KR20090008564A - An array substrate of liquid crystal display device and the method for fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 자세하게는 3 마스크 액정표시장치용 어레이 기판의 핵심 공정이라 할 수 있는 리프트 오프 공정에 따른 불량을 개선하는 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to improving a defect caused by a lift-off process, which is a core process of an array substrate for a three mask liquid crystal display device.
일반적으로 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.In general, the driving principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization of the liquid crystal. Since the liquid crystal is thin and long in structure, the liquid crystal has directivity in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.Accordingly, when the molecular arrangement direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular arrangement direction of the liquid crystal due to optical anisotropy to express image information.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(Active Matrix LCD: AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.Currently, an active matrix liquid crystal display (AM-LCD) in which a thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistor are arranged in a matrix manner has been attracting the most attention because of its excellent resolution and ability to implement video.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a conventional liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view illustrating a unit pixel of a conventional array substrate for a liquid crystal display device.
도시한 바와 같이, 기판(10) 상에 일 방향으로 평행하게 이격된 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(20a, 20b)과, 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(20a, 20b)과 수직 교차하는 방향으로 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(30a, 30b)이 구성된다.As shown, the n-th and n-
이때, 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(20a, 20b)과 상기 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(30a, 30b)이 교차하여 정의하는 영역을 화소 영역(P)이라 한다.In this case, an area defined by the n-th and n-
상기 제 n 게이트 배선(20a)과 제 n 데이터 배선(30a)의 교차 지점에는 박막트랜지스터(T)가 구성되는 바, 상기 박막트랜지스터(T)는 제 n 게이트 배선(20a)에서 연장된 게이트 전극(25)과, 상기 게이트 전극(25)과 그 일부가 중첩된 액티브층(40)과, 상기 액티브층(40) 상의 오믹 콘택층(미도시)과, 상기 제 n 데이터 배선(30a)에서 연장된 소스 전극(32)과, 상기 소스 전극(32)과 이격된 드레인 전극(34)을 포함하여 이루어진다.A thin film transistor T is formed at an intersection point of the
상기 액티브층(40)은 순수 비정질 실리콘(a-Si:H)으로, 그리고 상기 오믹 콘택층(미도시)은 불순물 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 구성된다. 이때, 상기 액티브층(40)과 오믹 콘택층(미도시)을 포함하여 반도체층(미도시)을 이룬다.The
상기 드레인 전극(34)과 동일 패턴으로 연장된 화소 전극(70)이 화소 영 역(P)에 대응하여 구성된다. 이때, 상기 화소 전극(70)은 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(20a, 20b)과 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(30a, 30b)과는 일정한 간격으로 이격되고, 상기 화소 영역(P)에 대응하여 직사각형 형상으로 구성되는 것이 일반적이다.The
도 2a와 도 2b는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단하여 나타낸 공정 단면도로, 리프트 오프 공정 단계에 대해 나타내고 있다.2A and 2B are cross sectional views taken along the line II-II of FIG. 1, illustrating the lift-off process step.
도 2a에 도시한 바와 같이, 기판(10) 상에 게이트 절연막(45)이 구성되고, 상기 게이트 절연막(45) 상에는 양측으로 제 n 데이터 배선(30a)과 제 n+1 데이터 배선(30b)이 각각 구성된다. 그리고, 상기 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(30a, 30b)의 사이 공간에 대응하여 화소 전극(70)이 구성된다.As shown in FIG. 2A, the
이때, 상기 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(30a, 30b)과 화소 전극(70)은 투명한 도전성 금속층(70a)과 소스 및 드레인 금속층(75)이 차례로 적층 구성된 이중층으로 구성될 수 있다.In this case, the n-th and n-
상기 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(30a, 30b) 상에는 제 1 및 제 2 보호막 패턴(55, 56)이 각각 구성되고, 상기 화소 전극(70) 상부에 대응하여 감광성 물질로 이루어진 감광 패턴(72)과 제 3 보호막 패턴(57)이 차례로 적층 구성된다. 이때, 상기 화소 전극(70)의 양측 끝단의 감광 패턴(72)은 그 하부면의 일부가 노출된 상태이다.First and
다음으로, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 감광 패턴(도 2a의 72)과 제 3 보호막 패턴(도 2a의 57)을 동시에 제거하기 위해 스트리퍼(stripper)를 이용한 리 프트 오프(lift-off) 공정을 진행하는 바, 상기 스트리퍼가 상기 노출된 감광 패턴(도 2a의 72)의 하부면으로 침투하도록 하여, 상기 감광 패턴(도 2a의 72)과 상기 제 3 보호막 패턴(도 2a의 57)을 동시에 제거하여 상기 제 3 보호막 패턴(도 2a의 57)의 하부에 위치하는 화소 전극(70)이 노출되도록 한다.Next, as shown in FIG. 2B, a lift-off using a stripper to simultaneously remove the
다음으로, 상기 화소 전극(70)의 최상부에 위치하는 소스 및 드레인 금속층(도 2a의 75)을 제거하여 투명한 도전성 금속으로 이루어지도록 한다.Next, the source and drain metal layers (75 of FIG. 2A) positioned at the top of the
그러나, 전술한 스트리퍼를 이용한 리프트 오프 공정은 화소 전극(70)의 네 모서리부터 스트리퍼의 침투가 이루어지는 것이 일반적이다.However, in the lift-off process using the stripper described above, the stripper penetrates from four corners of the
상세하게는, 도 1 및 도 2a와 연계하여 설명하면, 전술한 직사각형 형상의 화소 전극(70)은 네변의 길이, 특히 제 n 데이터 배선(30a)과 제 n+1 데이터 배선(30b) 사이에 대응된 화소 전극(70)의 길이가 200μm 이상으로 설계될 경우, 상기 화소 전극(70)의 중앙 부분으로까지 스트리퍼가 침투하지 못하는 결과를 초래하여, 이 부분에 대응된 상기 감광 패턴(72)과 제 2 보호막 패턴(56)이 제거되지 않고 잔류하는 리프트 오프 공정 불량을 야기하여 3 마스크 공정으로 액정표시장치용 어레이 기판을 제작하는 데 걸림돌로 작용하고 있는 상황이다.In detail, referring to FIG. 1 and FIG. 2A, the
이와 같은 리프트 오프 공정 불량이 발생할 경우, 잔류하는 감광 패턴(72)과 액정(미도시)이 반응하여 잔상과 같은 화질 불량을 야기하는 문제가 발생된다.When such a lift-off process defect occurs, a problem occurs that the remaining
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 화소 설계의 변경을 통해 리프트 오프 공정을 보다 효율적으로 진행하여 3 마스크 공정으로 액정표시장치용 어레이 기판을 제작하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to fabricate an array substrate for a liquid crystal display using a three mask process by more efficiently performing a lift-off process through a change in pixel design.
