KR20070081580A - Thin film transistor panel and method for manufacturing the same and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도.1 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 A-A 선 및 B-B 선에 대해 자른 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 1 taken along lines A-A and B-B. FIG.
도 3은 일 실시예의 변형예에 따른 액정 표시 장치의 평면도.3 is a plan view of a liquid crystal display according to a modification of the exemplary embodiment.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 공정을 순서대로 나타낸 평면도 및 단면도.4 to 7 are plan and cross-sectional views sequentially showing a process of manufacturing a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention.
도 8은 오복부를 갖는 보호막의 형성을 설명하기 위한 도면.8 is a diagram for explaining formation of a protective film having a five-fold portion.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
110 : 게이트 라인 120 : 박막 트랜지스터110: gate line 120: thin film transistor
130 : 데이터 라인 140 : 스토리지 배선130: data line 140: storage wiring
145 : 오목부 150 : 화소 전극145: recess 150: pixel electrode
본 발명은 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 적하시 액정량의 부족으로 인해 발생하는 버블을 가둘 수 있는 영역이 마련된 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 화소 전극, 스토리지 커패시터 및 각 화소를 스위칭하는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) 등이 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 공통 전극 등이 형성된 공통 전극 기판 및 두 기판 사이에 밀봉된 액정으로 구성된다. In general, a liquid crystal display (LCD) includes a thin film transistor substrate including a pixel electrode, a storage capacitor, and a thin film transistor (TFT) for switching each pixel, and a common electrode substrate including a common electrode, etc. And liquid crystal sealed between the two substrates.
특히 상기 구조의 액정 표시 장치의 경우, 두 개의 기판 사이에 전압을 인가하여 액정을 구동시키고 광의 투과율을 제어함으로써 화상을 디스플레이 한다. 즉, 두 기판 사이의 액정 구동에 따라 화상의 표현이 변화한다. 따라서, 밀봉되는 두 기판 사이에 액정을 균일하게 주입해 주어야 한다. 이를 위해 박막 트랜지스터 기판 상에 액정 적하 공정을 통해 적당량의 액정을 주입하고, 공통 전극 기판을 가압하고, 두 기판을 밀봉시키면 박막 트랜지스터 기판 상에 적하된 액정이 넓게 퍼져 두 기판 사이에 고르게 액정이 분포된다. In particular, the liquid crystal display of the above structure displays an image by applying a voltage between two substrates to drive the liquid crystal and controlling the transmittance of light. That is, the representation of the image changes as the liquid crystal drive between the two substrates. Therefore, the liquid crystal must be uniformly injected between the two substrates to be sealed. To this end, an appropriate amount of liquid crystal is injected through the liquid crystal dropping process onto the thin film transistor substrate, the common electrode substrate is pressed, and the two substrates are sealed, so that the liquid crystal dropped on the thin film transistor substrate is widely spread, and the liquid crystal is evenly distributed between the two substrates. do.
하지만 이때, 액정 주입량이 정확하지 못하여 액정량이 많은 경우에는 중력과 같은 불량이 발생한다. 그리고, 액정량이 부족한 경우에는 두 기판 사이에 버블 성 보이드가 발생하는 문제가 있다. However, in this case, when the amount of liquid crystal is not accurate and the amount of liquid crystal is large, a defect such as gravity occurs. In addition, when the amount of liquid crystal is insufficient, there is a problem that bubble voids are generated between two substrates.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 스토리지 라인 상의 보호막층의 두께를 줄여 버블을 모을 수 있는 오목부를 형성하여 액정 중진량 부족으로 인한 버블성 불량을 줄일 수 있는 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the thin film transistor substrate can reduce the bubble defect due to lack of liquid crystal neutralization by forming a recess to collect bubbles by reducing the thickness of the protective layer on the storage line. And a manufacturing method thereof and a liquid crystal display device.
본 발명에 따른 복수의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차하는 복수의 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 의해 정의된 복수의 화소 영역에 마련되어 상기 두 라인과 접속되는 복수의 박막 트랜지스터와, 상기 게이트 라인과 동일 면상에 마련된 복수의 스토리지 배선과, 상기 화소 영역 내에 마련되어 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극과, 상기 스토리지 배선 상부에 오목부를 구비하는 보호막을 포함하는 박막 트랜지스터 기판을 제공한다. A plurality of gate lines according to the present invention, a plurality of data lines crossing the gate lines, a plurality of thin film transistors provided in the plurality of pixel regions defined by the gate lines and the data lines and connected to the two lines; And a plurality of storage wirings disposed on the same surface as the gate line, a pixel electrode provided in the pixel region and connected to the thin film transistor, and a protective film having a recessed portion on the storage wiring.
