KR20080004898A - Array substrate of transflective type fringe field switching mode liquid crystal display and the method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 반투과형 FFS(Fringe Field Switching) 모드 LCD의 어레이기판을 도시한 단면도. 1 is a cross-sectional view showing an array substrate of a conventional transflective FFS (Fringe Field Switching) mode LCD.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 FFS 모드 LCD의 어레이기판 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도. Figures 2a to 2g is a cross-sectional view for each process for explaining a method for manufacturing an array substrate of a transflective FFS mode LCD according to an embodiment of the present invention.
도 3는 도 2g에 대응하는 평면도. 3 is a plan view corresponding to FIG. 2G;
도 4은 도 3에서의 공통전극을 도시한 평면도. 4 is a plan view illustrating the common electrode of FIG. 3.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
51: 유리기판 52: 게이트 전극51: glass substrate 52: gate electrode
53: 게이트 절연막 54: 액티브 패턴53: gate insulating film 54: active pattern
55: 레진막 55: resin film
55a: 요철을 갖는 레진막55a: resin film with irregularities
56: 바텀-Mo막 57: Al막56: bottom-Mo film 57: Al film
58: 탑-Mo막 59: 반사전극58: top-Mo film 59: reflective electrode
60: 소오스/드레인 전극 61: 박막트랜지스터60: source / drain electrode 61: thin film transistor
62: 화소전극 63: 보호막62: pixel electrode 63: protective film
64: 슬릿 형태의 공통전극 64: slit type common electrode
70: 게이트라인 71: 데이터라인 70: gate line 71: data line
100: 감광층 100: photosensitive layer
본 발명은 반투과형 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 레진을 이용하여 높은 반사율을 얻을 수 있는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드(FFS) 액정표시장치의 어레이기판에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate of a transflective fringe field switching mode (FFS) liquid crystal display device which can obtain a high reflectance using a resin.
액정표시장치는 백라이트를 광원으로 이용하는 투과형 액정표시장치와 자연광을 광원으로 이용하는 반사형 액정표시장치의 두 종류로 분류할 수 있다. The liquid crystal display may be classified into two types: a transmissive liquid crystal display using a backlight as a light source and a reflective liquid crystal display using natural light as a light source.
상기 투과형 액정표시장치는 백라이트를 광원으로 이용하는 바, 어두운 주변환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있지만, 백라이트 사용에 의해 소비전력이 높다는 단점을 갖는다. 이에 반해, 상기 반사형 액정표시장치는 백라이트를 사용하지 않기 때문에 소비전력은 작지만, 주변환경이 어두울 때에는 사용이 불가능하다는 단점이 있다. Since the transmissive liquid crystal display uses a backlight as a light source, it can implement a bright image even in a dark environment, but has a disadvantage in that power consumption is high by using a backlight. On the other hand, the reflective liquid crystal display device does not use a backlight, so the power consumption is small, but the disadvantage is that it is impossible to use when the environment is dark.
따라서, 상기 문제점들을 해결하기 위해 반투과형 액정표시장치가 제안되었다. 반투과형 액정표시장치는 필요에 따라 반사형 및 투과형의 양용이 가능하기 때문에 상대적으로 낮은 소비전력을 가지며 어두운 주변환경에서도 사용이 가능하다.Therefore, a semi-transmissive liquid crystal display device has been proposed to solve the above problems. Since the transflective liquid crystal display device can use both a reflection type and a transmissive type as needed, it has a relatively low power consumption and can be used even in a dark environment.
도 1은 종래의 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치(Fringe Field Switching Mode LCD, 이하, FFS 모드 LCD)의 어레이기판을 도시한 단면도로서, 간략하게 설명하면 다음과 같다.1 is a cross-sectional view illustrating an array substrate of a conventional transflective fringe field switching mode liquid crystal display device (hereinafter referred to as a FFS mode LCD).
