KR20110012112A - In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same - Google Patents
In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110012112A KR20110012112A KR1020090069675A KR20090069675A KR20110012112A KR 20110012112 A KR20110012112 A KR 20110012112A KR 1020090069675 A KR1020090069675 A KR 1020090069675A KR 20090069675 A KR20090069675 A KR 20090069675A KR 20110012112 A KR20110012112 A KR 20110012112A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- line
- pattern
- gate
- pixel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136259—Repairing; Defects
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
- H01L27/1288—Multistep manufacturing methods employing particular masking sequences or specially adapted masks, e.g. half-tone mask
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136231—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps
- G02F1/136236—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps using a grey or half tone lithographic process
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136259—Repairing; Defects
- G02F1/136263—Line defects
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
- G02F1/136295—Materials; Compositions; Manufacture processes
Abstract
Description
본 발명은 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마스크수를 감소시켜 제조공정을 단순화하고 수율을 향상시키는 동시에 데이터라인의 단선불량을 셀프 리페어 할 수 있는 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transverse electric field type liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a transverse electric field method capable of reducing the number of masks, simplifying the manufacturing process, improving yield, and repairing disconnection defects of data lines. A liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.Recently, with increasing interest in information display and increasing demand for using a portable information carrier, a lightweight flat panel display (FPD), which replaces a conventional display device, a cathode ray tube (CRT), is used. The research and commercialization of Korea is focused on. In particular, the liquid crystal display (LCD) of the flat panel display device is an image representing the image using the optical anisotropy of the liquid crystal, is excellent in resolution, color display and image quality, and is actively applied to notebooks or desktop monitors have.
상기 액정표시장치는 크게 컬러필터(color filter) 기판과 어레이(array) 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.The liquid crystal display is largely composed of a color filter substrate and an array substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter substrate and the array substrate.
상기 액정표시장치에 주로 사용되는 구동 방식인 능동 매트릭스(Active Matrix; AM) 방식은 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(Amorphous Silicon Thin Film Transistor; a-Si TFT)를 스위칭소자로 사용하여 화소부의 액정을 구동하는 방식이다.The active matrix (AM) method, which is a driving method mainly used in the liquid crystal display device, uses an amorphous silicon thin film transistor (a-Si TFT) as a switching device to drive the liquid crystal in the pixel portion. to be.
상기 액정표시장치의 제조공정은 기본적으로 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판의 제작에 다수의 마스크공정(즉, 포토리소그래피(photolithography)공정)을 필요로 하므로 생산성 면에서 상기 마스크수를 줄이는 방법이 요구되어지고 있다.Since the manufacturing process of the liquid crystal display device basically requires a plurality of mask processes (ie, photolithography process) for fabricating an array substrate including a thin film transistor, a method of reducing the number of masks in terms of productivity is required. ought.
이하, 도 1을 참조하여 일반적인 액정표시장치의 구조에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, a structure of a general liquid crystal display device will be described in detail with reference to FIG. 1.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view schematically illustrating a general liquid crystal display.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시장치는 크게 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(30)으로 구성된다.As shown in the figure, the liquid crystal display device is largely a liquid crystal layer (liquid crystal layer) formed between the
상기 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터(7)로 구성된 컬러필터(C)와 상기 서브-컬러필터(7) 사이를 구분하고 액정층(30)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(30)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다.The
또한, 상기 어레이 기판(10)은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트라인(16)과 데이터라인(17), 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T) 및 상기 화소영역(P) 위에 형성된 화소전극(18)으로 이루어져 있다.In addition, the
이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정표시패널을 구성하며, 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)의 합착은 상기 컬러필터 기판(5) 또는 어레이 기판(10)에 형성된 합착키(미도시)를 통해 이루어진다.The
이때, 상기 액정표시장치에 일반적으로 사용되는 구동방식으로 네마틱상의 액정분자를 기판에 대해 수직 방향으로 구동시키는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN)방식이 있으나, 상기 트위스티드 네마틱방식의 액정표시장치는 시야각이 좁다는 단점을 가지고 있다. 이것은 액정분자의 굴절률 이방성(refractive anisotropy)에 기인하는 것으로 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 액정표시패널에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직한 방향으로 배향되기 때문이다.At this time, the driving method generally used in the liquid crystal display device is a twisted nematic (TN) method for driving the nematic liquid crystal molecules in a vertical direction with respect to the substrate, but the liquid crystal display device of the twisted nematic method Has the disadvantage that the viewing angle is narrow. This is due to the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules because the liquid crystal molecules aligned horizontally with the substrate are aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate when a voltage is applied to the liquid crystal display panel.