여기서, 상기 오목부는 상기 스토리지 배선과 동일한 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 오목부는 적어도 하나의 오목홈을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 오목부는 상기 화소 영역 내에 마련되는 것이 효과적이다. Here, the recess is preferably provided in the same shape as the storage wiring. In addition, the concave portion preferably includes at least one concave groove. It is effective that the recess is provided in the pixel area.
상술한 스토리지 배선의 폭을 1로 하였을 경우 상기 오목부의 폭은 0.1 내지 1.2이고, 상기 보호막의 두께를 1로 하였을 경우 상기 오목부의 깊이는 0.1 내지 0.8인 것이 바람직하다. When the width of the storage wiring is set to 1, the width of the recess is 0.1 to 1.2, and when the thickness of the protective film is 1, the depth of the recess is preferably 0.1 to 0.8.
상기의 오목부는 상기 오목부에 대응되는 영역에 슬릿 패턴이 마련된 슬릿 마스크를 이용하여 제작되는 것이 바람직하다. It is preferable that the said recessed part is manufactured using the slit mask in which the slit pattern was provided in the area | region corresponding to the said recessed part.
또한, 본 발명에 따른 투광성 기판 상에 게이트 전극, 게이트 라인 및 스토리지 배선을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극을 포함하는 전체 구조 상에 게이트 절연막, 활성층 및 도전성막을 도포한 다음 이를 패터닝하여 소스 전극, 드레인 전극 및 데이터 라인을 형성하는 단계와, 상기 데이터 라인을 포함하는 전체 구조 상에 보호막을 도포하고, 이를 패터닝 하여 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 콘택홀과, 스토리지 배선의 상부 영역 일부가 리세스된 오목부를 형성하는 단계와, 상기 보호막 상에 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 제공한다. In addition, forming a gate electrode, a gate line and a storage wiring on the light-transmissive substrate according to the present invention, by applying a gate insulating film, an active layer and a conductive film on the entire structure including the gate electrode and then patterning the source electrode, Forming a drain electrode and a data line, applying a protective film on the entire structure including the data line, patterning the contact hole to expose a portion of the drain electrode, and a portion of an upper region of the storage wiring. It provides a method of manufacturing a thin film transistor substrate comprising the step of forming a recessed portion, and forming a pixel electrode on the protective film.
여기서, 상기 콘택홀 영역에 해당하는 투광부와, 상기 오목부에 해당하는 슬릿부와, 상기 투광부와 상기 슬릿부를 제외한 영역에 해당하는 차광부를 포함하는 슬릿 마스크를 이용한 노광과 현상을 통해 상기 보호막을 패터닝 하는 것이 바람직하다. The passivation layer may be formed by exposure and development using a slit mask including a light transmitting portion corresponding to the contact hole region, a slit portion corresponding to the concave portion, and a light shielding portion corresponding to a region excluding the light transmitting portion and the slit portion. It is preferable to pattern.
또한, 본 발명에 따른 복수의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차하는 복수의 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 의해 정의된 복수의 화소 영역에 마련되어 상기 두 라인과 접속되는 복수의 박막 트랜지스터와, 상기 게이트 라인과 동일 면상에 마련된 복수의 스토리지 배선과, 상기 화소 영역 내에 마련되어 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극과, 상기 스토리지 배선 상 부에 오목부를 구비하는 보호막을 포함하는 하부 기판과, 상기 하부 기판과 마주하며 상기 화소 전극과 대향하는 공통 전극을 포함하는 상부 기판 및 상기 하부 기판과 상부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다. Further, a plurality of thin film lines provided in a plurality of gate lines according to the present invention, a plurality of data lines crossing the gate lines, and a plurality of pixel regions defined by the gate lines and the data lines and connected to the two lines. A lower substrate including a transistor, a plurality of storage wirings provided on the same plane as the gate line, a pixel electrode provided in the pixel region and connected to the thin film transistor, and a protective film having a recessed portion on the storage wiring; A liquid crystal display device includes an upper substrate including a common electrode facing the lower substrate and opposing the pixel electrode, and a liquid crystal layer formed between the lower substrate and the upper substrate.
여기서, 상기 오목부는 상기 스토리지 배선과 동일한 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 상기 오목부는 적어도 하나의 오목홈을 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 오목부는 상기 화소 영역 내에 마련되는 것이 효과적이다. Here, the recess is preferably provided in the same shape as the storage wiring. Preferably, the recess includes at least one recess. The recess is effectively provided in the pixel region.
