KR20010082844A - Liquid crystal display - Google Patents

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KR20010082844A
KR20010082844A KR1020000008323A KR20000008323A KR20010082844A KR 20010082844 A KR20010082844 A KR 20010082844A KR 1020000008323 A KR1020000008323 A KR 1020000008323A KR 20000008323 A KR20000008323 A KR 20000008323A KR 20010082844 A KR20010082844 A KR 20010082844A
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KR1020000008323A
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김웅권
최재범
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구본준, 론 위라하디락사
엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A liquid crystal display is to enable to manufacture the display at a low temperature by eliminating a deposition process of a semiconductor material and an insulating layer used to form a switching element on a substrate. CONSTITUTION: A substrate includes a pixel area and a switching area. The pixel area is arranged in an nxm matrix form, and the switching area is disposed at a region in which four pixel areas are adjacent. A nano block is formed on respective switching areas in a rectangular shape. Four thin film transistors having a gate electrode and a source/drain electrode are integrated in the nano block. Each thin film transistor has a gate and a source/drain pad and is formed symmetrically on four faces. The m numbers of data interconnections(160) for applying a signal to each nano block are formed on boundaries of a column direction of each pixel area. The n numbers of gate interconnections(150) for commonly applying a signal to N-th and (N+1)th nano blocks are formed on boundaries of a row direction of each pixel area. A pixel electrode(170) formed on each pixel area commonly receives a signal from the N-th and (N+1)th nano blocks.

Description

액정 표시장치{Liquid crystal display}Liquid crystal display

본 발명은 화상 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대면적 액정 표시장치의 제작에 있어서, 소자산포(fluidic self assembly : FSA)기술을 이용하여 제작되는 대면적 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device, and more particularly, to a large area liquid crystal display device manufactured by using a fluid self assembly (FSA) technique in manufacturing a large area liquid crystal display device.

일반적으로, 액정 표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.In general, the driving principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization of the liquid crystal. Since the liquid crystal is thin and long in structure, the liquid crystal has directivity in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.

따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.Accordingly, when the molecular arrangement direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular arrangement direction of the liquid crystal due to optical anisotropy to express image information.

현재는 반도체 공정을 이용하여 제작되는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정 표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.Currently, thin film transistors fabricated using semiconductor processes and active matrix LCDs (AM-LCDs) in which pixel electrodes connected to the thin film transistors are arranged in a matrix manner have the highest resolution and moving picture performance. I am getting it.

일반적으로 액정 표시장치를 구성하는 기본적인 부품인 액정 패널의 구조를 살펴보면 다음과 같다.In general, the structure of a liquid crystal panel, which is a basic component of a liquid crystal display, will be described.

도 1은 일반적인 액정 패널의 단면을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a general liquid crystal panel.

액정 패널(20)은 여러 종류의 소자들이 형성된 두 장의 기판(2, 4)이 서로 대응되게 형성되어 있고, 상기 두 장의 기판(2, 4) 사이에 액정층(10)이 개재된 형태로 위치하고 있다.In the liquid crystal panel 20, two substrates 2 and 4 having various kinds of elements are formed to correspond to each other, and the liquid crystal layer 10 is interposed between the two substrates 2 and 4. have.

상기 액정 패널(20)에는 색상을 표현하는 컬러필터가 형성된 상부 기판(4)과 상기 액정층(10)의 분자 배열방향을 변환시킬 수 있는 스위칭 회로가 내장된 하부 기판(2)으로 구성된다.The liquid crystal panel 20 includes an upper substrate 4 having a color filter representing a color and a lower substrate 2 having a switching circuit capable of converting a molecular arrangement direction of the liquid crystal layer 10.

상기 상부 기판(4)에는 색을 구현하는 컬러필터층(8)과, 상기 컬러필터층(8)을 덮는 공통전극(12)이 형성되어 있다. 상기 공통전극(12)은 액정(10)에 전압을 인가하는 한쪽전극의 역할을 한다. 상기 하부 기판(2)은 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터(S)와, 상기 박막 트랜지스터(S)로부터 신호를 인가받고 상기 액정(10)으로 전압을 인가하는 다른 한쪽의 전극역할을 하는 화소전극(14)으로 구성된다.The upper substrate 4 includes a color filter layer 8 for implementing colors and a common electrode 12 covering the color filter layer 8. The common electrode 12 serves as one electrode for applying a voltage to the liquid crystal 10. The lower substrate 2 has a thin film transistor S serving as a switching function and a pixel electrode 14 serving as an electrode for receiving a signal from the thin film transistor S and applying a voltage to the liquid crystal 10. It is composed of

상기 화소전극(14)이 형성된 부분을 화소부(P)라고 한다.The portion where the pixel electrode 14 is formed is called the pixel portion P. FIG.

그리고, 상기 상부 기판(4)과 하부 기판(2)의 사이에 주입되는 액정(10)의 누설을 방지하기 위해, 상기 상부 기판(4)과 하부 기판(2)의 가장자리에는 실란트(sealant : 6)로 봉인되어 있다.In order to prevent leakage of the liquid crystal 10 injected between the upper substrate 4 and the lower substrate 2, sealants (sealant) is formed at the edges of the upper substrate 4 and the lower substrate 2. It is sealed with).

상기 도 1에 도시된 하부 기판(2)의 평면도를 나타내는 도 2를 참조하여 하부 기판(2)의 작용과 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation and configuration of the lower substrate 2 will be described in detail with reference to FIG. 2, which shows a plan view of the lower substrate 2 shown in FIG. 1.

하부 기판(2)에는 화소전극(14)이 형성되어 있고, 상기 화소전극(14)의 수직 및 수평 배열 방향에 따라 각각 데이터 배선(24) 및 게이트 배선(22)이 형성되어있다.The pixel electrode 14 is formed on the lower substrate 2, and the data line 24 and the gate line 22 are formed in the vertical and horizontal alignment directions of the pixel electrode 14, respectively.

