KR20070084698A - Array substrate - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.1 is a plan view of an array substrate according to an embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 절단선 Ⅰ-Ⅰ` 및 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절단한 부분에서 어레이 기판의 제조과정을 나타낸 단면도들이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an array substrate at portions cut along lines II ′ and II-II ′ of FIG. 1.
도 3 내지 도 5는 도 2b에 도시된 제1 개구부를 나타낸 도면들이다.3 to 5 are diagrams illustrating the first opening illustrated in FIG. 2B.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 어레이 기판 110 : 베이스 기판100: array substrate 110: base substrate
120 : 박막 트랜지스터 121 : 게이트 전극120: thin film transistor 121: gate electrode
123 : 소오스 전극 124 : 드레인 전극123: source electrode 124: drain electrode
130 : 게이트 절연막 140 : 보호막130: gate insulating film 140: protective film
150 : 전극층 160 : 포토 레지스트150
170 : 마스크170: mask
본 발명은 어레이 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산성을 향상시키고, 표시품질을 개선할 수 있는 어레이 기판에 관한 것이다.The present invention relates to an array substrate, and more particularly, to an array substrate capable of improving productivity and improving display quality.
일반적으로, 액정표시장치는 어레이 기판, 어레이 기판과 대향하여 결합하는 컬러필터기판 및 어레이 기판과 컬러필터기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어져 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함한다.BACKGROUND ART In general, a liquid crystal display device includes an liquid crystal display panel configured to display an image including an array substrate, a color filter substrate coupled to face the array substrate, and a liquid crystal layer interposed between the array substrate and the color filter substrate.
어레이 기판에는 게이트 라인 및 게이트 라인과 절연되게 교차하는 데이터 라인이 구비된다. 어레이 기판에는 게이트 라인과 데이터 라인에 의해서 화소영역이 정의되고, 화소영역에는 박막 트랜지스터와 화소전극이 구비된다. 박막 트랜지스터의 게이트 및 소오스 전극은 게이트 라인과 데이터 라인에 각각 전기적으로 연결되고, 화소전극은 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결된다.The array substrate is provided with a gate line and a data line that crosses the gate line insulated from the gate line. The pixel area is defined by the gate line and the data line in the array substrate, and the thin film transistor and the pixel electrode are provided in the pixel area. The gate and source electrodes of the thin film transistor are electrically connected to the gate line and the data line, respectively, and the pixel electrode is connected to the drain electrode of the thin film transistor.
한편, 컬러필터기판에는 화소전극과 마주하는 공통전극이 형성된다. 따라서, 화소전극에 인가된 화소전압과 공통전극에 인가되는 공통전압에 의해서 두 기판 사이에는 전계가 형성된다. 따라서, 액정층에 포함된 액정 분자들의 광 투과도가 전계에 의해서 제어됨으로써 액정표시패널의 화면 상에는 영상이 표시될 수 있다.Meanwhile, the common electrode facing the pixel electrode is formed on the color filter substrate. Therefore, an electric field is formed between the two substrates by the pixel voltage applied to the pixel electrode and the common voltage applied to the common electrode. Therefore, the light transmittance of the liquid crystal molecules included in the liquid crystal layer is controlled by the electric field so that an image may be displayed on the screen of the liquid crystal display panel.
그러나, 게이트 라인과 데이터 라인이 형성된 영역에서는 화소전극이 형성되지 않으므로, 액정 분자들의 광 투과도를 제어할 수 없어 빛샘 현상이 발생된다.However, since the pixel electrode is not formed in the region where the gate line and the data line are formed, the light transmittance of the liquid crystal molecules cannot be controlled and light leakage occurs.
이러한 빛샘 현상을 제거하기 위해, 종래에는 화소전극과 게이트 라인을 오버랩시키고, 화소전극과 데이터 라인을 오버랩시키는 구조가 제시되었다. 그러나, 이러한 구조에서는 화소전극과 게이트 라인과의 사이 및 화소전극과 데이터 라인과의 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스로 인해서 화소전극으로 인가되는 신호가 왜곡된다.In order to eliminate such light leakage, a structure of overlapping the pixel electrode and the gate line and overlapping the pixel electrode and the data line has been proposed. However, in such a structure, a signal applied to the pixel electrode is distorted due to parasitic capacitance occurring between the pixel electrode and the gate line and between the pixel electrode and the data line.
따라서, 본 발명의 목적은 생산성을 향상시키고, 표시품질을 개선하기 위한 어레이 기판을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an array substrate for improving productivity and improving display quality.
