KR20010026873A - TFT array substrate of TFT-LCD - Google Patents

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KR20010026873A
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최교운
김영구
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박종섭
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Abstract

PURPOSE: The thin film transistor array substrate is provided to obtain a high aperture ratio by forming TFT in a vertical structure having three channel regions. CONSTITUTION: The thin film transistor array substrate includes a transparent insulating substrate. Gate lines(32a,32b) and a data line(38) are alternately arranged on the transparent insulating substrate. Pixel electrodes(34) are positioned in pixel regions of a matrix shape in which the gate line and the data line are alternately arranged. A storage line(40) is arranged in an edge of the pixel regions corresponding to the data line for applying signals to corresponding pixel regions, which is parallel to the data line but is alternately arranged with the gate line. Thin film transistors are included in an interface of the gate line and the data line. A pair of the gate lines for receiving the same scan select signals are provided at one side and other side of one pixel region, and also has homes(T1,T2) within its inside toward corresponding pixel regions. The pixel region has projections(34a,34b) positioned within the home at each of portions neighboring to the pair of gate lines. The thin film transistors are provided on the projection of the pixel electrodes. A pair of thin film transistors are a vertical structure having three channel regions(A,B,C) and simultaneously drive corresponding pixel electrodes.

Description

박막 트랜지스터 액정표시소자의 박막 트랜지스터 어레이 기판{TFT array substrate of TFT-LCD}TFT array substrate of TFT LCDs

본 발명은 박막 트랜지스터 액정표시소자(Liquid Crystal Display Thin Film Transistor : 이하, TFT-LCD)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 하나의 화소에 한 쌍의 게이트 라인 및 한 쌍의 박막 트랜지스터를 구비시킨 박막 트랜지스터 어레이 기판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor liquid crystal display device (hereinafter referred to as TFT-LCD). More specifically, a thin film comprising a pair of gate lines and a pair of thin film transistors in one pixel. It relates to a transistor array substrate.

텔레비젼 및 그래픽 디스플레이 등의 표시 장치에 이용되는 TFT-LCD는 음극선관(Cathode Ray Tube)를 대신하여 개발되어져 왔다. 특히, 매트릭스 형태로 배열된 각 화소마다 TFT가 구비되는 TFT-LCD는 고속 응답 특성을 갖는 잇점과 고화소수에 적합하다는 잇점이 있기 때문에, 음극선관에 필적할만한 표시화면의 고화질화, 대형화 및 컬러화 등을 실현할 수 있다.TFT-LCDs used in display devices such as televisions and graphic displays have been developed in place of cathode ray tubes. In particular, since TFT-LCDs having TFTs for each pixel arranged in a matrix form have advantages in that they have high-speed response characteristics and are suitable for high pixel numbers, the display screen comparable to that of a cathode ray tube can be improved in quality, size, and color. It can be realized.

이러한 TFT-LCD는 TFT 및 화소전극이 형성된 TFT 어레이 기판과, 컬러필터 및 상대전극이 형성된 컬러필터 기판이 액정층의 개재하에 합착된 구조이다.Such a TFT-LCD has a structure in which a TFT array substrate on which a TFT and a pixel electrode are formed, and a color filter substrate on which a color filter and a counter electrode are formed are bonded together through a liquid crystal layer.