먼저, 박막트랜지스터 영역(TFT), 투과 영역(T)과 반사 영역(R)으로 구획된 유리기판(1)의 박막트랜지스터(TFT) 영역 상에 게이트전극(2)을 포함한 게이트라인(미도시)과 반사 영역(R) 상에 공통전극라인(2a) 및 엠보싱 패턴(2b)을 형성한다. 그런다음, 상기 게이트전극(2)과 공통전극라인(2a) 및 엠보싱패턴(2b)을 덮도록 게이트 절연막(3)을 증착한 후, 비도핑된 비정질실리콘(이하, a-Si)막 및 도핑된 비정질실리콘(n+ a-Si)막을 차례로 증착하고, 이어서, 상기 n+ a-Si막과 a-Si막을 패터닝하여 게이트전극 상부에 액티브층(4)을 형성한다. First, a gate line including a
다음으로, 상기 액티브층(4) 상에 소오스/드레인 전극(8a,8b)을 포함한 데이터 라인(미도시)을 형성한다. 그 다음, 기판의 전 영역 상에 반사 영역(R)의 공통전극라인(2a)를 노출시키는 비아홀(9)이 구비된 유기절연막(6)을 형성한다. 그리고 나서, 투과 영역(T) 및 반사 영역(R)의 유기절연막(6) 상에 ITO 물질의 공통전극(17)을 형성한 후, 상기 반사 영역(R)의 공통전극(17) 상에 반사전극(11)을 형성한다. Next, a data line (not shown) including source /
계속해서, 기판의 전 영역 상에 보호막(12)을 증착한 후, 상기 보호막(12)과 유기절연막(6)을 식각하여 소오스/드레인 전극(8a,8b)을 노출시키는 비아홀(13)을 형성한다. 이어서, 상기 보호막(12) 상에 소오스/드레인 전극(8a,8b)과 콘택하는 ITO 물질의 화소전극(15)을 형성하여, 이를 통해, 반투과형 FFS 모드 액정표시장치 의 어레이 기판을 완성한다. Subsequently, after the
전술한 바와 같은, 반투과형 FFS 모드 LCD는 공통전극과 화소전극을 ITO와 같은 투명 금속으로 형성하여 인 플래인 모드 액정표시장치(In Plane Switching mode LCD)에 비해 개구율 및 투과율을 높이면서, 상기 공통전극과 화소전극 사이의 간격을 기판들간 간격보다 좁게 형성하는 것을 통해 상기 공통전극과 화소전극 사이에서 프린지 필드(Fringe Field)가 형성되도록 함으로써 상기 전극들 상부에 존재하는 액정 분자들까지도 모두 동작되도록 하여 보다 향상된 투과율을 얻는다.As described above, the transflective FFS mode LCD forms the common electrode and the pixel electrode with a transparent metal such as ITO to increase the aperture ratio and transmittance as compared with the in-plane switching liquid crystal display (LCD). By forming a gap between the electrode and the pixel electrode smaller than the gap between the substrates, a fringe field is formed between the common electrode and the pixel electrode so that all liquid crystal molecules present on the electrodes are operated. Better transmittance is obtained.
그리고, 상기 공통전극은 플레이트(plate) 타입으로 형성되고, 상기 화소전극은 슬릿(slit) 타입으로 형성되며, 형성된 전극 단면에 대해 수직한 방향으로 공통전극과 화소전극간 전기장이 형성되어, 이 전기장에 의해 화소내의 액정분자들이 제어된다. The common electrode is formed in a plate type, the pixel electrode is formed in a slit type, and an electric field is formed between the common electrode and the pixel electrode in a direction perpendicular to the cross section of the formed electrode. By this, liquid crystal molecules in the pixel are controlled.
한편, 종래의 반투과형 FFS 모드 액정표시장치는 반사형 모드에서의 휘도를 개선하기 위하여 반사막 표면에 엠보싱(Embossing), 즉, 요철을 형성하는 기술이 제안되었다. 이렇게, 요철을 형성하면, 입사되는 광을 그대로 반사시키는 정반사(正反射) 효율을 감소시킬 수 있는 반면에 난반사(亂反射)를 증대시킬 수 있어서 반사형 모드의 휘도를 개선시킬 수 있다.On the other hand, in the conventional transflective FFS mode liquid crystal display, a technique for embossing, ie, forming irregularities on the surface of the reflective film has been proposed in order to improve the luminance in the reflective mode. In this way, when the irregularities are formed, the specular reflection efficiency of reflecting the incident light as it is can be reduced, while the diffuse reflection can be increased, thereby improving the luminance of the reflection mode.
여기서, 상기 요철은 제시된 바와 같이 금속패턴을 이용하지 않고, 일반적으로 레진(resine)을 이용하는 방법으로 형성할 수 있다. 레진을 이용하는 방법은, 레진이 열에 의해 흘러내려 전반적으로 둥근 형태의 요철을 형성하는 것으로, 빛의 난반사 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.Here, the unevenness may be formed by using a resin, in general, without using a metal pattern as shown. The method using the resin is that the resin flows down by heat to form an uneven round shape overall, and has the advantage of increasing the diffuse reflection efficiency of light.
그러나, 후속 보호막 형성시 고온 공정으로 보호막을 형성하게 되면, 레진 자체의 물질 특성에 의해 레진이 영향을 받아 형상 변형이 발생하게 되어, 후속 공정으로 고온 공정이 진행되는 경우 레진을 이용한 요철형성이 어려우므로, 저온(약 230℃ 이하) 공정으로 보호막을 형성하여야 한다.However, when the protective film is formed by the high temperature process during the subsequent protective film formation, the resin is affected by the material properties of the resin itself, so that shape deformation occurs, and it is difficult to form irregularities using the resin when the high temperature process is performed by the subsequent process. Therefore, a protective film should be formed by a low temperature (about 230 ° C. or lower) process.