이에 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 향상시킨 횡전계방식 액정표시장치가 개발되었으며, 이를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Accordingly, a transverse electric field type liquid crystal display device, in which a liquid crystal molecule is driven in a horizontal direction with respect to a substrate, has been developed, which will be described in detail with reference to FIG. 2.
도 2는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.2 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 어레이 기판(10)에는 상기 어레이 기판(10) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게 이트라인(16)과 데이터라인(17)이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 화소영역 내에는 횡전계를 발생시켜 액정(미도시)을 구동시키는 공통전극(8)과 화소전극(18)이 교대로 형성되어 있다.As shown in the drawing, the
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(16)의 일부를 구성하는 게이트전극(21), 상기 데이터라인(17)에 연결된 소오스전극(22) 및 화소전극라인(18l)을 통해 상기 화소전극(18)에 전기적으로 접속된 드레인전극(23)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(21)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소오스전극(22)과 드레인전극(23) 간에 전도채널을 형성하는 액티브패턴(미도시)을 포함한다.The thin film transistor is connected to the
상기 소오스전극(22)의 일부는 일방향으로 연장되어 상기 데이터라인(17)의 일부를 구성하며, 상기 드레인전극(23)의 일부는 화소영역 쪽으로 연장되어 보호막(미도시)에 형성된 제 1 콘택홀(40a)을 통해 상기 화소전극라인(18l)과 화소전극(18)에 전기적으로 접속하게 된다.A portion of the
전술한 바와 같이 상기 화소영역 내에는 횡전계를 발생시키기 위한 다수개의 공통전극(8)과 화소전극(18)이 교대로 배치되어 있다.As described above, a plurality of
이때, 상기 화소영역의 하단에는 상기 게이트라인(16)에 대해 실질적으로 평행하게 공통라인(8L)이 형성되어 있으며, 상기 화소영역의 좌우 가장자리에는 상기 공통라인(8L)과 연결된 한 쌍의 제 1 라인(8a, 8a')이 형성되어 있다.In this case, a
이때, 상기 다수개의 공통전극(8)은 그 일측이 상기 게이트라인(16)에 대해 실질적으로 평행하게 배치된 상단의 공통전극라인(8l)에 의해 서로 연결되며, 상기 공통전극라인(8l)은 상기 보호막에 형성된 제 2 콘택홀(40b)을 통해 상기 제 1 라인(8a, 8a')에 전기적으로 접속하게 된다.In this case, the plurality of
이때, 상기 화소전극라인(18l)의 일부는 게이트절연막(미도시)과 보호막을 사이에 두고 그 하부의 공통라인(8L)의 일부와 오버랩되어 스토리지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 형성하게 된다.In this case, a portion of the pixel electrode line 18l overlaps a portion of the
이와 같이 구성되는 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판의 제조에는 게이트전극, 액티브패턴, 소오스/드레인전극, 콘택홀 및 화소전극 등을 패터닝하는데 일반적으로 총 5번의 포토리소그래피공정을 필요로 한다.In order to fabricate an array substrate including the thin film transistor configured as described above, a total of five photolithography processes are generally required for patterning a gate electrode, an active pattern, a source / drain electrode, a contact hole, and a pixel electrode.
상기 포토리소그래피공정은 마스크에 그려진 패턴을 박막이 증착된 기판 위에 전사시켜 원하는 패턴을 형성하는 일련의 공정으로 감광액 도포, 노광, 현상공정 등 다수의 공정으로 이루어지며, 다수의 포토리소그래피공정은 생산 수율을 떨어뜨리는 단점이 있다.The photolithography process is a series of processes in which a pattern drawn on a mask is transferred onto a substrate on which a thin film is deposited to form a desired pattern. The photolithography process includes a plurality of processes such as photoresist coating, exposure, and development processes. It has the disadvantage of dropping.
특히, 패턴을 형성하기 위하여 설계된 마스크는 매우 고가이어서, 공정에 적용되는 마스크수가 증가하면 액정표시장치의 제조비용이 이에 비례하여 상승하게 된다.In particular, a mask designed to form a pattern is very expensive, and as the number of masks applied to the process increases, the manufacturing cost of the liquid crystal display device increases in proportion thereto.
