KR20080014522A - Array substrate for liquid crystal display device and the method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

An array substrate for an LCD and a method for manufacturing the same are provided to form a storage electrode of a transparent conductive layer, which is electrically connected to a gate line, to overlap a pixel electrode, thereby improving the aperture ratio and the brightness. A first storage electrode(103) of a transparent conductive material is formed within a pixel region on a substrate. An insulating layer is formed on the resultant substrate including the first storage electrode. A data line is formed on the insulating layer. A source electrode(110) is electrically connected to the data line, and a drain electrode(113) faces the source electrode. A pixel electrode(120) is contacted with the drain electrode. A second storage electrode(127) is extended from the pixel electrode, and overlaps the first storage electrode. An organic semiconductor layer is formed at a region between the source electrode and the drain electrode. A gate insulating layer and a gate electrode(145) are sequentially deposited on the organic semiconductor layer. A first passivation layer is formed on the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, and the data line. The first passivation layer has a gate contact hole(155) and a storage contact hole(158) for exposing the gate electrode and the first storage electrode respectively. A gate line(165) is formed on the first passivation layer, wherein the gate line is contacted with the gate electrode through the gate contact hole and contacted with the first storage electrode through the storage contact hole. The gate line crosses the data line to define the pixel region.

Description

액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법{Array substrate for liquid crystal display device and the method of fabricating the same}Array substrate for liquid crystal display device and method for manufacturing the same

도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device.

도 2는 유기 반도체 물질 특히 액상 타입의 저분자 유기 반도체 물질을 이용하여 제조한 유기 박막트랜지스터를 포함하는 종래의 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역을 도시한 평면도.FIG. 2 is a plan view illustrating one pixel area of a conventional array substrate for a liquid crystal display device including an organic thin film transistor manufactured using an organic semiconductor material, in particular, a liquid type low molecular organic semiconductor material.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기 반도체층을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도.3 is a plan view of one pixel area of an array substrate for a liquid crystal display device including an organic semiconductor layer according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3을 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.4 is a cross-sectional view of a portion cut along the cutting line IV-IV of FIG.

도 5a 내지 도 5h는 도 3을 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도.Figures 5a to 5h is a cross-sectional view of the production step by step for cutting the cut line IV-IV in Figure 3;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101 : 기판 103 : 제 1 스토리지 전극101 substrate 103 first storage electrode

108 : 데이터 배선 110 : 소스 전극 108: data wiring 110: source electrode

113 : 드레인 전극 120 : 화소전극113: drain electrode 120: pixel electrode

127 : 제 2 스토리지 전극 145 : 게이트 전극127: second storage electrode 145: gate electrode

155 : 게이트 콘택홀 158 : 스토리지 콘택홀 155: gate contact hole 158: storage contact hole

StgC : 스토리지 커패시터 Tr : (유기)박막트랜지스터 StgC: Storage Capacitor Tr: (Organic) Thin Film Transistor

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 유기 반도체 물질을 이용한 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for a liquid crystal display device using an organic semiconductor material and a method of manufacturing the same.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)형 액정표시장치(TFT-LCD)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체하고 있다.In recent years, as the society enters the information age, the display field that processes and displays a large amount of information has been rapidly developed, and recently, the thin film transistor (Thin) having excellent performance of thinning, light weight, and low power consumption has recently been developed. Film Transistor (TFT) type liquid crystal display (TFT-LCD) has been developed to replace the existing cathode ray tube (CRT).

액정표시장치의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 주지된 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과 전기장 내에 놓일 경우에 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다. 이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 화소전극과 공통전극이 형성된 어레이 기판(array substrate)과 컬러필터 기판(color filter substrate)을 합착시켜 구성된 액정패널을 필수적인 구 성요소로 하며, 이들 전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러 가지 화상을 표시하는 비발광 소자이다.The image realization principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal. As is well known, the liquid crystal has a thin and long molecular structure and optical anisotropy having an orientation in an array, and when placed in an electric field, the liquid crystal has an orientation of molecular arrangement depending on its size. This change is polarized. In this regard, the liquid crystal display device is a surface facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, and the liquid crystal panel formed by bonding an array substrate and a color filter substrate on which pixel electrodes and a common electrode are formed are essential components. In addition, it is a non-light emitting device which artificially adjusts the arrangement direction of liquid crystal molecules through the electric field change between these electrodes and displays various images by using the light transmittance which is changed at this time.

최근에는 특히 화상표현의 기본단위인 화소(pixel)를 행렬 방식으로 배열하고 스위칭 소자를 각 화소에 배치시켜 독립적으로 제어하는 능동행렬방식(active matrix type)이 해상도 및 동영상 구현능력에서 뛰어나 주목받고 있는데, 이 같은 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 사용한 것이 잘 알려진 TFT-LCD(Thin Firm Transistor Liquid Crystal Display device) 이다.Recently, the active matrix type, in which pixels, which are the basic units of image expression, are arranged in a matrix manner, and switching elements are arranged in each pixel, is controlled to have excellent attention in terms of resolution and video performance. In addition, thin film transistors (TFTs) are well known as TFT-LCDs (Thin Firm Transistor Liquid Crystal Display devices).

좀 더 자세히, 일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1에 나타낸 바와 같이 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 구성을 갖는데, 이중 하부의 어레이 기판(10)은 제 1 투명기판(12) 및 이의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막 트랜지스터(T)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.In more detail, as shown in FIG. 1, which is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device, the array substrate 10 and the color filter substrate 20 face each other with the liquid crystal layer 30 interposed therebetween. The array substrate 10 includes a plurality of gate lines 14 and data lines 16 arranged vertically and horizontally to the first transparent substrate 12 and upper surfaces thereof to define a plurality of pixel regions P. Thin film transistors T are provided at the intersections of the wirings 14 and 16 and are connected one-to-one with the pixel electrodes 18 provided in the pixel regions P. FIG.

또한 이와 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 제 2 투명기판(22) 및 이의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막 트랜지스터(T) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 테두리하는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트 릭스(25)와 적, 녹 ,청색 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 마련되어 있다.In addition, the upper color filter substrate 20 facing the second transparent substrate 22 and its rear surface cover the non-display area of the gate line 14, the data line 16, the thin film transistor T, and the like. A grid-like black matrix 25 is formed that borders each pixel region P. The red, green, and blue color filter layers 26 are sequentially and repeatedly arranged to correspond to the pixel regions P in the grid. Is formed, and a transparent common electrode 28 is provided over the entirety of the black matrix 25 and the red, green, and blue color filter layers 26.

그리고 도면상에 명확하게 도시되지는 않았지만, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 가장자리 따라 실링제 등으로 봉함(封函)된 상태에서 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막이 개재되며, 각 기판(10, 20)의 적어도 하나의 외측면에는 편광판이 부착된다. Although not clearly shown in the drawings, these two substrates 10 and 20 are each sealed with a sealing agent or the like along the edges to prevent leakage of the liquid crystal layer 30 interposed therebetween. An upper and lower alignment layer is provided at the boundary between the substrates 10 and 20 and the liquid crystal layer 30 to provide reliability in the molecular alignment direction of the liquid crystal, and at least one outer surface of each of the substrates 10 and 20 has a polarizing plate. Attached.

더불어 액정패널 배면으로는 백라이트(back-light)가 구비되어 빛을 공급하는 바, 게이트배선(14)으로 박막트랜지스터(T)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터배선(16)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다.In addition, a backlight is provided on the back of the liquid crystal panel to supply light. The on / off signal of the thin film transistor T is sequentially scanned and applied to the gate wiring 14. When the image signal of the data wiring 16 is transmitted to the pixel electrode 18 of the pixel region P, the liquid crystal molecules are driven by the vertical electric field therebetween, and various images are changed due to the change in the transmittance of light. I can display it.

한편, 이 같은 액정표시장치에 있어 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)의 모체가 되는 제 1 및 제 2 절연기판(12, 22)은 전통적으로 유리 기판이 사용되었지만, 최근 들어 노트북이나 PDA(personal digital assistant)와 같은 소형의 휴대용 단말기가 널리 보급됨에 따라 이들에 적용 가능하도록 유리보다 가볍고 경량임과 동시에 유연한 특성을 지니고 있어 파손위험이 적은 플라스틱 기판을 이용한 액정패널이 소개된 바 있다.Meanwhile, in the liquid crystal display device, glass substrates have been traditionally used for the first and second insulating substrates 12 and 22, which are the matrixes of the array substrate 10 and the color filter substrate 20. As small portable terminals such as personal digital assistants (PDAs) are widely used, liquid crystal panels using plastic substrates have been introduced that are lighter, lighter, and more flexible than glass so that they can be applied to them.

하지만, 플라스틱 기판을 이용한 액정패널은 액정표시장치의 제조 특성상 특히 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성되는 어레이 기판의 제조에는 200℃ 이상 의 고온을 필요로 하는 고온 공정이 많아 내열성 및 내화학성이 유리기판 보다 떨어지는 플라스틱 기판으로 상기 어레이 기판을 제조하는 데에는 어려움이 있어, 상부기판을 이루는 컬러필터 기판만을 플라스틱 기판으로 제조하고 하부기판인 어레이 기판은 통상적인 유리 기판을 이용하여 액정표시장치를 제조하고 있는 실정이다. However, liquid crystal panels using plastic substrates have a high temperature process requiring a high temperature of 200 ° C. or higher, especially in the fabrication of an array substrate on which a thin film transistor, which is a switching element, is formed. Since it is difficult to manufacture the array substrate from the falling plastic substrate, only the color filter substrate constituting the upper substrate is manufactured from the plastic substrate, and the array substrate, the lower substrate, is used to manufacture a liquid crystal display device using a conventional glass substrate. .