그리고, 능동행렬 액정 표시장치의 경우, 화소전극(14)의 한쪽 부분에는 상기 화소전극(14)에 전압을 인가하는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(S)가 형성되어 있다. 상기 박막 트랜지스터(S)는 게이트 전극(26), 소스 및 드레인 전극(28, 30)으로 구성되며, 상기 게이트 전극(26)은 상기 게이트 배선(22)에 연결되어 있고, 상기 소스 전극(28)은 상기 데이터 배선(24)에 연결되어 있다.In the active matrix liquid crystal display device, a thin film transistor S, which is a switching element for applying a voltage to the pixel electrode 14, is formed at one portion of the pixel electrode 14. The thin film transistor S includes a gate electrode 26, source and drain electrodes 28 and 30, and the gate electrode 26 is connected to the gate wiring 22, and the source electrode 28 Is connected to the data line 24.

그리고, 상기 드레인 전극(30)은 상기 화소전극(14)에 통상적으로 콘택홀(미도시)을 통해 전기적으로 연결되어 있다.In addition, the drain electrode 30 is electrically connected to the pixel electrode 14 through a contact hole (not shown).

상술한 능동행렬 액정 표시장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the active matrix liquid crystal display device described above is as follows.

스위칭 박막 트랜지스터의 게이트 전극(26)에 전압이 인가되면, 데이터 신호가 화소전극(14)으로 인가되고, 게이트 전극(26)에 신호가 인가되지 않는 경우에는 화소전극(14)에 데이터 신호가 인가되지 않는다.When a voltage is applied to the gate electrode 26 of the switching thin film transistor, the data signal is applied to the pixel electrode 14, and when the signal is not applied to the gate electrode 26, the data signal is applied to the pixel electrode 14. It doesn't work.

일반적으로 하부 기판의 제조공정은 만들고자 하는 각 소자에 어떤 물질을 사용하는가 혹은 어떤 사양에 맞추어 설계하는가에 따라 결정되는 경우가 많다.In general, the manufacturing process of the lower substrate is often determined by what material is used for each device to be made or designed according to the specification.

예를 들어, 과거 소형 액정 표시장치의 경우는 별로 문제시되지 않았지만, 18인치 이상의 대면적, 고해상도(예를 들어 SXGA, UXGA 등) 액정 표시장치의 경우에는 게이트 배선 및 데이터 배선에 사용되는 재질의 고유 저항값이 화질의 우수성을 결정하는 중요한 요소가 된다. 따라서, 대면적/고해상도의 액정 표시소자의 경우에는 게이트 배선 및 데이터 배선의 재질로 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 저항이 낮은 금속을 사용하는 것이 바람직하다.For example, in the past, the small liquid crystal display was not a problem, but in the case of a large area of 18 inches or more and a high resolution (eg SXGA, UXGA, etc.) liquid crystal display, the material used for the gate wiring and the data wiring is inherent The resistance value is an important factor in determining the superiority of the image quality. Therefore, in the case of a large area / high resolution liquid crystal display device, it is preferable to use a metal having low resistance such as aluminum or an aluminum alloy as the material of the gate wiring and the data wiring.

이하, 종래의 능동행렬 액정 표시장치의 제조공정을 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of a conventional active matrix liquid crystal display will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 3E.

일반적으로 액정 표시장치에 사용되는 박막 트랜지스터의 구조는 역 스태거드(Inverted Staggered)형 구조가 많이 사용된다. 이는 구조가 가장 간단하면서도 성능이 우수하기 때문이다.In general, the structure of a thin film transistor used in a liquid crystal display is an inverted staggered structure. This is because the structure is the simplest and the performance is excellent.

또한, 상기 역 스태거드형 박막 트랜지스터는 채널부의 형성 방법에 따라 백 채널 에치형(back channel etch : EB)과 에치 스타퍼형(etch stopper : ES)으로 나뉘며, 그 제조 공정이 간단한 백 채널 에치형 구조가 적용되는 액정 표시소자 제조공정에 관해 설명한다.In addition, the reverse staggered thin film transistor is divided into a back channel etch (EB) and an etch stopper (ES) according to a method of forming a channel portion, and a back channel etch type structure having a simple manufacturing process. The manufacturing process of the liquid crystal display element to which is applied is demonstrated.

먼저, 기판(1)에 이물질이나 유기성 물질의 제거와 증착될 게이트 물질의 금속 박막과 유리기판의 접촉성(adhesion)을 좋게하기 위하여 세정을 실시한 후, 스퍼터링(sputtering)에 의하여 금속막을 증착한다.First, cleaning is performed to remove foreign matters or organic substances on the substrate 1 and to improve the adhesion between the metal thin film of the gate material to be deposited and the glass substrate, and then the metal film is deposited by sputtering.

도 3a는 상기 금속막 증착 후에 제 1 마스크로 패터닝하여 게이트 전극(30)과 스토리지 전극(32)을 형성하는 단계이다.3A is a step of forming a gate electrode 30 and a storage electrode 32 by patterning with a first mask after the metal film deposition.

능동 행렬 액정 표시장치의 동작에 중요한 게이트 전극(30)에 사용되는 금속은 RC 딜레이(delay)를 작게 하기 위하여 저항이 작은 알루미늄이 주류를 이루고 있으나, 순수 알루미늄은 화학적으로 내식성이 약하고, 후속의 고온 공정에서 힐락(hillock) 형성에 의한 배선 결함문제를 야기시키므로, 알루미늄 배선의 경우는 합금의 형태로 쓰이거나 적층구조가 적용되기도 한다.The metal used for the gate electrode 30, which is important for the operation of the active matrix liquid crystal display, is mainly composed of aluminum having low resistance to reduce the RC delay, but pure aluminum has low chemical resistance and subsequent high temperature. In the case of aluminum wiring, it is used in the form of an alloy or a laminated structure is applied because it causes a wiring defect problem due to the formation of a hillock in the process.

상기 게이트 전극(30) 및 스토리지 전극(32) 형성후, 그 상부 및 노출된 기판 전면에 걸쳐 게이트 절연막(34)을 증착한다. 또한, 상기 게이트 절연막(34) 상에 연속으로 반도체 물질인 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물이 함유된 비정질 실리콘(n+a-Si:H)을 증착한다.After the gate electrode 30 and the storage electrode 32 are formed, a gate insulating film 34 is deposited over the top and the entire exposed substrate. In addition, amorphous silicon (a-Si: H), which is a semiconductor material, and amorphous silicon (n + a-Si: H), which contains impurities, are sequentially deposited on the gate insulating layer 34.

상기 반도체 물질 증착 후에 제 2 마스크로 패터닝하여 액티브층(36)과 상기 액티브층과 동일 크기의 오믹 접촉층(ohmic contact layer : 38)을 형성한다(도 3b).After deposition of the semiconductor material, a pattern is formed with a second mask to form an active layer 36 and an ohmic contact layer 38 having the same size as the active layer (FIG. 3B).