도 1은 종래 기술에 따른 TFT 어레이 기판을 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이, 유리기판(1) 상에 게이트 전극(2)을 포함한 게이트 라인(도시안됨)이 형성되며, 상기 게이트 전극(2)을 덮도록 유리기판(1) 전면에 게이트 절연막(3)이 도포된다. 상기 게이트 전극(2) 상부의 게이트 절연막(3) 부분 상에는 반도체층(4)이 형성되며, 이 반도체층(4) 상에는 오믹층(5) 형성되고, 상기 오믹층(5) 상에는 소오스/드레인 전극(6a, 6b)이 형성되어 TFT가 구성된다. 여기서, 상기 소오스/드레인 전극(6a, 6b)은 게이트 라인과 수직·교차하게 배치되는 데이터 라인(도시안됨)의 형성시에 함께 형성된 것이다. 계속해서, 화소 영역에 해당하는 게이트 절연막(3) 부분 상에는 ITO 금속으로된 화소전극(7)이 형성되며, 상기 화소전극(7)은 소오스 전극(6a)과 콘택된다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a TFT array substrate according to the prior art, and as shown, a gate line including a gate electrode 2 is formed on a glass substrate 1, and the gate electrode 2 is formed. The gate insulating film 3 is coated on the entire surface of the glass substrate 1 so as to cover. A semiconductor layer 4 is formed on a portion of the gate insulating film 3 above the gate electrode 2, an ohmic layer 5 is formed on the semiconductor layer 4, and a source / drain electrode is formed on the ohmic layer 5. 6a and 6b are formed to constitute a TFT. In this case, the source / drain electrodes 6a and 6b are formed together when the data line (not shown) disposed perpendicularly to and intersected with the gate line. Subsequently, a pixel electrode 7 made of ITO metal is formed on a portion of the gate insulating film 3 corresponding to the pixel region, and the pixel electrode 7 is in contact with the source electrode 6a.

그러나, 상기와 같은 종래의 TFT 어레이 기판은 화소영역에서 TFT가 차지하는 면적이 크기 때문에 개구율이 떨어지는 문제점이 있고, 아울러, 반도체층의 재질인 비정질실리콘층의 낮은 이동도로 인하여 대화면 TFT-LCD의 제작에 어려움이 있다.However, the conventional TFT array substrate as described above has a problem in that the aperture ratio decreases because the TFT occupies a large area in the pixel area, and also due to the low mobility of the amorphous silicon layer, which is a material of the semiconductor layer, it is difficult to manufacture a large screen TFT-LCD. There is difficulty.

한편, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 1998.11.23일 출원된 특허 제98-61867호“박막 트랜지스터 액정표시소자”에 제시된 바와 같이, 수직 구조의 TFT는 채널 영역이 3개가 존재하는 것에 의해 비정질실리콘층을 반도체층의 재질로 사용하면서도 고이동도를 얻을 수 있고, 아울러, 이러한 TFT가 구비된 TFT 어레이 기판의 경우에는 상기 TFT의 면적을 감소시키는 것에 의해 개구율의 향상을 얻을 수 있다.On the other hand, as shown in Patent No. 98-61867, "Thin Film Transistor Liquid Crystal Display Device," filed November 23, 1998, with reference to FIGS. It is possible to obtain high mobility while using a silicon layer as a material of the semiconductor layer, and in the case of a TFT array substrate provided with such a TFT, the aperture ratio can be improved by reducing the area of the TFT.

여기서, 도 2는 수직 구조의 TFT를 갖는 TFT 어레이 기판의 단위 셀을 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다. 또한, 도면부호 10은 유리기판, 12는 게이트 라인, 12a는 게이트 전극, 14는 데이터 라인, 14a는 드레인 전극, 16은 화소전극, 17a 및 17b는 오믹층, 18은 반도체층, 19는 게이트 절연막, 20은 스토리지 라인이며, A, B 및 C는 채널 영역을 나타낸다.2 is a plan view illustrating a unit cell of a TFT array substrate having a TFT having a vertical structure, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 2, and FIG. 4 is IV- of FIG. 2. It is sectional drawing cut along the IV 'line. Further, reference numeral 10 denotes a glass substrate, 12 gate line, 12a gate electrode, 14 data line, 14a drain electrode, 16 pixel electrode, 17a and 17b ohmic layer, 18 semiconductor layer, 19 gate insulating film , 20 is a storage line, and A, B and C represent channel regions.

그러나, 수직 구조의 TFT가 구비된 TFT 어레이 기판에 있어서는, 상기와 같은 잇점이 있음에도 불구하고, 게이트 라인 및 TFT의 손상에 대한 문제에 대해서는 특별한 보안책을 갖고 있지 않다.However, in the TFT array substrate provided with the TFT of the vertical structure, in spite of the above advantages, there is no particular security against the problem of damage to the gate line and the TFT.

