KR20070071987A - Array substrate for liquid crystal display and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

An array substrate for an LCD(Liquid Crystal Display) and a manufacturing method thereof are provided to remove a greenish blot and a spot by minimizing parasitic capacitance near to a common electrode, which causes distortion of a common voltage without any additional process. A gate electrode and a gate line(120) are formed on a transparent insulating substrate. A gate insulating layer is formed on an entire surface of the transparent insulating substrate to cover the gate electrode and the gate line. A metal layer includes a source electrode(142) and a drain electrode(143) formed on the gate insulating layer to face each other and form a thin film transistor(140) together with the gate electrode, a data line intersecting the gate line to define a pixel area, and a pixel electrode(150) formed on the pixel area and contacting the drain electrode. A passivation layer is formed on an entire surface of the transparent insulating substrate to cover the source and drain electrodes, the data line, and the pixel electrode. A common electrode(160) is formed of a transparent conductive metal on the passivation layer. An alignment layer is formed on an entire surface of the transparent insulating substrate to cover the common electrode.

Description

액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법{Array substrate for liquid crystal display and method for manufacturing the same}Array substrate for liquid crystal display device and its manufacturing method {Array substrate for liquid crystal display and method for manufacturing the same}

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판을 나타낸 평면도이다.1 is a plan view illustrating an array substrate for a liquid crystal display device according to the prior art.

도 2는 도 1의 Ι-Ι'면을 나타낸 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the surface of Ι-Ι 'of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판을 나타낸 평면도이다.3 is a plan view illustrating an array substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 박막 트랜지스터를 간략화한 단면도이다.4 is a simplified cross-sectional view of the thin film transistor of FIG. 3.

도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'면을 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating the II-II 'surface of FIG. 3.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판을 나타낸 평면도이다.6 is a plan view illustrating an array substrate for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 7는 도 6의 박막 트랜지스터를 간략화한 단면도이다.FIG. 7 is a simplified cross-sectional view of the thin film transistor of FIG. 6.

도 8은 도 6의 Ⅲ-Ⅲ'면을 나타낸 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the III-III ′ surface of FIG. 6.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

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

100: 투명 절연 기판 110: 게이트 절연막100: transparent insulating substrate 110: gate insulating film

111: 보호막 112: 배향막111: protective film 112: alignment film

120: 게이트 라인 130: 데이터 라인120: gate line 130: data line

140: 박막 트랜지스터 141: 게이트 전극140: thin film transistor 141: gate electrode

142: 소스 전극 143: 드레인 전극142: source electrode 143: drain electrode

150: 화소 전극 160: 공통 전극150: pixel electrode 160: common electrode

본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IPS(In-Plane Switching) 모드의 액정 표시 장치에 쓰이는 어레이 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array substrate for a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an array substrate for use in a liquid crystal display device in an in-plane switching (IPS) mode and a method for manufacturing the same.

액정 표시 장치는 상하부의 투명 절연 기판인 컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정 물질을 주입해 놓고, 액정 물질에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배치를 변경시키고, 이를 통하여 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치로는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다.The liquid crystal display injects a liquid crystal material having anisotropic dielectric constant between the color filter substrate and the array substrate, which are upper and lower transparent insulating substrates, and adjusts the intensity of the electric field formed in the liquid crystal material to change the molecular arrangement of the liquid crystal material. The display device expresses a desired image by adjusting the amount of light transmitted through the transparent insulating substrate. As the liquid crystal display, a thin film transistor liquid crystal display (TFT LCD) using a thin film transistor (TFT) as a switching element is mainly used.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ι-Ι'면을 나타낸 단면도로서, IPS 모드의 액정 표시 장치에 쓰이는 어레이 기판의 일례를 도시하고 있다.FIG. 1 is a plan view showing an array substrate for a liquid crystal display device according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the Ι-Ι 'surface of FIG. 1, showing an example of an array substrate used in a liquid crystal display device in an IPS mode. .

액정 표시 장치용 어레이 기판에는 도 1에 도시된 것처럼, 행(row)을 이루는 게이트 라인(20)들과, 꺾인 구조를 갖고 열(column)을 이루면서 게이트 라인(20)들과 교차되는 데이터 라인(30)들이 매트릭스 타입으로 배열되며, 서로 교차되는 게이트 라인(20)들과 데이터 라인(30)들에 의해 구분되는 화소 영역(P)들이 모여 하나의 프레임(화면)을 이루게 된다. 게이트 라인(20)들에 순차적으로 스캔 펄스가 인가되면, 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인(30)들에 데이터 전압이 인가되면서, 액정 표시 장치 상에 하나의 프레임이 디스플레이 된다.As shown in FIG. 1, an array substrate for a liquid crystal display device includes a gate line 20 forming a row and a data line intersecting the gate lines 20 while forming a column having a bent structure. 30 are arranged in a matrix type, and pixel regions P divided by gate lines 20 and data lines 30 intersecting with each other form a frame (screen). When the scan pulse is sequentially applied to the gate lines 20, a data voltage is applied to the data lines 30 in response to the scan pulse, and one frame is displayed on the liquid crystal display.

각 화소 영역(P)에는 게이트 라인(20)과 데이터 라인(30)의 교차 부위에 위치하여 스위칭 소자로 동작하는 박막 트랜지스터(40)와, 드레인 콘택홀(CH1)을 통해 박막 트랜지스터(40)의 드레인 전극(43)에 연결되는 화소 전극(50) 및 공통 전극(21, 22) 등이 구성된다.In each pixel area P, the thin film transistor 40 is disposed at the intersection of the gate line 20 and the data line 30 to operate as a switching element, and the thin film transistor 40 is formed through the drain contact hole CH1. The pixel electrode 50 and the common electrodes 21 and 22 connected to the drain electrode 43 are formed.

박막 트랜지스터(40)는 게이트 라인(20)의 일부로 형성되는 게이트 전극과, 게이트 전극과 일정한 면적만큼 오버랩 되면서 서로 마주보는 소스 및 드레인 전극(42, 43) 등으로 구성된다. 도 1에서, 드레인 전극(43)은 I자 모양으로 형성되어 드레인 콘택홀(CH1)을 통해 화소 전극(50)에 연결되고, 데이터 라인(30)으로부터 분기되는 소스 전극(42)은 드레인 전극(43)을 둘러싸는 U자 모양으로 형성된다.The thin film transistor 40 includes a gate electrode formed as part of the gate line 20, and source and drain electrodes 42 and 43 facing each other while overlapping the gate electrode by a predetermined area. In FIG. 1, the drain electrode 43 is formed in an I shape, connected to the pixel electrode 50 through the drain contact hole CH1, and the source electrode 42 branching from the data line 30 is a drain electrode ( 43 is formed in a U-shape surrounding.