상기 오믹 접촉층(38)은 추후 생성될 금속층과 상기 액티브층(36)과의 접촉저항을 줄이기 위한 목적이다.The ohmic contact layer 38 is intended to reduce contact resistance between a metal layer to be formed later and the active layer 36.

도 3c에 도시된 공정은 투명한 도전물질(Transparent Conducting Oxide : TCO)을 증착하고 제 3 마스크로 패터닝하여 화소전극(40)을 형성하는 공정이다. 상기 투명한 도전물질은 광 투과성이 우수한 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 쓰인다.The process illustrated in FIG. 3C is a process of depositing a transparent conducting oxide (TCO) and patterning it with a third mask to form the pixel electrode 40. As the transparent conductive material, indium tin oxide (ITO) having excellent light transmittance is mainly used.

상기 화소전극(40)은 스토리지 전극(32)과 겹쳐지는 형태로 구성되며, 이는 상기 스토리지 전극(32)과 함께 스토리지 캐패시터를 형성하기 위함이다.The pixel electrode 40 is configured to overlap with the storage electrode 32 to form a storage capacitor together with the storage electrode 32.

이후, 도 3d에 도시된 바와 같이 금속층을 증착하고 제 4 마스크로 패터닝하여 소스 전극(42) 및 드레인 전극(44)을 형성한다. 상기 드레인 전극(44)은 상기 화소전극(40)과 소정의 위치에서 접촉하도록 구성된다. 상기 소스 및 드레인 전극(42, 44)은 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 등의 단일 금속을 사용한다.Thereafter, as shown in FIG. 3D, a metal layer is deposited and patterned with a fourth mask to form a source electrode 42 and a drain electrode 44. The drain electrode 44 is configured to contact the pixel electrode 40 at a predetermined position. The source and drain electrodes 42 and 44 use a single metal such as chromium (Cr) or molybdenum (Mo).

그리고, 상기 소스 및 드레인 전극(42, 44)을 마스크로 하여 상기 소스 전극(42)과 상기 드레인 전극(44) 사이에 존재하는 오믹 접촉층을 제거한다. 만약,상기 소스 전극(42)과 상기 드레인 전극(44) 사이에 존재하는 오믹 접촉층을 제거하지 않으면 박막 트랜지스터(S)의 전기적 특성에 심각한 문제를 발생시킬 수 있으며, 성능에서도 큰 문제가 생긴다.The ohmic contact layer existing between the source electrode 42 and the drain electrode 44 is removed using the source and drain electrodes 42 and 44 as a mask. If the ohmic contact layer between the source electrode 42 and the drain electrode 44 is not removed, serious problems may occur in the electrical characteristics of the thin film transistor S, and a great problem may occur in performance.

상기 오믹 접촉층(38)의 제거에는 신중한 주의가 요구된다. 실제 오믹 접촉층(38)의 식각시에는 그 하부에 형성된 액티브층(36)과 식각 선택비가 없으므로 액티브층(36)을 약 50 nm 정도 과식각을 시키는데, 식각 균일도(etching uniformity)는 박막 트랜지스터(S)의 특성에 직접적인 영향을 미친다.Careful attention is required to remove the ohmic contact layer 38. When the ohmic contact layer 38 is actually etched, there is no etching selectivity with the active layer 36 formed thereunder, so that the active layer 36 is overetched by about 50 nm. The etching uniformity is a thin film transistor ( Directly affect the characteristics of S).

최종적으로 도 3e에 도시된 바와 같이 절연막을 증착하고 제 5 마스크로 패터닝하여 액티브층(36)을 보호하기 위해 보호막(46)을 형성한다.Finally, as shown in FIG. 3E, an insulating film is deposited and patterned with a fifth mask to form a protective film 46 to protect the active layer 36.

상기 보호막(46)은 액티브층(36)의 불안정한 에너지 상태 및 식각시 발생하는 잔류물질에 의해 박막 트랜지스터 특성에 나쁜 영향을 끼칠 수 있으므로 무기질의 실리콘 질화막(SiNx) 내지는 실리콘 산화막(SiO2)이나 유기질의 BCB(Benzocyclobutene) 등으로 형성한다.The passivation layer 46 may adversely affect the characteristics of the thin film transistor due to the unstable energy state of the active layer 36 and the residual material generated during etching, so that the inorganic silicon nitride layer (SiN x ) or silicon oxide layer (SiO 2 ) or the like may be adversely affected. It is formed of organic BCB (Benzocyclobutene).

또한, 상기 보호막(46)은 박막 트랜지스터(S)의 채널영역과 화소영역(P)의 주요 부분을 후속 공정시 발생 가능한 습기나 스크래치(scratch)성 불량으로부터 보호하기 위하여 높은 광투과율과 내습 및 내구성이 있는 물질을 증착한다.In addition, the passivation layer 46 may have high light transmittance, moisture resistance, and durability in order to protect the channel region and the main portions of the pixel region P of the thin film transistor S from moisture or scratch resistance defects that may occur during subsequent processes. This material is deposited.

상술한 공정에 의해서 액정 표시장치의 박막 트랜지스터 기판은 완성되게 된다.By the above-described process, the thin film transistor substrate of the liquid crystal display device is completed.

상기와 같이 종래의 액정 표시장치의 경우에는 박막 트랜지스터 기판인 하판을 제조하기 위해 고온(약 300 ℃ 이상)에서 이루어지는 절연막 및 액티브층 공정을 거쳐야 하고, 이로 인해 기판(1)의 열 수축/팽창에 의한 변형이 발생할 수 있다. 이로 인해 박막 트랜지스터를 형성할 때, 미스-얼라인으로 인한 소자의 특성저하와 불량이 발생할 수 있는 단점이 있다.As described above, in the case of the conventional liquid crystal display device, an insulating film and an active layer process performed at a high temperature (about 300 ° C. or more) are required in order to manufacture a lower plate, which is a thin film transistor substrate. Deformation may occur. Therefore, when forming the thin film transistor, there is a disadvantage that the deterioration and characteristics of the device due to miss-alignment may occur.

상기와 같은 현상(기판의 열수축/팽창의 문제)은 기판(1)의 크기가 커지면 더욱더 심화된다.The above phenomenon (problem of thermal contraction / expansion of the substrate) is intensified as the size of the substrate 1 increases.