즉, 대화면 TFT-LCD에서는 화소 크기가 작아지는 것에 기인하여 더 많은 화소들을 갖게 되는데, 이 경우에는 제조 공정의 특성상 불량율이 증가하게 되기 때문에, 그에 따른 리페어 공정도 증가하게 된다. 또한, 대화면 TFT-LCD에서는 고주파수 구동이 이루어지기 때문에, 리플레쉬 타임에 대한 보안이 이루어져야 한다.That is, in the large-screen TFT-LCD, more pixels are obtained due to the smaller pixel size. In this case, since the defective rate increases due to the characteristics of the manufacturing process, the repair process increases accordingly. In addition, since the high frequency driving is performed in the large-screen TFT-LCD, the refresh time must be secured.

그런데, 수직 구조로 TFT를 형성하는 방법은 TFT 자체의 특성은 향상시킬 수 있으나, 게이트 라인 및 TFT의 손상이 발생되는 경우, 화소 구동에 대한 신뢰성을 보장할 수 없고, 아울러, 게이트 라인 및 TFT의 손상에 대한 리페어 공정이 어려운 문제점이 있다.By the way, the method of forming the TFT in the vertical structure can improve the characteristics of the TFT itself, but when damage is caused to the gate line and the TFT, reliability of the pixel driving cannot be guaranteed, and at the same time, There is a problem that the repair process for damage is difficult.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 게이트 라인을 이중 구조로 형성시키고, 아울러, 수직 구조의 TFT를 각 화소에 대해 2개씩 구비시킴으로써, 불량에 대한 리페어 공정을 간단하게 수행할 수 있도록 하는 TFT 어레이 기판을 제공하는데, 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention devised to solve the above problems, the gate line is formed in a double structure, and by providing two TFTs of each vertical structure for each pixel, the repair process for defects is easily performed. The present invention provides a TFT array substrate which can be used.

도 1은 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a thin film transistor array substrate according to the prior art.

도 2는 종래 수직 구조의 박막 트랜지스터를 갖는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 단위 셀을 도시한 평면도.2 is a plan view illustrating a unit cell of a thin film transistor array substrate having a thin film transistor having a conventional vertical structure.

도 3는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG. 2.

도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV ′ of FIG. 2.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 단위 셀을 도시한 평면도.5 is a plan view illustrating a unit cell of a thin film transistor array substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 평면도.6A to 6D are plan views for each process for explaining a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention.

도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII 'of FIG. 5. FIG.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도.8 is a plan view illustrating a thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