이때, 회절마스크를 이용하여 액티브패턴과 소오스/드레인전극을 한번의 마스크공정으로 형성함으로써 총 4번의 마스크공정으로 어레이 기판을 제작할 수 있는 기술이 개발되었다.At this time, by forming the active pattern and the source / drain electrodes in a single mask process using a diffraction mask, a technique for manufacturing an array substrate using a total of four mask processes has been developed.
그러나, 상기 구조의 액정표시장치는 회절마스크를 이용함으로써 두 번의 식 각공정을 거쳐 액티브패턴과 소오스/드레인전극을 패터닝하게 됨에 따라 상기 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인, 즉 데이터 배선의 하부 주변으로 액티브패턴이 돌출한 액티브 테일이 남아있게 된다.However, the liquid crystal display device having the above structure is patterned to the source electrode, the drain electrode and the data line, that is, the lower periphery of the data line, by patterning the active pattern and the source / drain electrode through two etching processes by using a diffraction mask. The active tail from which the active pattern protrudes remains.
상기 액티브 테일은 순수한 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 상기 돌출된 액티브 테일은 하부의 백라이트 광에 노출됨으로써 상기 백라이트 광에 의해 광전류가 발생하게 된다. 이때, 상기 백라이트 광의 미세한 깜빡임으로 인해 상기 비정질 실리콘 박막은 미세하게 반응하여 활성화와 비활성화 상태가 반복되게 되며, 이로 인해 광전류에 변화가 발생하게 된다. 이와 같은 광전류 성분은 이웃하는 화소전극에 흐르는 신호와 함께 커플링(coupling)되어 상기 화소전극에 위치한 액정의 움직임을 왜곡시키게 한다. 그 결과 액정표시장치의 화면에는 물결무늬의 가는 선이 나타나는 웨이비 노이즈(wavy noise)가 발생하게 된다.The active tail is formed of a pure amorphous silicon thin film, and the protruding active tail is exposed to the backlight of the lower portion so that photocurrent is generated by the backlight. At this time, due to the minute flickering of the backlight light, the amorphous silicon thin film reacts finely, and the activation and deactivation states are repeated, thereby causing a change in the photocurrent. The photocurrent component is coupled with a signal flowing to a neighboring pixel electrode to distort the movement of the liquid crystal located in the pixel electrode. As a result, wavy noise in which wavy thin lines appear on the screen of the liquid crystal display is generated.
또한, 상기 데이터라인의 하부에 위치한 액티브 테일은 상기 데이터라인의 양측으로 소정거리 돌출됨으로써 화소부의 개구영역이 상기 돌출된 거리만큼 잠식됨에 따라 액정표시장치의 개구율이 감소하는 문제가 있다.In addition, the active tail positioned below the data line protrudes a predetermined distance to both sides of the data line, so that the opening ratio of the liquid crystal display device decreases as the opening area of the pixel portion is eroded by the protruding distance.
한편, 이와 같이 제조되는 어레이 기판은 컬러필터 기판과 합착되어 액정표시장치를 구성하게 되는데, 상기 액정표시장치의 제조방법은 크게 어레이 기판에 스위칭소자를 형성하는 어레이공정과 컬러필터 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터공정으로 구분될 수 있으며, 상기 각각의 어레이공정과 컬러필터공정을 통해 제작된 어레이 기판과 컬러필터 기판은 마지막으로 셀(cell)공정을 거쳐 서로 합착되어 액정표시패널이 완성되게 된다.Meanwhile, the array substrate manufactured as described above is combined with the color filter substrate to form a liquid crystal display device. The manufacturing method of the liquid crystal display device includes an array process of forming a switching element on the array substrate and a color filter on the color filter substrate. The array substrate and the color filter substrate fabricated through each of the array process and the color filter process are finally bonded to each other through a cell process to form a liquid crystal display panel. .