반면, 저온 공정으로 보호막을 형성하게 되면 비아홀을 형성하기 위한 보호막 식각시 식각율(etch rate)에 의한 비아홀의 사이즈 콘트롤이 매우 어려우므로 비아홀 사이즈가 커지는 문제가 발생하게 된다. 비록, 비아홀의 사이즈가 콘트롤이 된다하더라도 비아홀의 사이즈가 큼으로서 개구면적의 감소를 초래하게 된다. On the other hand, when the protective film is formed by a low temperature process, the size of the via hole is very difficult to be controlled by the etch rate during etching of the protective film to form the via hole. Although the size of the via hole is controlled, the size of the via hole is large, resulting in a reduction in the opening area.
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 금속패턴에 엠보싱패턴, 즉, 요철을 형성하는 경우는, 레진을 이용하는 경우와 비교해 후속 공정의 안정화를 도모할 수 있다는 측면에서 유리함이 있지만, 금속패턴의 표면 곡률이 일정치 않아 요철표면 및 요철들 사이에 평탄한 면이 상당 부분 존재하므로 눈부심 현상이심하며, 반사율이 낮은 문제점이 있다. As shown in FIG. 1, an embossing pattern, i.e., an unevenness, is formed in the metal pattern, which is advantageous in terms of stabilization of subsequent processes as compared with the case of using a resin. Since the surface curvature is not constant, a large amount of flat surfaces exist between the uneven surface and the uneven surfaces, so that the glare is severe and the reflectance is low.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 레진을 이용하여 요철을 형성하면서도 고온 공정을 제거하여 공정의 안정성을 도모할 뿐만 아니라 개구율을 증가시킬 수 있는 반투과형 FFS 모드 액정표시장치의 어레이기판을 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, semi-transmissive type that can increase the aperture ratio as well as to improve the stability of the process by removing the high temperature process while forming irregularities using the resin An object of the present invention is to provide an array substrate of an FFS mode liquid crystal display device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 게이트라인과 데이터라인 이 수직 교차하게 형성되고, 상기 라인들에 의해 한정된 화소영역이 박막트랜지스터 영역과 반사 영역 및 투과 영역으로 구획된 유리기판; 상기 박막트랜지스터 영역에 형성되며, 게이트전극과 액티브 패턴 및 소오스/드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터; 상기 반사 영역 및 투과 영역에 형성되며, 상기 반사 영역에 형성된 부분의 표면이 요철을 갖는 레진막; 상기 반사 영역의 레진막 상에 형성되며, 소오스/드레인 전극과 일체형으로 이루어진 반사전극; 상기 투과 영역의 레진막 상에 형성되며, 상기 반사전극과 전기적으로 연결된 투명금속의 화소전극; 상기 박막트랜지스터와 반사전극 및 화소전극을 포함한 기판의 전면 상에 저온 공정으로 형성되는 보호막; 및 상기 반사 영역 및 투과 영역의 보호막 상에 형성된 슬릿형 공통전극;을 포함하는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치의 어레이기판을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a glass substrate formed by vertically intersecting a gate line and a data line, the pixel region defined by the lines divided into a thin film transistor region, a reflection region and a transmission region; A thin film transistor formed in the thin film transistor region, the thin film transistor including a gate electrode, an active pattern, and a source / drain electrode; A resin film formed in the reflection region and the transmission region, the surface of the portion formed in the reflection region having irregularities; A reflective electrode formed on the resin film in the reflective region and integral with the source / drain electrode; A transparent metal pixel electrode formed on the resin film of the transmission region and electrically connected to the reflective electrode; A protective film formed on a front surface of the substrate including the thin film transistor, the reflective electrode, and the pixel electrode by a low temperature process; And a slit type common electrode formed on the passivation layer of the reflective and transmissive regions.
여기서, 상기 소오스/드레인 전극은 바텀-Mo막과 Al막 및 탑-Mo막의 3층막으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Here, the source / drain electrodes may be formed of a three-layer film including a bottom-Mo film, an Al film, and a top-Mo film.
상기 반사전극은 Mo막과 Al의 적층막으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The reflective electrode is characterized by consisting of a laminated film of Mo film and Al.
상기 화소전극은 상기 반사전극의 하부 부분 또는 상부 부분에 접촉되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.The pixel electrode is in contact with the lower portion or the upper portion of the reflective electrode is characterized in that it is electrically connected.