31 : 유리기판 32a,32b : 게이트 라인31: glass substrate 32a, 32b: gate line

33 : 게이트 절연막 34 : 화소전극33 gate insulating film 34 pixel electrode

34a : 돌출부 35 : 반도체층34a: protrusion 35: semiconductor layer

37a : 제1오믹층 37b : 제2오믹층37a: first ohmic layer 37b: second ohmic layer

38 : 데이터 라인 38a : 신호전극38: data line 38a: signal electrode

40 : 스토리지 라인 50a,50b : 박막 트랜지스터40: storage line 50a, 50b: thin film transistor

A,B,C : 채널 영역 T1,T2 : 요홈A, B, C: Channel area T1, T2: Groove

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 TFT 어레이 기판은, 투명성 절연기판; 상기 투명성 절연기판 상에 교차·배열되는 게이트 라인과 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차·배열되어 한정되는 매트릭스 형태의 화소영역들 각각에 배치되는 화소전극; 해당 화소영역에 신호를 인가하는 데이터 라인과 대응하는 화소영역 가장자리 부분에 상기 데이터 라인과는 평행하지만, 상기 게이트 라인과 교차·배열되는 스토리지 라인; 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 구비되는 박막 트랜지스터를 포함하며, 상기 게이트 라인은 동일한 주사선택신호를 입력받는 한 쌍이 하나의 화소영역에 대해 일측 및 타측 각각에 구비되며, 해당 화소영역을 향하는 내측면에는 요홈이 각각 구비되고, 상기 화소전극은 상기 한 쌍의 게이트 라인과 인접하는 부분 각각에 상기 요홈 내에 배치되는 돌출부가 구비되고, 상기 박막 트랜지스터는 상기 화소전극의 돌출부 상에 각각 구비되며, 상기 한 쌍을 이루는 박막 트랜지스터는 3개의 채널 영역을 갖는 수직 구조이고, 해당 화소전극을 동시에 동작시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the TFT array substrate of the present invention includes a transparent insulating substrate; Gate lines and data lines intersecting and arranged on the transparent insulating substrate; A pixel electrode disposed in each of pixel regions in a matrix form in which the gate line and the data line are crossed and arranged; A storage line parallel to the data line but intersecting and arranged at the edge of the pixel region corresponding to the data line applying a signal to the pixel region; And a thin film transistor provided at an intersection of the gate line and the data line, wherein the gate line includes a pair for receiving the same scan selection signal on one side and the other side of one pixel area, respectively. Grooves are provided on facing inner surfaces, and the pixel electrode is provided with protrusions disposed in the grooves at portions adjacent to the pair of gate lines, and the thin film transistors are provided on the protrusions of the pixel electrode. The pair of thin film transistors have a vertical structure having three channel regions, and the pixel electrodes are operated at the same time.

본 발명에 따르면, 게이트 라인을 이중 구조로 형성하고, 또한, 하나의 화소에 대해서 2개의 TFT를 구비시키기 때문에, 게이트 라인 및 TFT에 손상이 발생되는 경우에도 그에 대한 리페어 공정을 간단하게 수행할 수 있다.According to the present invention, since the gate line is formed in a double structure and two TFTs are provided for one pixel, even when damage occurs to the gate line and the TFT, the repair process can be easily performed. have.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 TFT 어레이 기판의 단위 셀을 도시한 평면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is a plan view illustrating a unit cell of a TFT array substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)이 이격·배치되어 있고, 상기 게이트 라인들(32a, 32b) 각각에는 화소영역을 향하는 내측 부분에 요홈(T1, T2)이 구비되어 있다. 데이터 라인(38)은 상기 게이트 라인(32a, 32b)과 교차·배열되게 구비된다. 상기 한 쌍의 게이트 라인들(32a, 32b)과 데이터 라인(38)에 의해 한정되는 화소영역 내에는 ITO 금속막으로 이루어진 화소전극(34)이 배치되어 있고, 여기서, 상기 화소전극(34)은 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)에 구비된 요홈(T1, T2) 내에 각각 배치되는 돌출부(34a, 34b)가 구비되어 있다.As shown, a pair of gate lines 32a and 32b are spaced apart from each other, and each of the gate lines 32a and 32b is provided with recesses T1 and T2 in an inner portion facing the pixel region. . The data line 38 is provided to intersect and arrange the gate lines 32a and 32b. A pixel electrode 34 made of an ITO metal film is disposed in the pixel region defined by the pair of gate lines 32a and 32b and the data line 38, wherein the pixel electrode 34 is Protrusions 34a and 34b are provided in recesses T1 and T2 provided in the pair of gate lines 32a and 32b, respectively.

상기 데이터 라인(38)과 대응하는 화소전극(34)의 가장자리 부분 상에는 상기 데이터 라인(38)과는 평행하지만, 상기 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)과는 교차·배열되는 스토리지 라인(40)이 구비되어 있다.On the edge portion of the pixel electrode 34 corresponding to the data line 38, the storage line 40 is parallel to the data line 38 but intersects and arranges the pair of gate lines 32a and 32b. ) Is provided.