물론 상기 오목부는 상기 오목부에 대응되는 영역에 슬릿 패턴이 마련된 슬릿 마스크를 이용하여 제작되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 액정층은 두 기판 중 어느 하나의 기판에 액정을 적하한 다음 두 기판을 가압 밀봉하여 형성되는 것이 효과적이다. Of course, the recess is preferably manufactured using a slit mask provided with a slit pattern in the region corresponding to the recess. In addition, the liquid crystal layer is effectively formed by dropping the liquid crystal on any one of the two substrates and then pressure-sealing the two substrates.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.
도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상부에 또는 위에 있다고 표현되는 경우는 각 부분이 다른 부분의 바로 상부 또는 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., may be exaggerated for clarity, and like reference numerals designate like elements. In addition, when a part such as a layer, a film, an area, or a plate is expressed as being on or above another part, not only when each part is directly above or directly above the other part but also another part between each part and another part This includes cases.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 A-A 선 및 B-B 선에 대해 자른 단면도이다. 1 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 1 taken along line A-A and line B-B.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하부 기판인 박막 트랜지스터 기판(1000)과, 이와 대향하여 배치되는 상부 기판인 공통 전극 기판(2000)과, 이들 두 기판 사이에 형성되며 두 기판에 대해서 원하는 방향으로 배향되는 액정층(미도시)을 포함한다. 1 and 2, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes a thin
박막 트랜지스터 기판(1000)은 투광성 절연 기판(100) 위에 게이트 신호를 전달하며 수평 방향으로 연장되고 수직 방향으로 소정 간격을 갖도록 배열된 복수의 게이트 라인(110)과, 게이트 라인(110)에 교차하여 형성된 복수의 데이터 라인(130)과, 게이트 라인(110)과 데이터 라인(130)에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극(150)과, 상기 화소 전극과 접속되고 게이트 라인(110)과 데이터 라인(130)의 교차점에 매트릭스 형태로 형성된 복수의 박막 트랜지스터(120)와, 상기 게이트 라인(110)과 동일 면상에 마련되고, 화소 전극(150)의 일부와 중첩되는 스토리지 배선(140)을 포함한다. 스토리지 배선(140) 상부에는 버블을 가두기 위한 소정의 오목부(145)가 마련된다.The thin
상술한 박막 트랜지스터(120)는 게이트 라인(110)에 공급되는 신호에 응답하여 데이터 라인(130)에 공급되는 화소 신호가 화소 전극(150)에 충전되도록 한다. 따라서, 박막 트랜지스터(120)는 게이트 라인(110)에 접속된 게이트 전극(121)과, 데이터 라인(130)에 접속된 소스 전극(125)과, 화소 전극(150)에 접속된 드레인 전극(126)과, 게이트 전극(121)과 소스 전극(125) 및 드레인 전극(126) 사이에 순차적으로 형성된 게이트 절연막(122) 및 활성층(123)과, 활성층(123)의 적어도 일부에 형성된 오믹 접촉층(124)을 포함한다. 이때 오믹 접촉층(124)은 채널부를 제외한 활성층(123) 상에 형성될 수 있다.The
또한, 박막 트랜지스터(120)의 상부에는 절연성 보호막(131)이 형성되어 있다. 보호막(131)은 질화 실리콘 또는 산화 실리콘 등의 무기 물질로 형성될 수도 있고, 저유전율 유기막으로 형성될 수도 있다. 물론 무기 절연막과 유기막의 이중층으로 형성될 수도 있다.In addition, an insulating
본 실시예에서는 상기 스토리지 배선(140) 상부의 보호막(131)의 두께를 낮추어 소정의 오목부(145)를 마련하여 후속 액정 적하 공정 후, 발생하는 버블을 가두도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 일 화소 내의 스토리지 배선(140)의 면적이 60㎛*190㎛이고, 보호막(131)이 2.5㎛ 정도 리세스 되어 있다면, 일 화소 내에 버블이 갇힐 수 있는 부피가 28500㎛3으로 두 기판 사이에 마련된 액정층 내의 버블들을 충분히 가둘 수 있다. 즉, 두 기판 중 어느 하나의 기판에 액정을 적하한 다음 두 기판을 가압 합착하게 되면 보이드형의 작은 버블들이 발생하게 되고, 이러한 버블들은 화소 내에서 서서히 이동하다가 오목부(145)내에서 갇히게 된다. 이와 같이 오목부(145) 내에 보이드 형의 작은 버블이 갇히게 되어 외부에서 시인 되지 않게 된다. 이를 통해 적하 마진을 증대시킬 수 있다. In the present embodiment, it is preferable to reduce the thickness of the