또한, 스퍼터링법을 이용하여 보호막 패턴을 형성하는 것을 통해 리프트 오프 공정을 보다 효율적으로 진행할 수 있는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to be able to proceed the lift-off process more efficiently by forming a protective film pattern using a sputtering method.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은 기판과, 상기 기판 상에 일 방향으로 평행하게 이격 구성된 다수의 게이트 배선과, 상기 다수의 게이트 배선과 수직 교차하여 화소 영역을 정의하며, 상기 화소 영역 방향으로 돌출부를 가지는 다수의 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선의 교차지점에, 상기 게이트 배선의 일부인 게이트 전극과, 상기 게이트 전극과 그 일부가 중첩된 반도체층과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 드레인 전극과, 상기 드레인 전극과 동일 패턴으로 연장되고, 상기 화소 영역에 대응하여 상기 데이터 배선의 돌출부에 의해, 만입부와 돌출부를 포함하는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, an array substrate for a liquid crystal display device includes a substrate, a plurality of gate wirings spaced apart in parallel in one direction on the substrate, and a pixel region vertically crossing the plurality of gate wirings. A plurality of data lines having protrusions in the direction of the pixel region, a gate electrode which is a part of the gate lines, a semiconductor layer in which the gate electrode and a portion thereof overlap at an intersection point of the gate lines and the data lines; A source electrode extending from the data line, a drain electrode spaced apart from the source electrode, and a drain electrode extending in the same pattern as the drain electrode and having a protrusion of the data line corresponding to the pixel area. A pixel electrode is included.
이때, 상기 데이터 배선의 돌출부는 상기 게이트 배선 및 상기 게이트 배선의 전단에 위치하는 전단 게이트 배선과의 이격 거리를 삼등분하는 위치에서, 상기 화소 영역에 대응된 상기 게이트 배선 길이의 절반을 넘지 않는 범위로 돌출 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the protruding portion of the data line is not more than half the length of the gate line corresponding to the pixel area at a position that is divided into three distances between the gate line and the front gate line located at the front end of the gate line. It is characterized by consisting of protrusions.
또한, 상기 데이터 배선의 돌출부는 상기 화소 영역의 우측 또는 좌측으로 돌출되도록 구성하고, 상기 화소 전극의 만입부와 돌출부에 의해 상기 화소 전극은 다수의 모서리가 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the protrusion of the data line is configured to protrude to the right or left side of the pixel area, and the pixel electrode has a plurality of corners formed by the indentation and the protrusion of the pixel electrode.
상기 화소 전극은 전단의 게이트 배선과 중첩되도록 연장 구성하여, 상기 전단의 게이트 배선을 제 1 전극으로 하고, 이에 중첩된 상기 화소 전극을 제 2 전극으로 하는 스토리지 커패시터가 구성된다.The pixel electrode is configured to extend so as to overlap the gate wiring at the front end, and a storage capacitor having the gate wiring at the front end as the first electrode and the pixel electrode superimposed thereon as the second electrode is configured.
이때, 상기 다수의 게이트 배선은 상기 화소 영역 방향으로 연장 구성된 돌출부를 더욱 포함할 수 있다.In this case, the plurality of gate lines may further include protrusions extending in the pixel area direction.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법은 스위칭 영역, 화소 영역과 데이터 영역으로 구분된 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판 상에 일 방향으로 평행하게 이격된 다수의 게이트 배선과, 상기 다수의 게이트 배선의 일부인 게이트 전극을 형성하는 제 1 마스크 공정 단계와;According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device, the method including: preparing a substrate divided into a switching region, a pixel region, and a data region; A first mask process step of forming a plurality of gate wirings and a gate electrode which is a part of the plurality of gate wirings;
상기 다수의 게이트 배선과 상기 다수의 게이트 전극이 형성된 상기 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막을 포함하는 상기 기판 상의 상기 게이트 전극과 그 일부가 중첩된 아일랜드 형상의 반도체층을 형성하는 제 2 마스크 공정 단계와;Forming a gate insulating film on the substrate on which the plurality of gate wirings and the plurality of gate electrodes are formed, and forming an island-shaped semiconductor layer on which the gate electrode and a portion of the gate electrode on the substrate including the gate insulating film overlap A second mask process step;
상기 반도체층을 포함하는 상기 기판 상에 상기 다수의 게이트 배선과 수직 교차하며, 상기 화소 영역 방향으로 돌출부를 가지는 다수의 데이터 배선과, 상기 게이트 전극과 그 일부가 중첩되는 위치에, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 드레인 전극과, 상기 드레인 전극과 동일 패턴으로 연장되고, 상기 화소 영역에 대응하여 상기 데이터 배선의 돌출부에 의해, 만입부와 돌출부를 포함하는 화소 전극 형성하는 단계와, 상기 다수의 데이터 배선과 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 화소 전극이 형성된 상기 기판 상에 스퍼터링법을 이용하여 제 1 내지 제 4 보호막 패턴을 형성하는 제 3 마스크 공정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A plurality of data wires vertically intersecting with the plurality of gate wires on the substrate including the semiconductor layer and having protrusions in the pixel area direction, and at a position where the gate electrode and a portion thereof overlap each other; An extended source electrode, a drain electrode spaced apart from the source electrode, and a pixel electrode extending in the same pattern as the drain electrode and including an indentation and a protrusion by a protrusion of the data line corresponding to the pixel area; And forming a first to fourth passivation layer pattern on the substrate on which the plurality of data lines, the source and drain electrodes, and the pixel electrode are formed by using a sputtering method. It is done.