상기 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)과 상기 데이터 라인(38)의 교차부에는 해당하는 화소전극을 동시에 동작시키는 한 쌍의 TFT(50a, 50b)가 구비되어 있으며, 이때, 상기 한 쌍의 TFT(50a, 50b)는 상기 게이트 라인(32a, 32b)의 요홈(T1, T2) 부분에 각각 형성된다. 또한, 상기 TFT(50a, 50b)는 이후에 자세히 설명되기는 하겠지만, 수직 구조이며, 상기 요홈(T1, T2) 부분에 형성되는 것에 의해 3개의 채널 영역(A, B, C)을 갖는다.At the intersection of the pair of gate lines 32a and 32b and the data line 38, a pair of TFTs 50a and 50b for simultaneously operating a corresponding pixel electrode is provided. TFTs 50a and 50b are formed in recesses T1 and T2 of the gate lines 32a and 32b, respectively. Further, the TFTs 50a and 50b will be described later in detail, but have a vertical structure and are formed in the recesses T1 and T2 to have three channel regions A, B and C.

도 6a 내지 도 6d는 상기와 같은 구조를 갖는 TFT 어레이 기판의 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 평면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.6A to 6D are plan views of respective processes for explaining a method of manufacturing a TFT array substrate having the above structure, which will be described below.

먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 투명성 절연기판, 예컨데, 유리기판(도시안됨) 상에 해당하는 화소영역을 향하는 내측 부분에 요홈(T1, T2)이 구비된 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)을 형성한다.First, as shown in FIG. 6A, a pair of gate lines 32a having grooves T1 and T2 provided at inner portions of the transparent insulating substrate, for example, a glass substrate (not shown), facing the corresponding pixel region. 32b).

그런다음, 도 6b에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)에 의해 한정되는 화소영역에 화소전극(34)을 형성하되, 상기 화소전극(34)은 상기 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b))과 인접한 부분 각각에 상기 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)에 구비된 요홈들(T1, T2) 내에 각각 배치되는 돌출부들(34a, 34b)를 갖도록 형성한다.Then, as illustrated in FIG. 6B, the pixel electrode 34 is formed in the pixel region defined by the pair of gate lines 32a and 32b, and the pixel electrode 34 is the pair of gate lines. And protrusions 34a and 34b disposed in the recesses T1 and T2 provided in the pair of gate lines 32a and 32b, respectively.

다음으로, 도시되지는 않았으나, 게이트 라인(32a, 32b) 및 화소전극(34)을 덮도록, 유리기판의 전면 상에 게이트 절연막을 도포하고, 상기 게이트 절연막에 대한 식각 공정을 수행하여, 상기 화소전극(34)의 돌출부(34a, 34b)를 노출시킨다.Next, although not shown, a gate insulating film is coated on the entire surface of the glass substrate so as to cover the gate lines 32a and 32b and the pixel electrode 34, and an etching process is performed on the gate insulating film to form the pixel. The protrusions 34a and 34b of the electrode 34 are exposed.

그 다음, 도 6c에 도시된 바와 같이, 노출된 화소전극(34)의 돌출부(34a, 34b) 상에 각각 제1오믹층(도시안됨)과 반도체층(도시안됨) 및 제2오믹층(37b)의 적층 패턴을 형성한다.Next, as shown in FIG. 6C, the first ohmic layer (not shown), the semiconductor layer (not shown), and the second ohmic layer 37b are disposed on the protrusions 34a and 34b of the exposed pixel electrode 34, respectively. ) To form a lamination pattern.

그리고나서, 도 6d에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)과 교차·배열되는 데이터 라인(38)을 형성하고, 동시에, 상기 데이트 라인과 최대로 이격되는 화소전극(34)의 가장자리 부분 상에 상기 데이터 라인(38)과는 평행하지만, 상기 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)과는 교차·배열되는 스토리지 라인(40)을 형성한다. 또한, 데이터 라인(38)의 형성시에는 상기 데이터 라인(38)으로부터 인출되는 신호전극(38a)을 형성시키고, 아울러, 상기 신호전극(38a)이 상기 제2오믹층(37b) 상에 배치되도록 함으로써, 하나의 화소에서 해당하는 화소전극(34)을 동시에 동작시키는 한 쌍의 TFT(50a, 50b)를 형성시킨다.Then, as illustrated in FIG. 6D, the data line 38 intersecting and arranged with the pair of gate lines 32a and 32b is formed, and at the same time, the pixel electrode 34 spaced apart from the data line to the maximum. A storage line 40 is formed on an edge portion of the storage line 40 parallel to the data line 38 but intersected and arranged with the pair of gate lines 32a and 32b. In addition, when the data line 38 is formed, the signal electrode 38a drawn out from the data line 38 is formed, and the signal electrode 38a is disposed on the second ohmic layer 37b. Thus, a pair of TFTs 50a and 50b for simultaneously operating the corresponding pixel electrodes 34 in one pixel is formed.