공통 전극(21, 22)으로는 게이트 전극(20)에 평행한 가로 방향의 두 라인과, 꺾인 형상을 갖고 데이터 라인(30)에 평행하게 배치되는 세로 방향의 두 라인으로 구성되어 화소 영역(P)을 둘러싸는 최외곽의 공통 전극(21)과, 화소 영역(P) 내측으로 데이터 라인(30)과 평행하게 분기되면서 화소 전극(50)과 서로 엇갈리도록 배 치되는 공통 전극(22)이 형성된다.The common electrodes 21 and 22 may include two horizontal lines parallel to the gate electrode 20, and two vertical lines arranged in parallel with the data line 30 having a bent shape. ) Is formed on the outermost common electrode 21 and the common electrode 22 arranged to alternate with the pixel electrode 50 while branching in parallel with the data line 30 inside the pixel region P. do.

도 2를 참조하여, 도 1의 수직 단면 구조를 살펴보면 다음과 같다.Referring to Figure 2, looking at the vertical cross-sectional structure of Figure 1 as follows.

화소 영역(P)의 내측으로 형성되는 공통 전극(22)은 도 2에 도시된 것처럼, 화소 전극(50)과 동일 층 상에 형성되어 공통 콘택홀(CH2)을 통해 투명 절연 기판(10) 상의 최외곽 공통 전극(21)에 접촉된다.As shown in FIG. 2, the common electrode 22 formed inside the pixel region P is formed on the same layer as the pixel electrode 50 and formed on the transparent insulating substrate 10 through the common contact hole CH2. The outermost common electrode 21 is contacted.

최외곽의 공통 전극(21)은 게이트 라인(20)과 함께 투명 절연 기판(10) 상에 형성되며, 도 2에 도시된 것처럼, 그 상부에 게이트 절연막(11)이 적층된 후 게이트 절연막(11) 상에 데이터 라인(30)과 함께 그로부터 분기되는 소스 전극(42) 및 소스 전극(42)과 마주보는 드레인 전극(43)이 형성되고, 그 상부에는 실리콘 질화막(SiNx) 등의 무기 절연 물질이나 유기 절연 물질로 이루어지는 보호막(12)이, 보호막(12)의 상의 화소 영역(P)에는 서로 엇갈리는 화소 전극(50)과 공통 전극(22)이 각각 구성된다.The outermost common electrode 21 is formed on the transparent insulating substrate 10 together with the gate line 20, and as shown in FIG. 2, the gate insulating layer 11 is stacked on the upper portion of the common insulating layer 21. A source electrode 42 and a drain electrode 43 facing the source electrode 42 are formed on the upper side along with the data line 30, and an inorganic insulating material such as silicon nitride film (SiNx) or the like is formed thereon. In the passivation film 12 made of an organic insulating material, the pixel electrode 50 and the common electrode 22 that cross each other are configured in the pixel region P on the passivation film 12.

화소 전극(50)과 공통 전극(22)이 형성된 어레이 기판의 상부로는 컬러 필터 기판과의 사이에 채워지는 액정 물질의 초기 배향을 설정하기 위한 배향막(13)이 형성된다. 배향막(13)은 액정 물질의 초기 배향이 기판 면과 일정한 프리틸트 각(pretilt angle)을 이루도록 러빙 처리된다.An alignment layer 13 is formed on the array substrate on which the pixel electrode 50 and the common electrode 22 are formed to set the initial alignment of the liquid crystal material to be filled between the color filter substrate. The alignment layer 13 is subjected to rubbing so that the initial alignment of the liquid crystal material forms a predetermined pretilt angle with the substrate surface.

그런데, 이러한 구조를 갖는 IPS 모드의 액정 표시 장치에서는, 개구율을 감안한 패널 설계 마진에 의하여 데이터 라인(30)과 공통 전극(21)의 간격(d1)이 상당히 근접하게 설계될 수 밖에 없었다. 따라서, 교류인 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인(30)과 직류인 공통 전압이 인가되는 공통 전극(21) 간의 기생 커패시턴 스(Cdc)가 증가하여, 공통 전압의 왜곡 정도가 심해지는 현상이 발생하고, 그로 인한 그리니쉬(greenisgh)나 얼룩(smear), 블록 딤(block dim) 등에 의하여 화상 품질이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the liquid crystal display of the IPS mode having such a structure, the gap d1 between the data line 30 and the common electrode 21 has to be designed to be quite close by the panel design margin in consideration of the aperture ratio. Therefore, the parasitic capacitance Cdc between the data line 30 to which the data voltage of AC is applied and the common electrode 21 to which the common voltage of DC is increased increases the degree of distortion of the common voltage. There is a problem that the image quality is deteriorated due to the greenisgh, smear, block dim and the like.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 마스크 공정 등의 별다른 추가 공정 없이 공통 전압의 왜곡을 유발하는 공통 전극 부근의 기생 커패시턴스(Cdc)를 최소화함으로써, 그리니쉬나 얼룩 등을 제거하여 화상 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치용 어레이 기판을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to minimize the parasitic capacitance (Cdc) near the common electrode causing distortion of the common voltage without any additional process such as a mask process, thereby improving the image quality by removing the greenish or uneven color It is to provide an array substrate for a liquid crystal display device.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이와 같은 액정 표시 장치용 어레이 기판을 효율적으로 제조할 수 있는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device which can efficiently manufacture such an array substrate for a liquid crystal display device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판은 투명 절연 기판과, 상기 투명 절연 기판 상에 형성된 게이트 전극 및 게이트 라인과, 상기 게이트 전극 및 상기 게이트 라인을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 형성된 게이트 절연막과, 상기 게이트 절 연막 상에 서로 마주보도록 형성되어 상기 게이트 전극과 함께 박막 트랜지스터를 이루는 소스 및 드레인 전극과, 상기 게이트 라인과 교차되면서 화소 영역을 정의하는 데이터 라인과, 상기 화소 영역 상에 형성되어 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소 전극이 구성되어 있는 금속층과, 상기 소스 및 드레인 전극, 상기 데이터 라인, 상기 화소 전극을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 형성된 보호막과, 상기 보호막 상에 투명 도전성 금속으로 형성된 공통 전극과, 상기 공통 전극을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 형성된 배향막을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, an array substrate for a liquid crystal display device includes a transparent insulating substrate, a gate electrode and a gate line formed on the transparent insulating substrate, the gate electrode and the A gate insulating film formed on the front surface of the transparent insulating substrate to cover the gate line, a source and drain electrode formed to face each other on the gate insulating film to form a thin film transistor together with the gate electrode, and intersecting the gate line; A transparent insulating substrate covering the source layer and the drain electrode, the data line and the pixel electrode, and a metal layer including a data line defining an area, a pixel electrode formed on the pixel area and in contact with the drain electrode. A protective film formed on the front surface of the transparent conductive film on the protective film It characterized by including the alignment film formed on the entire surface of the transparent insulating substrate so as to cover the common electrode and the common electrode formed of a metal.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에서, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인은 직선 형상을 가지면서 서로 직교하며, 상기 화소 영역 상에 형성되는 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극의 일부는 상기 데이터 라인과 평행하면서 서로 엇갈리도록 형성된다.In the array substrate for a liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the gate line and the data line have a linear shape and are perpendicular to each other, and a portion of the pixel electrode and the common electrode formed on the pixel area are Parallel to the data lines and staggered with each other.