또한, 본 발명은, 박막트랜지스터 영역, 반사 영역 및 투과 영역으로 구획되는 유리기판 상부의 상기 박막트랜지스터 영역에 배치되며, 게이트 라인에 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 라인 및 게이트 전극을 덮도록 상기 기판 전면 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터 영역의 게이트 절연막 상에 비정질실리콘막과 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴을 형성하는 단계; 상기 반사 영역 및 투과 영역의 게이트 절연막 상에 형성되며, 상기 반사영역에는 요철을 갖는 레진막을 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터 영역의 액티브 패턴 상에 데이터 라인에 연결된 소오스/드레인 전극을 형성함과 동시에 상기 반사 영역의 레진막 상에 반사전극을 형성하는 단계; 상기 반사전극을 통하여 상기 소오스/드레인 전극과 전기적으로 연결되도록 상기 투과 영역의 레진막 상에 화소전극을 형성하는 단계; 상기 소오스/드레인 전극과 반사전극 및 화소전극을 포함한 기판 전면 상에 저온 공정으로 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 반사 영역 및 투과 영역의 보호막 상에 슬릿형의 공통전극을 형성하는 단계;를 포함하는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention includes forming a gate electrode disposed in the thin film transistor region on the glass substrate partitioned into a thin film transistor region, a reflection region and a transmission region, and connected to a gate line; Forming a gate insulating film on an entire surface of the substrate to cover the gate line and the gate electrode; Forming an active pattern including an amorphous silicon film and a doped amorphous silicon film on the gate insulating film of the thin film transistor region; Forming a resin film having irregularities on the gate insulating films of the reflective and transmissive regions; Forming a source / drain electrode connected to a data line on the active pattern of the thin film transistor region and simultaneously forming a reflective electrode on the resin layer of the reflective region; Forming a pixel electrode on the resin film of the transmission area to be electrically connected to the source / drain electrode through the reflective electrode; Forming a protective film on the entire surface of the substrate including the source / drain electrodes, the reflective electrode, and the pixel electrode by a low temperature process; And forming a slit type common electrode on the passivation layer of the reflective region and the transmissive region, and including an array substrate for a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device.
여기서, 상기 반사 영역 및 투과 영역의 게이트 절연막 상에 형성되며, 상기 반사영역에는 요철을 갖는 레진막을 형성하는 단계는, 상기 액티브 패턴을 포함한 기판 전면 상에 레진을 도포하는 단계; 및 상기 레진에 대해 하프톤 마스크를 적용해서 상기 반사 영역 및 투과 영역에 형성하며, 상기 반사 영역에는 요철을 갖도록 상기 레진을 패터닝하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, the step of forming a resin film having a concave-convex shape on the gate insulating film of the reflective region and the transmissive region may include: applying a resin on the entire surface of the substrate including the active pattern; And applying a halftone mask to the resin to form the reflective and transmissive regions, and patterning the resin to have irregularities in the reflective region.
상기 소오스/드레인 전극을 형성함과 동시에 상기 반사 영역의 레진막 상에 반사전극을 형성하는 단계는, 상기 액티브 패턴 및 레진막을 포함한 기판 전면 상에 바텀-Mo막과 Al막 및 탑-Mo막을 차례로 증착하는 단계; 상기 탑-Mo막 상에 하프톤 노광 공정을 적용해서 상기 반사 영역을 가리는 부분이 상기 박막트랜지스터 영역의 소오스/드레인 전극을 가리는 부분보다 얇은 두께를 갖는 감광층을 형성하는 단계; 상기 감광층을 식각마스크로 이용해서 상기 투과 영역 및 상기 소오스/드레인 전극 사이의 채널부분의 탑-Mo막과 Al막 및 바텀-Mo막을 식각하는 단계; 상기 감광층에 대해 상기 반사 영역에 형성된 감광층이 제거되도록 에싱하는 단계; 상기 에싱된 감광층을 식각마스크로 이용해서 상기 반사 영역의 탑-Mo막 및 상기 채널 부분의 도핑된 비정질실리콘막을 식각하여 상기 박막트랜지스터 영역의 액티브 패턴 상에 소오스/드레인 전극을 형성함과 동시에 상기 반사 영역의 레진막 상에 반사전극을 형성하는 단계; 및 상기 에싱된 감광층을 제거하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the forming of the source / drain electrodes and simultaneously forming the reflective electrodes on the resin film of the reflective region, a bottom-Mo film, an Al film, and a top-Mo film are sequentially formed on the entire surface of the substrate including the active pattern and the resin film. Depositing; Applying a halftone exposure process on the top-Mo film to form a photosensitive layer having a thickness thinner than a portion covering the source / drain electrodes of the thin film transistor region; Etching the top-Mo film, the Al film, and the bottom-Mo film of the channel portion between the transmission region and the source / drain electrodes by using the photosensitive layer as an etching mask; Ashing the photosensitive layer formed in the reflective region with respect to the photosensitive layer to be removed; The top-Mo film of the reflective region and the doped amorphous silicon film of the channel portion are etched using the ashed photosensitive layer as an etch mask to form a source / drain electrode on the active pattern of the thin film transistor region. Forming a reflective electrode on the resin film in the reflective region; And removing the ashed photosensitive layer.