도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ′선을 따라 절단하여 나타낸 수직 구조의 TFT에 대한 단면으로서, 도시된 바와 같이, 수직 구조의 TFT(50b)는 요홈(T2)을 갖는 게이트 라인(32b)과, 상기 요홈(T2) 내에 배치된 화소전극의 돌출부(34b), 상기 화소전극의 돌출부(34b) 상에 형성된 제1오믹층(37a), 반도체층(35) 및 제2오믹층(37b)의 적층 패턴, 상기 적층 패턴과 상기 게이트 라인(32b)간을 절연하기 위한 게이트 절연막(33)과, 상기 제2오믹층(37b) 및 게이트 절연막(33) 상에 형성된 데이터 라인의 신호전극(38a)을 포함한다. 미설명된 도면부호 31은 유리기판이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of a vertical TFT formed by cutting along the line VIII-VIII of FIG. 5. As illustrated, the vertical TFT 50b includes a gate line 32b having a recess T2. The first ohmic layer 37a, the semiconductor layer 35, and the second ohmic layer 37b formed on the protrusion 34b of the pixel electrode disposed in the recess T2, and the protrusion 34b of the pixel electrode. A gate insulating film 33 for insulating a stacked pattern between the stacked pattern and the gate line 32b, and a signal electrode 38a of a data line formed on the second ohmic layer 37b and the gate insulating film 33 It includes. Unexplained reference numeral 31 is a glass substrate.

여기서, 화소전극의 돌출부(34b)는, 일반적인 TFT 구조와는 달리, 데이터 라인의 신호전극(38a)과 콘택됨이 없이 직접 신호전극으로서의 기능을 수행한다. 그리고, 게이트 라인(32b)의 두께는 제1 및 제2오믹층(37a, 37b)과 반도체층(35)의 두께 합과 같거나, 또는, 더 두꺼우며, 게이트 절연막(33)은 반도체층(35)에서 채널 영역(B, C)이 유기될 수 있을 정도의 두께를 갖는다.Here, the projection 34b of the pixel electrode performs a function as a direct signal electrode without being in contact with the signal electrode 38a of the data line, unlike the general TFT structure. The thickness of the gate line 32b is equal to, or thicker than, the sum of the thicknesses of the first and second ohmic layers 37a and 37b and the semiconductor layer 35, and the gate insulating layer 33 is formed of a semiconductor layer ( In 35, the channel regions B and C have a thickness enough to be induced.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 TFT 어레이 기판을 도시한 평면도로서, 도시된 바와 같이, 매트릭스 형태로 배열되는 화소영역들은 동일한 주사선택신호가 입력되는 한 쌍의 게이트 라인들(32a, 32b)과, 상기 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)과 교차·배열되며, 서로 다른 구동신호가 입력되는 인접하는 데이터 라인(40)에 의해 구획된다. 따라서, 인접하는 화소영역들 사이에는 두 개의 게이트 라인(32a, 32b)이 배치되며, 여기서, 하나의 게이트 라인(32a)은 해당화소에 주사선택신호를 공급하고, 다른 하나의 게이트 라인(32b)은 이웃하는 화소영역에 주사선택신호를 공급한다.FIG. 8 is a plan view illustrating a TFT array substrate according to an exemplary embodiment of the present invention. As illustrated, pixel regions arranged in a matrix form have a pair of gate lines 32a and 32b to which the same scan selection signal is input. And intersect and arrange with the pair of gate lines 32a and 32b, and are divided by adjacent data lines 40 to which different drive signals are input. Accordingly, two gate lines 32a and 32b are disposed between adjacent pixel regions, where one gate line 32a supplies a scan selection signal to a corresponding pixel and another gate line 32b. Supplies a scan selection signal to a neighboring pixel region.