이러한 스토리지 배선(140)의 폭을 1로 하였을 경우 오목부(145)의 폭은 0.1 내지 1.2인 것이 바람직하고, 상기 폭을 0.7 내지 1로 하는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 오목부(145) 공간 증대와 개구율 증대를 위해서는 상기 스토리지 배선(140)의 폭과 유사하게 제작하는 것이 더욱 효과적이다. 화소 영역 상에 증착되는 보호막(131)의 두께를 1로 하였을 경우 오목부(145)의 깊이 즉, 보호막(131)이 리세스 되는 깊이는 0.1 내지 0.8인 것이 바람직하다. When the width of the
본 실시예에서는 상기 오목부(145)가 스토리지 배선(140)과 동일한 직선 형상으로 마련됨에 관해 설명하였지만, 상기 오목부(145)는 이에 한정되지 않고, 스토리지 배선(140) 상측에 복수의 오목 홈 형태로 마련될 수도 있다. 이때, 홈의 평면 형상은 패턴 설계에 따라 다각형, 원형, 타원형 등의 다양한 형상이 가능하다. 이러한 복수의 오목 홈 형태가 서로 연결될 수도 있다. 그리고, 오목부(145)는 화소 영역 내에만 형성될 수도 있다. In the present exemplary embodiment, the
이와 같이 보호막(131)이 리세스 되어 형성된 오목부(145) 하측에는 스토리지 배선(140)이 마련되어 있다. 이때, 스토리지 배선(140)은 화소 영역 내에 마련된 전극부(141)와, 이들을 연결하는 연결부(142)를 포함한다. 물론 이에 한정되지 않고, 복수의 화소 행간을 연결하는 하나의 라인 형태로 마련될 수 있다. 그리고, 상기 오목부(145)는 상기 전극부(141) 또는 연결부(142) 상에만 마련될 수도 있고, 전극부(141)와 연결부(142) 모두의 상부 영역에 마련될 수도 있다. In this way, the
스토리지 배선(140) 상부에 오목부(145)를 갖는 보호막(131) 상의 화소 영역에 상기 스토리지 배선(140)과 그 일부가 중첩되는 화소 전극(150)이 마련된다. 이때, 스토리지 배선(140) 상부의 보호막(131)의 일부가 리세스 되어 있기 때문에 스토리지 배선(140)과 화소 전극(150) 사이의 간격이 줄어들게 되어 이둘 사이의 정전용량(스토리지 커패시터의 정전용량)를 증대시킬 수 있다. 그리고, 화소 전극(150)은 투명한 전도성 재질의 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide: IZO)를 사용하여 형성한다. In the pixel area on the
한편, 공통 전극 기판(2000)은 유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 절연 기판(200)의 아래 면에 빛샘과 인접한 화소 영역들 사이의 광 간섭을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(210)와 각 단위 화소마다 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터(220)가 형성되고, 컬러 필터(220) 위에는 유기 물질로 이루어진 오버코트막(230)이 형성되어 있다. 오버코트막(230) 위에는 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어진 공통 전극(240)이 형성되어 있다. Meanwhile, the
상기의 박막 트랜지스터 기판(1000)과 공통 전극 기판(2000) 사이에는 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서(미도시)가 마련된다. 이때, 스페이서는 상기 공통 전극 기판(2000) 상에 제작할 수도 있고, 박막 트랜지스터 기판(1000) 상에 제작할 수도 있다. 본 실시예에서는 박막 트랜지스터 기판(1000)과 공통 전극 기판(2000) 사이의 액정층은 액정 적하 공정을 통해 형성하고, 박막 트랜지스터 기판(1000)과 공통 전극 기판(2000)의 대향 표면에는 액정의 배향을 위해 배향막이 설치되고 이를 통해 액정층의 액정 분자를 배향시킨다. 이때 액정층의 액정 분자의 배향은 각 기판에 대하여 수직이 되도록 하는 수직 배향 모드인 것이 바람직하나, 수직 배향이 아닐 수도 있다. 그리고, 두 기판간을 밀봉하여 액정의 외부 유출을 방지하는 밀봉 부재가 두 기판의 가장자리 영역에 마련된다. A spacer (not shown) is provided between the thin
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상술한 설명에 한정되지 않고, 상기 화소 전극 및 공통 전극 그리고, 화소 영역의 패턴을 포함하는 전체 소자의 구조에 있어서 다양한 변형이 가능하다. 하기에서는 본 실시예의 변형예에 따른 액정 표시 장치에 관해 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The liquid crystal display according to the present exemplary embodiment is not limited to the above description, and various modifications are possible in the structure of the entire element including the pixel electrode, the common electrode, and the pattern of the pixel region. Hereinafter, a liquid crystal display according to a modification of the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 일 실시예의 변형예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다. 3 is a plan view of a liquid crystal display according to a modification of the exemplary embodiment.