상기 저온 공정으로 보호막을 형성하는 단계는, 상온∼230℃의 저온에서 수행하는 것을 특징으로 한다.Forming the protective film by the low temperature process, characterized in that carried out at a low temperature of room temperature ~ 230 ℃.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 반투과형 FFS 모드 LCD의 기술적 특징은, 레진으로 요철을 형성하여 난반사 효율을 증대시키고, 레진 후속 공정 중 고온 공정을 제거하기 위하여 저온 공정으로 보호막을 형성하며, 저온 공정으로 형성되는 보호막의 문제점인 비아홀 사이즈 콘트롤(control)을 해소하기 위하여 공통전극과 화소전극의 상,하 위치를 인버젼(inversion)하면서 소오스/드레인 전극과 반사전극을 동시에 형성함에 따라 화소전극이 소오스/드레인 전극과 일체형으로 형성된 반사전극과 직접 콘택됨으로서 화소영역 내에 비아홀 형성을 제거한다.First, the technical characteristics of the semi-transmissive FFS mode LCD according to the present invention, by forming irregularities with the resin to increase the diffuse reflection efficiency, to form a protective film in a low temperature process to remove the high temperature process in the resin subsequent process, formed by a low temperature process In order to solve the via hole size control, which is a problem of the passivation layer, the source and drain electrodes and the reflective electrode are simultaneously formed while inverting the upper and lower positions of the common electrode and the pixel electrode. Direct contact with the reflective electrode integrally formed with the electrode eliminates the via hole formation in the pixel region.
그러므로, 상기 화소영역 내에 비아홀이 필요치 않게 되어 종래의 반투과형 FFS 모드 LCD에서 문제되었던 저온 공정의 보호막에 대한 비아홀의 사이즈 콘트롤문제점을 해결할 수 있으며, 아울러, 화소영역 내에 비아홀이 형성되지 않아 개구율이 증가하는 효과를 가져올 수 있다.Therefore, the via hole is not required in the pixel area, thereby solving the problem of size control of the via hole for the protective film of the low temperature process, which has been a problem in the conventional transflective FFS mode LCD, and the via ratio is increased because no via hole is formed in the pixel area. It can bring the effect.
또한, 본 발명은 요철을 형성하기 위한 레진막을 공통전극과 화소전극의 아랫 부분에 형성함으로서 종래의 레진막의 두꺼운 두께로 인해 전계에 발생되는 문제점을 방지할 수 있어 액정의 구동 능력을 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention can prevent the problems caused by the electric field due to the thick thickness of the conventional resin film by forming a resin film for forming the unevenness in the lower portion of the common electrode and the pixel electrode can improve the driving ability of the liquid crystal. .
자세하게, 도 2a 내지 도 2g은 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 FFS 모드 액정표시장치의 어레이기판 제조방법을 도시한 공정별 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다. 2A to 2G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an array substrate of a transflective FFS mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 화소영역이 박막트랜지스터 영역(TFT)과 반사 영역(R) 및 투과 영역(T)으로 구획된 유리기판(51) 상에 게이트용 금속막을 증착한 후, 상기 게이트용 금속막 상에 제1마스크를 이용해서 상기 게이트용 금속막을 식각하여 박막트랜지스터 영역(TFT)에 게이트 라인(미도시)에 연결된 게이트 전극(52)을 형성한다. Referring to FIG. 2A, a gate metal film is deposited on a
도 2b를 참조하면, 상기 게이트 전극(52)을 포함한 게이트 라인을 덮도록 유리기판(51)의 전면 상에 게이트 절연막(53)과 비정질실리콘막과 도핑된 비정질실리콘막을 차례로 증착한 후, 상기 도핑된 비정질실리콘막 상에 제2마스크를 이용해서 상기 도핑된 비정질실리콘막과 비정질실리콘막을 식각하여 박막트랜지스터 영역(TFF)의 게이트 절연막(53) 상에 액티브 패턴(54)을 형성한다. Referring to FIG. 2B, a
도 2c를 참조하면, 상기 액티브 패턴(54)을 포함한 유리기판(51)의 전면 상에 레진(resine)막(55)을 증착한다.Referring to FIG. 2C, a
여기서, 본 발명은 요철을 형성하기 위한 레진막(55)을 후속 공정으로 형성되는 공통전극과 화소전극의 아랫 부분에 형성함으로서 종래의 레진막의 두꺼운 두께로 인해 약한 전계 발생의 문제점을 방지할 수 있어 액정의 구동 능력을 향상시킬 수 있다.Here, the present invention can prevent the problem of weak electric field due to the thick thickness of the conventional resin film by forming the
그런다음, 상기 레진막(55) 상에 제3마스크, 바람직하게는, 하프톤(Half Tone) 마스크를 이용해서 상기 반사영역(R)에는 요철 형상의 레진막(55a)이 형성되도록 하며, 상기 박막트랜지스터 영역(TFT)에는 레진막이 제거되도록 상기 레진막을 식각한다.Thereafter, a third mask, preferably, a half-tone mask is formed on the