이때, 상기 데이터 배선의 돌출부는 상기 게이트 배선 및 상기 게이트 배선의 전단에 위치하는 전단 게이트 배선과의 이격 거리를 삼등분하는 위치에서, 상기 화소 영역에 대응된 상기 게이트 배선 길이의 절반을 넘지 않는 범위로 돌출 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the protruding portion of the data line is not more than half the length of the gate line corresponding to the pixel area at a position that is divided into three distances between the gate line and the front gate line located at the front end of the gate line. It is characterized by consisting of protrusions.
또한, 상기 데이터 배선의 돌출부는 상기 화소 영역의 우측 또는 좌측으로 돌출되도록 형성하고, 상기 화소 전극의 만입부와 돌출부에 의해 상기 화소 전극은 다수의 모서리가 형성된 것을 특징으로 한다.The protrusion of the data line may protrude to the right or left side of the pixel area, and the pixel electrode may have a plurality of edges formed by the indentation and the protrusion of the pixel electrode.
상기 화소 전극은 전단의 게이트 배선과 중첩되도록 연장 형성하여, 상기 전단의 게이트 배선을 제 1 전극으로 하고, 이에 중첩된 상기 화소 전극을 제 2 전극으로 하는 스토리지 커패시터가 형성된다.The pixel electrode is formed to extend so as to overlap the gate wiring at the front end, and a storage capacitor having the gate wiring at the front end as the first electrode and the pixel electrode superimposed thereon as the second electrode is formed.
이때, 상기 제 3 마스크 공정 단계는, 상기 반도체층을 포함하는 상기 기판 상에 투명한 도전성 금속층과 소스 및 드레인 금속층과 감광층을 차례로 적층 형성하는 단계와, 상기 감광층과 이격된 상부에 상기 스위칭 영역에 대응하여 양측의 반투과부 사이에 투과부, 상기 화소 영역에 대응하여 차단부, 상기 데이터 영역에 대응하여 반투과부, 그리고 이를 제외한 전 부분은 투과부로 구성된 마스크를 정렬 하는 단계와, 상기 마스크 상부에서 상기 기판 방향으로 노광 및 현상 공정을 진행하여, 제 1 내지 제 4 감광 패턴을 형성하는 단계와;The third mask process may include forming a transparent conductive metal layer, a source and a drain metal layer, and a photosensitive layer on the substrate including the semiconductor layer in order, and the switching region on the spaced apart portion of the photosensitive layer. Aligning a mask comprising transmissive portions between the transflective portions on both sides corresponding to the transmissive portions, a blocking portion corresponding to the pixel region, a transflective portion corresponding to the data region, and all other portions except the transmissive portions; Performing exposure and development steps toward the substrate to form first to fourth photosensitive patterns;
상기 제 1 내지 제 4 감광 패턴을 마스크로 이용한 등방성을 갖는 습식식각 공정을 진행하여, 상기 스위칭 영역에 대응하여 소스 및 드레인 전극, 상기 화소 영역에 대응하여 화소 전극, 상기 데이터 영역에 대응하여 다수의 데이터 배선을 형성하는 단계와, 상기 제 1 내지 제 4 감광 패턴을 애슁하는 단계를 진행하여, 상기 제 1 감광 패턴과 제 3 및 제 4 감광 패턴을 제거하고, 상기 화소 영역에 대응된 상기 제 2 감광 패턴은 높이가 절반 정도로 낮아지는 단계와;By performing an isotropic wet etching process using the first to fourth photosensitive patterns as a mask, a plurality of source and drain electrodes correspond to the switching region, a pixel electrode corresponding to the pixel region, and a plurality of data regions corresponding to the data region. Forming a data line and abutting the first to fourth photosensitive patterns to remove the first photosensitive pattern and the third and fourth photosensitive patterns, wherein the second photoresist corresponds to the pixel region. The photosensitive pattern is reduced in height by about half;
상기 제 2 감광 패턴을 포함하는 기판 상에 스퍼터링법을 이용하여 제 1 내지 제 4 보호막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 화소 영역에 대응된 상기 제 2 감광 패턴과 상기 제 2 보호막 패턴을 리프트 오프 공정으로 제거하여, 그 하부의 상기 화소 전극을 노출하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.Forming first to fourth passivation layer patterns on the substrate including the second photosensitive pattern by sputtering; and lifting off the second photosensitive pattern and the second passivation layer pattern corresponding to the pixel region. And removing the pixel electrode to expose the lower portion of the pixel electrode.
여기서, 상기 제 1 내지 제 4 감광 패턴은 상기 소스 및 드레인 전극과, 상기 화소 전극과, 상기 다수의 데이터 배선 각각의 상부에 대응하여 형성된 것을 특징으로 한다.The first to fourth photosensitive patterns may be formed to correspond to the upper portions of the source and drain electrodes, the pixel electrode, and the plurality of data lines, respectively.
상기 화소 전극의 최상부에 위치하는 상기 소스 및 드레인 금속층을 제거하는 단계를 더욱 포함한다.And removing the source and drain metal layers positioned at the top of the pixel electrode.
따라서, 본 발명은 첫째, 화소 설계의 변경을 통해 리트프 오프 능력을 개선 할 수 있다.Therefore, the present invention can, firstly, improve the leaf off capability by changing the pixel design.
둘째, 스퍼터링법을 통해 리프트 오프 공정 불량을 최소화할 수 있다.Second, it is possible to minimize the lift off process failure through the sputtering method.
셋째, 스토리지 커패시터의 제 1 및 제 2 전극의 중첩 면적의 감소로 개구율을 확보할 수 있다.Third, the aperture ratio may be secured by reducing the overlapping area of the first and second electrodes of the storage capacitor.
넷째, 3 마스크 공정으로 액정표시장치용 어레이 기판을 제작하는 것을 통해 생산 수율을 개선할 수 있다.Fourth, the production yield can be improved by manufacturing an array substrate for a liquid crystal display using a three mask process.