본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에서, 상기 데이터 라인은 꺾인 형상을 갖고, 상기 화소 영역 상에 형성되는 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극의 일부는 상기 데이터 라인과 평행하면서 서로 엇갈리도록 형성된다.In an array substrate for a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention, the data lines have a bent shape, and a portion of the pixel electrode and the common electrode formed on the pixel area are parallel with each other and cross each other. It is formed to be.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법은 투명 절연 기판 상에 게이트 전극 및 게이트 라인을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극 및 상기 게이트 라인을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막 상에 반도체층, 저항성 접촉층, 금속층을 차례대로 적층한 후 식각하는 공정을 통해 소스 및 드레인 전극을 형성하여 박막 트랜지스터를 이루도록 하고, 상기 금속층으로부터 상기 게이트 라인과 교차되면서 화소 영역을 정의하는 데이터 라인과, 상기 드레인 전극과 접촉하는 상기 화소 영역 상의 화소 전극을 형성하는 단계와, 상기 소스 및 드레인 전극, 상기 데이터 라인, 상기 화소 전극을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막 상에 투명 도전성 금속을 증착한 후 식각하여 공통 전극을 형성하는 단계와, 상기 공통 전극을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 배향막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes forming a gate electrode and a gate line on a transparent insulation substrate, and covering the gate electrode and the gate line to cover the front surface of the transparent insulation substrate. Forming a thin film transistor by forming a gate insulating film on the gate insulating film, and sequentially forming a semiconductor layer, an ohmic contact layer, and a metal layer on the gate insulating film, followed by etching. Forming a data line defining a pixel region crossing the gate line and a pixel electrode on the pixel region in contact with the drain electrode, and covering the source and drain electrodes, the data line, and the pixel electrode; Forming a protective film on an entire surface of the insulating substrate; And forming a common electrode by etching after depositing a transparent conductive metal, it characterized in that it comprises the step of covering the common electrode to form an alignment film on the entire surface of the transparent insulating substrate.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an array substrate for a liquid crystal display according to a preferred embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판을 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 박막 트랜지스터를 간략화한 단면도이며, 도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'면을 나타낸 단면도이다.3 is a plan view illustrating an array substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 4 is a simplified cross-sectional view of the thin film transistor of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a II-II 'surface of FIG. 3. to be.

게이트 라인(120)과 데이터 라인(130)은 직선 형상을 가지면서 서로 직교하여 화소 영역(P)을 정의하게 되고, 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(130)의 교차 지점에는 박막 트랜지스터(140)가 구성된다. 또한, 화소 영역(P) 상에는 세로 방향으로 형성된 일부 라인이 서로 엇갈리도록 구성되는 화소 전극(150) 및 공통 전극 (160)이 형성된다.The gate line 120 and the data line 130 have a straight line shape to define the pixel region P to be orthogonal to each other, and the thin film transistor 140 is disposed at the intersection of the gate line 120 and the data line 130. Is composed. In addition, the pixel electrode 150 and the common electrode 160 are formed on the pixel region P such that some lines formed in the vertical direction are alternate with each other.

박막 트랜지스터(140)는 도 4에 도시된 것처럼, 투명 절연 기판(100) 상에 알루미늄 합금(AlNd) 등의 금속 물질로 형성된 게이트 전극(141)과, 게이트 전극(141)의 상부에 형성된 게이트 절연막(110), 반도체층(144), 저항성 접촉층(ohmic contact layer)(145, 146), 소스 전극(142) 및 드레인 전극(143) 등으로 구성된다.As shown in FIG. 4, the thin film transistor 140 includes a gate electrode 141 formed of a metal material such as aluminum alloy (AlNd) on the transparent insulation substrate 100, and a gate insulating layer formed on the gate electrode 141. And a semiconductor layer 144, an ohmic contact layer 145 and 146, a source electrode 142, a drain electrode 143, and the like.

게이트 전극(141)은 도 3에 나타나 있는 게이트 라인(120)의 일부로서 형성되거나, 게이트 라인(120)에서 화소 전극(150) 측으로 분기된 형태로 형성된다.The gate electrode 141 is formed as a part of the gate line 120 shown in FIG. 3, or is branched from the gate line 120 to the pixel electrode 150.

반도체층(144)은 게이트 절연막(110)의 상에 도핑되지 않은 비정질 실리콘 물질로 이루어지며, 게이트 전극(141)과 대응되는 영역이 채널부(ACT)로 정의된다.The semiconductor layer 144 is formed of an undoped amorphous silicon material on the gate insulating layer 110, and a region corresponding to the gate electrode 141 is defined as the channel portion ACT.

도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 데이터 라인(130)에서 드레인 전극(143)의 양측으로 분기되는 소스 전극(142)과 화소 전극(150)에 접촉되는 드레인 전극(143)은 채널부(ACT)를 사이에 두고 서로 마주보도록 위치하며, 게이트 전극(141)과 일부 영역이 오버랩 되도록 형성된다.3 and 4, the source electrode 142 branching to both sides of the drain electrode 143 in the data line 130 and the drain electrode 143 in contact with the pixel electrode 150 are connected to the channel portion ACT. ) Are positioned to face each other, and the gate electrode 141 and some regions overlap each other.

저항성 접촉층(145, 146)은 소스 전극(142) 및 드레인 전극(143)과 반도체층(144) 간의 계면에 형성되며, n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 물질로 이루어진다.The ohmic contacts 145 and 146 are formed at the interface between the source electrode 142 and the drain electrode 143 and the semiconductor layer 144, and are made of an n + hydrogenated amorphous silicon material which is heavily doped with n-type impurities.

박막 트랜지스터(140)의 상부에는 보호막(111)이 형성되고, 보호막(111)의 상부로는 폴리이미드(Polyimide) 등의 물질로 이루어져 액정 물질의 초기 배향을 정의하는 배향막(112)이 형성된다.A passivation layer 111 is formed on the thin film transistor 140, and an alignment layer 112 is formed on the passivation layer 111 by using a material such as polyimide to define an initial orientation of the liquid crystal material.