즉, 다시 설명하면, 상기 박막 트랜지스터는 각 구성요소(게이트 전극, 게이트 절연막, 액티브층 등)마다 증착, 포토리소그라피(photo-lithography), 식각(etching)의 공정을 여러 번 반복한 결과로 형성되는데, 이러한 다수의 반복적인 공정은 배선의 단락과 단선 등을 유발할 수 있는 여러 조건들을 거치게 되고, 이러한 복잡한 공정이 행해지는 동안 상기 기판의 왜곡이나 소자의 디펙트(defect)와 같은 다수의 위험을 고려해야 한다.In other words, the thin film transistor is formed as a result of repeating the processes of deposition, photolithography, and etching for each component (gate electrode, gate insulating film, active layer, etc.) several times. Many of these repetitive processes are subject to various conditions that can cause short circuits and short circuits in the wiring, and take into account a number of risks such as distortion of the substrate and defects of the device during such complex processes. do.

또한, 현재 박막 트랜지스터의 액티브층으로 사용되는 비정질 실리콘은 그 전기적 특성상(이동도가 약 1 cm2/Vs) 대면적의 액정 표시장치에 적용하는데 문제가 있다. 즉, 이동도가 현저히 작기 때문에 상기 비정질 실리콘을 대면적의 액정 표시장치(약 20" 이상의 면적)의 스위칭 소자로 사용할 경우 잔상(residual image) 등의 화질저하를 가져올 수 있는 단점이 있다.In addition, amorphous silicon, which is currently used as an active layer of a thin film transistor, has a problem in that it is applied to a liquid crystal display having a large area due to its electrical characteristics (mobility of about 1 cm 2 / Vs). That is, since the mobility is remarkably small, when the amorphous silicon is used as a switching element of a large-area liquid crystal display (area of about 20 "or larger), there is a disadvantage in that image quality such as residual image may be degraded.

또한, 종래의 기술로 대면적의 액정 표시장치를 제작할 경우, 반도체 박막의 증착을 위한 고가의 CVD 장비를 별도로 도입해야 하기 때문에 제품 원가가 상승하는 문제점이 있다.In addition, when manufacturing a large-area liquid crystal display by the conventional technology, there is a problem that the cost of the product increases because expensive CVD equipment for the deposition of the semiconductor thin film must be introduced separately.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 화질의 특성저하를 방지하고, 제작공정이 용이한 대면적의 액정 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a large-area liquid crystal display device which prevents deterioration of image quality and is easy to manufacture.

도 1은 일반적인 액정 표시장치의 단면을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a general liquid crystal display.

도 2는 일반적인 액정 표시장치의 평면을 도시한 평면도.2 is a plan view illustrating a plane of a general liquid crystal display;

도 3은 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ으로 자른 단면의 제작공정을 도시한 도면.FIG. 3 is a view illustrating a manufacturing process of a cross section taken along cut line III-III of FIG. 2.

도 4는 본 발명에 따른 스위칭 소자가 집적된 나노블록의 개략적인 단면을 도시한 도면.4 is a schematic cross-sectional view of a nanoblock integrated with a switching device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 나노블록에 내장된 스위칭 소자의 단면을 도시한 도면.5 is a cross-sectional view of a switching device embedded in a nanoblock according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 나노블록이 내장될 내장홈의 단면을 도시한 도면.Figure 6 is a view showing a cross section of the interior grooves are to be built nanoblocks according to the present invention.

도 7은 나노블록에 집적된 스위칭 소자의 등가회로를 도시한 도면.7 illustrates an equivalent circuit of a switching element integrated in a nanoblock.

도 8은 본 발명에 따른 액정 표시장치의 평면을 도시한 도면.8 is a plan view of a liquid crystal display according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

150 : 게이트 배선 160 : 데이터 배선150: gate wiring 160: data wiring

200a, 200b : 나노블록 100 : 박막 트랜지스터200a, 200b: nanoblock 100: thin film transistor

170 : 화소전극170: pixel electrode

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 평면적으로 실질적으로 4면을 갖는 사각형 형상으로, 게이트 전극, 소스 및 드레인 전극을 포함하는 4개의 트랜지스터가 집적되며, 상기 각 트랜지스터는 각 전극과 접촉하는 게이트, 소스 및 드레인 패드를 가지고 4면에 각각 대칭적으로 형성된 액정 표시장치용 스위칭 소자을 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, four transistors including a gate electrode, a source, and a drain electrode are integrated in a quadrangular shape having a substantially four plane in plan view, and each transistor includes a gate contacting each electrode. A switching element for a liquid crystal display device having a source and a drain pad and symmetrically formed on four surfaces thereof is provided.

또한, 본 발명에서는 가로방향으로 n개, 세로방향으로 m개가 n×m의 매트릭스 형상으로 배열된 화소영역과 4개의 화소영역이 인접한 영역에 스위칭 영역이 정의된 기판과(n, m은 양의 정수); 상기 각 스위칭 영역에 형성되고, 평면적으로 실질적으로 4면을 갖는 사각형 형상으로, 게이트 전극, 소스 및 드레인 전극을 포함하는 4개의 박막 트랜지스터가 집적되며, 상기 각 박막 트랜지스터는 각 전극과 접촉하는 게이트, 소스 및 드레인 패드를 가지고 4면에 각각 대칭적으로 형성된 나노블록과; 상기 각 화소영역의 세로방향의 경계에 형성되고, 상기 각 나노블록에 신호를 인가하는 m개의 데이터 배선과; 상기 각 화소영역의 가로방향의 경계에 형성되고, 가로방향으로 형성된 N, N+1 번째 나노블록에 공통적으로 신호를 인가하는 n개의 게이트 배선과(N은 양의 정수); 상기 각 화소영역에 형성되고, N, N+1 번째 나노블록에서 공통적으로 신호를 인가 받는 화소전극을 포함하는 액정 표시장치용 어레이 기판을 제공한다.In addition, in the present invention, a substrate in which a switching region is defined in an area in which n pieces in a horizontal direction and m pieces in a vertical direction are arranged in a matrix shape of n × m and an area adjacent to four pixel areas (n, m is positive essence); Four thin film transistors formed in each of the switching regions and having a quadrangular shape having substantially four planes in a planar manner include four thin film transistors including a gate electrode, a source and a drain electrode, each thin film transistor having a gate in contact with each electrode, Nanoblocks each having a source and a drain pad symmetrically formed on four surfaces; M data wires formed at a vertical boundary of each pixel area and applying a signal to each of the nanoblocks; N gate wirings formed at horizontal boundaries of each pixel region and commonly applying signals to N and N + 1th nanoblocks formed in the horizontal direction (where N is a positive integer); The present invention provides an array substrate for a liquid crystal display device including pixel electrodes formed in each pixel area and receiving a signal commonly applied to N and N + 1th nanoblocks.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention.