--- 실시예 ------ Example ---
본 발명은 3 마스크 공정의 핵심이라 할 수 있는 리프트 오프 공정을 효율적으로 진행할 수 있는 화소 설계를 통해, 리프트 오프 공정에 따른 불량을 개선할 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the defects caused by the lift-off process can be improved through a pixel design capable of efficiently carrying out the lift-off process, which is the core of the three mask process.
상세하게는, 다수의 게이트 배선과, 상기 다수의 게이트 배선과 수직 교차하여 화소 영역을 정의하며, 상기 화소 영역 방향으로 돌출부를 가지는 다수의 데이터 배선에 의해, 상기 화소 영역에 대응하여 만입부와 돌출부를 포함하는 화소 전극을 구성한다.Specifically, a plurality of gate wires and a plurality of data wires defining a pixel area perpendicularly intersecting with the plurality of gate wires and having a protrusion in the pixel area direction correspond to the indentation and the protrusion in correspondence with the pixel area. To configure a pixel electrode comprising a.
또한, 스퍼터링법을 이용하여 보호막 패턴을 형성하는 것을 통해 리프트 오프 공정을 더욱 효율적으로 진행할 수 있는 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, another feature is that the lift-off process can be performed more efficiently by forming a protective film pattern using a sputtering method.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도이다.3 is a plan view illustrating unit pixels of an array substrate for a liquid crystal display according to the present invention.
도시한 바와 같이, 기판(100) 상에 일 방향으로 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b)을 구성하고, 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b)과 수직 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(130a, 130b)을 구성한다.As shown, the n-th and n-
이때, 상기 제 n 데이터 배선(130a)은 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b)과 수직 교차하는 영역에 각각 대응된 제 1 및 제 2 수직부(131a, 132a)와, 상기 제 1 및 제 2 수직부(131a, 132a)에서 상기 화소 영역(P) 방향으로 돌출 연장되고 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b)과 평행한 방향으로 상하 이격된 제 1 및 제 2 수평부(133a, 134a)와, 상기 제 1 및 제 2 수평부(133a, 134a)를 하나로 연결하는 제 3 수직부(135a)를 포함한다.In this case, the n-
그리고, 상기 제 n+1 데이터 배선(130b)은 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b)과 수직 교차하는 영역에 각각 대응된 제 4 및 제 5 수직부(131b, 132b)와, 상기 제 4 및 제 5 수직부(131b, 132b)에서 상기 화소 영역(P) 방향으로 돌출 연장되고 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b)과 평행한 방향으로 상하 이격된 제 3 및 제 4 수평부(133b, 134b)와, 상기 제 3 및 제 4 수평부(133b, 134b)를 하나로 연결하는 제 6 수직부(135b)를 포함한다.In addition, the n +
이때, 상기 제 1 및 제 2 수평부(133a, 134a)와 제 3 및 제 4 수평부(133b, 134b)는 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b)의 이격 거리를 삼등분하는 위치에서, 상기 화소 영역(P)에 대응된 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b) 길이의 절반을 넘지 않는 범위로 돌출 구성하는 것이 바람직하다.In this case, the first and second
이때, 상기 제 1 및 제 2 수평부(133a, 134a)와 제 3 및 제 4 수평부(133b, 134b)는 상기 제 1 및 제 2 수직부(131a, 132a)와 제 4 및 제 5 수직부(131b, 132b) 각각을 기준으로 우측으로 돌출되도록 구성하였지만, 이와는 대칭을 이루는 좌측 방향으로 돌출되도록 구성할 수도 있다.In this case, the first and second
상기 제 n 게이트 배선(120a)과 제 n 데이터 배선(130a)의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)를 구성하는 바, 상기 박막트랜지스터(T)는 상기 제 n 게이트 배선(120a)의 일부인 게이트 전극(125)과, 상기 게이트 전극(125)과 그 일부가 중첩되고 아일랜드 형상으로 구성된 반도체층(미도시)과, 상기 반도체층(미도시) 상부에 상기 제 n 데이터 배선(130a)에서 연장된 U자 형상의 소스 전극(136)과, 상기 소스 전극(136)과 이격하여 그 내부에서 서로 맞물리도록 구성된 드레인 전극(138)을 포함하여 이루어진다.A thin film transistor T is formed at an intersection point of the n-
상기 반도체층(미도시)은 순수 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 액티브층(140)과, 불순물 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 이루어진 오믹 콘택층(미도시)과 버퍼 패턴(미도시)을 포함한다.The semiconductor layer (not shown) includes an
이때, 상기 소스 및 드레인 전극(136, 138)의 오믹 콘택을 개선하기 위해, 상기 소스 및 드레인 전극(136, 138)과 오믹 콘택층(미도시) 사이에 상기 버퍼 패턴(미도시)을 구성하는 바, 상기 버퍼 패턴(미도시)은 몰리브덴(Mo)을 50Å의 두께로 구성하는 것이 바람직하다.In this case, in order to improve ohmic contact of the source and drain
그리고, 상기 드레인 전극(138)에서 동일 패턴으로 연장된 화소 전극(170)을 상기 화소 영역(P)에 대응하여 구성한다. 상기 화소 전극(170)은 불투명한 도전성 금속은 제거되고 투명한 도전성 금속 만이 존재하는 상태이다.The
상기 화소 전극(170)은 상기 제 n 게이트 배선(120a)의 전단에 위치하는 상기 제 n-1 게이트 배선(120b)과 중첩되도록 연장 구성하여, 상기 제 n-1 게이트 배선(120b)을 제 1 전극으로 하고, 이에 중첩된 상기 화소 전극(170)을 제 2 전극으로 하는 스토리지 커패시터(Cst)를 구성한다.The
상기 화소 전극(170)은 상기 화소 영역(P)에 대응하여 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b), 상기 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(130a, 130b)과 일정 간격 이격되도록 구성한다.The
여기서, 상기 화소 전극(170)은 상기 제 n 데이터 배선(130a)의 제 1 및 제 2 수평부(133a, 134a)와 제 3 수직부(135a)에 대응하여 만입부(F)가 구성되고, 상기 제 n+1 데이터 배선(130b)의 제 3 및 제 4 수평부(133b, 134b)와 제 6 수직부(135b)에 대응하여 돌출부(H)가 구성된다.Here, the