도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 수직 단면 구조를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.3 to 5, a vertical cross-sectional structure of an array substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 투명 절연 기판(100)의 전면에 게이트 라인(120) 및 게이트 전극(141)을 덮는 게이트 절연막(110)이 형성되고, 그 상부에 데이터 라인(130)과 데이터 라인(130)에서 분기되는 소스 전극(142), 화소 전극(150)과 화소 전극(150)에서 분기되는 드레인 전극(143)이 형성된다.First, a gate insulating layer 110 covering the gate line 120 and the gate electrode 141 is formed on the front surface of the transparent insulating substrate 100, and is branched from the data line 130 and the data line 130 thereon. The source electrode 142, the pixel electrode 150, and the drain electrode 143 branching from the pixel electrode 150 are formed.

여기에서, 데이터 라인(130)과 소스 전극(142), 화소 전극(150) 및 드레인 전극(143)은 게이트 절연막(110) 상에 금속층을 증착한 후 이를 식각하는 방식으로 한 번에 형성하여 동일 금속층을 이루도록 하며, 금속층으로는 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금의 단일막이나 다중막을 사용하는 것이 바람직하다. 몰리브덴이나 몰리브덴 합금은 식각시 미세한 기포가 발생하지 않고, 완만한 경사로 식각이 가능하며, 저항성 접촉층(145, 146)과 접촉 특성이 우수하다는 등의 장점을 갖는다.Here, the data line 130, the source electrode 142, the pixel electrode 150, and the drain electrode 143 are formed at the same time by depositing a metal layer on the gate insulating layer 110 and then etching the same. To form a metal layer, it is preferable to use a single film or multiple films of molybdenum (Mo) or molybdenum alloy as the metal layer. Molybdenum and molybdenum alloys do not generate fine bubbles during etching, and can be etched with a gentle slope, and have excellent contact characteristics with the ohmic contacts 145 and 146.

종래의 IPS 모드 액정 표시 장치에서는, 데이터 라인(30)과, 소스 및 드레인 전극(42, 43)만을 동일 층(layer)인 게이트 절연막(11) 상에 형성하고, 화소 전극(50)은 이들을 덮는 보호막(12)의 상부에 형성한 후 드레인 콘택홀(CH1)을 통해 화소 전극(50)과 드레인 전극(43)을 접촉시키는 구조가 일반적이었다(도 1 및 도 2 참조).In the conventional IPS mode liquid crystal display, only the data line 30 and the source and drain electrodes 42 and 43 are formed on the gate insulating film 11 which is the same layer, and the pixel electrode 50 covers them. After forming on the passivation layer 12, the structure in which the pixel electrode 50 and the drain electrode 43 are in contact with each other through the drain contact hole CH1 has been generally used (see FIGS. 1 and 2).

이러한 종래의 구조에서는 화소 전극(50)이 드레인 콘택홀(CH1)을 거치게 되어 로드 저항이 증가하는 요인으로 작용하였으나, 본 발명에 따르면, 화소 전극(150)이 데이터 라인(130)과 동일한 층 상에 형성되어 드레인 콘택홀이 불필요해지므로, 이러한 문제점을 해결할 수 있다.In the conventional structure, the pixel electrode 50 passes through the drain contact hole CH1 to increase the load resistance. However, according to the present invention, the pixel electrode 150 is formed on the same layer as the data line 130. Since it is formed in the drain contact hole is unnecessary, this problem can be solved.

데이터 라인(130)과 소스 전극(142), 화소 전극(150) 및 드레인 전극(143)이 구성된 금속층의 상부로는 보호막(111)이 전면에 걸쳐 형성되며, 보호막(111) 상에 인듐-틴-옥사이드(ITO; indium tinoxide)나 인듐 아연 옥사이드(IZO; indium zinc oxide) 등 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속으로 이루어지는 공통 전극(160)이 형성된다.A passivation layer 111 is formed over the entire surface of the metal layer including the data line 130, the source electrode 142, the pixel electrode 150, and the drain electrode 143, and indium tin is formed on the passivation layer 111. A common electrode 160 made of a transparent conductive metal having excellent light transmittance, such as indium tinoxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), is formed.

여기에서, 도 5에 나타난 보호막(111)의 두께(h1)는 2.5㎛ 내지 3.5㎛로 비교적 높게 형성하여, 화소 전극(150)과 공통 전극(160) 간의 거리를 넓혀 기생 커패시턴스(Cdc)가 낮아지도록 한다.Here, the thickness h1 of the passivation layer 111 shown in FIG. 5 is formed to be relatively high (2.5 μm to 3.5 μm), thereby increasing the distance between the pixel electrode 150 and the common electrode 160 to lower the parasitic capacitance Cdc. To lose.

종래의 구조에서는 데이터 라인(30)과 최외곽의 공통 전극(21) 사이에 게이트 절연막(11)이 형성되었는데(도 2 참조), 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiOx) 등의 절연 물질로 이루어지는 게이트 절연막의 경우 공정의 특성 상 두께가 2000Å~ 4000Å 레벨로 비교적 낮게 형성되는 것이 일반적이어서, 기생 커패시턴스(Cdc)가 커지는 요인이 되었다.In the conventional structure, the gate insulating film 11 is formed between the data line 30 and the outermost common electrode 21 (see FIG. 2), and may be formed of an insulating material such as silicon nitride film (SiNx) or silicon oxide film (SiOx). In the case of the gate insulating film formed, the thickness of the gate insulating film is relatively low at a level of 2000 Pa to 4000 Pa, which is a factor of increasing the parasitic capacitance Cdc.

그러나, 본 발명에서, 화소 전극(150)과 공통 전극(160) 간에 형성되는 보호막(111)은 종래에도 포토 아크릴(Photo acryl) 등 공정의 특성 상 3㎛ 레벨까지 쉽게 증착할 수 있는 재질로 이루어지는 것이 일반적이었으므로, 종래의 공정을 바꾸지 않고도 보호막(111)의 두께(h1)를 확보하여 기생 커패시턴스(Cdc)를 완화할 수 있다. 보호막(111)은 종래의 보호막과 같은 기능을 수행하게 되며, 공정 상 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiOx) 등의 절연 물질로 이루어지는 게이트 절연막에 비하여 비교적 두껍게 증착할 수 있는 다른 유기 절연 물질이나 무기 절연 물 질로 대체될 수도 있을 것이다.However, in the present invention, the passivation layer 111 formed between the pixel electrode 150 and the common electrode 160 is made of a material that can be easily deposited up to a 3 μm level in view of a process such as photo acryl. In general, the parasitic capacitance Cdc can be reduced by securing the thickness h1 of the protective film 111 without changing the conventional process. The passivation layer 111 may perform the same function as a conventional passivation layer, and may be formed with another organic insulating material that may be deposited relatively thicker than a gate insulating layer made of an insulating material such as silicon nitride film (SiNx) or silicon oxide film (SiOx). It may be replaced by an inorganic insulating material.