종래의 액정 표시장치와 비교해서 본 발명에 따른 액정 표시장치의 가장 큰 특징은 스위칭 소자를 별도의 제작공정을 통해 미리 제작한다는 것과 상기 미리 제작된 스위칭 소자를 소자산포기술(Fluidic Self Assembly ; FSA)을 통해 기판에 내장하는 것이다.Compared with the conventional liquid crystal display device, the biggest feature of the liquid crystal display device according to the present invention is that the switching device is manufactured in advance through a separate manufacturing process, and the prefabricated switching device is a device self-dispersing technology (FSA). It will be embedded in the substrate through.

여기서, 별도로 제작된 스위칭 소자는 그 크기가 수십 μm 정도로 매우 미세하기 때문에 나노블록이라 칭한다. 상기 나노블록은 반도체 웨이퍼 상에 스위칭 소자를 형성하고, 추후에 개별적으로 절단하여 형성한다.Here, the switching device manufactured separately is called nanoblock because its size is very fine, such as several tens of micrometers. The nanoblocks are formed by forming switching elements on a semiconductor wafer and later cutting them individually.

먼저, 상기 스위칭 소자로 사용되는 나노블록에 관해 설명하면 다음과 같다.First, the nanoblocks used as the switching element will be described.

도 4는 본 발명에 따른 나노블록(200)의 단면을 도시한 단면도로서, 상기 나노블록(200)은 다수개의 스위칭 소자(박막 트랜지스터 ; 100)를 포함하며, 사다리꼴의 형상을 취한다.4 is a cross-sectional view showing a cross section of the nanoblock 200 according to the present invention. The nanoblock 200 includes a plurality of switching elements (thin film transistors) 100 and has a trapezoidal shape.

상기 박막 트랜지스터(100)는 웨이퍼(50) 상에 형성되며, 그 상세 단면구조는 도 5에서 설명한다.The thin film transistor 100 is formed on the wafer 50, and a detailed cross-sectional structure thereof will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 상기 나노블록(200)에 형성된 박막 트랜지스터의 단면적인 구조를 도시한 단면도로써, 그 제작은 반도체 웨이퍼(wafer ; 50) 상에서 이루어진다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of a thin film transistor formed in the nanoblock 200, and fabrication is performed on a semiconductor wafer 50.

상기 도 5에 도시된 박막 트랜지스터(100)를 일반적으로 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)라 부르며, 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.The thin film transistor 100 illustrated in FIG. 5 is generally referred to as a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), and the configuration thereof is as follows.

먼저, 웨이퍼(50)에는 불순물 반도체 영역(60)이 위치하고, 상기 불순물 영역(60)의 일부가 노출되는 절연막(52)이 상기 웨이퍼(50) 상에 형성된다.First, an impurity semiconductor region 60 is positioned on the wafer 50, and an insulating film 52 through which a portion of the impurity region 60 is exposed is formed on the wafer 50.

그리고, 상기 불순물 영역(60)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극(56, 58)이 상기 절연막(52) 상에 위치하고, 상기 소스 및 드레인 전극(56, 58)의 사이에 게이트 전극(54)이 형성된다.In addition, source and drain electrodes 56 and 58 in contact with the impurity region 60 are disposed on the insulating layer 52, and a gate electrode 54 is disposed between the source and drain electrodes 56 and 58. Is formed.

상기 반도체 웨이퍼(50)는 단결정 실리콘(C-Si) 또는 갈늄-아사니이드(GaAs) 등이 사용될 수 있으며, 상기 불순물 영역(60)은 상기 반도체 웨이퍼(50)에 불순물(원소주기율표 상의 3족 내지 5족의 원소인 붕소(B) 또는 인(P))을 주입하여 형성한다.The semiconductor wafer 50 may be formed of single crystal silicon (C-Si), gallium-aside (GaAs), or the like, and the impurity region 60 may include impurities (group 3 on the element periodic table) of the semiconductor wafer 50. It is formed by injecting boron (B) or phosphorus (P), which is an element of Groups 5 to 5.

한편, 상술한 다수개의 박막 트랜지스터와 스토리지 캐패시터가 형성된 나노블록을 기판에 배치하기 위한 FSA 기술을 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, an FSA technology for disposing a nanoblock on which a plurality of thin film transistors and storage capacitors are formed on a substrate will be described.

도 6은 상기 나노블록(200)이 안착될 기판(1)의 단면을 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the substrate 1 on which the nanoblocks 200 are to be seated.

스위칭 소자인 나노블록(200)을 배치하기 위해 기판(1)을 준비하고, 상기 나노블록(200)을 배치할 부분을 소정의 방법으로 식각하여, 상기 나노블록(200)이 안착되는 내장홈(300)을 형성한다. 이 때, 상기 내장홈(300)은 상기 나노블록(200)의 하부형태(즉, 사다리꼴 형상의 나노블록에서 그 길이가 작은 쪽)에 맞추어 제작된것이다.The substrate 1 is prepared in order to arrange the nanoblock 200 as a switching element, and the portion in which the nanoblock 200 is to be disposed is etched by a predetermined method, so that the nanoblock 200 is seated therein. 300). At this time, the built-in groove 300 is made to match the lower shape of the nanoblock 200 (that is, the length thereof is smaller in the trapezoidal nanoblock).

이와 같이 제작된 기판을 계면활성제가 함유된 유동액에 담그고, 상기 유동액에 잠긴 기판 상에 소정의 방법으로 나노블록(200)을 산포한다.The substrate thus prepared is immersed in a fluid solution containing a surfactant, and the nanoblock 200 is dispersed on the substrate immersed in the fluid by a predetermined method.