도 3을 참조하면, 본 변형예의 액정 표시 장치는 복수의 절개부(151) 및/또는 돌기부(241)를 포함하여 시야각을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 변형예에서는 화소 전극(150a, 150b) 내에 복수의 절개부(151)를 형성하고, 공통 전극(240)에는 복수의 돌기부를 마련하여 일 화소 영역을 복수의 도메인으로 분할하여 시야각을 향상시킬 수도 있다. 또한, 단위 화소를 복수의 서브 화소로 분리하여 측면 계조 뭉침이나 반전을 개선하여 측면 시인성을 향상시킬 수 있다. 이를 위해 높은 전압의 계조를 표시하는 제 1 화소 전극(150a)을 포함하는 제 1 서브 화소와, 낮은 전압의 계조를 표시하는 제 2 화소 전극(150b)을 포함하는 제 2 서브 화소를 마련한다. Referring to FIG. 3, the liquid crystal display of the present modification may include a plurality of
상기 제 1 및 제 2 서브 화소 각각에는 별도의 박막 트랜지스터(120)가 접속되어 있다. 즉, 제 1 화소 전극(150a)에는 제 1 박막 트랜지스터가 접속되고, 제 2 서브 화소(150b)에는 제 2 박막 트랜지스터가 접속되어 제 1 및 제 2 서브 화소에 각기 다른 전압의 신호를 인가한다. 이를 위해 본 변형예에서는 두개의 게이트 라인(110a, 110b)과 하나의 데이터 라인(130)을 이용하여 단위 화소의 구동하고, 두 게이트 라인(110a, 110b)에 각기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터가 접속되도록 하 고, 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터가 하나의 데이터 라인(130)에 접속되도록 하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 하나의 게이트 라인과 두개의 데이터 라인을 이용하여 단위 화소를 구동하고, 하나의 게이트 라인에 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터가 접속되도록 하고, 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터가 각기 다른 데이터 라인에 접속되도록 할 수도 있다. A separate
상기 제 1 및 제 2 화소 전극(150a, 150b)과 그 일부가 중첩되는 스토리지 배선(140)이 마련된다. 스토리지 배선(140)은 화소 영역의 중심을 가로 지른다. 그리고 앞서 설명한 실시예와 같이 상기 스토리지 배선(140) 상에는 보호막(131)의 일부가 리세스 되어 마련된 오목부(145)가 위치한다. 이로인해 액정 적하로 인해 발생하는 버블을 상기 오목부(145) 내측에 가둘 수 있게 된다. The
이하 상술한 바와 같이 스토리지 배선 상부의 보호막의 일부가 리세스되어 액정 적하시 발생한 버블들을 가둘 수 있는 오목부가 형성된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 도면을 참조하여 설명하되, 하기 도면에서는 일 화소의 제작 방법을 중심으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention may include a recess in which a portion of the passivation layer on the upper portion of the storage wiring is recessed to trap bubbles generated during liquid crystal dropping. The following description will focus on the manufacturing method of one pixel.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 공정을 순서대로 나타낸 평면도 및 단면도이다. 4 to 7 are plan and cross-sectional views sequentially illustrating a process of manufacturing a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 투명 절연 기판(100) 상에 제 1 도전성막을 형성한 다음, 이를 제 1 감광막 마스크 패턴(미도시)을 이용한 식각공정을 통해 복수의 게이트 라인(110), 게이트 전극(121) 및 스토리지 배선(140)을 형성한다.Referring to FIG. 4, after forming a first conductive film on the transparent insulating
본 실시예에서는 상기 투명 절연 기판(100)으로 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고 플라스틱 또는 아크릴을 사용할 수도 있다. 상기의 투명 절연 기판(100) 상에 CVD법, PVD법 및 스퍼터링법 등을 이용한 증착 방법을 통해 제 1 도전성 막을 형성한다. 제 1 도전성 막으로는 Cr, MoW, Cr/Al, Cu, Al(Nd), Mo/Al, Mo/Al(Nd) 및 Cr/Al(Nd) 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고 앞서 설명한 바와 같이 제 1 도전성막으로 Al, Nd, Ag, Cr, Ti, Ta 및 Mo 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 이들을 포함하는 합금으로 형성하되, 단일층 및 다중층으로 형성할 수 있다. 이후, 제 1 도전성막 상에 감광막을 도포한 다음, 제 1 마스크를 이용한 사진 식각 공정을 실시하여 제 1 감광막 마스크 패턴을 형성한다. 제 1 감광막 마스크 패턴을 식각 마스크로 하는 식각공정을 실시하여 도 4에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(110)과 이와 접속된 게이트 전극(121) 그리고, 게이트 라인(110)과 동일 방향으로 연장된 스토리지 배선(140)을 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 게이트 라인(110)은 수평 방향으로 연장된 직선 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 이후, 소정의 스트립 공정을 실시하여 제 1 감광막 마스크 패턴을 제거한다. In the present embodiment, it is preferable to use a glass substrate as the transparent insulating