이러한 문제를 해결하고자 최근에는 유기 반도체 물질 등을 이용하여 200℃ 이하의 저온 공정을 진행하여 박막트랜지스터를 형성하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판을 제조 하는 기술이 제안되었다. 이러한 저온 공정에 의한 어레이 기판의 제조는 값비싼 진공 증착 장비를 이용하여 제조하는 것보다 코팅 장치를 이용하게 됨으로 초기 설비 비용이 매우 저렴하여 결과적으로 제조 비용의 절감을 달성할 수 있는 바, 플라스틱 기판을 이용한 제조에만 한정되는 것이 아니라 유기 기판을 이용하여 제작할 수 있음은 당연하다. In order to solve this problem, a technique for manufacturing an array substrate, which is characterized by forming a thin film transistor by performing a low temperature process below 200 ° C. using an organic semiconductor material, has recently been proposed. The manufacturing of the array substrate by such a low temperature process uses a coating apparatus rather than manufacturing using an expensive vacuum deposition equipment, so that the initial equipment cost is very low, and as a result, a reduction in manufacturing cost can be achieved. Naturally, the present invention is not limited to the production using the organic substrate, but may be manufactured using the organic substrate.

이후에는 200℃이하의 저온 공정을 진행되는 유기 반도체 물질을 이용한 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an array substrate using an organic semiconductor material undergoing a low temperature process of 200 ° C. or less will be described.

200℃ 이하의 저온 공정으로 박막트랜지스터를 포함하는 화소를 형성함에 있어서, 전극과 배선을 이루는 금속물질과 절연막과 보호층등의 형성은 저온 증착 또는 코팅의 방법 등을 통해 형성하여도 박막트랜지스터의 특성에 별 영향을 주지 않지만, 채널을 이루는 반도체층을 일반적으로 이용되는 반도체 물질인 비정질 실리콘을 사용하여 저온 공정에서 증착 형성하게 되면, 상기 반도체층 내부 구조가 치밀하지 못하여 전도도 등의 중요 특성이 저하되는 문제가 발생한다. In forming a pixel including a thin film transistor at a low temperature process of 200 ° C. or lower, the characteristics of the thin film transistor may be formed even by forming a metal material, an insulating film, a protective layer, or the like that form an interconnection with an electrode through low temperature deposition or coating. Although it does not affect much, when the semiconductor layer forming the channel is deposited by using a low temperature process using amorphous silicon, which is a commonly used semiconductor material, the internal structure of the semiconductor layer is not dense and important characteristics such as conductivity are deteriorated. A problem arises.

따라서, 이를 극복하고자 비정질 실리콘 등의 종래의 반도체 물질 대신 반도체 특성을 갖는 유기 물질을 이용하여 유기 반도체층을 형성하는 것이 제안되고 있다. Therefore, in order to overcome this, it is proposed to form an organic semiconductor layer using an organic material having semiconductor characteristics instead of a conventional semiconductor material such as amorphous silicon.

이러한 유기 반도체 물질은 크게 분말 타입의 유기 반도체 물질(대부분이 저분자 유기 반도체 물질)과 액상 타입의 유기 반도체 물질(대부분 고분자 유기 반도체 물질)로 나뉘어지며, 통상적으로 분말 타입은 저분자형 유기 반도체 물질이며 이러한 분말 형태를 갖는 유기 반도체 물질은 상온에서 이베퍼레이션을 통해 기판 상에 유기 반도체층을 형성하고, 액상 타입은 통상적으로 고분자 유기 반도체 물질이며 상온에서 코팅을 통해 기판 상에 유기 반도체층을 형성하고 있다.The organic semiconductor material is largely divided into a powder type organic semiconductor material (mostly a low molecular organic semiconductor material) and a liquid type organic semiconductor material (mostly a polymer organic semiconductor material). Typically, the powder type is a low molecular organic semiconductor material. The organic semiconductor material having a powder form forms an organic semiconductor layer on the substrate through evaporation at room temperature, and the liquid type is usually a polymer organic semiconductor material and forms an organic semiconductor layer on the substrate through coating at room temperature. .

통상적으로 분말 타입의 저분자 유기 반도체 물질의 반도체 특성이 액상 타입의 고분자 유기 반도체 물질 대비 우수하므로 저분자 유기 반도체 물질을 유기 반도체층으로 하여 형성한 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치가 주를 이루고 있으며, 최근에는 저분자 유기 반도체물질 또한 고분자 유기 반도체 물질과 같이 코팅 등의 방법에 의해 기판 상에 형성될 수 있도록 액상 타입의 저분자 유기 반도체물질이 개발되었으며 이를 이용한 액정표시장치가 제안되고 있다.In general, since the semiconductor characteristics of the powder type low molecular organic semiconductor material are superior to those of the liquid type polymer organic semiconductor material, a liquid crystal display device having a thin film transistor formed by using the low molecular organic semiconductor material as an organic semiconductor layer is mainly used. In order to form a low molecular organic semiconductor material and a high molecular organic semiconductor material such as a high molecular organic semiconductor material on a substrate by a coating method, a liquid crystal display device using the same has been developed.

하지만, 저온 공정에서 진행하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 물질을 이용한 유기 박막트랜지스터를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 경우, 상기 유기 박막트랜지스터의 특성이 고온의 분위기에서 비정질 실리콘 또는 폴리 실리콘을 이용하여 완성한 박막트랜지스터 대비 떨어지게 되므로 이를 극복하기 위해 채널비 즉 반도체층 내부에 형성되는 채널의 길이에 대한 너비의 값을 증가시키고, 동시에 내화학성이 약한 유기 반도체 물질 특히 저분자 유기 반도체 물질로 이루어진 유기 반도체층의 화학적 손상을 방지하기 위해 반도체층의 면적을 크게 형성하고 있는 실정이다. However, in the case of an array substrate for a liquid crystal display device including an organic thin film transistor using an organic semiconductor material, characterized in that the low-temperature process, the characteristics of the organic thin film transistor using amorphous silicon or polysilicon in a high temperature atmosphere In order to overcome this problem, the thin film transistor is separated from the thin film transistor. Therefore, in order to overcome this problem, the width ratio of the channel ratio, i.e., the length of the channel formed inside the semiconductor layer, is increased. In order to prevent chemical damage, the semiconductor layer is largely formed.

도 2는 유기 반도체 물질 특히 액상 타입의 저분자 유기 반도체 물질을 이용하여 제조한 유기 박막트랜지스터를 포함하는 종래의 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역을 도시한 평면도이다.2 is a plan view illustrating one pixel area of a conventional array substrate for a liquid crystal display device including an organic thin film transistor manufactured using an organic semiconductor material, in particular, a liquid type low molecular organic semiconductor material.

도시한 바와 같이, 데이터 배선(52)과 게이트 배선(77)이 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하며 형성되어 있으며, 상기 두 배선(55, 77)의 교차지점 부근에는 상기 두 배선(55, 77)과 각각 연결되며 스위칭 소자로써 소스 및 드레인 전극(57, 59)과 유기 반도체층(미도시)과 게이트 절연막(미도시)과 게이트 전극(73)으로 이루어진 유기 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있으며, 상기 유기 박막트랜지스터(Tr)와 연결되며 상기 화소영역(P) 내에는 화소전극(63)이 형성되어 있다.As shown in the drawing, the data line 52 and the gate line 77 cross each other to define the pixel region P, and the two lines 55 are disposed near the intersection point of the two lines 55 and 77. And an organic thin film transistor Tr including a source and drain electrodes 57 and 59, an organic semiconductor layer (not shown), a gate insulating film (not shown), and a gate electrode 73 as switching elements, respectively. The pixel electrode 63 is connected to the organic thin film transistor Tr and is formed in the pixel region P.

이때, 상기 화소전극의 일부분(66)은 상기 게이트 배선 일부(80)과 중첩하며 형성됨으로써 스토리지 커패시터(StgC)를 형성하고 있으며, 상기 스토리지 커패시터(StgC)의 용량을 확보하기 위해 제 1 스토리지 전극(66)을 이루는 상기 화소전극 일부(66)와 중첩되어 제 2 스토리지 전극(80)을 이루는 게이트 배선 일부분(80)의 면적을 크게 형성하고 있다. 따라서 상기 게이트 배선(77)의 폭이 매우 두껍게 형성되고 있음을 알 수 있다.In this case, the portion 66 of the pixel electrode overlaps the portion of the gate wiring 80 to form a storage capacitor StgC, and the first storage electrode (stgC) may be used to secure the capacity of the storage capacitor StgC. The area of the gate wiring portion 80 forming the second storage electrode 80 overlapping with the pixel electrode portion 66 forming the 66 is formed to be large. Therefore, it can be seen that the width of the gate wiring 77 is formed very thick.