여기서, 상기 레진막(55)은 그 물성에 따라 감광막 패턴의 노광 및 현상 공정 후, 에싱(ashing)처리하여 식각할 수도 있거나, 또는, 상기 레진막을 직접 노광 및 현상한 후 에싱처리하여 식각할 수도 있다.Here, the
도 2d를 참조하면, 상기 반사영역(R)에 요철을 갖는 레진막(55)이 형성된 기판 결과물의 전면 상에 소오스/드레인용 금속막을 증착한다. 여기서, 상기 소오스/드레인용 금속막은 3층막 구조로 증착하며, 실질적인 배선 물질인 제2층막(57)으로는 전기전도도가 우수할 뿐만 아니라 반사율이 우수한 Al 계열의 막을 적용하며, 상기 Al계 막(57) 아래에 배치되는 제1층막(56)은 Mo 계열의 금속막을 이용하며, 그리고, 상기 Al계 막(57) 위에 배치되는 제3층막(58)도 제1층막(56)과 동일한 Mo 계열의 금속막을 이용한다. Referring to FIG. 2D, a source / drain metal film is deposited on the entire surface of the substrate product in which the
예컨데, 소오스/드레인용 금속막은 바텀-Mo막(56)과 Al막(57) 및 탑-Mo막(58)의 3층 구조로 바텀-Mo막(56)은 500∼700Å, 바람직하게는, 600Å의 두께로 증착하며, Al막(57)은 1400∼1600Å, 바람직하게는, 1500Å의 두께로 증착하며, 그리고, 탑-Mo막(58)은 후속 공정에서의 그 제거가 용이하도록 100∼200Å의 두께로 증착한다.For example, the source / drain metal film has a three-layer structure of a bottom-
그런다음, 상기 탑-Mo막(58) 상에 제4마스크, 바람직하게는, 하프톤 마스크를 이용해서 상기 반사 영역(R)을 가리는 부분이 상기 박막트랜지스터 영역(TFT)의 소오스/드레인 전극 형성 영역을 가리는 부분보다 얇은 두께를 갖는 감광층(100)을 형성한 후, 상기 감광층(100)을 식각마스크로 이용해서 상기 투과 영역(T) 및 상기 소오스/드레인 전극 형성 영역 사이의 채널부분의 탑-Mo막과 Al막 및 바텀-Mo막을 식각한다.Next, a portion of the thin film transistor region TFT formed on the top-
다음으로, 상기 기판 결과물에 대해 에싱 공정을 진행하여 상기 반사영역(R)에 형성된 감광층을 제거한다. 이때, 상기 소오스/드레인 전극 형성 영역에 형성된 감광층 부분은 반사영역에 형성된 감광층 부분 보다 상대적으로 두껍게 형성되었기 때문에 완전히 제거되지 않고 일부 두께 잔류된다.Next, an ashing process is performed on the substrate resultant to remove the photosensitive layer formed in the reflective region R. At this time, since the photosensitive layer portion formed in the source / drain electrode forming region is formed relatively thicker than the photosensitive layer portion formed in the reflective region, it is not completely removed and partially remains.
도 2e를 참조하면, 상기 감광층(100)이 제거되어 노출된 반사 영역(R)의 제1층막인 탑-Mo막 및 상기 도핑된 비정질실리콘막을 식각하여 상기 박막트랜지스터 영역(TFT)의 액티브 패턴(54) 상에 소오스/드레인 전극(60)을 형성함과 아울러 박막트랜지스터(61)를 형성하며, 그와 동시에 상기 반사영역(R)의 요철이 형성된 레진막(55a) 상에 바텀-Mo막(56)과 Al막(57)의 2층막으로 이루어진 반사전극(59)을 형성한 후, 상기 소오스/드레인 전극(60) 상에 잔류된 감광층을 제거한다.Referring to FIG. 2E, the active layer of the thin film transistor region TFT is etched by etching the top-Mo film and the doped amorphous silicon film, which are the first layer films of the reflective region R, from which the
여기서, 본 발명은 소오스/드레인 전극용 금속막으로 박막트랜지스터 영역(TFT)에 소오스/드레인 전극(60)을 형성함과 아울러, 반사 영역(R)에는 소오스/드레인 전극(60)과 일체형으로 이루어지고, 반사효율이 높은 Al막이 최상부층으로 구성된 반사전극(59)을 형성한다.According to the present invention, the source /
도 2f를 참조하면, 상기 소오스/드레인 전극(60)을 포함한 데이터라인 및 반사전극(59)이 형성된 기판 결과물의 전면 상에 화소전극용 ITO막을 증착한다. 그런다음, 상기 ITO막 상에 제5마스크를 이용해서 상기 ITO막을 식각하여 투과 영역(T)의 레진막(55) 상에 반사전극(59)와 전기적으로 연결된 화소전극(62)을 형성한다.Referring to FIG. 2F, an ITO film for the pixel electrode is deposited on the entire surface of the substrate product on which the data line including the source /
여기서, 본 발명은 화소전극(62)이 소오스/드레인 전극(60)과 일체형으로 이루어진 반사전극(59)과 직접 콘택됨으로서, 소오스/드레인 전극(60)과 화소전극(62)의 콘택하는 비아홀의 형성이 필요치 않게 된다.According to the present invention, the
다시말해, 종래에서는 보호막의 식각으로 인해 형성된 비아홀을 통해 소오스/드레인 전극과 화소전극이 전기적으로 연결하였으나, 비아홀을 형성하기 위한 저온 공정의 보호막의 식각시 높은 식각율(etch rate)로 인해 비아홀의 사이즈 콘트롤(size control)이 매우 어려워 비아홀의 사이즈가 커지는 문제점이 발생하였다.In other words, the source / drain electrode and the pixel electrode are electrically connected through the via hole formed by the etching of the passivation layer. However, due to the high etch rate during the etching of the passivation layer of the low temperature process to form the via hole, The size control was very difficult, resulting in a large via hole.