전술한 구성은 종래의 직사각형의 화소 전극(도 1의 70)과 달리, 상기 화소 전극(170)의 만입부(F)와 돌출부(H)를 통해 상기 화소 전극(170)에 다수의 모서리를 확보할 수 있는 장점이 있다.Unlike the conventional
이와 같은 구성은, 종래의 화소 전극(도 1의 70)과 동일한 면적으로 구성된다고 가정할 때, 상기 화소 전극(170)의 만입부(F)와 돌출부(H)에 의해 상기 화소 전극(170)의 서로 마주보는 변과 변의 사이에 대응된 길이가 대폭 감소되므로 리프 트 오프 공정을 보다 효율적으로 진행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 전술한 구성은 다수의 모서리를 통해 화소 전극(170)의 중앙부까지 스트리퍼가 손쉽게 침투할 수 있는 장점이 있다.Such a configuration is assumed to be the same area as that of the
따라서, 본 발명에서는 상기 화소 영역(P)에 대응하여 구성된 화소 전극(170)의 마주보는 변과 변의 사이에 대응된 길이를 축소 설계할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제 n 데이터 배선(130a)의 제 3 수직부(135a)와 제 n+1 데이터 배선(130b)의 제 6 수직부(135b)에 대응된 화소 전극(170)의 변과 변의 사이에 대응된 길이가 200μm 이상으로 설계되더라도, 상기 다수의 모서리에 의해 리프트 오프 공정 불량을 해소할 수 있다.Therefore, in the present invention, not only the length corresponding to the side of the
또한, 도면으로 상세히 제시하지는 않았지만, 전술한 화소 설계와 대칭 구조를 갖도록 설계할 수 있는 바, 이를 설명하면 직선 형태의 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(130a, 130b)을 수직 구성하고, 상기 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(130a, 130b)과 수직 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b)을 상기 화소 영역(P) 방향으로 연장 구성하여 상기 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b)에 돌출부(미도시)를 가지도록 구성할 수 있다.In addition, although not shown in detail in the drawings, it can be designed to have a symmetrical structure with the above-described pixel design, which will be described in the vertical configuration of the n-th and n +
또한, 상기 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(130a, 130b)과, 상기 n 및 제 n-1 게이트 배선(120a, 120b) 모두에 돌출부(미도시)를 가지도록 구성할 수도 있다.The n-th and n-
이하, 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법을 통해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법은 3 마스크 공정 단 계로 진행된다.The method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention proceeds to a three mask process step.
도 4a 내지 도 4h와, 도 5a 내지 도 5h는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ, Ⅴ-Ⅴ선을 따라 각각 절단하여 공정 순서에 따라 나타낸 공정 단면도이다.4A to 4H and FIGS. 5A to 5H are cross-sectional views illustrating a process sequence by cutting along lines IV-IV and V-V of FIG. 3, respectively.
도 4a와 도 5a는 제 1 마스크 공정 단계를 나타낸 단면도이다.4A and 5A are cross-sectional views illustrating a first mask process step.
도 4a와 도 5a에 도시한 바와 같이, 기판(100) 상에 스위칭 영역(S), 화소 영역(P)과 데이터 영역(D)을 정의하는 단계를 진행한다.As shown in FIGS. 4A and 5A, the step of defining the switching region S, the pixel region P, and the data region D on the
상기 다수의 영역(S, P, D)이 정의된 기판(100) 상에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd) 및 크롬(Cr)과 같은 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나로 게이트 금속층(미도시)을 형성하고 이를 패턴하여, 일 방향으로 제 n 게이트 배선(도 3의 120a) 및 제 n-1 게이트 배선(도 3의 120b)을 형성한다. 이때, 상기 스위칭 영역(S)에 대응된 상기 제 n 게이트 배선(도 3의 120a)의 일부를 게이트 전극(125)으로 활용한다.The gate metal layer is selected from a group of conductive metals such as copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), and chromium (Cr) on the
다음으로, 상기 게이트 전극(125), 제 n 및 제 n-1 게이트 배선(도 3의 120a, 120b)이 형성된 기판(100) 상에 질화 실리콘(SiNx)과 산화 실리콘(SiO2) 등과 같은 무기절연물질 그룹 중에서 선택된 하나를 증착하여 게이트 절연막(145)을 형성한다.Next, an inorganic material, such as silicon nitride (SiNx) and silicon oxide (SiO 2 ), may be formed on the
도 4b와 도 5b는 제 2 마스크 공정 단계를 나타낸 단면도이다.4B and 5B are cross-sectional views illustrating a second mask process step.
도 4b와 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 절연막(145)이 형성된 기판(100) 상에 순수 비정질 실리콘층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘층(미도시)과 버퍼 금속층(미도시)을 차례로 적층 형성한다. 이때, 상기 버퍼 금속층은 몰리브덴을 50Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 4B and 5B, a pure amorphous silicon layer (not shown), an impurity amorphous silicon layer (not shown), and a buffer metal layer (not shown) are formed on the
다음으로, 상기 순수 및 불순물 비정질 실리콘층(미도시)과 버퍼 금속층(미도시)을 일괄적으로 패턴하여, 상기 스위칭 영역(S)에 대응하여 상기 게이트 전극(125)과 그 일부가 중첩된 아일랜드 형상의 반도체층(143)을 형성한다.Next, the pure and impurity amorphous silicon layer (not shown) and the buffer metal layer (not shown) are collectively patterned, and the island in which the
이때, 상기 반도체층(143)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(140)과, 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(141)과, 몰리브덴으로 이루어진 버퍼 패턴(142)이 적층된 삼중층의 구성을 갖는다.In this case, the
도 4c 내지 도 4h와, 도 5c 내지 도 5h는 제 3 마스크 공정 단계를 나타낸 단면도이다.4C to 4H and 5C to 5H are cross-sectional views illustrating a third mask process step.