이 때, 상기 나노블록(200)이 상기 유동액을 따라 흐르다 기판(1)의 식각홈인 내장홈(300)에 안착되도록 함으로써, 기판(1)에 스위칭소자(즉, 나노블록)를 형성하게 된다.At this time, the nanoblock 200 flows along the fluid to be seated in the internal groove 300, which is an etch groove of the substrate 1, thereby forming a switching device (ie, a nanoblock) on the substrate 1. do.

상기와 같이 별도로 제작한 스위칭 소자인 나노블록(200)을 기판(1)에 형성된 내장홈(300)에 안착하는 기술을 소자산포기술(Fluidic Self Assembly ; FSA)이라 칭한다. 상기 소자산포기술에 관해서는 미국특허 "제 5904545"호에 개시되어 있다.A technology for seating the nanoblock 200, which is a switching device manufactured separately as described above, in the internal groove 300 formed in the substrate 1 is called a device self-dispersion technology (FSA). The device dispersing technique is disclosed in US Pat. No. 5,904,545.

종래의 액정 표시장치의 제작공정에서는 화소전극이 형성되는 하판에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 제작공정과 화소전극의 형성공정을 동일 기판에서 진행하였으나, 본 발명에서는 별도의 제작공정을 통해 스위칭소자를 제작한다.In the manufacturing process of the conventional liquid crystal display device, the manufacturing process of the thin film transistor, which is a switching element, and the formation process of the pixel electrode are performed on the same substrate in the lower plate where the pixel electrode is formed. do.

본 발명에 따른 스위칭 소자인 나노블록의 제작은 일반적인 비정질 실리콘 박막 트랜지스터와 같은 3단자 소자로 그 역할은 상기 비정질 실리콘 박막 트랜지스터와 같은 스위칭 역할을 하며, 전기적 특성은 단결정 실리콘 또는 갈륨-아사나이드의 웨이퍼 상에서 제조되기 때문에 우수하다.Fabrication of the nanoblock as the switching device according to the present invention is a three-terminal device, such as a typical amorphous silicon thin film transistor, the role of which is the same as the switching of the amorphous silicon thin film transistor, the electrical characteristics of a wafer of single crystal silicon or gallium-asnade Excellent because it is prepared in a phase.

상술한 FSA 기술은 상기 나노블록(200)의 방향까지는 제어하지 못하게 된다.The above-described FSA technology does not control the direction of the nanoblock 200.

따라서, 상기 나노블록(200)의 회로도인 도 7에 도시한 바와 같이 4개의 박막 트랜지스터(100)는 각각 대칭적인 구조를 취하도록 설계되며, 상기 각 박막 트랜지스터에 신호를 인가하는 데이터 패드, 게이트 패드 등의 단자들도 역시 대칭적인 구조를 갖게 된다.Therefore, as shown in FIG. 7, which is a circuit diagram of the nanoblock 200, the four thin film transistors 100 are designed to have a symmetrical structure, and a data pad and a gate pad that apply signals to the thin film transistors, respectively. The terminals of the back also have a symmetrical structure.

도 7은 본 발명에 따른 나노블록(200)의 박막 트랜지스터(100)가 형성된 부분의 회로를 도시한 회로도로서, 4개의 박막 트랜지스터(100)가 상/하/좌/우의 대칭을 이루며 형성되어 있다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a circuit of a portion in which the thin film transistor 100 of the nanoblock 200 is formed, and four thin film transistors 100 are symmetrically formed up, down, left, and right. .

상기 각 박막 트랜지스터(100)는 게이트 전극(54)과 소스 및 드레인 전극(56, 58)으로 구성되며, 상기 게이트 전극(54)은 두 개의 게이트 패드(54a, 54b)와 접촉하며, 상기 각 게이트 패드(54a, 54b)는 서로 대칭적인 구조를 취한다.Each thin film transistor 100 includes a gate electrode 54 and source and drain electrodes 56 and 58, and the gate electrode 54 is in contact with two gate pads 54a and 54b. The pads 54a and 54b take a symmetrical structure with each other.

또한, 상기 소스 전극(56)은 데이터 패드(56a)와 접촉하며, 상기 드레인 전극(45b)은 드레인 패드(58a)와 접촉한다.In addition, the source electrode 56 is in contact with the data pad 56a, and the drain electrode 45b is in contact with the drain pad 58a.

그리고, 상기 드레인 패드(58a)를 일 전극으로 하는 스토리지 캐패시터(70)가 형성되며, 상기 스토리지 캐패시터(70)의 타 전극은 공통전극 패드(72)로 한다.A storage capacitor 70 having the drain pad 58a as one electrode is formed, and the other electrode of the storage capacitor 70 is a common electrode pad 72.

여기서, 상기 데이터 패드(56a)는 나머지 3개의 소스 전극(56)과 공통적으로 연결되며, 각각 따로 형성할 수 있을 것이다. 즉, 도 7에 도시된 나노블록(200)의 회로도에는 하나의 데이터 패드(56a)에 4개의 소스전극(56)이 각각 연결되어 있지만, 각각 4개의 데이터 패드와 각각 연결되게 소스 전극을 형성할 수 있을 것이다.Here, the data pad 56a is commonly connected to the remaining three source electrodes 56, and may be formed separately. That is, although four source electrodes 56 are connected to one data pad 56a in the circuit diagram of the nanoblock 200 shown in FIG. 7, the source electrodes may be formed to be connected to the four data pads, respectively. Could be.

또한, 상기 공통전극 패드(70)는 각각 형성된 다수개의 스토리지 캐패시터와 공통적으로 접촉하고 있다.In addition, the common electrode pad 70 is in common contact with a plurality of formed storage capacitors.

상술한 나노블록(200)은 4개의 박막 트랜지스터(100)와 상기 각 박막 트랜지스터(100)의 소스 전극(56)에 신호를 인가하는 데이터 패드(56a)와 상기 드레인 패드(58a)에 연결된 스토리지 캐패시터(70)와 상기 스토리지 캐패시터(70)에 공통적으로 연결된 공통전극 패드(72)로 구성된다.The nanoblock 200 described above includes four thin film transistors 100 and a storage capacitor connected to the data pad 56a and the drain pad 58a for applying a signal to the source electrode 56 of each thin film transistor 100. 70 and a common electrode pad 72 commonly connected to the storage capacitor 70.