하지만, 이러한 구조를 갖는 종래의 유기 박막트랜지스터(Tr)를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 경우, 화소영역(P)의 대부분을 스토리지 커패시 터(StgC)와 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 차지하게 됨으로써 상기 화소영역(P) 내에서 빛이 통과하는 개구 영역(OA)이 매우 작게 됨을 알 수 있다. 따라서, 개구율이 매우 작아지게 되어 휘도 특성이 저하되는 문제가 있다. However, in the case of an array substrate for a liquid crystal display device including a conventional organic thin film transistor (Tr) having such a structure, most of the pixel region (P) is a storage capacitor (StgC) and a thin film transistor (Tr) that is a switching element. It can be seen that the opening area OA through which light passes in the pixel area P becomes very small by occupying. Therefore, there is a problem that the aperture ratio becomes very small and the luminance characteristic is lowered.

유기 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판을 제조할 경우, 특성 향상을 위한 채널비의 증가와 유기 반도체 물질의 화학적 손상을 최소화하고자 상기 유기 반도체층의 사이즈의 증가 등에 의해 개구율이 저하된다. When manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device having an organic thin film transistor, the aperture ratio is lowered due to an increase in channel ratio for improving characteristics and an increase in size of the organic semiconductor layer to minimize chemical damage of the organic semiconductor material.

따라서, 유기 박막트랜지스터의 소자 특성과 유기 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치의 각 화소 구동시의 차징(charging)특성 및 개구율을 동시에 종합적으로 만족시킬 수 있는 화소설계가 필요하다. Accordingly, there is a need for a pixel design capable of simultaneously satisfying the device characteristics of an organic thin film transistor and the charging characteristics and aperture ratios at the same time driving each pixel of a liquid crystal display device having an organic thin film transistor.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 스토리지 커패시터의 면적을 크게 하여 스토리지 용량을 충분히 확보하면서도 개구율을 향상시켜 휘도를 증가시킬 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an array substrate for a liquid crystal display device that can increase the luminance by increasing the aperture ratio while ensuring sufficient storage capacity by increasing the area of the storage capacitor to solve the above problems. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 반도체층을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판 상의 화소영역 내에 투명 도전성 물질로써 형성된 제 1 스토리지 전극과; 상기 제 1 스토리지 전극 위로 전면에 형성된 절연층과; 상기 절연층 위로 일방향으로 연장 형성된 데이터 배선과; 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결되는 소스 전극과, 상기 소스 전극과 마주하며 이격하여 동일물질로 이루어진 드레인 전극과; 상기 드레인 전극과 접촉하며 형성된 화소전극 및 상기 화소전극이 연장되며 상기 제 1 스토리지 전극과 중첩하며 형성된 제 2 스토리지 전극과; 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 일끝단 및 이들 두 전극의 이격영역에 형성된 유기 반도체층과; 상기 유기 반도체층 상부로 순차 적층된 게이트 절연막 및 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 및 노출된 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 전면에 상기 게이트 전극 및 제 1 스토리지 전극을 각각 노출시키는 게이트 콘택홀및 스토리지 콘택홀을 가지며 형성된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 위로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 동시에 상기 스토리지 콘택홀을 통해 상기 제 1 스토리지 전극과 접촉하며, 상기 데이터 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선을 포함한다. An array substrate for a liquid crystal display device having an organic semiconductor layer according to the present invention for achieving the above object comprises: a first storage electrode formed of a transparent conductive material in a pixel region on the substrate; An insulating layer formed on a front surface of the first storage electrode; A data line extending in one direction over the insulating layer; A source electrode electrically connected to the data line, and a drain electrode facing the source electrode and spaced apart from each other; A pixel electrode formed in contact with the drain electrode and a second storage electrode extending from the pixel electrode and overlapping the first storage electrode; An organic semiconductor layer formed at one end of the source and drain electrodes spaced apart from each other, and at a spaced area between the two electrodes; A gate insulating film and a gate electrode sequentially stacked on the organic semiconductor layer; A first protective layer having a gate contact hole and a storage contact hole exposing the gate electrode and the first storage electrode on a front surface of the gate electrode, the exposed source and drain electrodes, and a data line; A gate wiring formed on the first passivation layer and contacting the gate electrode through the gate contact hole and simultaneously contacting the first storage electrode through the storage contact hole and defining the pixel area crossing the data line; Include.

이때, 상기 화소전극은 투명 도전성 물질로 이루어진 것이 특징이며, 이 경우 상기 투명 도전성 물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO)로써 이루어진 것이 특징이다. In this case, the pixel electrode is made of a transparent conductive material, and in this case, the transparent conductive material is made of indium tin oxide (ITO).

또한, 상기 절연층은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어지며, 상기 게이트 절연막과 게이트 전극은 상기 유기 반도체층과 동일한 패턴 형태를 갖는 것이 특징이다. The insulating layer may be formed of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx), and the gate insulating layer and the gate electrode may have the same pattern shape as the organic semiconductor layer.

또한, 상기 게이트 배선 위로 형성된 제 2 보호층을 더욱 포함한다. The semiconductor device may further include a second protective layer formed over the gate line.

본 발명에 따른 유기 반도체층을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 화소영역이 정의된 기판 상에 투명 도전성 물질로써 상기 화소영역 내에 제 1 스토리지 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 스토리지 전극 위로 전면에 절연층을 형성하는 단계와; 상기 절연층 위로 일방향으로 연장하는 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 절연층 위로 상기 화소영역 내에 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결되는 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격하여 마주하는 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 절연층 위로 상기 화소영역에 상기 드레인 전극과 접촉하며 그 일부가 상기 제 1 스토리지 전극과 중첩하여 제 2 스토리지 전극을 이루는 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 서로 이격하는 마주하는 소스 및 드레인 전극 끝단을 포함하여 이들 두 전극의 이격영역에 순차 적층된 형태의 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 위로 전면에 상기 게이트 전극 일부 및 상기 제 1 스토리지 전극 일부를 각각 노출시키는 게이트 콘택홀 및 스토리지 콘택홀을 갖는 제 1 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 보호층 위로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 동시에 상기 스토리지 콘택홀을 통해 상기 제 1 스토리지 전극과 접촉하며, 상기 데이터 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 게이트 배선을 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device having an organic semiconductor layer according to the present invention includes forming a first storage electrode in a pixel region with a transparent conductive material on a substrate on which a pixel region is defined; Forming an insulating layer on a front surface of the first storage electrode; Forming a data line extending in one direction over the insulating layer; Forming a source electrode electrically connected to the data line on the insulating layer, and a drain electrode facing and spaced apart from the source electrode; Forming a pixel electrode on the insulating layer in contact with the drain electrode and partially overlapping the first storage electrode to form a second storage electrode in the pixel area; Forming an organic semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode sequentially stacked on the separation regions of the two electrodes, including the source and drain electrode ends spaced apart from each other; Forming a first passivation layer on the front surface of the gate electrode, the first protective layer having a gate contact hole and a storage contact hole respectively exposing the gate electrode part and the first storage electrode part; A gate wiring is formed on the first passivation layer to contact the gate electrode through the gate contact hole and at the same time to the first storage electrode through the storage contact hole and to cross the data line to define the pixel area. It includes a step.

이때, 상기 투명 도전성 물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)인 것이 바람직하며, 상기 절연층은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 형성하는 것이 바람직하다. In this case, the transparent conductive material is preferably indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), and the insulating layer is formed by depositing silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx). It is preferable.

또한, 상기 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계는, 상기 소스 및 드레인 전극과 화소전극 위로 전면에 유기 반도체 물질을 도포하여 유기 반도체 물질층을 형성하는 단계와; 상기 유기 반도체 물질층 위로 유기 절연물질을 도포하여 유기 절연물질층을 형성하는 단계와; 상기 유기 절연물질층 위로 금속물질을 증착하여 금속물질층을 형성하는 단계와; 상기 금속물질층 위로 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 포토레지스트 패턴 외부로 노출된 상기 금속물질층을 제 1 차 식각을 진행하여 제거함으로써 상기 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 상부에 남아있는 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와; 상기 게이트 전극을 식각 마스크로 하여 제 2 차 식각을 진행함으로써 상기 게이트 전극 외부로 노출된 상기 유기 절연물질층과 그 하부의 유기 반도체 물질층을 제거하는 단계를 포함하며, 이때, 상기 유기 반도체 물질층은 잉크젯 장치, 노즐(nozzle) 코팅 장치, 바(bar) 코팅 장치, 슬릿(slit) 코팅장치, 스핀(spin) 코팅장치 또는 프린팅 장치 중 하나를 이용하여 코팅함으로써 형성하는 것이 특징이다.The forming of the organic semiconductor layer, the gate insulating layer, and the gate electrode may include forming an organic semiconductor material layer by coating an organic semiconductor material over the source and drain electrodes and the pixel electrode; Applying an organic insulating material over the organic semiconductor material layer to form an organic insulating material layer; Depositing a metal material on the organic insulating material layer to form a metal material layer; Forming a photoresist pattern on the metal material layer; Forming the gate electrode by first removing the metal material layer exposed to the outside of the photoresist pattern by performing first etching; Removing the photoresist pattern remaining on the gate electrode; Removing the organic insulating material layer and an organic semiconductor material layer below the organic insulating material layer exposed to the outside of the gate electrode by performing a second etching using the gate electrode as an etching mask, wherein the organic semiconductor material layer Is formed by coating using one of an inkjet apparatus, a nozzle coating apparatus, a bar coating apparatus, a slit coating apparatus, a spin coating apparatus or a printing apparatus.