계속해서, 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)과 데이터 라인(38)에 의해 한정된 화소영역 내에는 화소전극(34)이 배치되며, 스토리지 라인(40)은 해당하는 데이터 라인(38)과 최대로 이격된 화소전극(34)의 가장자리 부분 상에 상기 데이터 라인(38)과 평행하게 배치된다.Subsequently, the pixel electrode 34 is disposed in the pixel region defined by the pair of gate lines 32a and 32b and the data line 38, and the storage line 40 is arranged at the maximum of the corresponding data line 38. It is disposed parallel to the data line 38 on the edge portion of the pixel electrode 34 spaced apart from each other.

그리고, 3개의 채널 영역을 갖는 수직 구조의 TFT(50a, 50b))는 한 쌍의 게이트 라인(32a, 32b)과 데이터 라인(38)의 교차부에 각각 구비되며, 한 쌍의 TFT(50a, 50b)는 해당하는 화소전극(34)을 동시에 동작시킨다.The vertical TFTs 50a and 50b having three channel regions are provided at the intersections of the pair of gate lines 32a and 32b and the data line 38, respectively. 50b operates the corresponding pixel electrode 34 simultaneously.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 TFT 어레이 기판은 다음과 같은 잇점이 있다.The TFT array substrate according to the embodiment of the present invention having the above structure has the following advantages.

먼저, TFT는 3개의 채널 영역을 갖기 때문에 고이동도를 확보할 수 있고, 특히, 그 크기를 감소시킬 수 있기 때문에 개구율의 향상을 얻을 수 있다. 또한, 게이트 라인과 TFT가 이중으로 구비되기 때문에, 어느 하나의 게이트 라인 및 TFT에서 결함이 발생되는 경우, 나머지 게이트 라인 및 TFT를 통해서 화소를 구동시킬 수 있기 때문에, 상기 게이트 라인 및 TFT에 대한 리페어를 간단하게 수행할 수 있다. 게다가, 이웃하는 화소영역들 사이에 배치되는 2개의 게이트 라인과, 데이터 라인 및 스토리지 라인을 블랙 매트릭스로 사용할 수 있기 때문에, TFT-LCD의 화질 향상을 얻을 수 있다.First, since the TFT has three channel regions, high mobility can be ensured, and in particular, since the size thereof can be reduced, an improvement in aperture ratio can be obtained. In addition, since the gate line and the TFT are provided in duplicate, when a defect occurs in any one of the gate line and the TFT, the pixel can be driven through the remaining gate line and the TFT, so that the repair of the gate line and the TFT is performed. Can be done simply. In addition, since two gate lines disposed between neighboring pixel regions, and a data line and a storage line can be used as a black matrix, the image quality improvement of the TFT-LCD can be obtained.

이상에서와 같이, 본 발명은 TFT를 3개의 채널 영역을 갖는 수직 구조로 형성함으로써, 고개구율을 얻을 수 있다.As described above, the present invention can obtain a high opening ratio by forming the TFT in a vertical structure having three channel regions.

또한, 게이트 라인 및 TFT를 이중으로 형성함으로써, 상기 게이트 라인 및 TFT에 대한 리페어 공정을 간단하게 수행할 수 있으며, 이에 따라, TFT 어레이 기판의 제조수율을 향상시킬 수 있다.In addition, by forming the gate lines and the TFTs in duplicate, the repair process for the gate lines and the TFTs can be easily performed, thereby improving the production yield of the TFT array substrate.