상기 셀공정은 어레이공정이나 컬러필터공정에 비해 상대적으로 반복되는 공정이 거의 없으며, 크게 액정분자의 배향을 위한 배향막 형성공정, 셀갭(cell gap) 형성공정, 셀 절단(cutting)공정 및 액정주입공정으로 나눌 수 있다. 한편, 이러한 공정을 거쳐 제작된 액정표시패널은 품질검사를 통해 선별되며, 양품으로 선별된 액정표시패널의 외측에 각각 편광판을 부착한 후, 구동회로를 연결하면 액정표시장치가 완성되게 된다.The cell process has almost no repeated process compared to the array process or the color filter process, and the alignment film forming process, the cell gap forming process, the cell cutting process, and the liquid crystal injection process are largely used for the alignment of liquid crystal molecules. Can be divided into On the other hand, the liquid crystal display panel manufactured through such a process is selected through quality inspection, and after attaching polarizing plates to the outside of the liquid crystal display panel selected as good products, connecting the driving circuit, the liquid crystal display device is completed.
이때, 전술한 액정표시장치의 검사 과정에서 불량화소가 발견되었을 때에는 이에 대한 리페어공정을 실시하게 된다.In this case, when a defective pixel is found in the inspection process of the liquid crystal display device described above, a repair process is performed.
상기 액정표시장치의 불량에는 화소별 색상불량, 휘점(輝點)(항상 켜져 있는 상태), 암점(暗點)(항상 꺼져 있는 상태) 등의 점결함(point defect)과 인접한 배선간의 단락(short), 오픈(open), 정전기에 의한 스위칭소자의 파괴로 인해 발생하는 라인결함(line defect) 등이 있다.A defect of the liquid crystal display device may include short defects between adjacent defects and point defects such as color defects of pixels, bright spots (always on), dark spots (always off), and the like. , Line defects caused by the destruction of the switching element by open and static electricity.
특히, 상기 오픈과 같은 단선(disconnection)불량을 리페어하기 위해 레이저를 이용한 레이저 리페어공정이 일반적으로 이용되고 있으나, 상기 레이저 리페어공정은 고가의 레이저 리페어장비를 요구하며 상기 레이저 리페어를 검사자가 직접 실시하여야하기 때문에 리페어공정의 추가에 따른 생산 손실(loss)이 발생하는 단점이 있다.In particular, a laser repair process using a laser is generally used to repair disconnection defects such as the open, but the laser repair process requires expensive laser repair equipment and the laser repair should be performed by an inspector. Therefore, there is a disadvantage in that a loss of production occurs due to the addition of a repair process.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 3번의 마스크공정으로 액티브 테일이 없는 어레이 기판을 제작하도록 한 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which fabricate an array substrate having no active tail in three mask processes.
본 발명의 다른 목적은 개구영역을 확대하여 고휘도를 구현할 수 있는 동시에 웨이비 노이즈가 발생하지 않아 고화질을 구현할 수 있는 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can realize high brightness by enlarging an opening area and at the same time not generating wave noise.
본 발명의 다른 목적은 리페어공정의 추가 없이 데이터라인의 단선의 셀프 리페어가 가능한 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a transverse electric field type liquid crystal display device capable of self repair of disconnection of a data line without the addition of a repair process, and a manufacturing method thereof.
본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the configuration and claims of the invention described below.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 횡전계방식 액정표시장치는 화소부와 패드부로 구분되는 제 1 기판; 상기 제 1 기판의 화소부에 형성되며, 제 1 도전막으로 이루어진 게이트전극, 게이트라인, 제 1 라인 및 더미패턴; 상기 제 1 기판의 패드부에 형성되며, 상기 제 1 도전막으로 이루어진 데이터패드라인 및 게이트패드라인; 상기 제 1 기판 위에 형성된 게이트절연막; 상기 게이트전극 상부에 형성되며, 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브패턴; 상기 게이트절연막의 일부영역이 제거되어 상기 더미패턴의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀; 상기 게이트 절연막의 일부영역이 제거되어 상기 제 1 라인의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀; 상기 게이트절연막의 일부영역이 제거되어 각각 상기 데이터패드라인 및 게이트패드라인의 일부를 노출시키는 제 3 콘택홀 및 제 4 콘택홀; 상기 게이트전극 상부에 제 3 도전막으로 이루어지며, 상기 액티브패턴의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극; 상기 더미패턴 상부에 상기 제 3 도전막으로 이루어지며, 상기 게이트라인과 교차하여 화소영역을 정의하는 한편, 상기 제 1 콘택홀을 통해 그 하부의 더미패턴과 전기적으로 접속하는 데이터라인; 상기 화소영역에 제 2 도전막으로 이루어지며, 교대로 배치되어 횡전계를 발생시키는 공통전극 및 화소전극; 상기 제 2 도전막으로 이루어지며, 상기 화소전극의 일측과 연결되어 상기 드레인전극과 화소전극을 전기적으로 접속시키는 화소전극라인; 상기 제 2 도전막으로 이루어지며, 상기 제 2 콘택홀을 통해 상기 제 1 라인과 전기적으로 접속하는 한편, 상기 공통전극의 일측과 연결되는 공통전극라인; 상기 제 2 도전막으로 이루어지며, 상기 제 3 콘택홀을 통해 상기 데이터패드라인과 전기적으로 접속하는 데이터패드전극 및 상기 제 4 콘택홀을 통해 상기 게이트패드라인과 전기적으로 접속하는 게이트패드전극; 상기 공통전극, 화소전극, 공통전극라인, 화소전극라인, 게이트패드전극 및 데이터패드전극을 제외한 상기 제 1 기판 전면에 형성된 보호막; 및 상기 제 1 기판과 대향하여 합착하는 제 2 기판을 포함한다.In order to achieve the above object, a transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention comprises a first substrate divided into a pixel portion and a pad portion; A gate electrode, a gate line, a first line, and a dummy pattern formed on the pixel portion of the first substrate and formed of a first conductive film; A data pad line and a gate pad line formed on a pad portion of the first substrate