도 5를 참조하면, 도 4에 도시된 전체 구조 상에 게이트 절연막(122), 활성층(123), 오믹 접촉층(124) 및 제 2 도전성막을 순차적으로 형성한 다음, 제 2 감광막 마스크 패턴(미도시)을 이용한 식각공정을 실시하여 활성층(123)과 오믹 접촉층(124)을 포함하는 박막 트랜지스터의 채널영역을 형성하고, 소스 및 드레인 전극(125, 126) 및 데이터 라인(130)을 형성한다.Referring to FIG. 5, the
전체 기판 상에 PECVD법, 스퍼터링법 등을 이용한 증착 방법을 통해 게이트 절연막(122)을 형성한다. 이때, 게이트 절연막(122)으로는 산화 실리콘 또는 질화 실리콘을 포함하는 무기 절연 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 게이트 절연막(122) 상에 상술한 증착 방법을 통해 활성층(123), 오믹 접촉층(124) 및 제 2 도전성막을 순차적으로 형성한다. The
활성층(123)으로는 비정질 실리콘층을 사용하고, 오믹 접촉층(124)으로는 실리사이드 또는 N형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘층을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 제 2 도전성막으로는 Mo, Al, Cr, Ti 및 이들의 합금을 포함하는 금속으로 제작하되 금속 단일층 또는 다중층으로 제작하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 게이트 전극(121)과 동일한 물질을 사용할 수도 있다.An amorphous silicon layer is used as the
이후, 제 2 도전성막 상에 감광막을 도포한 다음, 마스크를 이용한 리소그라피 공정을 실시하여 상기 채널 영역 상부가 리세스된 제 2 감광막 마스크 패턴을 형성한다. 제 2 감광막 마스크 패턴은 채널 영역에 대응하는 영역에 슬릿이 형성된 슬릿 마스크를 사용하여 패터닝 하는 것이 바람직하다. Thereafter, a photosensitive film is coated on the second conductive film, and then a lithography process using a mask is performed to form a second photosensitive film mask pattern recessed on the channel region. It is preferable to pattern the second photoresist mask pattern using a slit mask in which slits are formed in a region corresponding to the channel region.
상기의 제 2 감광막 마스크 패턴을 식각 마스크로 하는 제 1 식각을 실시하여 제 2 도전성막, 오믹 접촉층(124) 및 활성층(123)을 제거한다. 상기 제 2 감광막 마스크 패턴의 높이를 나추어 상기 리세스된 영역을 개방한다. 이후, 채널 영역이 개방된 제 2 감광막 마스크 패턴을 식각 마스크로 하는 제 2 식각을 실시하여 채널 영역 상의 제 2 도전성막 및 오믹 접촉층(124)을 제거하여 박막 트랜지스터(120)의 소스 및 드레인 전극(125, 126)과 데이터 라인(130)을 제작한다. The first etching using the second photoresist mask pattern as an etching mask is performed to remove the second conductive layer, the
도 6을 참조하면, 도 5에 도시된 바와 같은 전체 구조 상에 보호막(131)을 도포하고, 마스크를 이용한 노광과 현상 공정을 통해 보호막(131)을 제거하여 콘택홀(127)을 형성하고, 스토리지 배선(140) 상부 영역의 일부를 제거하여 오목부(145)를 형성한다. Referring to FIG. 6, the
도 8은 오복부를 갖는 보호막의 형성을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a diagram for explaining formation of a protective film having a five-fold portion.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 스토리지 배선(140)과 박막 트랜지스터(120)가 마련된 전체 구조상에 보호막(131)을 도포한다. 상기 보호막으로는 유기 물질막 또는 무기 물질막을 사용할 수 있고, 본 실시예에서는 감광성 유기 물질막을 보호막(131)으로 사용하는 것이 바람직하다. 물론 상기 보호막(131)은 광의 투과율이 우수한 물질을 사용하고, 게이트 절연막(122)과 동일한 물질을 사용할 수도 있다. 그리고, 상기 보호막(131)은 복수층으로 형성할 수 있다. As shown in FIG. 8A, a