또한, 상기 게이트 배선을 형성하는 단계 이후에는, 상기 게이트 배선 위로 제 2 보호층을 형성하는 단계를 더욱 포함한다. In addition, after the forming of the gate line, the method may further include forming a second protective layer over the gate line.

또한, 상기 데이터 배선을 형성하는 단계와, 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계는 동일한 금속물질로 동일한 마스크 공정에 의해 진행되는 것이 특징이며, 상기 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와 상기 화소전극을 형성하는 단계는 동일한 물질로 동일한 마스크 공정에 의해 진행되는 것이 특징이며, 이 경우, 상기 동일한 물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO)인 것이 바람직하다.In addition, the forming of the data line and the forming of the source and drain electrodes spaced apart from each other may be performed by the same mask process using the same metal material. The forming of the pixel electrode is characterized in that the same material is performed by the same mask process. In this case, the same material is preferably indium-tin-oxide (ITO).

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기 반도체층을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도이며, 도 4는 도 3을 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다. 이때 설명의 편의를 위해 상기 화소영역 내의 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성되는 부분을 스위칭 영역, 그리고 스토리지 커패시터가 형성되는 영역을 스토리지 영역이라 정의한다.3 is a plan view of one pixel area of an array substrate for a liquid crystal display device including an organic semiconductor layer according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating a portion cut along the cutting line IV-IV of FIG. 3. It is a cross section. In this case, for convenience of description, a portion in which the thin film transistor, which is a switching element, is formed in the pixel region is defined as a switching region and a region in which a storage capacitor is formed as a storage region.

우선, 도 3을 참조하면, 일방향으로 연장하는 게이트 배선(165)이 형성되어 있으며, 이와 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(108)이 형성되어 있다.First, referring to FIG. 3, a gate line 165 extending in one direction is formed, and a data line 108 defining a pixel area P is formed to cross the gate line 165.

또한, 상기 게이트 및 데이터 배선(165, 108)의 교차지점 부근에는 이들 두 배선(165, 108)과 각각 연결되며 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 이때 상기 박막트랜지스터(Tr)는 소스 및 드레인 전극(110, 113)과 유기 반도체(미도시)과 게이트 절연막(미도시)과 게이트 전극(145)으로 이루어지며, 상기 소스 전극(110)은 상기 데이터 배선(107)과 직접 접촉하며 연결되고 있으며, 상기 게이트 전극(145)은 게이트 콘택홀(155)을 통해 게이트 배선(165)과 연결되며 형성되고 있다. 또한 상기 드레인 전극(113)은 상기 화소영역(P) 내 대부분에 대해 투명 도전성 물질로 형성된 화소전극(120)과 직접 접촉하며 전기적으로 연결되고 있다.In addition, a thin film transistor Tr, which is connected to these two wires 165 and 108 and is a switching element, is formed near an intersection point of the gate and data lines 165 and 108. The thin film transistor Tr includes source and drain electrodes 110 and 113, an organic semiconductor (not shown), a gate insulating layer (not shown), and a gate electrode 145, and the source electrode 110 includes the data. The gate electrode 145 is directly connected to the wiring 107 and is connected to the gate wiring 165 through the gate contact hole 155. In addition, the drain electrode 113 is in direct contact with and electrically connected to the pixel electrode 120 formed of a transparent conductive material for most of the pixel region P.

한편, 본 발명의 가장 특징적은 부분으로써 상기 화소전극 일부(127)와 중첩하며 동시에 상기 게이트 배선(165)과 접촉하며 상기 투명 도전성 물질로 이루어진 (제 1)스토리지 전극(103)이 형성됨으로써 이와 중첩하여 제 2 스토리지 전극(127) 을 이루는 상기 화소전극(120) 일부분과 더불어 스토리지 커패시터(StgC)를 형성하고 있다.Meanwhile, the most distinctive feature of the present invention is that the (first) storage electrode 103 made of the transparent conductive material is formed by overlapping the pixel electrode part 127 and simultaneously contacting the gate wiring 165. A storage capacitor StgC is formed together with a portion of the pixel electrode 120 forming the second storage electrode 127.

통상적으로 스토리지 커패시터를 이루는 2개의 스토리지 전극 중 일전극은 저저항 금속물질로 이루어진 게이트 배선을 이용하고 있고, 이 경우 상기 저저항 금속물질은 불투명한 물질이 되는 바, 개구율 저하를 유발하게 되지만 본 발명의 경우, 화소전극(120) 중 일부분(127)을 제 2 스토리지 전극(127)으로, 상기 화소전극(120)을 이루는 물질인 투명 도전성 물질로써 제 1 스토리지 커패시터(103)를 형성하여 빛이 투과되도록 함으로써 개구율 저하 및 휘도 저하를 방지할 수 있도록 한 것이 특징적인 구성이 되고 있다.Typically, one of the two storage electrodes constituting the storage capacitor uses a gate wiring made of a low resistance metal material. In this case, the low resistance metal material becomes an opaque material, which causes a decrease in aperture ratio. In this case, a portion 127 of the pixel electrode 120 is formed as the second storage electrode 127, and the first storage capacitor 103 is formed of a transparent conductive material that is the material forming the pixel electrode 120 to transmit light. The characteristic constitution is that the opening ratio can be prevented from being lowered by reducing the aperture ratio.

다음 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단면구조에 대해 설명한다. Next, a cross-sectional structure of an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIG. 4.

우선, 투명한 절연기판(101) 상의 화소영역(P) 및 게이트 배선이 형성되어야 할 영역(GLA)에 대응하여 투명 도전성 물질 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로써 제 1 스토리지 전극(103)이 형성되어 있으며, 그 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로써 절연막(105)이 형성되어 있다. 이때, 상기 절연막은 특히 친수성 특성을 갖는 산화실리콘(SiO2)으로 형성됨으로써 그 상부로 이와 접촉하며 형성되는 유기 반도체층(130)과의 접촉특성을 향상시키는 것이 특징적인 면이 되고 있다.First, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) corresponding to the pixel area P and the region GLA on which the gate wiring is to be formed is formed on the transparent insulating substrate 101. The first storage electrode 103 is formed, and an insulating film 105 is formed on the entire surface thereof by using an inorganic insulating material, for example, silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx). In this case, the insulating film is formed of silicon oxide (SiO 2 ) having hydrophilic property, in particular, to improve contact characteristics with the organic semiconductor layer 130 formed in contact therewith.

다음, 상기 절연막(105) 위로 일방향으로 연장하는 다수의 데이터 배선(108) 이 형성되어 있으며, 또한 상기 절연막(105) 위로 스위칭 영역(TrA)에 대응해서는 상기 데이터 배선(108)과 접촉하며 저저항 물질이며 일함수 값이 가장 큰 금속 예를들면 금(Au)으로써 이루어진 소스 전극(110)이 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(110)과 소정간격 이격하며 상기 소스 전극(110)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 드레인 전극(113)이 상기 소스 전극(110)과 마주하며 형성되어 있다. 이때, 도면에서는 상기 데이터 배선(108)과 소스 및 드레인 전극(110, 113)을 모두 금(Au)으로 형성됨으로써 상기 소스 전극(110)이 상기 데이터 배선(108)에서 분기한 형태를 갖는 것을 보이고 있으나, 상기 데이터 배선과 소스 전극(드레인 전극 포함)은 그 물질을 달리하여 형성됨으로써 분기하는 형태가 아닌 중첩 접촉하는 형태로 형성될 수도 있다. Next, a plurality of data wires 108 extending in one direction are formed on the insulating film 105. In addition, a plurality of data wires 108 are formed on the insulating film 105 so as to contact the data wires 108 and correspond to the switching region TrA. A source electrode 110 formed of a metal having the largest work function value, for example, gold (Au) is formed, and the same material forming the source electrode 110 at a predetermined interval from the source electrode 110 is formed. The drain electrode 113 is formed to face the source electrode 110. In this case, the data line 108 and the source and drain electrodes 110 and 113 are all formed of gold (Au), so that the source electrode 110 has a form branched from the data line 108. However, the data line and the source electrode (including the drain electrode) may be formed in a form of overlapping contact rather than branching by forming different materials.

다음, 상기 제 1 스토리지 전극(103)이 형성된 부분 일부에 대응해서 상기 화소영역(P) 내에는 상기 드레인 전극(113)과 직접 접촉하며 투명한 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로써 화소전극(120)이 형성되어 있다. 이때, 상기 화소전극(120) 중 상기 제 1 스토리지 전극(103)과 중첩하는 영역은 제 2 스토리지 전극(127)을 이루며, 이들 두 전극(103, 127)은 상기 제 1, 2 스토리지 전극(103, 127) 사이에 형성된 상기 절연막(105)을 유전체층으로 하여 스토리지 커패시터(StgC)를 이루고 있다.Next, a portion of the portion in which the first storage electrode 103 is formed is directly contacted with the drain electrode 113 in the pixel region P, and a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or The pixel electrode 120 is formed of indium zinc oxide (IZO). In this case, an area overlapping the first storage electrode 103 of the pixel electrode 120 forms a second storage electrode 127, and these two electrodes 103 and 127 are the first and second storage electrodes 103. , A storage capacitor StgC is formed using the insulating layer 105 formed between the first and second electrodes 127 as a dielectric layer.