본 발명에 따른 어레이 기판은 베이스 기판, 게이트 라인, 게이트 절연막, 데이터 라인, 스위칭 소자, 보호막, 화소전극 및 쉴딩부를 포함한다.The array substrate according to the present invention includes a base substrate, a gate line, a gate insulating film, a data line, a switching element, a protective film, a pixel electrode, and a shielding portion.
상기 게이트 라인은 상기 베이스 기판 상에 형성되고, 상기 게이트 절연막은 상기 게이트 라인을 커버한다. 상기 데이터 라인은 상기 게이트 절연막 상에 구비되고, 상기 게이트 라인과 절연되게 교차하여 화소 영역을 정의한다. 상기 스위칭 소자는 상기 화소영역 내에 구비되고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 전기적으로 연결된다. 상기 보호막은 상기 스위칭 소자 및 상기 데이터 라인을 커버한다. 상기 화소전극은 상기 화소영역 내에서 상기 보호막 상에 형성되고, 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결된다.The gate line is formed on the base substrate, and the gate insulating layer covers the gate line. The data line is provided on the gate insulating layer and intersects with the gate line to define a pixel area. The switching element is provided in the pixel area and is electrically connected to the gate line and the data line. The passivation layer covers the switching element and the data line. The pixel electrode is formed on the passivation layer in the pixel region and is electrically connected to the switching element.
상기 쉴딩부는 제1 내지 제3 쉴딩전극로 이루어지고, 상기 화소전극과 전기적으로 절연된다. 상기 제1 쉴딩전극은 상기 데이터 라인이 형성된 제1 영역에 대응하여 상기 보호막 상에 형성된다. 상기 제2 쉴딩전극은 상기 게이트 라인이 형성된 제2 영역에 대응하여 상기 보호막 상에 형성되고, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인이 교차된 영역에서 상기 제1 쉴딩전극으로부터 분기된다. 상기 제3 쉴딩전극은 상기 제1 및 제2 쉴딩전극이 접하는 모서리에서 상기 제1 및 제2 쉴딩전극으로부터 연장된다.The shielding part includes first to third shielding electrodes and is electrically insulated from the pixel electrode. The first shielding electrode is formed on the passivation layer corresponding to the first region where the data line is formed. The second shielding electrode is formed on the passivation layer corresponding to the second region in which the gate line is formed, and is branched from the first shielding electrode in a region where the gate line and the data line cross each other. The third shielding electrode extends from the first and second shielding electrodes at corners where the first and second shielding electrodes contact each other.
이러한 어레이 기판에 따르면, 상기 제1 및 제2 쉴딩전극이 접하는 모서리에 서 상기 제1 및 제2 쉴딩전극으로부터 연장된 상기 제3 쉴딩전극이 형성됨으로써, 상기 데이터 라인과 상기 게이트 라인이 교차된 영역에서 상기 제1 및 제2 쉴딩전극이 오픈되는 현상을 방지할 수 있다.According to the array substrate, the third shielding electrode extending from the first and second shielding electrodes is formed at an edge where the first and second shielding electrodes contact each other, whereby the data line and the gate line cross each other. The opening of the first and second shielding electrodes can be prevented.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.1 is a plan view of an array substrate according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 어레이 기판(100)은 베이스 기판(110) 상에 화소가 형성된 기판이다. 상기 화소는 박막 트랜지스터(120) 및 화소전극(PE)으로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the
상기 어레이 기판(100)은 영상을 표시하는 액정표시패널(미도시)에 이용된다. 특히, 상기 액정표시패널은 상기 어레이 기판(100), 상기 어레이 기판(100)과 대향하여 결합하는 컬러필터기판(미도시) 및 상기 어레이 기판과 상기 컬러필터기판과의 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 이루어진다. 여기서, 화소전극(PE)에 인가된 화소전압과 상기 컬러필터기판에 구비된 공통전극에 인가되는 공통전압에 의해서 두 기판 사이에는 전계가 형성된다. 따라서, 상기 액정층에 포함된 액정 분자들의 광 투과도가 상기 전계에 의해서 제어됨으로써 상기 액정표시패널의 화면 상에는 상기 영상이 표시될 수 있다.The