and formed of the first conductive layer; A gate insulating film formed on the first substrate; An active pattern formed on the gate electrode and formed of an amorphous silicon thin film; A first contact hole removing a portion of the gate insulating layer to expose a portion of the dummy pattern; A second contact hole exposing a portion of the first line by removing a portion of the gate insulating layer; A third contact hole and a fourth contact hole which remove portions of the gate insulating layer to expose portions of the data pad line and the gate pad line, respectively; A source / drain electrode formed of a third conductive layer on the gate electrode and electrically connected to a source / drain region of the active pattern; A data line formed of the third conductive layer on the dummy pattern and defining a pixel area crossing the gate line, and electrically connected to a dummy pattern under the first contact hole; A common electrode and a pixel electrode formed of a second conductive film in the pixel region and alternately arranged to generate a transverse electric field; A pixel electrode line formed of the second conductive layer and connected to one side of the pixel electrode to electrically connect the drain electrode and the pixel electrode; A common electrode line formed of the second conductive layer and electrically connected to the first line through the second contact hole, and connected to one side of the common electrode; A data pad electrode formed of the second conductive layer and electrically connected to the data pad line through the third contact hole, and a gate pad electrode electrically connected to the gate pad line through the fourth contact hole; A passivation layer formed on the entire surface of the first substrate excluding the common electrode, the pixel electrode, the common electrode line, the pixel electrode line, the gate pad electrode, and the data pad electrode; And a second substrate bonded to and opposed to the first substrate.
또한, 본 발명의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법은 화소부와 패드부로 구분되는 제 1 기판을 제공하는 단계; 제 1 마스크공정을 통해 상기 제 1 기판의 화소부에 제 1 도전막으로 이루어진 게이트전극과 게이트라인 및 더미패턴을 형성 하는 단계; 상기 제 1 기판 위에 게이트절연막을 형성하는 단계; 제 2 마스크공정을 통해 상기 게이트전극 상부에 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브패턴을 형성하는 단계; 상기 제 2 마스크공정을 이용하여 상기 게이트절연막을 선택적으로 패터닝하여 상기 더미패턴의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하는 단계; 제 3 마스크공정을 통해 상기 게이트전극 상부에 제 3 도전막으로 이루어지며, 상기 액티브패턴의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극을 형성하는 단계; 상기 제 3 마스크공정을 이용하여 상기 더미패턴 상부에 상기 제 3 도전막으로 이루어지며, 상기 게이트라인과 교차하여 화소영역을 정의하는 한편, 상기 제 1 콘택홀을 통해 그 하부의 더미패턴과 전기적으로 접속하는 데이터라인을 형성하는 단계; 상기 제 3 마스크공정을 이용하여 상기 화소영역에 제 2 도전막으로 이루어지며, 교대로 배치되어 횡전계를 발생시키는 공통전극 및 화소전극을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함한다.In addition, the method of manufacturing a transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention comprises the steps of: providing a first substrate divided into a pixel portion and a pad portion; Forming a gate electrode, a gate line, and a dummy pattern formed of a first conductive layer on the pixel portion of the first substrate through a first mask process; Forming a gate insulating film on the first substrate; Forming an active pattern made of an amorphous silicon thin film on the gate electrode through a second mask process; Selectively patterning the gate insulating layer using the second mask process to form a first contact hole exposing a portion of the dummy pattern; Forming a source / drain electrode on the gate electrode through a third mask process, the source / drain electrode electrically connected to a source / drain region of the active pattern; The third conductive layer is formed on the dummy pattern by using the third mask process, and defines a pixel area intersecting the gate line, and electrically connects the dummy pattern under the first contact hole. Forming a data line to connect; Forming a common electrode and a pixel electrode formed of a second conductive layer in the pixel region by using the third mask process and alternately arranged to generate a transverse electric field; And bonding the first substrate and the second substrate to each other.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법은 박막 트랜지스터 제조에 사용되는 마스크수를 줄여 제조공정 및 비용을 절감시키는 효과를 제공한다.As described above, the transverse electric field type liquid crystal display device and the method of manufacturing the same according to the present invention provide the effect of reducing the number of masks used for manufacturing the thin film transistor and reducing the manufacturing process and cost.