게다가, 게이트 라인과 데이터 라인 및 스토리지 라인을 블랙 매트릭스로서 이용할 수 있기 때문에 화질 향상은 물론, 그에 해당하는 만큼의 셀 간격을 줄일 수 있는 것에 기인하여, 더 많은 셀을 구비시킬 수 있으며, 결과적으로는, 고화질 및 대화면 TFT-LCD를 실현할 수 있다.In addition, the gate lines, data lines, and storage lines can be used as black matrices, thereby improving image quality and reducing cell spacing as much as possible, resulting in more cells. , High quality and large screen TFT-LCD can be realized.

한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.Meanwhile, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, modifications and variations can be made by those skilled in the art. Accordingly, the following claims are to be understood as including all modifications and variations as long as they fall within the true spirit and scope of the present invention.

Claims (3)

투명성 절연기판;Transparent insulating substrates; 상기 투명성 절연기판 상에 교차·배열되는 게이트 라인과 데이터 라인;Gate lines and data lines intersecting and arranged on the transparent insulating substrate; 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차·배열되어 한정되는 매트릭스 형태의 화소영역들 각각에 배치되는 화소전극;A pixel electrode disposed in each of pixel regions in a matrix form in which the gate line and the data line are crossed and arranged; 해당 화소영역에 신호를 인가하는 데이터 라인과 대응하는 화소영역 가장자리 부분에 상기 데이터 라인과는 평행하지만, 상기 게이트 라인과 교차·배열되는 스토리지 라인;A storage line parallel to the data line but intersecting and arranged at the edge of the pixel region corresponding to the data line applying a signal to the pixel region; 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 구비되는 박막 트랜지스터를 포함하며,A thin film transistor provided at an intersection of the gate line and the data line, 상기 게이트 라인은 동일한 주사선택신호를 입력받는 한 쌍이 하나의 화소영역에 대해 일측 및 타측 각각에 구비되며, 해당 화소영역을 향하는 내측면에는 요홈이 각각 구비되고,The gate line has a pair for receiving the same scan selection signal on one side and the other side for one pixel area, and grooves are provided on the inner side facing the pixel area, respectively. 상기 화소전극은 상기 한 쌍의 게이트 라인과 인접하는 부분 각각에 상기 요홈 내에 배치되는 돌출부가 구비되고,The pixel electrode includes protrusions disposed in the grooves at portions adjacent to the pair of gate lines, 상기 박막 트랜지스터는 상기 화소전극의 돌출부 상에 각각 구비되며, 상기 한 쌍을 이루는 박막 트랜지스터는 3개의 채널 영역을 갖는 수직 구조이고, 해당 화소전극을 동시에 동작시키는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.And the thin film transistors are provided on the protrusions of the pixel electrodes, and the pair of thin film transistors have a vertical structure having three channel regions, and the pixel electrodes are operated simultaneously. 제 1 항에 있어서, 상기 수직 구조의 박막 트랜지스터는,The thin film transistor of claim 1, wherein the vertical thin film transistor includes: 요홈을 갖는 게이트 라인과, 상기 게이트 라인의 요홈 내에 배치되는 화소전극의 돌출부와, 상기 돌출부 상에 형성된 제1오믹층, 반도체층 및 제2오믹층의 적층 패턴과, 상기 적층 패턴과 게이트 라인을 절연하는 게이트 절연막과, 상기 제2오믹층 상에 배치된 데이터 라인의 신호전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.A gate line having a recess, a protrusion of a pixel electrode disposed in the recess of the gate line, a lamination pattern of a first ohmic layer, a semiconductor layer, and a second ohmic layer formed on the protrusion, and the lamination pattern and the gate line And a gate insulating film to insulate and a signal electrode of a data line disposed on the second ohmic layer. 제 2 항에 있어서, 상기 게이트 라인은 제1오믹층, 반도체층 및 제2오믹층의 적층 패턴의 두께와 같거나, 또는, 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.The thin film transistor array substrate of claim 2, wherein the gate line is equal to or thicker than a thickness of a stacked pattern of the first ohmic layer, the semiconductor layer, and the second ohmic layer.
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