전기한 바 있지만, 도 7에 도시된 나노블록의 회로도에 의하면, 4개의 박막 트랜지스터(100)는 한 개의 데이터 패드(56a)에 각각의 소스 전극(56)이 연결되어 있으며, 데이터 패드(56a)에 신호가 인가되면, 각각의 박막 트랜지스터(100)는 각 게이트 전극(54)의 신호인가에 따라 개별적으로 동작하게 된다.As described above, according to the circuit diagram of the nanoblock shown in FIG. 7, each of the four thin film transistors 100 has one source pad 56 connected to one data pad 56a, and the data pad 56a. When a signal is applied to each of the thin film transistors 100, the thin film transistors 100 operate according to the application of the signals of the respective gate electrodes 54.

또한, 상기 나노블록(200)의 회로구성은 액정 표시장치의 특성에 맞도록 변경이 가능하며, 도 7에 도시된 회로도에는 한정되지 않는다.In addition, the circuit configuration of the nanoblock 200 can be changed to suit the characteristics of the liquid crystal display device, it is not limited to the circuit diagram shown in FIG.

하기 기술될 내용은 상술한 나노블록(200)을 이용한 액정 표시장치의 설계(layout)에 관한 것이다.The following description will be directed to the layout of a liquid crystal display using the nanoblock 200 described above.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 한 화소부에 해당하는 평면을 도시한 평면도이다.8 is a plan view illustrating a plane corresponding to one pixel part of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 8에 관해 설명하면, 기판(미도시) 상에 스위칭 소자로 나노블록(200a, 200b)이 형성된다.Referring to FIG. 8, nanoblocks 200a and 200b are formed as switching elements on a substrate (not shown).

상기 나노블록(200)은 서로 대칭적인 다각형 형상을 가지고 있으며, 본 발명에서는 바람직하게 사각형상을 취하는 구조로 설명한다. 여기서, 상기 나노블록(200)은 기판(미도시) 에 형성된 내장홈(미도시)에 안착 형성되고, 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터가 집적되며, 상기 박막 트랜지스터에 신호를 인가하는 다수의 패드가 형성된다. 예를 들어 패드는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극과 각각 연결된 게이트 패드(202), 소스 패드(204), 드레인 패드(206)가 될 수 있을 것이다.The nanoblocks 200 have polygonal shapes symmetrical to each other, and in the present invention, the nanoblocks 200 will be described as having a rectangular shape. Here, the nanoblock 200 is seated in an internal groove (not shown) formed in a substrate (not shown), at least one thin film transistor is integrated, and a plurality of pads for applying a signal to the thin film transistor are formed. . For example, the pad may be a gate pad 202, a source pad 204, and a drain pad 206 connected to the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode of the thin film transistor, respectively.

세로방향으로는 다수개의 데이터 배선(160)이 형성되며, 가로방향으로는 게이트 배선(150)이 형성된다.A plurality of data lines 160 are formed in the vertical direction, and the gate lines 150 are formed in the horizontal direction.

상기 게이트 배선(150)은 가로열의 각 나노블록(200a, 200b)에 동시에 연결된다. 상기와 같이 가로열에 인접한 두 열에 동일하게 게이트 배선이 연결되면 두 열의 나노블록은 동일한 게이트 신호를 인가 받게되어 동일하게 구동하게 된다.The gate wiring 150 is simultaneously connected to each of the nanoblocks 200a and 200b in the horizontal row. As described above, when the gate wiring is connected to two columns adjacent to the horizontal column in the same manner, the nanoblocks of the two columns receive the same gate signal to drive the same.

여기서, 화소전극(170)은 두 열에 걸리는 두 개의 나노블록(200a, 200b)에 동시에 연결되며, 소자산포기술(FSA)에 의해 상기 나노블록 중 어느 한 나노블록에서 안착불량이 발생하더라도 두 개의 나노블록(200a, 200b)에 동시에 접촉하는 화소전극(170)은 구동이 가능하다.Here, the pixel electrode 170 is simultaneously connected to two nanoblocks 200a and 200b that take two columns, and even if the mounting failure occurs in any one of the nanoblocks by device scattering technology (FSA), the two nanoblocks The pixel electrode 170 which contacts the blocks 200a and 200b at the same time can be driven.

즉, 다시 설명하면, 상기 화소전극(170)은 상/하부에 형성된 나노블록(200a, 200b)에서 동시에 신호를 인가 받게 되므로, 상기 화소전극(170)에 동시에 접촉하는 나노블록(200a, 200b) 중 어느 한 나노블록(200a 또는 200b)이 안착불량이나 소자의 결함 등으로 스위칭 소자로의 역할을 하지 않게 되더라도, 상기 화소전극(170)은 구동이 가능하게 된다. 바꾸어 말하면, 상기 각 나노블록(200a 또는 200b)은 그 상/하부에 형성된 두 개의 화소전극을 구동하게 되는 것이다.In other words, since the pixel electrode 170 receives signals simultaneously from the nanoblocks 200a and 200b formed at the upper and lower portions thereof, the nanoblocks 200a and 200b simultaneously contact the pixel electrodes 170. Even if any one of the nanoblocks 200a or 200b does not play a role as a switching element due to a mounting failure or a defect of an element, the pixel electrode 170 can be driven. In other words, each of the nanoblocks 200a or 200b drives two pixel electrodes formed at upper and lower portions thereof.

여기서, 각 나노블록(200a, 200b)에는 스토리지 캐패시터(도 7 참조)가 형성되어 있으며, 따라서, 상기 스토리지 캐패시터에 전원을 공급하기 위한 공통전극(180)이 각 나노블록(200a, 200b)과 연결되어 있다.Here, each of the nanoblocks 200a and 200b is provided with a storage capacitor (see FIG. 7), so that a common electrode 180 for supplying power to the storage capacitor is connected to each of the nanoblocks 200a and 200b. It is.

상기 화소전극(170)은 실질적으로 투명한 도전성 금속인 ITO, IZO 등이 사용된다.The pixel electrode 170 is made of ITO, IZO, or the like, which is a substantially transparent conductive metal.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 나노블록의 회로구조와 상기 나노블록을 사용하는 액정 표시장치는 나노블록을 기판에 안착시키는 소자산포기술(FSA)에서 안착불량이 발생하더라도 화소전극이 가로열에 인접한 두 개의 나노블록으로부터 동시에 신호를 인가 받기 때문에 불량의 발생률이 저감되는 효과가 있다.As described above, in the circuit structure of the nanoblock and the liquid crystal display device using the nanoblock, the pixel electrode is adjacent to the horizontal column even when the mounting failure occurs in the device scattering technology (FSA) for mounting the nanoblock on the substrate. Since the signals are simultaneously applied from the two nanoblocks, the incidence of defects is reduced.