또한, 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법은 액티브 테일이 존재하지 않아 데이터라인의 신호간섭이 없으며 상기 액티브 테일 폭만큼 개구율이 증가하게 된다.In addition, the transverse electric field type liquid crystal display device and the method of manufacturing the same according to the present invention have no active tail, and thus there is no signal interference of the data line, and the aperture ratio increases by the width of the active tail.
또한, 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법은 웨이브 노 이즈가 발생하지 않아 고화질의 액정표시장치를 제작 할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the transverse electric field type liquid crystal display device and the method of manufacturing the same according to the present invention provide an effect that can produce a high-quality liquid crystal display device without the generation of wave noise.
또한, 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법은 데이터라인 하부에 더미패턴을 형성하여 홀을 통해 데이터라인과 연결되도록 함으로써 2번에 걸친 식각에 의해 발생하는 데이터라인의 단선불량을 셀프 리페어 할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same according to the present invention form a dummy pattern under the data line so as to be connected to the data line through a hole, thereby preventing disconnection of the data line caused by two times of etching. Provides the effect of self repair.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식(In Plane Switching; IPS) 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도로써, 설명의 편의를 위해 게이트패드부와 데이터패드부 및 화소부의 박막 트랜지스터를 포함하는 하나의 화소를 나타내고 있다.FIG. 3 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of an in plane switching (IPS) liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and for convenience of description, a thin film of a gate pad part, a data pad part, and a pixel part. One pixel including a transistor is shown.
실제의 액정표시장치에서는 N개의 게이트라인과 M개의 데이터라인이 교차하여 MxN개의 화소가 존재하지만 설명을 간단하게 하기 위해 도면에는 하나의 화소를 나타내고 있다.In an actual liquid crystal display device, N gate lines and M data lines intersect and MxN pixels exist, but one pixel is shown in the figure for simplicity of explanation.
이때, 본 실시예는 횡전계방식의 액정표시장치를 예를 들어 설명하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 트위스티드 네마틱방식의 액정표시장치에도 적용될 수 있다.In this case, the present embodiment has been described using a transverse electric field type liquid crystal display as an example, but the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to a twisted nematic liquid crystal display.
전술한 바와 같이 상기 트위스티드 네마틱방식의 액정표시장치는 시야각이 좁다는 단점을 가지고 있다. 이것은 액정분자의 굴절률 이방성에 기인하는 것으로 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 액정표시패널에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직한 방향으로 배향되기 때문이다.As described above, the twisted nematic liquid crystal display device has a disadvantage that the viewing angle is narrow. This is due to the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules because the liquid crystal molecules aligned horizontally with the substrate are aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate when a voltage is applied to the liquid crystal display panel.