다음, 스위칭 영역(TrA)에 있어 상기 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극(110, 113) 일 끝단을 포함하여 이들 두 전극(110, 113)의 이격영역 상에 동일한 패턴 형태를 갖는 형태로써 유기 반도체층(130)과 게이트 절연막(136)과 게이트 전 극(145)이 순차적으로 적층 형성되어 있다. 이때, 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)과 유기 반도체층(130)과 게이트 절연막(136) 및 게이트 전극(145)은 유기 박막트랜지스터(Tr)를 이루게 된다.Next, in the switching region TrA, the organic semiconductor layer has the same pattern shape on the spaced apart regions of the two electrodes 110 and 113 including one end of the source and drain electrodes 110 and 113 facing each other. The 130, the gate insulating layer 136, and the gate electrode 145 are sequentially stacked. In this case, the source and drain electrodes 110 and 113, the organic semiconductor layer 130, the gate insulating layer 136, and the gate electrode 145 form an organic thin film transistor Tr.

다음, 상기 유기 박막트랜지스터(Tr) 및 노출된 화소전극(120)과 제 2 스토리지 전극(127) 위로 전면에 유기 절연물질 예를들면 벤조사이클로부텐(BCB), 포토아크릴(photo acryl), PVA(poly vinyl alcohol) 또는 플루오루폴리머(fluoropolymer) 중 하나 또는 두 개의 물질로 단일층 또는 이중층 구조의 보호층(150)이 형성되어 있다. 이때 상기 단일층 또는 이중층 구조의 보호층(150)은 상기 게이트 전극(145)에 대응해서는 그 일부를 노출시키는 게이트 콘택홀(155)과 하부에 위치한 상기 절연막(105)까지 함께 제거되어 상기 제 1 스토리지 전극(103) 끝단부 일부를 노출시키는 스토리지 콘택홀(158)을 갖는 것이 특징이다. 이때 도면에서는 상기 보호층(150)을 단일층 형태로 형성한 것을 도시하였다. Next, an organic insulating material, for example, benzocyclobutene (BCB), photo acryl, and PVA, is formed on the organic thin film transistor Tr and the exposed pixel electrode 120 and the second storage electrode 127. A protective layer 150 having a single layer or a double layer structure is formed of one or two materials of poly vinyl alcohol or a fluoropolymer. In this case, the single layer or double layer protective layer 150 may be removed together with the gate contact hole 155 exposing a part of the protective layer 150 corresponding to the gate electrode 145 and the insulating layer 105 disposed below the first layer. The storage electrode 103 has a storage contact hole 158 exposing a part of the end thereof. In this case, the protective layer 150 is formed in a single layer form.

다음, 상기 게이트 및 스토리지 콘택홀(155, 158)을 갖는 보호층(150) 상부로 저저항 물질로 이루어지며 상기 게이트 및 스토리지 콘택홀(155, 158)을 통해 각각 상기 게이트 전극(145) 및 제 1 스토리지 전극(103)과 동시에 접촉하며 상기 데이터 배선(108)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(165)이 형성되어 있다.Next, a low resistance material is formed on the passivation layer 150 having the gate and storage contact holes 155 and 158, and the gate electrode 145 and the first through the gate and storage contact holes 155 and 158, respectively. A gate line 165 is formed in contact with the first storage electrode 103 and intersects with the data line 108 to define the pixel area P.

또한, 도면에는 나타나지 않았지만, 상기 게이트 배선(165) 상부로는 제 2 보호층(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다.Although not shown in the drawings, a second passivation layer (not shown) may be further formed on the gate line 165.

본 발명에 따른 유기 반도체층(130)을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기 판(101)의 경우, 상기 게이트 배선(165)과 동일한 층에 동일한 물질로써 (제 1)스토리지 전극을 형성하지 않고, 투명한 도전성 물질을 이용하여 상기 화소전극 일부(127)과 상기 화소영역(P) 내에서 중첩하도록 (제 1)스토리지 전극(103)을 형성함으로써 스토리지 커패시터(StgC) 용량 확장에 의한 개구율 저하를 방지하는 것이 본 발명의 가장 특징적인 것이 되고 있다.In the case of the array substrate 101 for a liquid crystal display device including the organic semiconductor layer 130 according to the present invention, the (first) storage electrode is not formed of the same material on the same layer as the gate wiring 165, By forming the (first) storage electrode 103 to overlap the portion of the pixel electrode 127 and the pixel region P by using a transparent conductive material, the opening ratio of the storage capacitor StgC is prevented from being lowered. It is the most characteristic of this invention.

종래의 유기 박막트랜지스터를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 경우, 게이트 배선과 동일한 층에 동일한 물질로 상기 게이트 배선과 연결되도록 하여 일 스토리 전극을 형성함으로써 상기 저저항 특성을 갖는 불투명 금속으로 이루어진 게이트 배선이 화소영역 내부로 두꺼운 폭을 갖도록 확장 형성됨으로써 화소영역 내의 개구율을 축소시키는 형태가 되었으나, 본 발명의 경우, 게이트 배선(165)과 이원화하여 빛을 투과시키는 투명 도전성 물질로써 (제 1)스토리지 전극(103)을 형성함으로써 개구율 저하없이 스토리지 커패시터(StgC)의 용량 확장이 가능한 구조를 갖는 것이 특징적이 면이 되고 있다. In the case of an array substrate for a liquid crystal display device including a conventional organic thin film transistor, a gate made of an opaque metal having the low resistance characteristic by forming one story electrode by connecting the gate wiring with the same material to the same layer as the gate wiring Although the wiring is expanded to have a thick width inside the pixel region, the aperture ratio in the pixel region is reduced. However, in the present invention, the transparent storage material is dualized with the gate wiring 165 to transmit light. The formation of the electrode 103 has a characteristic feature that the capacity of the storage capacitor StgC can be expanded without lowering the aperture ratio.

이후에는 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention will be described.

도 5a 내지 도 5h는 도 3을 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도이다. 5A to 5H are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the cut portion IV-IV of FIG. 3.

우선, 도 5a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(101) 예를들어 유리 또는 플라스틱 재질의 기판(101) 위로 투명 도전성 물질 예를들어 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 전면에 증착하여 투명 도전성 물질층을 형성하고 그 위로 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트층(미도시)을 형성한 후 빛을 선택적으로 투과시키는 노광 마스크를 이용한 노광, 상기 포토레지스트층(미도시)의 현상, 현상 후 남아있는 포토레지스트층(미도시)을 이용한 상기 투명 도전성 물질층의 식각 및 상기 남아있는 포토레지스트층(미도시)의 스트립(strip) 또는 애싱(ashing) 등을 포함하는 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 스위칭 영역(TrA)을 제외한 화소영역(P)과 게이트 배선이 형성될 영역(GLA) 일부에 대응하여 제 1 스토리지 전극(103)을 형성한다. 이때, 상기 제 1 스토리지 전극(103)은 각 화소영역(P)별로 독립적으로 패터닝된 형태를 갖는 것이 특징이다. First, as shown in FIG. 5A, a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-ink-oxide (101) may be disposed on a transparent insulating substrate 101, for example, a glass or plastic substrate 101. IZO) is deposited on the entire surface to form a transparent conductive material layer, and a photoresist is applied thereon to form a photoresist layer (not shown), followed by exposure using an exposure mask that selectively transmits light, and the photoresist layer (not shown). Development), etching of the transparent conductive material layer using a photoresist layer (not shown) remaining after development, and stripping or ashing of the remaining photoresist layer (not shown). The first storage electrode 103 is formed to correspond to the pixel region P except the switching region TrA and a portion of the region GLA where the gate wiring is to be formed by patterning the mask process. In this case, the first storage electrode 103 has a form that is independently patterned for each pixel region (P).

다음, 상기 제 1 스토리지 전극(103) 위로 전면에 무기절연물질 예를들어 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 절연층(105)을 형성한다. 이때, 상기 절연층(105)은 산화실리콘(SiO2)으로 형성하는 것이 바람직한데 이는 상기 산화실리콘(SiO2)은 친수성 특성을 갖는 바, 이는 추후 그 상부로 형성되는 유기 반도체층(미도시)과의 접촉특성을 향상시키는 동시에 유기 반도체층(미도시)이 고른 두께로 형성되는 효과를 갖기 때문이다. Next, an inorganic insulating material, for example, silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx) is deposited on the entire surface of the first storage electrode 103 to form an insulating layer 105. At this time, the insulating layer 105 is preferably formed of silicon oxide (SiO 2 ), which is silicon oxide (SiO 2 ) having a hydrophilic property, which is formed later on the organic semiconductor layer (not shown) This is because the organic semiconductor layer (not shown) has an effect of forming an even thickness at the same time to improve the contact characteristics with.