따라서, 본 발명에서는 소오스/드레인 전극(60)과 일체형으로 형성된 반사전극(59)과 직접콘택되도록 화소전극(62)을 형성함으로서, 비아홀의 형성없이 상기 화소전극(62)은 소오스/드레인 전극(60)과 전기적인 연결이 이루어지게 되어, 후속 보호막을 저온 공정으로 형성하여도 비아홀의 사이즈 컨트롤의 문제를 해결할 수 있으며, 또한, 비아홀이 형성되지 않음에 따라 개구율이 증가하는 효과를 가질 수 있다.Therefore, in the present invention, the
또한, 앞에서 제시된 본 발명의 일실시예에서 화소전극(62)은 소오스/드레인 전극(60)을 포함한 데이터 라인(미도시) 및 반사전극(59)이 형성된 기판 결과물 상부에 ITO를 이용하여 형성되고 있지만, 본 발명은 여기서 한정하지 않고, 다른 실시예로서 하부의 레진막을 고려하여 상대적으로 저온 공정으로 형성 가능한 IZO를 이용하여 형성될 수도 있고, 또한, 상기 소오스/드레인 전극용 금속막이 증착되기 전 공정으로 형성되어 상기 반사전극의 하부층으로 배치될 수도 있다.In addition, in the above-described embodiment of the present invention, the
도 2g를 참조하면, 상기 반사전극(59) 및 화소전극(62)을 포함한 기판 전면 상에 저온 공정을 이용하여 보호막(63)을 증착한다. 여기서, 상기 보호막(63)은 레진막에 어닐링을 수행하던 온도, 230℃ 이하의 온도에서 보호막(63)을 증착한다. 그 이유는, 상기 보호막(63)을 230℃ 이상에서 증착하게 되면 레진막이 승화되어 장비 오염과 요철에 악영향을 줄 수 있기 때문이다.Referring to FIG. 2G, the
한편, 본 발명의 실시예처럼 상기 보호막을 저온 공정으로 증착하게 되면, 비아홀을 형성하기 위한 보호막 식각 공정시 식각률이 높아 비아홀이 커지는 문제가 발생할 수 있으나, 상기에 전술한 바와 같이, 본 발명에서는 화소전극이 소오스/드레인 전극과 일체형으로 형성된 반사전극과 직접콘택하기 때문에, 비아홀을 형성하는 공정은 필요치 않게 된다. 따라서, 본 발명에서는 저온 공정으로 보호막 형성시 비아홀의 사이즈 컨트롤의 문제점을 방지할 수 있으며, 아울러, 비아홀의 형성되지 않음에 따라 개구율이 증가하는 잇점을 가지게 된다. On the other hand, when the protective film is deposited in a low temperature process as in the embodiment of the present invention, the etching rate may be high during the protective film etching process for forming the via hole, but the via hole may increase, as described above. Since the electrode is in direct contact with the reflective electrode formed integrally with the source / drain electrode, the process of forming the via hole is not necessary. Therefore, in the present invention, it is possible to prevent the problem of the size control of the via hole when forming the protective film in a low temperature process, and also has the advantage that the opening ratio increases as the via hole is not formed.