한편, 공통 전극(160)으로는 화소 영역(P)의 내측에 화소 전극(150)과 엇갈리도록 형성되는 일부 이외에도, 게이트 라인(120)이나 데이터 라인(130)이 형성되어 있는 화소 영역(P)의 외곽까지 확장되는 부분을 추가로 구성함으로써, 확장된 부분으로 종래 최외곽의 공통 전극을 대체하면서, 별도의 입력 단자 등 추가 요소 없이도 공통 전극(160)에 손쉽게 구동 신호를 인가하도록 할 수 있다.The common electrode 160 includes a pixel region P in which a gate line 120 or a data line 130 is formed, in addition to a portion of the common electrode 160 that is formed to cross the pixel electrode 150 inside the pixel region P. FIG. By further configuring a portion extending to the outside of the, it is possible to easily apply the drive signal to the common electrode 160 without additional elements such as a separate input terminal while replacing the conventional outermost common electrode with the expanded portion.

도 3에서는, 이러한 공통 전극(160)의 확장을 나타내기 위한 일례로서 화소 영역(P)의 외곽부 중 데이터 라인(130)과 대응하는 영역으로 공통 전극(160)이 확장된 경우를 도시하고 있다.3 illustrates a case where the common electrode 160 is extended to a region corresponding to the data line 130 among the outer portions of the pixel region P as an example for illustrating the expansion of the common electrode 160. .

이와 같이, 공통 전극(160)의 일부가 게이트 라인(120)이나 데이터 라인(130) 측의 영역까지 확장되어 형성되면, 차후, 구동 신호를 인가하기 위한 게이트 드라이버나 소스 드라이버가 부착되었을 때, 두 개의 드라이버 중 회로 구성이 쉬운 측으로부터 공통 전압을 인가 받도록 구성할 수 있다.As described above, when a part of the common electrode 160 is extended to an area on the side of the gate line 120 or the data line 130, when a gate driver or a source driver for applying a driving signal is attached later, It is possible to configure so as to receive a common voltage from the side of the two drivers which are easy to configure.

도 3 내지 도 5를 통해 설명된 액정 표시 장치용 어레이 기판의 구조는 도 3과 같은 형태의 IPS 구조뿐만이 아니라, 다른 형태의 IPS 구조에도 다양하게 확대 적용될 수 있다.The structure of the array substrate for the liquid crystal display device described with reference to FIGS. 3 to 5 may be variously applied not only to the IPS structure of FIG. 3 but also to other IPS structures.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판을 나타낸 평면도이고, 도 7는 도 6의 박막 트랜지스터를 간략화한 단면도이며, 도 8은 도 6의 Ⅲ-Ⅲ'면을 나타낸 단면도이다.6 is a plan view illustrating an array substrate for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention, FIG. 7 is a simplified cross-sectional view of the thin film transistor of FIG. 6, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the III-III ′ surface of FIG. 6. to be.

본 발명의 다른 실시예는 도 3 내지 도 5에 도시된 일 실시예와 비교하여, 서로 엇갈리게 구성되는 공통 전극(160) 및 화소 전극(150)의 일부를 꺾인 형태로 변형하여 구성함으로써, 대비비와 응답 속도의 약점을 보완하면서 보다 넓은 광 시야각을 얻을 수 있다.Another embodiment of the present invention is compared to the embodiment shown in Figures 3 to 5, by forming a portion of the common electrode 160 and the pixel electrode 150 that are staggered to each other in a bent form, the contrast ratio A wider viewing angle can be achieved while compensating for weaknesses in response and response speed.

이러한 액정 표시 장치용 어레이 기판에는 도 6에 도시된 것처럼, 행(row)을 이루는 게이트 라인(120)들과, 꺾인 구조를 갖고 열(column)을 이루면서 게이트 라인(120)들과 교차되는 데이터 라인(130)들이 매트릭스 타입으로 배열되며, 서로 교차되는 게이트 라인(120)들과 데이터 라인(130)들에 의해 구분되는 화소 영역(P)들이 모여 하나의 프레임을 표시한다.As shown in FIG. 6, the array substrate for a liquid crystal display device includes a row of gate lines 120 and a data line crossing the gate lines 120 while forming a column having a bent structure. The 130 are arranged in a matrix type, and pixel regions P divided by gate lines 120 and data lines 130 intersecting with each other are gathered to display one frame.

각 화소 영역(P)에는 게이트 라인(120)과 데이터 라인(130)의 교차 부위에 위치하여 스위칭 소자로 동작하는 박막 트랜지스터(140)와, 공통 전극(160) 및 화소 전극(150) 등이 구성된다.Each pixel region P includes a thin film transistor 140 positioned at an intersection of the gate line 120 and the data line 130 to operate as a switching element, a common electrode 160, a pixel electrode 150, and the like. do.

박막 트랜지스터(140)는 게이트 라인(130)의 일부로 형성되는 게이트 전극과, 게이트 전극과 일정한 면적만큼 오버랩 되면서 서로 마주보는 소스 및 드레인 전극(142, 143) 등으로 구성되며, 드레인 전극(143)은 I자 모양으로 형성되어 화소 전극(150)에 연결되고, 소스 전극(142)은 드레인 전극(143)을 둘러싸는 U자 모양으로 형성되어 데이터 라인(130)과 연결된다.The thin film transistor 140 includes a gate electrode formed as part of the gate line 130, and source and drain electrodes 142 and 143 facing each other while overlapping the gate electrode by a predetermined area, and the drain electrode 143 is It is formed in an I shape and connected to the pixel electrode 150, and the source electrode 142 is formed in a U shape surrounding the drain electrode 143 and connected to the data line 130.

이러한 구성을 갖는 U자형의 박막 트랜지스터(140)는 오버레이 마진(overlay margin)을 좋게 하거나, 소스 및 드레인 전극(142, 143)이 차지하는 영역을 줄여 개구율을 개선하는 등의 효과를 낼 수 있다.The U-shaped thin film transistor 140 having such a configuration may have an effect of improving an overlay margin or reducing an area occupied by the source and drain electrodes 142 and 143 to improve the aperture ratio.

공통 전극(160)은 가로 방향의 두 라인과, 꺾인 형상을 갖고 데이터 라인 (130)과 평행하게 배치되는 세로 방향의 두 라인으로 구성되어 화소 영역(P)을 둘러싸는 부분과, 가로 방향의 라인에서 화소 영역(P)의 내측으로 분기되어 화소 전극(150)과 엇갈리도록 배치되는 부분으로 구성된다.The common electrode 160 is composed of two horizontal lines, two vertical lines arranged in parallel with the data line 130 and having a curved shape to surround the pixel area P, and a horizontal line. In FIG. 2, a portion is branched into the pixel region P and disposed to cross the pixel electrode 150.