도 4c와 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 반도체층(143)을 포함하는 기판(100) 상에 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)와 같은 투명한 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 하나로 투명한 도전성 금속층(170a)을 형성한다.As shown in FIGS. 4C and 5C, a transparent conductive metal group, such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), may be formed on the
연속적으로, 상기 투명한 도전성 금속층(170a)이 형성된 기판(100) 상에 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd) 및 크롬(Cr)과 같은 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나 또는 그 이상으로 소스 및 드레인 금속층(175)을 형성하는 바, 저항이 낮고 전기 전도도가 우수한 구리(Cu)를 이용하는 것이 바람직하다.On the
다음으로, 상기 투명한 도전성 금속층(170a)과 소스 및 드레인 금속층(175)이 형성된 기판(100) 상에 포토레지스트를 도포하여 감광층(180)을 형성하고, 이와 이격된 상부에 투과부(A)와 반투과부(B)와 차단부(C)로 구성된 하프톤 마스크(HTM)를 정렬하는 단계를 진행한다.Next, a photoresist is formed on the
상기 하프톤 마스크(HTM)는 상기 반투과부(B)에 반투명막을 형성하여 빛의 강도를 낮추거나 빛의 투과량을 낮추어 상기 감광층(180)이 불완전 노광될 수 있도록 하는 기능을 한다. 이때, 상기 하프톤 마스크(HTM) 이외에 상기 반투과부(B)에 슬릿 형상을 두어 빛의 투과량을 조절하는 슬릿 마스크가 이용될 수 있다.The halftone mask HTM forms a translucent film on the transflective portion B to lower the intensity of light or to reduce the amount of light transmitted so that the
또한, 상기 차단부(C)는 빛을 완전히 차단하는 기능을 하고, 상기 투과부(A)는 빛을 투과시켜 빛에 노출된 감광층(180)이 화학적 변화를 일으켜 완전 노광될 수 있도록 하는 기능을 한다.In addition, the blocking unit (C) is a function to block the light completely, the transmission unit (A) is a function to transmit the light so that the
이때, 상기 화소 영역(P)에 대응하여 차단부(C), 상기 스위칭 영역(S)에 대응하여 양측의 반투과부(B) 사이에 투과부(A), 상기 데이터 영역(D)에 대응하여 반투과부(B), 그리고 이를 제외한 전 영역은 투과부(A)가 위치하도록 정렬한다.At this time, the blocking part C corresponding to the pixel area P and the transmissive part A between the transflective parts B on both sides corresponding to the switching area S are half corresponding to the data area D. The transmissive portion B, and all areas except this, are aligned so that the transmissive portion A is located.
다음으로, 도 4d와 도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 하프톤 마스크(도 4c와 도 5c의 HTM)와 이격된 상부에서 노광 및 현상하는 공정 단계를 진행하면, 상기 스위칭 영역(S)의 상기 양측의 반투과부(도 4c의 B) 사이의 투과부(도 4c의 A)에 대응된 감광층(도 4c의 180)은 모두 제거되어, 그 하부의 소스 및 드레인 금속층(175)이 노출되고, 상기 양측의 반투과부(도 4c의 B)에 대응된 감광층(도 4c의 180)은 그 일부가 제거되어, 양측으로 높이가 낮아진 제 1 감광 패턴(182)이 남겨진다.Next, as shown in FIGS. 4D and 5D, the process of exposing and developing the upper portion spaced apart from the halftone mask (HTM of FIGS. 4C and 5C) is performed. The photosensitive layer (180 in FIG. 4C) corresponding to the transmissive portion (A in FIG. 4C) between the transflective portions (B in FIG. 4C) on both sides is removed, and the source and drain
그리고, 상기 화소 영역(P)에 대응된 감광층(도 4c와 도 5c의 180)은 그대로 존재하여 제 2 감광 패턴(183)이 남겨지고, 상기 데이터 영역(D)에 대응된 감광층(도 5c의 180)은 그 일부가 제거되어 높이가 낮아진 제 3 및 제 4 감광 패턴(184, 185)이 각각 남겨지며, 이를 제외한 전 영역의 감광층(도 4c와 도 5c의 180)은 모두 제거되어 그 하부의 소스 및 드레인 금속층(175)이 노출된다.Then, the photosensitive layer corresponding to the pixel region P (180 of FIGS. 4C and 5C) remains as it is, leaving the second
다음으로, 도 4e와 도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 내지 제 4 감광 패턴(182 내지 185)을 마스크로 이용하여, 상기 노출된 소스 및 드레인 금속층(도 4d와 도 5d의 175)과 투명한 도전성 금속층(도 4d와 도 5d의 170a)을 일괄적으로 패턴하는 공정을 진행하여, 상기 스위칭 영역(S)에 대응하여 양측으로 이격된 소스 전극(136)과 드레인 전극(138)을 형성하고, 상기 화소 영역(P)에 대응하여 화소 전극(170)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 4E and 5E, using the first to fourth
이와 동시에, 상기 데이터 영역(D)에 대응하여 제 n 데이터 배선(130a)과 제 n+1 데이터 배선(130b)을 각각 형성한다.At the same time, the n-
이때, 전술한 패턴 공정은 등방성을 갖는 습식식각을 이용하여 제 1 내지 제 4 감광 패턴(182 내지 185)의 하부에 위치하는 소스 및 드레인 금속층(도 4d와 도 5d의 175)과 투명한 도전성 금속층(도 4d와 도 5d의 170a)이 과식각되도록 하여, 상기 제 1 내지 제 4 감광 패턴(182 내지 185)의 가장자리 하부면이 부분적으로 노출되도록 한다.In this case, the above-described pattern process is a source and drain metal layer (175 in Figs. 4d and 5d) and a transparent conductive metal layer (under the first to fourth
즉, 상기 소스 및 드레인 전극(136, 138), 화소 전극(170)과 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(130a, 130b)은 전술한 등방성을 갖는 습식식각 공정에 의해 각 배선의 양측 끝단의 일부가 과식각되고, 상기 제 1 내지 제 4 감광 패턴(182 내지 185)은 상기 양 끝단으로 과식각된 부분에 의해 상기 제 1 내지 제 4 감광 패턴(182 내지 185)의 가장자리 하부면이 부분적으로 노출된 상태이다.That is, the source and drain