상기 어레이 기판(100)의 상기 베이스 기판(110) 상에는 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 라인(GL)과 절연되게 교차하는 데이터 라인(DL)이 구비된다. 상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장된다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)과의 사이에는 게이트 절연막이 개재된다.On the
상기 박막 트랜지스터(120)는 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 상기 박막 트랜지스터(120)의 게이트 전극(121)은 상기 게이트 라인(GL)으로부터 분기되고, 소오스 전극(124)은 상기 데이터 라인(DL)으로부터 분기되며, 드레인 전극(125)은 상기 소오스 전극(124)과 소정의 간격으로 이격되고 상기 화소전극(PE)에 전기적으로 연결된다.The
상기 게이트 전극(121)은 상기 게이트 절연막에 의해서 커버되고, 상기 게이트 전극(121)이 형성된 영역에 대응하여 상기 게이트 절연막 상에는 액티브층(122) 및 오믹 콘택층이 형성된다. 따라서, 상기 소오스 전극(124)과 상기 드레인 전극(125)은 상기 게이트 절연막, 액티브층(122) 및 오믹 콘택층을 사이에 두고 상기 게이트 전극(121)과 마주한다.The
상기 박막 트랜지스터(120)는 보호막(미도시)에 의해서 커버된다. 상기 보호막에는 상기 박막 트랜지스터(120)의 드레인 전극(125)을 노출시키기 위한 콘택홀(CT)이 형성된다. 상기 화소전극(PE)은 상기 보호막 상에 형성되고, 상기 콘택홀(CT)을 통해 상기 드레인 전극(125)에 전기적으로 연결된다.The
상기 어레이 기판(100)은 상기 보호막 상에 형성된 쉴딩부(SP)를 더 포함한다. 상기 쉴딩부(SP)는 제1 내지 제3 쉴딩전극(SE1, SE2, SE3)으로 이루어지고, 상기 화소전극(PE)과 소정의 간격으로 이격되어 전기적으로 절연된다. 상기 쉴딩부(SP)의 상기 제1 내지 제3 쉴딩전극(SE1 ~ SE3)에는 상기 공통전압이 인가된다. 따라서, 상기 쉴딩부(SP)는 상기 화소전극(PE)이 형성되지 않은 영역에서 액정들의 투과도를 제어함으로써, 빛샘현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 쉴딩부(SP)는 상기 화소전극(PE)과 상기 데이터 라인(DL)과의 사이 및 상기 화소전극(PE)과 상기 게이트 라인(GL)과의 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스를 감소시킨다.The
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 쉴딩전극(SE1)은 상기 데이터 라인(DL)이 형성된 영역에서 상기 데이터 라인(DL)과 평행하게 연장되고, 상기 제2 쉴딩전극(SE2)은 상기 게이트 라인(GL)이 형성된 영역에서 상기 게이트 라인(GL)과 평행하게 연장된다. 상기 제2 쉴딩전극(SE2)은 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)이 교차된 영역에서 상기 제1 쉴딩전극(SE1)으로부터 분기된다.As illustrated in FIG. 1, the first shielding electrode SE1 extends in parallel to the data line DL in a region where the data line DL is formed, and the second shielding electrode SE2 is formed on the gate. The line GL extends in parallel with the gate line GL. The second shielding electrode SE2 is branched from the first shielding electrode SE1 in a region where the gate line GL and the data line DL intersect each other.
상기 제3 쉴딩전극(SE3)은 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)이 교차된 영역에서 상기 제1 및 제2 쉴딩전극(SE1, SE2)으로부터 연장된다. 본 발명의 일 예로, 상기 제3 쉴딩전극(SE3)은 상기 제1 및 제2 쉴딩전극(SE1, SE2)이 만나는 모서리로부터 삼각 형상으로 연장된다.The third shielding electrode SE3 extends from the first and second shielding electrodes SE1 and SE2 in a region where the gate line GL and the data line DL cross each other. For example, the third shielding electrode SE3 extends in a triangular shape from an edge where the first and second shielding electrodes SE1 and SE2 meet.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 쉴딩전극(SE1, SE2)이 만나는 모서리에 상기 제3 쉴딩전극(SE3)이 형성됨으로써, 상기 제1 및 제2 쉴딩전극(SE1, SE2)이 서로 오픈되는 현상을 방지할 수 있다.As such, when the third shielding electrode SE3 is formed at the corner where the first and second shielding electrodes SE1 and SE2 meet, the first and second shielding electrodes SE1 and SE2 are opened to each other. Can be prevented.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 절단선 Ⅰ-Ⅰ` 및 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절단한 부분에서 어레이 기판의 제조과정을 나타낸 단면도들이다. 도 3 내지 도 5는 도 2b에 도시된 제1 차광패턴의 형상을 나타낸 도면들이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an array substrate at portions cut along lines II ′ and II-II ′ of FIG. 1. 3 to 5 illustrate the shape of the first light blocking pattern illustrated in FIG. 2B.