보호막(12) 상부의 공통 전극(22)이 공통 콘택홀(CH2)을 통해 최외곽의 공통 전극(21)과 접촉하도록 구성되었던 종래와는 달리, 본 발명의 공통 전극(160)은 모든 영역에서 동일 층 상에 형성되므로, 공통 콘택홀의 구성이 불필요해지게 된다.Unlike the conventional case in which the common electrode 22 on the passivation layer 12 is configured to contact the outermost common electrode 21 through the common contact hole CH2, the common electrode 160 of the present invention is used in all regions. Since it is formed on the same layer, the configuration of the common contact hole becomes unnecessary.

도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 수직 단면 구조를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.6 to 8, a vertical cross-sectional structure of an array substrate for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention will be described in detail as follows.

먼저, 투명 절연 기판(100)의 전면에 게이트 라인(120)과, 게이트 라인(120)의 일부 영역으로 정의되는 게이트 전극(141)을 덮는 게이트 절연막(110)이 형성되고, 그 상부에 데이터 라인(130)과 데이터 라인(130)에서 분기되는 소스 전극(142), 화소 전극(150)과 화소 전극(150)에서 분기되는 드레인 전극(143)이 형성된다.First, a gate insulating layer 110 covering a gate line 120 and a gate electrode 141 defined as a partial region of the gate line 120 is formed on an entire surface of the transparent insulating substrate 100, and a data line thereon. A source electrode 142 branching from the 130 and the data line 130, and a drain electrode 143 branching from the pixel electrode 150 and the pixel electrode 150 are formed.

여기에서, 데이터 라인(130)과 소스 전극(142), 화소 전극(150) 및 드레인 전극(143)은 게이트 절연막(110) 상에 금속층을 증착한 후 이를 식각하는 방식으로 한 번에 형성하여 동일 층 상에 형성되도록 하며, 금속층으로는 몰리브덴이나 몰리브덴 합금 등을 사용하는 것이 바람직하다.Here, the data line 130, the source electrode 142, the pixel electrode 150, and the drain electrode 143 are formed at the same time by depositing a metal layer on the gate insulating layer 110 and then etching the same. Molybdenum, molybdenum alloy, etc. are preferably used as the metal layer.

이와 같이, 데이터 라인(130)과 화소 전극(150), 소스 전극(142) 및 드레인 전극(143)은 게이트 절연막(110) 상의 동일 층에 형성되고, 공통 전극(160)은 보호막(111) 상에 서로 연결되도록 형성되므로, 드레인 콘택홀이나 공통 콘택홀은 구성 할 필요가 없어지게 된다.As such, the data line 130, the pixel electrode 150, the source electrode 142, and the drain electrode 143 are formed on the same layer on the gate insulating layer 110, and the common electrode 160 is formed on the passivation layer 111. Since it is formed to be connected to each other, the drain contact hole or the common contact hole is no need to configure.

보호막(111) 상에 형성되는 공통 전극(160)은 인듐-틴-옥사이드(ITO; indium tinoxide)나 인듐 아연 옥사이드(IZO; indium zinc oxide) 등 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속으로 이루어진다.The common electrode 160 formed on the passivation layer 111 is made of a transparent conductive metal having relatively high light transmittance such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).

여기에서, 보호막(111)의 두께(h1)는 2.5㎛ 내지 3.5㎛로 비교적 높게 형성하여, 화소 전극(150)과 공통 전극(160) 간의 거리를 넓혀 기생 커패시턴스(Cdc)가 낮아지도록 한다.Here, the thickness h1 of the passivation layer 111 is formed to be relatively high (2.5 μm to 3.5 μm) to increase the distance between the pixel electrode 150 and the common electrode 160 to lower the parasitic capacitance Cdc.

공통 전극(160)이 형성된 어레이 기판의 상부로는 컬러 필터 기판과의 사이에 채워지는 액정 물질의 초기 배향을 설정하기 위한 배향막(112)이 형성되어 일정한 프리틸트 각(pretilt angle)을 갖도록 러빙 처리된다.The upper surface of the array substrate on which the common electrode 160 is formed is provided with an alignment layer 112 for setting an initial orientation of the liquid crystal material to be filled between the color filter substrate and rubbing to have a constant pretilt angle. do.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따르면, 데이터 라인(130)과, 소스 전극(142) 및 드레인 전극(143)을 비롯한 화소 전극(150)을 동일 평면 상에 형성하고, 공통 전극(160)을 보호막(111)을 사이에 둔 다른 평면 상에 형성하는 구조를 채용함으로써, 드레인 콘택홀이나 공통 콘택홀의 필요성을 없애 화소 전극(150)이나 공통 전극(160)의 로드 저항을 줄이고, 데이터 라인(130)과 공통 전극(160) 간의 기생 커패시턴스(Cdc)를 최소화하여 공통 전압을 안정화할 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiments of the present invention, the pixel electrode 150 including the data line 130, the source electrode 142, and the drain electrode 143 is formed on the same plane, and is common. By adopting a structure in which the electrode 160 is formed on another plane with the passivation layer 111 interposed therebetween, the load resistance of the pixel electrode 150 or the common electrode 160 is reduced by eliminating the need for a drain contact hole or a common contact hole. In addition, the parasitic capacitance Cdc between the data line 130 and the common electrode 160 may be minimized to stabilize the common voltage.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법은 게이트 전극(141) 및 게이트 라인(120)을 형성하기 위한 제 1 마스크 공정, 소스 및 드레인 전극(142, 143), 화소 전극(150)과 데이터 라인(130)을 형성하기 위한 제 2 마스크 공정, 소스 및 드레인 전극(142, 143)에 신호를 인가하는 홀을 형성하기 위한 제 3 마스크 공정, 공통 전극(160)을 형성하기 위한 제 4 마스크 공정으로 간략화할 수 있다.A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first mask process for forming the gate electrode 141 and the gate line 120, the source and drain electrodes 142 and 143, and the pixel electrode. Forming a second mask process for forming the 150 and the data line 130, and a third mask process for forming a hole for applying a signal to the source and drain electrodes 142 and 143, and forming the common electrode 160. The fourth mask process can be simplified.

먼저, S100 단계에서, 투명 절연 기판(100) 상에 금속 물질로 게이트 전극층을 증착하고, 게이트 전극층의 상부에 포토 레지스트를 도포한 다음, 제 1 마스크를 이용하는 사진 공정과 식각 공정으로 게이트 전극층을 패터닝함으로써 게이트 전극(141) 및 게이트 라인(120)을 형성한다. 게이트 전극층을 이루는 금속 물질은 알루미늄 합금(AlNd) 등 비저항 값이 낮은 금속 물질에서 선택된다.First, in step S100, the gate electrode layer is deposited with a metal material on the transparent insulating substrate 100, a photoresist is applied on the gate electrode layer, and then the gate electrode layer is patterned by a photo process and an etching process using a first mask. As a result, the gate electrode 141 and the gate line 120 are formed. The metal material constituting the gate electrode layer is selected from a metal material having a low resistivity value such as aluminum alloy (AlNd).