상술한 본 발명의 실시예로 액정 표시장치를 제작할 경우 다음과 같은 특징이 있다.When manufacturing a liquid crystal display according to the embodiment of the present invention described above has the following features.

첫째, 기판 상에 스위칭 소자를 형성하기 위한 반도체물질(주로, 비정질 실리콘)의 증착 및 절연막(주로, 실리콘 질화막)의 증착공정이 제외되기 때문에 낮은 공정온도에서 액정 표시장치의 제작이 가능한 장점이 있다.First, since a process of depositing a semiconductor material (mostly amorphous silicon) and an insulating film (mostly silicon nitride film) for forming a switching element on a substrate is excluded, there is an advantage that a liquid crystal display device can be manufactured at a low process temperature. .

둘째, 소자산포 기술을 적용한 어레이기판의 공정온도는 최대 250o의 공정온도에서 행해짐으로 열에 의한 기판의 수축변형을 막을 수 있고, 사진식각 공정 중 상기 기판의 변형에 의해 노광기에서의 미스얼라인에 의한 소자의 특성변화가 없기 때문에 액정 표시장치의 생산 수율이 향상되는 장점이 있다.Second, the process temperature of the array substrate to which the device scattering technology is applied is performed at a process temperature of up to 250 o to prevent shrinkage deformation of the substrate due to heat, and to the misalignment in the exposure machine due to the deformation of the substrate during the photolithography process. Since there is no characteristic change of the device, there is an advantage that the production yield of the liquid crystal display device is improved.

셋째, 기존 액정 표시장치의 제조공정과는 달리 스위칭 소자의 제조와 배선공정을 분리하여 제작할 수 있음으로, 생산설비의 단순화와 비용절감의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.Third, unlike the existing manufacturing process of the liquid crystal display device, the manufacturing process of the switching element and the wiring process can be manufactured separately, which has the advantage of simplifying the production equipment and reducing the cost.

넷째, 작은 면적의 반도체 웨이퍼에 대량으로 스위칭 소자를 제작함으로서, 스위칭 소자의 균일한 전기적인 특성을 보장할 수 있는 장점이 있다.Fourth, by manufacturing a large number of switching elements in a small area semiconductor wafer, there is an advantage that can ensure a uniform electrical characteristics of the switching element.

다섯째, 스토리지 캐패시터가 스위칭 소자의 내부에 내장되기 때문에 어레이 기판에 별도의 스토리지 캐패시터의 형성이 불필요하게 되어 개구율이 향상되고, 두 개의 나노블록이 하나의 화소전극을 구동하기 때문에 하나의 나노블록이 안착 불량이 발생하여도 화소전극을 구동할 수 있는 장점이 있다.Fifth, since the storage capacitor is embedded inside the switching element, it is unnecessary to form a separate storage capacitor on the array substrate, thereby improving the aperture ratio, and one nanoblock is seated because two nanoblocks drive one pixel electrode. Even if a defect occurs, there is an advantage that the pixel electrode can be driven.

Claims (4)

평면적으로 실질적으로 4면을 갖는 사각형 형상으로, 게이트 전극, 소스 및 드레인 전극을 포함하는 4개의 트랜지스터가 집적되며, 상기 각 트랜지스터는 각 전극과 접촉하는 게이트, 소스 및 드레인 패드를 가지고 4면에 각각 대칭적으로 형성된 액정 표시장치용 스위칭 소자.In a quadrangular shape having substantially four sides in plan, four transistors including a gate electrode, a source and a drain electrode are integrated, each transistor having four gates, a source and a drain pad in contact with each electrode, respectively on four sides. A switching element for a liquid crystal display device formed symmetrically. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 드레인 패드와 접촉하는 캐패시터를 더욱 포함하는 액정 표시장치용 스위칭 소자.And a capacitor in contact with the drain pad. 가로방향으로 n개, 세로방향으로 m개가 n×m의 매트릭스 형상으로 배열된 화소영역과 4개의 화소영역이 인접한 영역에 스위칭 영역이 정의된 기판과(n, m은 양의 정수);A substrate in which a switching region is defined in an area in which n pieces in a horizontal direction and m pieces in a vertical direction are arranged in a matrix of n × m and an area adjacent to four pixel areas (n and m are positive integers); 상기 각 스위칭 영역에 형성되고, 평면적으로 실질적으로 4면을 갖는 사각형 형상으로, 게이트 전극, 소스 및 드레인 전극을 포함하는 4개의 박막 트랜지스터가 집적되며, 상기 각 박막 트랜지스터는 각 전극과 접촉하는 게이트, 소스 및 드레인 패드를 가지고 4면에 각각 대칭적으로 형성된 나노블록과;Four thin film transistors formed in each of the switching regions and having a quadrangular shape having substantially four planes in a planar manner include four thin film transistors including a gate electrode, a source and a drain electrode, each thin film transistor having a gate in contact with each electrode, Nanoblocks each having a source and a drain pad symmetrically formed on four surfaces; 상기 각 화소영역의 세로방향의 경계에 형성되고, 상기 각 나노블록에 신호를 인가하는 m개의 데이터 배선과;M data wires formed at a vertical boundary of each pixel area and applying a signal to each of the nanoblocks; 상기 각 화소영역의 가로방향의 경계에 형성되고, 가로방향으로 형성된 N, N+1 번째 나노블록에 공통적으로 신호를 인가하는 n개의 게이트 배선과(N은 양의 정수);N gate wirings formed at horizontal boundaries of each pixel region and commonly applying signals to N and N + 1th nanoblocks formed in the horizontal direction (where N is a positive integer); 상기 각 화소영역에 형성되고, N, N+1 번째 나노블록에서 공통적으로 신호를 인가 받는 화소전극A pixel electrode formed in each pixel area and receiving a signal in common at the N and N + 1th nanoblocks; 을 포함하는 액정 표시장치용 어레이 기판.Array substrate for a liquid crystal display device comprising a. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 화소전극은 ITO, IZO로 구성된 집단에서 선택한 물질인 액정 표시장치용 어레이 기판.And the pixel electrode is a material selected from a group consisting of ITO and IZO.
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