그런다음, 상기 보호막(63) 상에 제6마스크를 이용해서 상기 보호막(63)을 식각하여 외부 구동소자로부터 신호를 인가하기 위하여 화소 영역 외각의 패드 부분에 비아홀이 형성한다.Then, via holes are formed in the pad portion outside the pixel region to etch the
다음으로, 상기 비아홀이 형성된 기판 결과물의 전면 상에 공통전극용 ITO막을 증착한 후, 상기 ITO막 상에 제7마스크를 이용해서 상기 ITO막을 식각하여 상기 반사 영역(R) 및 투과 영역(T)영역의 보호막 상에 슬릿(slit)형의 공통전극(64)을 형성하여 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 FFS 모드 액정표시장치의 어레이기판을 제조한다.Next, after depositing the ITO film for the common electrode on the entire surface of the substrate product on which the via hole is formed, the ITO film is etched using the seventh mask on the ITO film to reflect the reflection region R and the transmission region T. A slit type
전술한 바와 같이, 본 발명은 화소전극과 공통전극을 인버젼 형식으로 형성하며, 소오스/드레인 전극과 반사전극을 동시에 형성함에 따라 상기 화소전극은 소오스/드레인 전극과 일체형으로 형성된 반사전극과 직접콘택하게 됨으로서, 화소전극과 소오스/드레인 전극의 전기적 연결을 위한 비아홀이 필요치 않게 된다.As described above, the present invention forms a pixel electrode and a common electrode in an inversion format, and simultaneously forms a source / drain electrode and a reflective electrode so that the pixel electrode is in direct contact with a reflective electrode formed integrally with the source / drain electrode. As a result, a via hole for the electrical connection between the pixel electrode and the source / drain electrode is unnecessary.
따라서, 비아홀을 형성하기 위한 저온 공정의 보호막 식각 공정이 생략되어 저온 공정의 보호막 식각시 비아홀의 사이즈 컨트롤 문제를 방지할 수 있다. Therefore, the protective film etching process of the low temperature process for forming the via hole is omitted, thereby preventing the size control problem of the via hole during the protective film etching of the low temperature process.
아울러, 본 발명은 화소영역 내에 비아홀이 형성되지 않음에 따라 개구율을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve the aperture ratio since no via hole is formed in the pixel region.
도 3는 도 2g에 대응하는 평면도로서, 도시된 바와 같이, 게이트라인(70)과 데이터라인(71)이 교차하도록 배열되어 있고, 게이트라인(70)과 데이트라인(71)의 교차부에는 박막트랜지스터(61)가 배치되어져 있고, 반사 영역(R)에는 소오스/드레인 전극과 일체형으로 형성된 반사전극(59)이 형성되어 있으며, 투과 영역(T)에는 화소전극(62)이 배치되어져 있으며, 그리고, 게이트라인(70)과 데이터라인(71)에 의해 구획된 화소 영역 내에는 공통전극(64)이 배치되어 있다. 3 is a plan view corresponding to FIG. 2G, and as illustrated, the
도 4는 슬릿형의 공통전극(64)을 나타내는 평면도이다.4 is a plan view illustrating the slit type
이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다. As mentioned above, although the present invention has been illustrated and described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited thereto, and the scope of the following claims is not limited to the scope of the present invention. It can be easily understood by those skilled in the art that can be modified and modified.
이상에서와 같이, 본 발명은 높은 반사율을 갖도록 레진으로 요철을 형성하는 반투과형 FFS 모드 LCD에서 화소전극과 공통전극을 인버젼 형식으로 형성하며, 소오스/드레인 전극과 반사전극을 동시에 형성함에 따라 상기 화소전극은 소오스/드레인 전극과 일체형으로 형성된 반사전극과 직접콘택하게 됨으로서, 화소전극과 소오스/드레인 전극의 전기적 연결을 위한 비아홀이 필요치 않게 된다.As described above, the present invention forms a pixel electrode and a common electrode in an inversion format in a semi-transmissive FFS mode LCD that forms irregularities with resin to have high reflectance, and simultaneously forms the source / drain electrode and the reflective electrode. The pixel electrode is in direct contact with the reflective electrode integrally formed with the source / drain electrode, thereby eliminating the need for a via hole for electrical connection between the pixel electrode and the source / drain electrode.
따라서, 화소영역 내에 비아홀이 필요치 않음에 따라 저온으로 형성된 보호막의 식각공정을 생략할 수 있어 보호막 식각시 비아홀 사이즈 컨트롤의 문제를 방지할 수 있으며, 화소영역 내에 비아홀이 형성되지 않아 개구율이 증가하는 효과를 가질 수 있게 된다.Therefore, since the via hole is not required in the pixel region, the etching process of the protective film formed at a low temperature can be omitted, thereby preventing the problem of the via hole size control during the etching of the protective film. To have
또한, 본 발명은 요철을 형성하기 위한 레진막을 공통전극과 화소전극의 아랫 부분에 형성함으로서 종래의 레진막의 두꺼운 두께로 인해 전계에 발생되는 문제점을 방지할 수 있어 액정의 구동 능력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can prevent the problems caused by the electric field due to the thick thickness of the conventional resin film by forming a resin film for forming the unevenness in the lower portion of the common electrode and the pixel electrode can improve the driving ability of the liquid crystal. .
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