위와 같은 구성은, 상기 제 1 내지 제 4 감광 패턴(182 내지 185), 특히 상기 제 2 감광 패턴(183)의 노출된 가장자리 하부면으로 스트리퍼(stripper)가 용이하게 침투할 수 있는 장점이 있다.The above configuration has an advantage that a stripper can easily penetrate the exposed edge lower surface of the first to fourth
여기서, 상기 소스 및 드레인 전극(136, 138), 화소 전극(170)과 제 n 및 n+1 데이터 배선(130a, 130b)은 투명한 도전성 금속층(170a)과 소스 및 드레인 금속층(175)이 적층된 이중층으로 형성된다. 그리고, 상기 화소 전극(170)은 제 n-1 게이트 배선(도 3의 120a)과 중첩되도록 연장된 상태이다.The source and drain
다음으로, 상기 제 1 내지 제 4 감광 패턴(182 내지 185)을 마스크로 이용하여, 상기 스위칭 영역(S)에 대응하여 상기 소스 및 드레인 전극(136, 138)의 이격된 사이로 노출된 버퍼 패턴(142)과 오믹 콘택층(141)을 패턴하는 단계를 진행한다. Next, using the first to fourth
전술한 패턴 공정을 진행하면, 상기 소스 및 드레인 전극(136, 138)과 동일한 폭으로 버퍼 패턴(142)과 오믹 콘택층(141)이 양측으로 분리된다. 이때, 상기 양측으로 분리된 오믹 콘택층(141) 하부로 노출된 액티브층(140)의 일부를 과식각하여 이 부분을 채널(ch)로 활용한다.In the above-described pattern process, the
여기서, 상기 게이트 전극(125)과, 소스 및 드레인 전극(136, 138)과, 버퍼 패턴(142)과 액티브 및 오믹 콘택층(140, 141)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.Here, the
다음으로, 도 4f와 도 5f에 도시한 바와 같이, 상기 남겨진 제 1 내지 제 4 감광 패턴(도 4e와 도 5e의 182 내지 185)을 애슁하는 단계를 진행한다.Next, as shown in FIGS. 4F and 5F, the remaining first to fourth photosensitive patterns (182 to 185 of FIGS. 4E and 5E) are processed.
전술한 애슁(ashing) 공정을 진행하면, 상기 화소 영역(P)에 대응된 제 2 감광 패턴(183)은 높이가 절반 정도 낮아진 상태가 되고, 상기 스위칭 영역(S)과 데이터 영역(D)에 각각 대응된 제 1 감광 패턴(도 4e의 182)과 제 3 및 제 4 감광 패턴(도 5e의 184, 185)은 모두 제거되어, 상기 제 1 감광 패턴(도 4e의 182)과 제 3 및 제 4 감광 패턴(도 5e의 184, 185) 하부에 대응된 상기 소스 및 드레인 전극(136, 138)과 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(130a, 130b)이 각각 노출된다. When the ashing process described above is performed, the second
다음으로, 도 4g와 도 5g에 도시한 바와 같이, 상기 남겨진 제 2 감광 패턴(183)을 포함하는 기판(100) 상에 산화 실리콘과 질화 실리콘을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 제 1 내지 제 4 보호막 패턴(155, 156, 157, 158)을 형성하는 단계를 진행한다.Next, as shown in FIGS. 4G and 5G, one selected from the group of inorganic insulating materials including silicon oxide and silicon nitride on the
일반적으로, 상기 제 1 내지 제 4 보호막 패턴(155 내지 158)은 무기절연물질을 이용하여 플라즈마 화학 기상증착법으로 형성하고 있다.In general, the first to fourth
그러나, 상기 플라즈마 화학 기상증착법을 이용한 증착 공정시 350℃ 이상의 고온 공정을 필요로 하는 바, 특히 상기 제 2 보호막 패턴(156)의 하부에 감광 특성을 갖는 유기절연물질로 형성된 제 2 감광 패턴(183)의 경우 내열성이 150℃ 정도까지 밖에 되지 않아 상기 제 2 감광 패턴(183)이 눌러 앉거나, 변형되는 문제가 발생할 수 있다.However, a high temperature process of 350 ° C. or higher is required in the deposition process using the plasma chemical vapor deposition method. In particular, a second
전술한 문제가 발생한 상태에서 상기 제 1 내지 제 4 보호막 패턴(155 내지 158)을 계속해서 증착해 나가다 보면, 결국에는 제 2 감광 패턴(183)이 상기 제 1 내지 제 4 보호막 패턴(155 내지 158)에 의해 덮여지는 결과를 초래하여, 리프트 오프(lift-off) 공정 시 스트리퍼가 침투하지 못해 상기 제 2 감광 패턴(183)과 제 2 보호막 패턴(156)이 잔류하는 리프트 오프 불량을 야기할 수 있다.When the first to fourth
이러한 리프트 오프 공정 불량의 발생 시, 잔류하는 제 2 감광 패턴(183)이 액정과 반응하여 잔상과 같은 화질 불량이 발생될 수 있다.When the lift-off process failure occurs, the remaining second
이를 해결하기 위해, 본 발명에서는 스퍼터링법(sputtering method)을 이용하여 제 1 내지 제 4 보호막 패턴(155 내지 158)을 형성하는 것을 특징으로 한다.In order to solve this problem, the present invention is characterized in that the first to fourth
상기 스퍼터링법을 이용할 경우 상기 제 2 감광 패턴(183)의 내열성 보다 저온인 150℃ 이하에서 증착할 수 있어 상기 제 2 감광 패턴(183)이 눌러 앉거나 변형될 염려가 없고, 부차적으로는 유리 기판이 아닌 플라스틱과 같은 플렉시블한 기판을 적용할 수 있는 장점이 있다.When the sputtering method is used, the second
이때, 제 1 보호막 패턴(155)은 상기 소스 및 드레인 전극(136, 138)을 덮고, 상기 제 3 및 제 4 보호막 패턴(157, 158)은 상기 제 n 및 제 n+1 데이터 배선(130a, 130b)을 각각 덮고 있다. 그리고, 상기 제 2 보호막 패턴(156)은 상기 제 2 감광 패턴(183)의 상측 일부를 덮고 있으며, 상기 제 2 감광 패턴(183)의 단차에 의해 양측 가장자리에 대응된 부분과, 이들의 가장자리 하부면으로는 증착이 이루어지지 않은 상태이다.In this case, the first
다음으로, 도 4h와 도 5h에 도시한 바와 같이, 스트리퍼(stripper)를 이용한 리프트 오프 공정을 진행하면, 상기 제 2 감광 패턴(183)의 가장자리 하부면의 노출부로 스트리퍼가 침투하여, 상기 제 2 감광 패턴(183)과, 상기 제 2 감광 패 턴(183)을 덮는 제 2 보호막 패턴(156)이 같이 제거되어 화소 전극(170)이 노출된다. 그리고, 상기 제 1 보호막 패턴(155)과 상기 제 3 및 제 4 보호막 패턴(157, 158)은 그대로 존재한다.Next, as shown in FIGS. 4H and 5H, when the lift-off process using the stripper is performed, the stripper penetrates into the exposed portion of the edge lower surface of the second
이때, 도 3과 연계하여 설명하면, 본 발명에서는 상기 화소 전극(170)의 만입부(F)와 돌출부(H)에 의해 상기 화소 전극(170)의 서로 마주보는 변과 변의 사이에 대응된 길이를 대폭 감소시키는 것을 통해 리프트 오프 공정을 효율적으로 진행할 수 있다.3, the length corresponding to the side of the