이에 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 향상시킨 횡전계방식 액정표시장치가 개발되었으며, 본 발명은 상기 횡전계방식 액정표시장치를 예를 들어 나타내고 있다.Accordingly, a transverse electric field type liquid crystal display device in which a liquid crystal molecule is driven in a horizontal direction with respect to a substrate to improve a viewing angle has been developed, and the present invention illustrates the transverse field type liquid crystal display device as an example.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판(110)에는 상기 어레이 기판(110) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 화소영역 내에는 횡전계를 발생시켜 액정(미도시)을 구동시키는 공통전극(108)과 화소전극(118)이 교대로 형성되어 있다.As shown in the figure, a
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(116)의 일부를 구성하는 게이트전극(121), 상기 데이터라인(117)에 연결된 소오스전극(122) 및 화소전극라인(118l)을 통해 상기 화소전극(118)에 전기적으로 접속된 드레인전극(123)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(121)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 간에 전도채널을 형성하는 액티브패턴(미도시)을 포함한다. 이때, 도면에는 소오스전극(122)의 형태가 "U"자형으로 되어 있어 채널의 형태가 "U"자형인 박막 트랜지스터를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 상기 박막 트랜지스터의 채널 형태에 관계없이 적용 가능하다.The thin film transistor is connected to the
상기 소오스전극(122)의 일부는 일방향으로 연장되어 상기 데이터라인(117)의 일부를 구성하며, 상기 드레인전극(123)의 일부는 화소영역 쪽으로 연장되어 상기 화소전극라인(118l)을 통해 상기 화소전극(118)에 전기적으로 접속하게 된다.A portion of the
이때, 본 발명의 실시예에 따른 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 및 데이터라인(117)은 구리와 같은 저저항 도전물질로 이루어질 수 있으며, 그 하부에 상기 구리의 확산을 방지하고 부착특성을 향상시키기 위해 몰리브덴 티타늄(MoTi)과 같은 도전물질로 이루어지며 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 및 데이터라인(117)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 소오스전극패턴(미도시)과 드레인전극패턴(미도시) 및 데이터라인패턴(미도시)이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In this case, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 횡전계방식 액정표시장치는 상기 데이터라인(117) 하부에 상기 게이트전극(121)과 게이트라인(116)을 구성하는 도전물질로 이루어진 더미패턴(114)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 상기 더미패턴(114)은 게이트절연막(미도시)에 형성된 제 1 콘택홀(140a)을 통해 그 상부의 데이터라인(117)과 연결되게 된다. 이때, 도면에는 상기 제 1 콘택홀(140a)이 상기 더미패턴(114)의 상, 하단에 하나씩 위치하도록 형성된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 1 콘택홀(140a)은 2번에 걸친 식각에 의해 상기 데이터라인(117)의 일부영역이 오픈(open)되는 단선불량이 발생하더라도 하부의 더미패턴(114)과 연결되어 셀프 리페어 되도록 2개 이상으로 구성할 수 있다.In addition, the transverse electric field type liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention has a
전술한 바와 같이 상기 화소영역 내에는 횡전계를 발생시키기 위한 다수개의 공통전극(108)과 화소전극(118)이 교대로 배치되어 있다.As described above, a plurality of
이때, 상기 화소영역의 하단에는 상기 게이트라인(116)에 대해 실질적으로 평행하게 공통라인(108L)이 형성되어 있으며, 상기 화소영역의 좌우 가장자리에는 상기 공통라인(108L)과 연결된 한 쌍의 제 1 라인(108a, 108a')이 형성되어 있다.In this case, a
이때, 상기 다수개의 화소전극(118)들 중에 상기 데이터라인(117)에 인접한 한 쌍의 최외곽 화소전극(118)은 각각 상기 한 쌍의 제 1 라인(108a, 108a')의 일부와 오버랩하는 한편, 상기 다수개의 공통전극(108)은 그 일측이 상기 게이트라인(116)에 대해 실질적으로 평행하게 배치된 상단의 공통전극라인(108l)에 의해 서로 연결되게 된다. 그리고, 상기 공통전극라인(108l)은 보호막(미도시)에 형성된 제 2 콘택홀(140b)을 통해 상기 제 1 라인(108a, 108a')에 전기적으로 접속하게 되어, 상기 공통라인(108L)을 통해 공통전압을 인가 받아 상기 다수개의 공통전극(108)에 전달하게 된다.In this case, the pair of
상기 제 1 라인(108a, 108a')은 상기 공통라인(108L)과 게이트전극(121) 및 게이트라인(116)과 동일한 불투명한 도전물질로 이루어지며, 상기 공통전극(108)과 화소전극(118)과 공통전극라인(108l)과 화소전극라인(118l)은 상기 소오스전극패턴과 드레인전극패턴 및 데이터라인패턴과 동일한 도전물질로 이루어질 수 있다.The