도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 콘택홀(127) 영역과 대응하는 투광부(320)와, 스토리지 배선(140) 상부 영역과 대응하는 슬릿부(330)와, 투광부(320)와 슬릿부(330)를 제외한 영역에 마련된 차광부(310)를 포함하는 마스크(300)를 이용하여 노광을 실시한다. 이때, 상기 슬릿부(330)에 따라 그 하부영역에 노광 되는 광량을 조절할 수 있게 되어 보호막(131) 하부의 드레인 전극(126)을 노출하는 콘택홀(127)과, 스토리지 배선(140) 상부영역의 일부가 리세스된 오목부(145)를 동시에 제작할 수 있게 된다. 즉, 상기 마스크(300)를 이용하여 노광을 실시하게 되면 투광부(320) 영역으로는 90%이상의 광이 투과하여, 투광부(320) 하부에 마련된 보호막(131) 전체를 노광시켜 그 화학적 성질을 변화시킬 수 있다. 그리고, 슬릿부(330) 영역으로는 30 내지 70%의 광만이 투과하여 슬릿부(330) 하부의 보호막(131) 은 소정 깊이 까지만 노광이 되어 보호막(131)의 표면에서 일정 거리만큼 만이 노광이 된다. 즉, 슬릿부(330) 하부의 보호막(131)은 보호막(131)의 두께 방향으로 그 표면에서부터 0.3 내지 0.7정도의 깊이 까지만 노광이 되어 그 화학적 특성이 변화되고, 나머지 영역은 노광이 되지 않아 그 화학적 특성이 변화되지 않는다. 여기서, 상기 마스크(300)의 슬릿부(330) 대신 반투과부를 사용할 수도 있다. As shown in (b) of FIG. 8, the
도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 슬릿부(330)를 포함하는 마스크(300)를 제거한 다음 현상 공정을 실시하여 노광을 통해 그 화학적 성질이 변화된 보호막(131)을 제거하여 드레인 전극(126)의 일부를 개방하는 콘택홀(127)과 스토리지 배선(140) 상층의 일부가 리세스된 오목부(145)를 동시에 형성할 수 있게 된다. As shown in FIG. 8C, the
도 7을 참조하면, 콘택홀(127)과 오목부(145)를 포함하는 보호막(131) 상에 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO)이나 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide : IZO)을 포함하는 투명 도전막의 제 3 도전성막을 형성한 다음, 이를 패터닝 하여 화소 전극(150)을 형성한다. Referring to FIG. 7, indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is included on the
상기의 제 3 도전성막 상에 감광막을 도포한 다음 마스크를 이용한 포토리소그라피 공정을 실시하여 감광막 마스크 패턴을 형성한다. 상기 감광막 마스크 패턴을 식각 마스크로하는 식각 공정을 통해 콘택홀(127)을 통해 드레인 전극(126)과 접속되는 화소 전극(150)을 형성한다. 이때, 상기 화소 전극(150)은 상기 오목부(145)의 내측 일부에 그 단차를 따라 마련된다. After the photosensitive film is coated on the third conductive film, a photolithography process using a mask is performed to form a photosensitive film mask pattern. The
이를 통해 하부 기판 즉, 박막 트랜지스터 기판(100)이 제작된다. 상술한 실시예의 박막 트랜지스터 기판(100)은 4매 마스크 공정으로 형성되었지만, 이에 한정되지 않고, 4매 이상의 마스크 공정 또는 4매 이하의 마스크 공정을 통해서도 형성될 수 있다. Through this, the lower substrate, that is, the thin
한편, 공통 전극 기판(2000)은 투명 절연 기판(200) 상에 불투광성 물질을 도포한 다음 이를 패터닝 하여 상기 게이트 라인(110), 박막 트랜지스터(120), 데이터 라인(130) 및 스토리지 배선(140) 영역을 차광하는 블랙 매트릭스(210)를 형성한다. 이후, 소정의 색 특성을 갖는 유기막을 도포하고, 이를 패터닝 하여 화소 영역에 컬러 필터(220)를 형성한다. 이때, 각 단위 화소 별로 R, G, B 색의 컬러 필터(220)가 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다. 다음으로, 컬러 필터(220) 상에 오버 코트막(230) 및 투명 공통 전극(240)을 순차적으로 형성하여 제작한다. 그리고, 상기 공통 전극 기판(2000)의 일부에는 셀 갭 유지를 위한 스페이서(미도시)를 형성하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the
상기와 같이 제조된 박막 트랜지스터 기판(1000)과 공통 전극 기판(2000) 중 어느 하나의 기판에 액정을 적하하고, 다른 기판의 가장자리에는 실란트를 포함하는 실링 부재(미도시)를 도포한다. 이후, 두 기판 정렬한 다음 합착 시켜 액정 표시 장치의 기본 패널을 제작하다. 본 실시예에서는 상기 박막 트랜지스터 기판(1000) 상에 액정을 적하하고, 공통 전극 기판(2000)의 가장자리에 두 기판간을 밀봉하기 위한 실링 부재를 도포한다. 그리고, 하부 박막 트랜지스터 기판(1000)의 화소 전극(150)과, 상부 공통 전극 기판(2000)의 컬러 필터(220)가 대응하여 정확하게 중첩되게 정렬한 다음 고온 가압을 실시하여 두 기판을 밀봉시키고, 적하된 액정이 두 기판 사이에서 넓게 퍼지도록 한다. 이때, 액정의 적하량은 두 기판의 셀 갭을 계산하여 이에 대응하는 양만큼 적하하는 것이 바람직하다. 이와 같이 적하된 액정들이 넓게 퍼지면서 인접한 영역에서 퍼지는 액정과 중첩되면서 미세한 버블이 형성될 수 있다. 더욱이 액정의 적하량이 적을 경우에는 이러한 버블의 발생이 더욱 빈번해 질 수 있다. 하지만 본 실시예에서는 이러한 버블이 서서히 움직이면서 스토리지 배선(140) 상에 마련된 오목부(145) 내측으로 모이게 되고, 이렇게 모인 버블들은 오목부(145) 내에 갇히게 된다. 이로 인해 화상을 표시 하는 영역에서는 버블이 시인 되지 않게 되어 버블성 불량을 해결할 수 있다. A liquid crystal is dropped on one of the thin