또한, 본 발명에서는 상기 화소 전극(170)의 만입부(F)와 돌출부(H)에 의해 다수의 모서리를 확보할 수 있는 바, 이 부분을 통해 화소 전극(170)의 중앙부까지 스트리퍼가 손쉽게 침투할 수 있으므로 리프트 오프 공정을 보다 효율적으로 진행할 수 있다.In addition, in the present invention, a plurality of edges can be secured by the indentation F and the protrusion H of the
이때, 상기 화소 전극(170)은 투명한 도전성 금속층(170a)과 소스 및 드레인 금속층(175)이 적층된 상태이다.In this case, the
다음으로, 상기 제 1 보호막 패턴(155)과 제 3 및 제 4 보호막 패턴(157, 158)을 마스크로 이용한 패턴 공정으로, 상기 화소 전극(170b)의 최상층인 소스 및 드레인 금속층(175)을 제거하여, 투명한 도전성 금속으로 이루어진 화소 전극(170)을 형성한다.Next, in the pattern process using the first
다시 말해, 상기 드레인 전극(134)은 소스 및 드레인 금속층(175)과 투명한 도전성 금속층(170a)이 적층된 상태이고, 상기 드레인 전극(134)에서 연장하여 화소 영역(P)에 대응하도록 형성된 화소 전극(170)은 투명한 도전성 금속으로만 이루 어진 상태이다.In other words, the drain electrode 134 is formed by stacking the source and drain
이때, 상기 화소 전극(170)은 상기 제 n-1 게이트 배선(120b)과 중첩되도록 연장하여 상기 제 n-1 게이트 배선(120b)을 제 1 전극으로 하고, 이에 중첩된 상기 화소 전극(170)을 제 2 전극으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 개재된 게이트 절연막(145)을 유전체층으로 하는 스토리지 커패시터(Cst)를 형성한다.In this case, the
전술한 스토리지 커패시터는 유전체층으로 게이트 절연막(145) 만이 이용되므로, 상기 제 1 및 제 2 전극의 중첩 면적을 줄일 수 있는 장점이 있다.Since the above-described storage capacitor uses only the
이상으로, 전술한 공정을 통해 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판을 3 마스크 공정으로 제작할 수 있다.As described above, the array substrate for the liquid crystal display device according to the present invention may be manufactured in the three mask process through the above-described process.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 스퍼터링법을 이용하여 보호막 패턴을 형성하는 것을 통해 리프트 오프 공정 불량을 최소화할 수 있고, 화소 설계의 변경을 통해 리프트 오프 능력을 최대화할 수 있는 장점을 갖는다.As described above, in the present invention, the defect of the lift-off process can be minimized by forming the protective film pattern using the sputtering method, and the lift-off capability can be maximized by changing the pixel design.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.1 is a plan view showing a unit pixel of a conventional array substrate for a liquid crystal display device.
도 2a와 도 2b는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단하여 나타낸 공정 단면도.2A and 2B are cross-sectional views taken along the line II-II of FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.3 is a plan view showing unit pixels of an array substrate for a liquid crystal display according to the present invention;
도 4a 내지 도 4h와, 도 5a 내지 도 5h는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ, Ⅴ-Ⅴ선을 따라 각각 절단하여 공정 순서에 따라 나타낸 공정 단면도.FIGS. 4A to 4H and FIGS. 5A to 5H are cross-sectional views taken along lines IV-IV and V-V of FIG. 3 and shown in a process sequence.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *
100 : 기판 120a : 제 n 게이트 배선100
120b : 제 n-1 게이트 배선 125 : 게이트 전극120b: n-th gate wiring 125: gate electrode
130a : 제 n 데이터 배선 130b : 제 n+1 데이터 배선130a:
131a, 132a : 제 1 및 제 2 수직부 131b, 132b : 제 4 및 제 5 수직부131a, 132a: first and second
133a, 134a : 제 1 및 제 2 수평부 133b, 134b : 제 3 및 제 4 수평부133a, 134a: first and second
135a, 135b : 제 3 및 제 6 수직부 136 : 소스 전극135a, 135b: third and sixth vertical portions 136: source electrode
138 : 드레인 전극 140 : 액티브층138: drain electrode 140: active layer
170 : 화소 전극 F : 만입부170: pixel electrode F: indentation
H : 돌출부 P : 화소 영역H: protrusion P: pixel area
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KR1020070071606A KR20090008564A (en) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | An array substrate of liquid crystal display device and the method for fabricating thereof |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140084921A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | 하이디스 테크놀로지 주식회사 | Liquid crystal display and manufacturing method thereof for comprising electrode having the bending part |
US9245488B2 (en) | 2009-03-02 | 2016-01-26 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor array panel having improved flicker and cross-talk characteristics |
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- 2007-07-18 KR KR1020070071606A patent/KR20090008564A/en not_active Application Discontinuation
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KR20140084921A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | 하이디스 테크놀로지 주식회사 | Liquid crystal display and manufacturing method thereof for comprising electrode having the bending part |
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