다음, 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 절연층(105) 위로 저저항 특성을 갖는 금속물질 예를들면 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 구리합금 중에선 선택되는 하나의 물질을 전면에 증착하고 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 일방향으로 연장하는 데이터 배선(108)을 형성한다. 이후에는 상기 데이터 배선(108)을 형성한 동일 공정에 의해 스위칭 영 역(TrA)에 서로 이격하며 마주하는 형태의 소스 및 드레인 전극(110, 113)을 형성한다. 이때, 상기 소스 전극(110)은 상기 데이터 배선(108)과 접촉하며 형성되도록 한다. 이 경우, 추후 형성된 유기 반도체층과 접촉하는 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)은 일함수 값이 큰 금속물질로써 형성되어야 스위칭 역할을 하는 박막트랜지스터(Tr) 특성이 우수하게 되는 바, 되도록 큰 일함수 값을 갖는 금속물질로 형성해야 하며 이러한 금속물질로는 금(Au) 또는 인듐-틴-옥사이드(ITO)가 바람직하다. Next, as shown in FIG. 5B, a metal material having low resistance on the insulating layer 105, for example, gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), and molybdenum ( One of the materials selected from Mo, copper (Cu), and copper alloy is deposited on the entire surface, and patterned by patterning a mask process to form a data line 108 extending in one direction. Thereafter, source and drain electrodes 110 and 113 are formed in the switching region TrA so as to be spaced apart from each other by the same process in which the data line 108 is formed. In this case, the source electrode 110 is formed in contact with the data line 108. In this case, the source and drain electrodes 110 and 113 in contact with the organic semiconductor layer formed later have to be formed of a metal material having a large work function value, so that the thin film transistor (Tr) characteristic of a switching role is excellent. It should be formed of a metal material having a work function value, and the metal material is preferably gold (Au) or indium-tin-oxide (ITO).

따라서, 상기 데이터 배선(108)을 금(Au)로 형성하는 경우는 도시한 바와같이 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)을 상기 데이터 배선(108)을 형성한 동일 공정에 의해 형성할 수 있고, 한편 상기 데이터 배선(108)과 소스 및 드레인 전극(110, 113)을 이원화하여 서로 다른 물질로 형성할 수도 있다. 예를들어 상기 데이터 배선(108)은 상기 저저항 금속물질 중 금(Au)을 제외한 하나의 금속물질로 형성하고, 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)은 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 형성할 수도 있으며, 이 경우, 우선 상기 데이터 배선(108)을 형성 한 후, 다음 공정에서 형성되는 화소전극을 형성하는 단계에서 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)을 형성할 수도 있다. 도면에서는 상기 데이터 배선(108)과 소스 및 드레인 전극(110, 113)이 동일 공정에서 동일한 물질 즉 금(Au)으로써 형성된 것을 보이고 있다. Therefore, when the data line 108 is formed of gold (Au), the source and drain electrodes 110 and 113 may be formed by the same process as the data line 108 is formed, as shown. The data line 108 and the source and drain electrodes 110 and 113 may be dualized to form different materials. For example, the data line 108 is formed of one metal material except gold (Au) of the low resistance metal material, and the source and drain electrodes 110 and 113 are made of indium tin oxide (ITO). In this case, first, the data line 108 may be formed, and then the source and drain electrodes 110 and 113 may be formed in the step of forming the pixel electrode to be formed in the next process. In the drawing, the data line 108 and the source and drain electrodes 110 and 113 are formed of the same material, that is, Au in the same process.

다음, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 데이터 배선(108)과 소스 및 드레인 전극(110, 113) 위로 투명 도전성 물질 예를들어 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하고, 이를 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상 기 화소영역(P) 내에 화소전극(120)을 형성한다. 이때, 상기 화소전극(120)은 상기 드레인 전극(113)의 일끝단과 직접 접촉하며, 상기 제 1 스토리지 전극(103)과 중첩하며 형성되도록 한다. 이때, 상기 화소전극(120)은 상기 제 1 스토리지 전극(103)보다는 작은 면적을 가지며 게이트 배선이 형성될 영역(GLA)에는 형성되지 않도록 한다. 이때, 상기 제 1 스토리지 전극(103)과 중첩 형성된 상기 화소전극은 제 2 스토리지 전극(127)을 이루게 된다.Next, as shown in FIG. 5C, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is formed over the data line 108 and the source and drain electrodes 110 and 113. Is deposited, and the pixel electrode 120 is formed in the pixel region P by patterning the mask process. In this case, the pixel electrode 120 is in direct contact with one end of the drain electrode 113 and overlaps with the first storage electrode 103. In this case, the pixel electrode 120 has a smaller area than the first storage electrode 103 and is not formed in the region GLA where the gate wiring is to be formed. In this case, the pixel electrode overlapped with the first storage electrode 103 forms the second storage electrode 127.

한편, 변형예로써 상기 소스 및 드레인 전극을 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 형성할 경우, 상기 화소전극을 형성하는 단계에서 상기 소스 및 드레인 전극을 동시에 형성할 수 있으며, 이 경우 상기 드레인 전극은 상기 화소전극에서 분기한 형태로 형성되게 된다. On the other hand, as a modification, when the source and drain electrodes are formed of indium tin oxide (ITO), the source and drain electrodes may be simultaneously formed in the forming of the pixel electrode. It is formed in a form branched from the pixel electrode.

또한, 상기 소스 및 드레인 전극을 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 형성한 경우, 상기 인듐-틴-옥사이드(ITO)의 일함수 값을 향사시키고자 산소(O2) 플라즈마 공정을 더욱 진행한다. 상기 산소(O2) 플라즈마 공정을 진행하기 전의 인듐-틴-옥사이드(ITO)는 일함수 값이 4.6eV정도이나 상기 산소(O2) 플라즈마 공정을 진행한 후의 인듐-틴-옥사이드(ITO)는 4.8eV 내지 4.9eV 정도의 일함수 값을 갖게 된다. In addition, when the source and drain electrodes are formed of indium tin oxide (ITO), an oxygen (O 2 ) plasma process is further performed to enhance the work function value of the indium tin oxide (ITO). The indium tin oxide (ITO) before the oxygen (O 2 ) plasma process is about 4.6 eV work function, but the indium tin oxide (ITO) after the oxygen (O 2 ) plasma process is It has a work function value of about 4.8 eV to about 4.9 eV.

다음, 도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)과 화소전극(120) 및 제 2 스토리지 전극(127)이 형성된 기판(101) 전면에 액상의 유기 반도체 물질 특히 이동도(mobility) 등이 비교적 우수한 저분자 유기 반도체 물질 예를들면 액상의 펜타신(pentacene) 또는 폴리사이오펜(polythiophene)을 잉크 젯 장치, 노즐(nozzle) 코팅 장치, 바(bar) 코팅 장치, 슬릿(slit) 코팅장치, 스핀(spin) 코팅장치 또는 프린팅 장치 등을 이용하여 코팅함으로써 유기 반도체 물질층(129)을 형성한다.  Next, as shown in FIG. 5D, a liquid organic semiconductor material, especially mobility, is formed on the entire surface of the substrate 101 on which the source and drain electrodes 110 and 113, the pixel electrode 120, and the second storage electrode 127 are formed. Low molecular organic semiconductor materials, which are relatively good in mobility (e.g., liquid pentacene or polythiophene), such as ink jet devices, nozzle coating devices, bar coating devices, slits ) To form an organic semiconductor material layer 129 by coating using a coating apparatus, a spin coating apparatus or a printing apparatus.

이후, 상기 유기 반도체 물질층(129) 위로 연속하여 상기 유기 반도체 물질층(129)과 접촉하여도 반응하지 않으며, 상기 유기 반도체 물질층(129)에 전혀 영향을 끼치지 않는 것을 특징으로 하는 유기 절연물질 예를들면 플루오루폴리머(fluoropolymer)를 도포함으로써 전면에 게이트 절연물질층(135)을 형성하고, 연속하여 게이트 절연물질층(135) 위로 전면에 건식식각이 용이한 금속물질 예를들면 몰리브덴(Mo) 또는 크롬(Cr)을 증착함으로써 제 2 금속층(144)을 형성한다. Thereafter, the organic insulating material is not reacted even when the organic semiconductor material layer 129 is continuously contacted with the organic semiconductor material layer 129 and does not affect the organic semiconductor material layer 129 at all. By applying a material, for example, a fluoropolymer, a gate insulating material layer 135 is formed on the front surface, and a metal material, such as molybdenum, which is easily dry-etched on the front surface of the gate insulating material 135 is successively formed. The second metal layer 144 is formed by depositing Mo) or chromium (Cr).

이후, 상기 제 2 금속층(144) 위로 포토레지스트 또는 감광성의 PVA(poly vinyl alcohol) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 도포하고 노광, 현상함으로써 감광성 패턴(191)을 형성한다. Thereafter, a photoresist pattern 191 is formed by coating, exposing and developing photoresist or photosensitive polyvinyl alcohol (PVA) or photoacryl on the second metal layer 144.

다음, 도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 감광성 패턴(도 5d의 191)을 식각 마스크로 하여 제 1 건식식각을 진행함으로써 상기 감광성 패턴(도 5d의 191) 외부로 노출된 상기 제 2 금속층(도 5d의 144)을 제거함으로써 게이트 전극(145)을 형성한 후, 상기 게이트 전극(145) 상부에 남아있는 상기 감광성 패턴(도 5d의 191)을 스트립(strip)을 진행하여 제거함으로써 상기 게이트 전극(145)을 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 5E, the second metal layer exposed to the outside of the photosensitive pattern (191 of FIG. 5D) by performing a first dry etching using the photosensitive pattern (191 of FIG. 5D) as an etching mask. After the gate electrode 145 is formed by removing 144 of 5d, the photosensitive pattern (191 of FIG. 5D) remaining on the gate electrode 145 is stripped to remove the gate electrode 145. 145).