다음으로, S110 단계에서, 게이트 전극(141) 및 게이트 라인(120)을 덮도록 투명 절연 기판(100)의 전면에 게이트 절연막(110)을 형성한다. 게이트 절연막(110)은 유기 절연 물질 또는 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx) 등의 무기 절연 물질에서 선택된다.Next, in step S110, the gate insulating layer 110 is formed on the entire surface of the transparent insulating substrate 100 to cover the gate electrode 141 and the gate line 120. The gate insulating layer 110 is selected from an organic insulating material or an inorganic insulating material such as silicon nitride film (SiNx) or silicon oxide film (SiOx).

다음으로, S120 단계에서, 제 2 마스크를 이용하는 사진 공정과 식각 공정으로 소스 및 드레인 전극(142, 143), 데이터 라인(130)과 화소 전극(150)을 한 번에 형성한다. 이때, 게이트 절연막(110)의 상부에 도핑되지 않은 비정질 실리콘층으로 이루어진 반도체층(144), n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘층으로 이루어진 저항성 접촉층(145, 146), 몰리브덴 등의 금속 물질로 이루어진 금속층을 차례대로 적층한 후 식각하는 공정을 통해 소스 및 드레인 전극 (142, 143)을 형성하여 박막 트랜지스터(140)를 이루도록 한다. 그리고, 금속층을 식각할 때 게이트 라인(120)과 교차되면서 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 라인(130)과, 드레인 전극(142)과 연결되는 화소 전극(150)을 함께 형성한다.Next, in step S120, the source and drain electrodes 142 and 143, the data line 130, and the pixel electrode 150 are formed at a time by a photo process and an etching process using a second mask. At this time, the semiconductor layer 144 made of an undoped amorphous silicon layer on the gate insulating layer 110, the ohmic contact layers 145 and 146 made of an n + hydrogenated amorphous silicon layer doped with high concentration of n-type impurities, and molybdenum The thin film transistor 140 may be formed by forming the source and drain electrodes 142 and 143 by sequentially stacking and etching a metal layer made of a metal material, such as a metal material. When the metal layer is etched, the data line 130 crossing the gate line 120 and defining the pixel region P and the pixel electrode 150 connected to the drain electrode 142 are formed together.

다음으로, S130 단계에서, 소스 및 드레인 전극(142, 143), 데이터 라인(130), 화소 전극(150)을 덮도록 투명 절연 기판(100)의 전면에 보호막(111)을 형성한다. 여기서, 보호막(111)은 포토 아크릴 등의 물질로 2.5㎛ 내지 3.5㎛의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.Next, in operation S130, the passivation layer 111 is formed on the entire surface of the transparent insulation substrate 100 to cover the source and drain electrodes 142 and 143, the data line 130, and the pixel electrode 150. Here, the protective film 111 is preferably formed to have a thickness of 2.5 ㎛ to 3.5 ㎛ made of a material such as photo acrylic.

여기에서, 소스 및 드레인 전극(142, 143)으로는 외부의 구동 회로(게이트 드라이버나 소스 드라이버)로부터 전기적인 구동 신호가 인가되어야 하므로, 제 3 마스크를 이용해 소스 및 드레인 전극(142, 143)의 외곽부에 홀을 형성하게 된다.In this case, since an electric driving signal must be applied to the source and drain electrodes 142 and 143 from an external driving circuit (a gate driver or a source driver), the source and drain electrodes 142 and 143 may be formed using a third mask. Holes are formed in the outer part.

다음으로, S140 단계에서, 보호막(111) 상에 투명 도전성 금속을 증착한 후 제 4 마스크를 이용한 사진 공정과 식각 공정으로 공통 전극(160)을 형성한다. 공통 전극(160)은 게이트 라인(120)이나 데이터 라인(130)이 형성되어 있는 화소 영역(P)의 외곽까지 확장하여 쉽게 공통 전압을 인가할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.Next, in step S140, after the transparent conductive metal is deposited on the protective layer 111, the common electrode 160 is formed by a photo process and an etching process using a fourth mask. The common electrode 160 may be configured to extend to the outside of the pixel region P in which the gate line 120 or the data line 130 is formed so that the common voltage can be easily applied.

또한, 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(130), 화소 전극(150)과 공통 전극(160)의 배치는 구현하고자 하는 화소 구조에 따라 IPS 모드의 범위 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다.In addition, the arrangement of the gate line 120, the data line 130, the pixel electrode 150, and the common electrode 160 may be modified in various forms within the range of the IPS mode according to the pixel structure to be implemented.

예컨대, 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(130)은 직선 형상을 가지면서 서로 직교하며, 화소 영역(P) 상에 형성되는 화소 전극(150)과 공통 전극(160) 일부 는 데이터 라인(130)과 평행하면서 서로 엇갈리도록 형성하거나(도 3 참조), 데이터 라인(130)을 비롯하여 이와 평행하게 배치되는 화소 전극(150) 및 공통 전극(160)의 일부를 꺾인 형상으로 형성할 수 있다(도 6 참조).For example, the gate line 120 and the data line 130 have a straight line shape and are orthogonal to each other, and a portion of the pixel electrode 150 and the common electrode 160 formed on the pixel region P may be the data line 130. And parallel to and alternate with each other (see FIG. 3), or a portion of the pixel electrode 150 and the common electrode 160 disposed in parallel with the data line 130 may be formed in a bent shape (FIG. 6). Reference).

다음으로, S150 단계에서, 공통 전극(160)을 덮도록 투명 절연 기판(100)의 전면에 배향막(112)을 형성한다.Next, in step S150, the alignment layer 112 is formed on the entire surface of the transparent insulating substrate 100 to cover the common electrode 160.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판을 제조할 수 있으며, 마스크 공정을 최소화하는 범위 내에서 화소 전극(150)이나 공통 전극(160)의 로드 저항을 줄이고, 보호막(111)을 추가하여 공통 전극(160)과 데이터 라인(130) 간의 기생 커패시턴스(Cdc)를 최소화하여 공통 전압을 안정화함으로써, 화상 품질을 개선할 수 있다.As such, the array substrate for the liquid crystal display device according to the exemplary embodiment and the other exemplary embodiment may be manufactured, and the load resistance of the pixel electrode 150 or the common electrode 160 may be adjusted within a range of minimizing a mask process. The image quality may be improved by stabilizing the common voltage by minimizing the parasitic capacitance Cdc between the common electrode 160 and the data line 130 by adding the passivation layer 111.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are exemplary in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장 치용 어레이 기판은 마스크 공정 등의 별다른 추가 공정 없이 공통 전압의 왜곡을 유발하는 공통 전극 부근의 기생 커패시턴스(Cdc)를 최소화함으로써, 그리니쉬나 얼룩 등을 제거하여 화상 품질을 향상시킬 수 있다.The array substrate for a liquid crystal display device according to the preferred embodiment of the present invention made as described above can minimize the parasitic capacitance (Cdc) near the common electrode causing distortion of the common voltage without any additional process such as a mask process. Image quality can be improved by removing spots and the like.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법은 이와 같은 액정 표시 장치용 어레이 기판을 효율적으로 제조할 수 있다.In addition, the method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to a preferred embodiment of the present invention can efficiently manufacture such an array substrate for a liquid crystal display device.