도 2a를 참조하면, 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 및 박막 트랜지스터(120)가 형성된 베이스 기판(110) 상에는 보호막(140)이 형성된다. 상기 보호막 (140) 상에는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO)와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어진 전극층(150)이 형성된다. 상기 전극층(150) 상에는 포토 레지스트(160)가 형성된다.Referring to FIG. 2A, a
도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 포토 레지스트(160) 상에는 마스크(170)가 배치된다. 상기 마스크(170)에는 상기 제1 내지 제3 쉴딩전극(SE1 ~ SE3)이 형성된 영역에 대응하는 제1 차광패턴(171) 및 상기 화소전극(PE)이 형성될 영역에 대응하는 제2 차광패턴(172)이 형성된다. 따라서, 상기 마스크(170)는 상기 제1 및 제2 차광패턴(171, 172)이 형성되지 않은 영역에서만 UV광을 투과시킨다.As shown in FIG. 2B, a
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 차광패턴(171)은 제1 쉴딩전극(SE1)에 대응하는 제1 쉴딩패턴(171a), 상기 제2 쉴딩전극(SE2)에 대응하는 제2 쉴딩패턴(171b) 및 상기 제3 쉴딩전극(SE3)에 대응하는 제3 쉴딩패턴(171c)을 포함한다.As illustrated in FIG. 3, the first
이후, 상기 포토 레지스트(610)에 UV광을 조사하여 노광한 후 현상하면, 상기 제1 및 제2 차광패턴(171, 172)에 대응하는 영역에만 상기 포토 레지스트(160)가 잔류한다.Thereafter, when the photoresist 610 is exposed after being irradiated with UV light, the
여기서, 상기 제1 차광패턴(171)은 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)이 교차된 교차영역보다 큰 폭으로 형성된다. 따라서, 상기 UV광이 상기 데이터 라인(DL) 측으로 입사되는 것을 차단한다. 따라서, 상기 UV광이 상기 데이터 라인(DL)에 의해서 반사된 후 상기 데이터 라인(DL)의 상부에 구비된 상기 포토 레지스트(160)를 노광시키는 현상을 방지한다. 이로써, 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)이 교차된 영역에서 제1 및 제2 쉴딩전극(SE1, SE2)이 오픈되는 현 상을 방지할 수 있다.Here, the first
도 3에서는 삼각 형상을 갖는 제3 쉴딩패턴(171c)을 도시하였다. 그러나, 상기 마스크(170)의 제1 차광패턴(171)은 빗변이 계단 형상으로 이루어진 제4 쉴딩패턴(171d) 및 상기 빗변이 라운드 형상으로 이루어진 제5 쉴딩패턴(171e)을 포함할 수 있다.3 illustrates a
도 2c를 참조하면, 노출된 상기 전극층(150)을 식각한 후 상기 전극층(150) 상에 잔류하는 상기 포토 레지스트(160)를 스트립하면, 상기 보호막(140) 상에는 제1 내지 제3 쉴딩전극(SE1 ~ SE3) 및 화소전극(PE)이 형성된다.Referring to FIG. 2C, when the exposed
이와 같은 어레이 기판에 따르면, 상기 제1 및 제2 쉴딩전극이 접하는 모서리에서 상기 제1 및 제2 쉴딩전극으로부터 연장된 상기 제3 쉴딩전극이 형성됨으로써, 상기 데이터 라인과 상기 게이트 라인이 교차된 영역에서 상기 제1 및 제2 쉴딩전극이 오픈되는 현상을 방지할 수 있다. 결과적으로 어레이 기판의 생산성이 향상될 수 있다.According to the array substrate, the third shielding electrode extending from the first and second shielding electrodes is formed at an edge where the first and second shielding electrodes contact each other, whereby the data line and the gate line cross each other. The opening of the first and second shielding electrodes can be prevented. As a result, the productivity of the array substrate can be improved.
또한, 상기 화소전극이 형성되지 않은 영역에서 액정들의 투과도가 제어됨으로써, 빛샘 현상을 방지할 수 있고, 화소전극과 데이터 라인과의 사이 및 화소전극과 게이트 라인과의 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스를 감소시킨다. 그 결과, 상기한 어레이 기판을 채용하는 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.In addition, by controlling the transmittance of liquid crystals in a region where the pixel electrode is not formed, light leakage can be prevented, and parasitic capacitance generated between the pixel electrode and the data line and between the pixel electrode and the gate line is reduced. Let's do it. As a result, the display quality of the liquid crystal display device employing the above-described array substrate can be improved.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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