이때, 상기 제 2 금속층(도 5d의 144)의 식각은 상기 제 2 금속층(도 5d의 144) 하부로 게이트 절연 물질층(135)이 상기 유기 반도체 물질층(129)을 완전히 덮으며 형성되어 있는 바, (제 1)건식식각으로 진행하지 않고 식각액을 이용한 습 식식각을 이용해도 무방하나 상기 유기 반도체 물질층(129)이 식각액 등의 화학물질에 매우 취약하므로, 식각액 침투에 의한 손상의 가능성을 완전히 배제시키기 위해서는 건식식각을 통해 패터닝하는 것이 바람직하다. In this case, the etching of the second metal layer 144 of FIG. 5D may include a gate insulating material layer 135 completely covering the organic semiconductor material layer 129 under the second metal layer 144 of FIG. 5D. Bar (1) It is also possible to use wet etching using an etchant without proceeding to dry etching, but since the organic semiconductor material layer 129 is very vulnerable to chemicals such as etchant, there is a possibility of damage due to etching infiltration. It is desirable to pattern by dry etching to completely exclude it.

다음, 도 5f에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 전극(145)을 식각 마스크로 하여 제 2 건식식각을 진행하여 상기 게이트 전극(145) 외부로 노출된 게이트 절연물질층(도 5e의 135)과 유기 반도체 물질층(도 5e의 129)을 동시에 제거함으로써 상기 게이트 전극(145) 하부로 상기 게이트 전극(145)과 동일한 형태의 게이트 절연막(136)과 유기 반도체층(130)을 형성한다. 이때, 상기 제 1, 2 건식식각은 그 조건을 달리하여 진행하게 된다. 즉 제 1 건식시각은 (제 2)금속층(도 5d의 144)을 식각하는 것이며, 제 2 건식식각은 유기 절연물질로 이루어진 게이트 절연물질층(도 5e의 135) 및 유기 반도체 물질층(도 5e의 144)을 식각하게 되는 바, 식각 가스를 달리하며 플라즈마 진행을 하게 되므로 제 2 건식식각 진행시 상기 제 2 건식식각에 상기 게이트 전극(145) 또한 노출되지만, 상기 게이트 전극(145)은 식각되지 않고 상기 게이트 전극(145) 외부로 노출된 게이트 절연물질층(도 5e의 135) 및 유기 반도체 물질층(129)만이 식각되게 된다. Next, as shown in FIG. 5F, a second dry etching process is performed using the gate electrode 145 as an etching mask, and the gate insulating material layer (135 of FIG. 5E) exposed to the outside of the gate electrode 145 is organic. By simultaneously removing the semiconductor material layer (129 of FIG. 5E), the gate insulating layer 136 and the organic semiconductor layer 130 having the same shape as the gate electrode 145 are formed under the gate electrode 145. In this case, the first and second dry etching is performed by changing the conditions. That is, the first dry time is etching the (second) metal layer (144 in FIG. 5D), and the second dry etching is the gate insulating material layer (135 in FIG. 5E) and the organic semiconductor material layer (FIG. 5E) made of the organic insulating material. 144 of the bar is etched, and thus the plasma electrode proceeds with different etching gases, so that the gate electrode 145 is also exposed to the second dry etching during the second dry etching, but the gate electrode 145 is not etched. Instead, only the gate insulating material layer 135 (FIG. 5E) and the organic semiconductor material layer 129 exposed to the outside of the gate electrode 145 are etched.

따라서, 상기 스위칭 영역(TrA)을 제외한 영역에는 상기 데이터 배선(105)과 화소전극(120)이 노출되게 되며, 동시에 상기 스위칭 영역(TrA)에는 서로 마주하며 이격하는 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)과 접촉하며 이들 두 전극(110, 113) 사이의 이격영역에 아일랜드 형상의 유기 반도체층(130)과 그 상부로 상기 유기 반도체층(130)과 동일한 형태를 갖는 게이트 절연막(136) 및 게이트 전극(145)이 형 성되게 된다. Accordingly, the data line 105 and the pixel electrode 120 are exposed in regions other than the switching region TrA, and at the same time, the source and drain electrodes 110 are spaced apart from each other in the switching region TrA. A gate insulating film 136 and a gate in contact with 113 and having the same shape as the organic semiconductor layer 130 above the island-shaped organic semiconductor layer 130 in a spaced area between the two electrodes 110 and 113. The electrode 145 is formed.

이때, 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(110, 113)과 유기 반도체층(130)과 게이트 절연막(136)과 게이트 전극(145)은 스위칭 소자인 유기 박막트랜지스터(Tr)를 이루게 된다.In this case, the source and drain electrodes 110 and 113, the organic semiconductor layer 130, the gate insulating layer 136, and the gate electrode 145 spaced apart from each other form an organic thin film transistor Tr as a switching element.

다음, 도 5g에 도시한 바와 같이, 상기 박막트랜지스터(Tr)와 노출된 화소전극(120) 및 제 2 스토리지 전극(127)과 데이터 배선(105) 위로 전면에 유기절연물질 예를들면 벤조사이클로부텐(BCB), 포토아크릴(photo acryl), PVA(poly vinyl alcohol) 또는 플루오루폴리머(fluoropolymer) 중 하나 또는 선택된 두 개의 물질을 연속하여 도포함으로써 단일층 또는 이중층 구조의 보호층(150)을 형성하고, 상기 단일층 또는 이중층 구조의 보호층(150)을 노광하고 현상하는 것을 특징으로 하는 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 게이트 전극(145) 일부에 대응하여 이를 노출시키는 게이트 콘택홀(155)을 형성하고, 동시에 상기 화소영역(P) 내 더욱 정확히는 게이트 배선이 형성될 영역(GLA)에 대해서는 상기 절연층(105)을 노출시키는 스토리지 콘택홀(158)을 형성하고, 연속하여 상기 스토리지 콘택홀(158)을 노출된 상기 절연층(105)을 제 3 건식식각을 진행하여 제거함으로써 상기 제 1 스토리지 전극(105)을 노출시키도록 한다. Next, as shown in FIG. 5G, an organic insulating material, for example, benzocyclobutene, is formed on the entire surface of the thin film transistor Tr, the exposed pixel electrode 120, the second storage electrode 127, and the data line 105. (BCB), photo acryl, polyvinyl alcohol (PVA) or fluoropolymer (fluoropolymer) of one or two selected materials are applied in succession to form a protective layer 150 of a single layer or double layer structure The gate contact hole 155 may be formed to expose a portion of the gate electrode 145 by patterning the mask process by exposing and developing the protective layer 150 having the single layer or the double layer structure. At the same time, a storage contact hole 158 exposing the insulating layer 105 is formed in a region GLA in which the gate wiring is to be formed, more precisely, in the pixel region P. By the insulating layer 105 to expose the storage contact hole 158 is removed to proceed with the third dry etching so as to expose to the first storage electrode 105.

다음, 도 5h에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 콘택홀(155) 및 스토리지 콘택홀(158)을 갖는 보호층(150) 위로 저저항 금속물질 예를들면 은(Ag), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 구리합금 중에서 선택되는 하나의 물질을 200℃ 이하에서 스퍼터링을 통해 증착하고, 이를 마스크 공정을 진 행하여 패터닝함으로써 상기 게이트 콘택홀(155)을 통해 게이트 전극(145)과 접촉하며, 동시에 상기 스토리지 콘택홀(158)을 통해 상기 제 1 스토리지 전극(103)과 접촉하며, 상기 데이터 배선(108)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(165)을 형성함으로써 본 발명의 실시예에 따른 유기 박막트랜지스터를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판을 완성한다. Next, as shown in FIG. 5H, a low-resistance metal material such as silver (Ag), aluminum (Al), and aluminum is disposed on the protective layer 150 having the gate contact hole 155 and the storage contact hole 158. The gate contact hole 155 is formed by sputtering a material selected from an alloy (AlNd), molybdenum (Mo), copper (Cu), and a copper alloy at 200 ° C. or lower, and patterning it by performing a mask process. Contacting the gate electrode 145 and at the same time contacting the first storage electrode 103 through the storage contact hole 158 and crossing the data line 108 to define the pixel region P. By forming the gate wiring 165, an array substrate for a liquid crystal display device including an organic thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention is completed.

이때, 도면에는 나타나지 않았으나, 상기 게이트 배선(165) 위로 제 2 보호층(미도시)을 더욱 형성할 수도 있다. In this case, although not shown, a second passivation layer (not shown) may be further formed on the gate line 165.