Claims (12)

투명 절연 기판;Transparent insulating substrates; 상기 투명 절연 기판 상에 형성된 게이트 전극 및 게이트 라인;A gate electrode and a gate line formed on the transparent insulating substrate; 상기 게이트 전극 및 상기 게이트 라인을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 형성된 게이트 절연막;A gate insulating film formed on an entire surface of the transparent insulating substrate to cover the gate electrode and the gate line; 상기 게이트 절연막 상에 서로 마주보도록 형성되어 상기 게이트 전극과 함께 박막 트랜지스터를 이루는 소스 및 드레인 전극과, 상기 게이트 라인과 교차되면서 화소 영역을 정의하는 데이터 라인과, 상기 화소 영역 상에 형성되어 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소 전극이 구성되어 있는 금속층;A source and a drain electrode formed to face each other on the gate insulating layer to form a thin film transistor together with the gate electrode, a data line crossing the gate line to define a pixel region, and a drain electrode formed on the pixel region. A metal layer including a pixel electrode in contact with the second electrode; 상기 소스 및 드레인 전극, 상기 데이터 라인, 상기 화소 전극을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 형성된 보호막;A passivation layer formed on an entire surface of the transparent insulating substrate to cover the source and drain electrodes, the data line, and the pixel electrode; 상기 보호막 상에 투명 도전성 금속으로 형성된 공통 전극; 및A common electrode formed of a transparent conductive metal on the passivation layer; And 상기 공통 전극을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 형성된 배향막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.And an alignment layer formed on the entire surface of the transparent insulating substrate so as to cover the common electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속층은,The metal layer, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.An array substrate for a liquid crystal display device comprising molybdenum (Mo). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보호막은,The protective film, 2.5㎛ 내지 3.5㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.It has a thickness of 2.5 micrometers-3.5 micrometers, The array substrate for liquid crystal display devices characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공통 전극은,The common electrode, 상기 게이트 라인이나 상기 데이터 라인이 형성되어 있는 상기 화소 영역의 외곽까지 확장된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.And an outer portion of the pixel area where the gate line and the data line are formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인은 직선 형상을 가지면서 서로 직교하며, 상기 화소 영역 상에 형성되는 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극의 일부는 상기 데이터 라인과 평행하면서 서로 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.The gate line and the data line have a straight line shape and are perpendicular to each other, and a portion of the pixel electrode and the common electrode formed on the pixel area are formed to be parallel to and cross the data line. Array substrate for display device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터 라인은 꺾인 형상을 갖고, 상기 화소 영역 상에 형성되는 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극의 일부는 상기 데이터 라인과 평행하면서 서로 엇갈 리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.And the data line has a curved shape, and a portion of the pixel electrode and the common electrode formed on the pixel area are formed to be parallel to and intersect with the data line. 투명 절연 기판 상에 게이트 전극 및 게이트 라인을 형성하는 단계;Forming a gate electrode and a gate line on the transparent insulating substrate; 상기 게이트 전극 및 상기 게이트 라인을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계;Forming a gate insulating film on an entire surface of the transparent insulating substrate to cover the gate electrode and the gate line; 상기 게이트 절연막 상에 반도체층, 저항성 접촉층, 금속층을 차례대로 적층한 후 식각하는 공정을 통해 소스 및 드레인 전극을 형성하여 박막 트랜지스터를 이루도록 하고, 상기 금속층으로부터 상기 게이트 라인과 교차되면서 화소 영역을 정의하는 데이터 라인과, 상기 드레인 전극과 접촉하는 상기 화소 영역 상의 화소 전극을 형성하는 단계;The semiconductor layer, the ohmic contact layer, and the metal layer are sequentially stacked on the gate insulating layer and then etched to form source and drain electrodes to form a thin film transistor. The pixel region is defined by crossing the gate line from the metal layer. Forming a data line and a pixel electrode on the pixel region in contact with the drain electrode; 상기 소스 및 드레인 전극, 상기 데이터 라인, 상기 화소 전극을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 보호막을 형성하는 단계;Forming a passivation layer on an entire surface of the transparent insulating substrate to cover the source and drain electrodes, the data line, and the pixel electrode; 상기 보호막 상에 투명 도전성 금속을 증착한 후 식각하여 공통 전극을 형성하는 단계; 및Depositing a transparent conductive metal on the passivation layer and then etching to form a common electrode; And 상기 공통 전극을 덮도록 상기 투명 절연 기판의 전면에 배향막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.And forming an alignment layer on the entire surface of the transparent insulating substrate so as to cover the common electrode. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 금속층은,The metal layer, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기 판의 제조 방법.A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device, comprising molybdenum (Mo). 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 보호막은,The protective film, 2.5㎛ 내지 3.5㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.It has a thickness of 2.5 micrometers-3.5 micrometers, The manufacturing method of the array substrate for liquid crystal display devices characterized by the above-mentioned. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 공통 전극은,The common electrode, 상기 게이트 라인이나 상기 데이터 라인이 형성되어 있는 상기 화소 영역의 외곽까지 확장된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.And extending to the outer periphery of the pixel region where the gate line and the data line are formed. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인은 직선 형상을 가지면서 서로 직교하며, 상기 화소 영역 상에 형성되는 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극의 일부는 상기 데이터 라인과 평행하면서 서로 엇갈리도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.The gate line and the data line have a linear shape and are perpendicular to each other, and a portion of the pixel electrode and the common electrode formed on the pixel area are formed to be parallel to and cross the data line. A manufacturing method of an array substrate for a display device. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 데이터 라인은 꺾인 형상을 갖고, 상기 화소 영역 상에 형성되는 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극의 일부는 상기 데이터 라인과 평행하면서 서로 엇갈리도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.The data line has a curved shape, and a portion of the pixel electrode and the common electrode formed on the pixel area are formed to be parallel to and alternate with the data line. .
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