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부 및 하부 기판 사이에 네거티브 타입의 유전율 이방성(negative type dielectric constant anisotropy)을 갖는 액정을 구비하여 수직 배향시키는 것이 바람직하다. 그리고, 상술한 액정 표시 장치는 이러한 기본 패널 양측에 도시되지 않은 편광판, 백라이트, 보상판 등의 요소들을 배치할 수 있다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention preferably includes a liquid crystal having a negative type dielectric constant anisotropy between the upper and lower substrates to vertically align it. The liquid crystal display described above may arrange elements such as a polarizer, a backlight, and a compensation plate, which are not shown on both sides of the basic panel.
상술한 바와 같이, 본 발명은 스토리지 배선 상측에 액정층 내의 버블을 가둘 수 있는 오목부를 형성하여 액정층 내의 버블이 시인 되지 않도록 하여 버블성 불량을 줄일 수 있다. As described above, the present invention can form a concave portion capable of trapping bubbles in the liquid crystal layer on the upper side of the storage wiring so that bubbles in the liquid crystal layer are not visually recognized, thereby reducing bubble defects.
또한, 슬릿 마스크를 이용하여 스토리지 배선 상층의 보호막을 패터닝 하여 보호막이 리세스된 오목부를 제작하여 별도의 마스크 추가와 같은 공정 비용증대 없이 버블성 불량 문제를 해결할 수 있다. In addition, by using the slit mask to pattern the protective layer of the upper layer of the storage wiring to form a recessed recessed protective film can be solved the problem of bubble defects without increasing the process cost, such as adding a separate mask.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the invention is not limited thereto, but is defined by the claims that follow. Accordingly, one of ordinary skill in the art may variously modify and modify the present invention without departing from the spirit of the following claims.
Claims (14)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020060013598A KR20070081580A (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Thin film transistor panel and method for manufacturing the same and liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060013598A KR20070081580A (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Thin film transistor panel and method for manufacturing the same and liquid crystal display |
Publications (1)
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KR20070081580A true KR20070081580A (en) | 2007-08-17 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020060013598A KR20070081580A (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Thin film transistor panel and method for manufacturing the same and liquid crystal display |
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-
2006
- 2006-02-13 KR KR1020060013598A patent/KR20070081580A/en not_active Application Discontinuation
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