본 발명에 의한 유기 박막트랜지스터를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판은 유기 박막트랜지스터의 특성상 스토리지 커패시터 용량을 크게 형성하는데 있어서, 게이트 배선과 이원화하여 상기 게이트 배선과 전기적으로 연결되며 투명환 도전성 물질로써 화소전극과 중첩하도록 화소영역 내에 스토리지 전극을 형성함으로써 개구율 및 휘도를 향상시키는 효과를 갖는다. The liquid crystal display array substrate including the organic thin film transistor according to the present invention has a large storage capacitor capacity due to the characteristics of the organic thin film transistor, and is dually connected with the gate wiring to be electrically connected to the gate wiring and the pixel as a transparent ring conductive material. The storage electrode is formed in the pixel region to overlap the electrode, thereby improving the aperture ratio and the luminance.

또한, 고가의 진공장비를 이용하지 않고 액상의 반도체 유기물질을 이용하여 유기 반도체층을 형성함으로써 초기 설비비용을 절감하여 제품의 가격 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.In addition, by forming an organic semiconductor layer using a liquid semiconductor organic material without using expensive vacuum equipment, there is an effect of reducing the initial equipment cost to improve the price competitiveness of the product.

Claims (15)

기판 상의 화소영역 내에 투명 도전성 물질로써 형성된 제 1 스토리지 전극과;A first storage electrode formed of a transparent conductive material in a pixel region on the substrate; 상기 제 1 스토리지 전극 위로 전면에 형성된 절연층과;An insulating layer formed on a front surface of the first storage electrode; 상기 절연층 위로 일방향으로 연장 형성된 데이터 배선과;A data line extending in one direction over the insulating layer; 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결되는 소스 전극과, 상기 소스 전극과 마주하며 이격하여 동일물질로 이루어진 드레인 전극과;A source electrode electrically connected to the data line, and a drain electrode facing the source electrode and spaced apart from each other; 상기 드레인 전극과 접촉하며 형성된 화소전극 및 상기 화소전극이 연장되며 상기 제 1 스토리지 전극과 중첩하며 형성된 제 2 스토리지 전극과;A pixel electrode formed in contact with the drain electrode and a second storage electrode extending from the pixel electrode and overlapping the first storage electrode; 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 일끝단 및 이들 두 전극의 이격영역에 형성된 유기 반도체층과;An organic semiconductor layer formed at one end of the source and drain electrodes spaced apart from each other, and at a spaced area between the two electrodes; 상기 유기 반도체층 상부로 순차 적층된 게이트 절연막 및 게이트 전극과;A gate insulating film and a gate electrode sequentially stacked on the organic semiconductor layer; 상기 게이트 전극 및 노출된 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 전면에 상기 게이트 전극 및 제 1 스토리지 전극을 각각 노출시키는 게이트 콘택홀및 스토리지 콘택홀을 가지며 형성된 제 1 보호층과;A first protective layer having a gate contact hole and a storage contact hole exposing the gate electrode and the first storage electrode on a front surface of the gate electrode, the exposed source and drain electrodes, and a data line; 상기 제 1 보호층 위로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 동시에 상기 스토리지 콘택홀을 통해 상기 제 1 스토리지 전극과 접촉하며, 상기 데이터 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선    A gate wiring contacting the gate electrode over the first protective layer through the gate contact hole and simultaneously contacting the first storage electrode through the storage contact hole, and defining the pixel region to cross the data wiring; 을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.Array substrate for a liquid crystal display device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 화소전극은 투명 도전성 물질로 이루어진 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.And the pixel electrode is made of a transparent conductive material. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 투명 도전성 물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO)로써 이루어진 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.And the transparent conductive material is made of indium tin oxide (ITO). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연층은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 액정표시장치용 어레이 기판.And the insulating layer is formed of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 절연막과 게이트 전극은 상기 유기 반도체층과 동일한 패턴 형태를 갖는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판. And the gate insulating film and the gate electrode have the same pattern shape as the organic semiconductor layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 배선 위로 형성된 제 2 보호층을 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판. And a second passivation layer formed over the gate line. 화소영역이 정의된 기판 상에 투명 도전성 물질로써 상기 화소영역 내에 제 1 스토리지 전극을 형성하는 단계와;Forming a first storage electrode in the pixel region using a transparent conductive material on a substrate on which the pixel region is defined; 상기 제 1 스토리지 전극 위로 전면에 절연층을 형성하는 단계와;Forming an insulating layer on a front surface of the first storage electrode; 상기 절연층 위로 일방향으로 연장하는 데이터 배선을 형성하는 단계와;Forming a data line extending in one direction over the insulating layer; 상기 절연층 위로 상기 화소영역 내에 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결되는 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격하여 마주하는 드레인 전극을 형성하는 단계와;Forming a source electrode electrically connected to the data line on the insulating layer, and a drain electrode facing and spaced apart from the source electrode; 상기 절연층 위로 상기 화소영역에 상기 드레인 전극과 접촉하며 그 일부가 상기 제 1 스토리지 전극과 중첩하여 제 2 스토리지 전극을 이루는 화소전극을 형성하는 단계와;Forming a pixel electrode on the insulating layer in contact with the drain electrode and partially overlapping the first storage electrode to form a second storage electrode in the pixel area; 상기 서로 이격하는 마주하는 소스 및 드레인 전극 끝단을 포함하여 이들 두 전극의 이격영역에 순차 적층된 형태의 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계와;Forming an organic semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode sequentially stacked on the separation regions of the two electrodes, including the source and drain electrode ends spaced apart from each other; 상기 게이트 전극 위로 전면에 상기 게이트 전극 일부 및 상기 제 1 스토리 지 전극 일부를 각각 노출시키는 게이트 콘택홀 및 스토리지 콘택홀을 갖는 제 1 보호층을 형성하는 단계와;Forming a first passivation layer on the front surface of the gate electrode, the first protective layer having a gate contact hole and a storage contact hole respectively exposing the gate electrode part and the first storage electrode part; 상기 제 1 보호층 위로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 동시에 상기 스토리지 콘택홀을 통해 상기 제 1 스토리지 전극과 접촉하며, 상기 데이터 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 게이트 배선을 형성하는 단계A gate wiring is formed on the first passivation layer to contact the gate electrode through the gate contact hole and at the same time to the first storage electrode through the storage contact hole and to cross the data line to define the pixel area. Steps to 를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.Method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device comprising a. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 투명 도전성 물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The transparent conductive material is an indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) manufacturing method of an array substrate for a liquid crystal display device. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 절연층은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 형성하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The insulating layer is a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device formed by depositing silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx). 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계는,Forming the organic semiconductor layer, the gate insulating film and the gate electrode, 상기 소스 및 드레인 전극과 화소전극 위로 전면에 유기 반도체 물질을 도포하여 유기 반도체 물질층을 형성하는 단계와;Forming an organic semiconductor material layer by coating an organic semiconductor material over the source and drain electrodes and the pixel electrode; 상기 유기 반도체 물질층 위로 유기 절연물질을 도포하여 유기 절연물질층을 형성하는 단계와;Applying an organic insulating material over the organic semiconductor material layer to form an organic insulating material layer; 상기 유기 절연물질층 위로 금속물질을 증착하여 금속물질층을 형성하는 단계와;Depositing a metal material on the organic insulating material layer to form a metal material layer; 상기 금속물질층 위로 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와;Forming a photoresist pattern on the metal material layer; 상기 포토레지스트 패턴 외부로 노출된 상기 금속물질층을 제 1 차 식각을 진행하여 제거함으로써 상기 게이트 전극을 형성하는 단계와;Forming the gate electrode by first removing the metal material layer exposed to the outside of the photoresist pattern by performing first etching; 상기 게이트 전극 상부에 남아있는 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와;Removing the photoresist pattern remaining on the gate electrode; 상기 게이트 전극을 식각 마스크로 하여 제 2 차 식각을 진행함으로써 상기 게이트 전극 외부로 노출된 상기 유기 절연물질층과 그 하부의 유기 반도체 물질층을 제거하는 단계Removing the organic insulating material layer exposed below the gate electrode and an organic semiconductor material layer below the second electrode by performing a second etching process using the gate electrode as an etching mask; 를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.Method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device comprising a. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 유기 반도체 물질층은 잉크젯 장치, 노즐(nozzle) 코팅 장치, 바(bar) 코팅 장치, 슬릿(slit) 코팅장치, 스핀(spin) 코팅장치 또는 프린팅 장치 중 하나를 이용하여 코팅함으로써 형성하는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The organic semiconductor material layer is formed by coating using one of an inkjet apparatus, a nozzle coating apparatus, a bar coating apparatus, a slit coating apparatus, a spin coating apparatus or a printing apparatus. The manufacturing method of the array substrate for liquid crystal display devices. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 게이트 배선을 형성하는 단계 이후에는,After forming the gate wiring, 상기 게이트 배선 위로 제 2 보호층을 형성하는 단계Forming a second passivation layer over the gate wiring 를 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.Method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device further comprising. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 데이터 배선을 형성하는 단계와, 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계는 동일한 금속물질로 동일한 마스크 공정에 의해 진행되는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.And the forming of the data line and the forming of the source and drain electrodes spaced apart from each other are performed by the same mask process using the same metal material. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와 상기 화소전극을 형성하는 단계는 동일한 물질로 동일한 마스크 공정에 의해 진행되는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The forming of the source and drain electrodes and the forming of the pixel electrode may be performed by the same mask process using the same material. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 동일한 물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO)인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The same material is an indium-tin-oxide (ITO) manufacturing method of an array substrate for a liquid crystal display device.
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