이때, 상기 화소전극라인(118l)의 일부는 상기 게이트절연막을 사이에 두고 그 하부의 공통라인(108L)의 일부와 오버랩되어 스토리지 커패시터(Cst)를 형성하게 된다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터에 인가된 전압을 다음 신 호가 들어올 때까지 일정하게 유지시키는 역할을 한다. 이러한 스토리지 커패시터는 신호 유지 이외에도 계조(gray scale) 표시의 안정과 플리커(flicker) 및 잔상(afterimage) 감소 등의 효과를 가진다.In this case, a portion of the pixel electrode line 118l overlaps a portion of the
이와 같이 구성된 상기 어레이 기판(110)의 가장자리 영역에는 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)에 각각 전기적으로 접속하는 게이트패드전극(126p)과 데이터패드전극(127p)이 형성되어 있으며, 외부의 구동회로부(미도시)로부터 인가 받은 주사신호와 데이터신호를 각각 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)에 전달하게 된다.The
즉, 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)은 구동회로부 쪽으로 연장되어 각각 해당하는 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)에 연결되며, 상기 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)은 각각 상기 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)에 전기적으로 접속된 게이트패드전극(126p)과 데이터패드전극(127p)을 통해 구동회로로부터 주사신호를 인가 받거나 데이터신호를 인가 받게 된다.That is, the
참고로, 도면부호 140c 및 140d는 상기 게이트절연막에 형성된 제 3 콘택홀 및 제 4 콘택홀을 나타내며, 이때 상기 데이터패드전극(127p)은 상기 제 3 콘택홀(140c)을 통해 상기 데이터패드라인(117p)과 전기적으로 접속하게 된다. 또한, 상기 게이트패드전극(126p)은 상기 제 4 콘택홀(140d)을 통해 상기 게이트패드라인(116p)과 전기적으로 접속하게 된다.For reference,
이때, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공통전 극(108)과 화소전극(118) 및 데이터라인(117)이 꺾임 구조를 가지는 경우에는 액정분자가 2방향으로 배열되어 2-도메인(domain)을 형성함으로써 모노-도메인에 비해 시야각이 더욱 향상되게 된다. 다만, 본 발명이 상기 2-도메인 구조의 횡전계방식 액정표시장치에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 2-도메인 이상의 멀티-도메인(multi-domain) 구조의 횡전계방식 액정표시장치에 적용 가능하다. 참고로, 상기 2-도메인 이상의 멀티-도메인을 형성하는 IPS 구조를 S-IPS(Super-IPS) 구조라 한다.In this case, as illustrated in FIG. 3, when the
또한, 이와 같이 상기 공통전극(108)과 화소전극(118) 및 데이터라인(117)을 꺾임 구조로 형성하여 액정분자의 구동방향이 대칭성을 가지는 멀티-도메인 구조를 형성하게 되면 액정의 복굴절(birefringence) 특성에 의한 이상 광을 서로 상쇄시켜 줌으로써 색전이(color shift) 현상을 최소화할 수 있다.In addition, when the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 액티브패턴은 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 상기 게이트전극(121) 상부에만 아일랜드 형태로 형성됨에 따라 박막 트랜지스터의 오프전류(off current)를 감소시킬 수 있게 된다.In addition, the active pattern according to the embodiment of the present invention is formed of an amorphous silicon thin film, and is formed in an island shape only on the
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치는 하프-톤 마스크 또는 회절마스크(이하, 하프-톤 마스크를 지칭하는 경우에는 회절마스크를 포함하는 것으로 한다)와 리프트-오프를 이용하여 데이터 배선과 화소/공통전극 및 보호막을 동시에 패터닝함으로써 총 3번의 마스크공정으로 어레이 기판을 제작할 수 있게 되는데, 이를 다음의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법을 통해 상세히 설명한다.Here, the transverse electric field type liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention uses a half-tone mask or a diffraction mask (hereinafter, referred to as a half-tone mask) and a lift-off using By simultaneously patterning the data line, the pixel / common electrode, and the passivation layer, an array substrate can be fabricated by a total of three mask processes, which will be described in detail with the following method of manufacturing a transverse electric field type liquid crystal display device.
도 4a 내지 도 4c는 상기 도 3에 도시된 어레이 기판의 IIIa-IIIa'선, IIIb-IIIb선 및 IIIc-IIIc'선에 따른 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도로써, 좌측에는 화소부의 어레이 기판을 제조하는 공정을 나타내며 우측에는 데이터패드부와 게이트패드부로 구성되는 패드부의 어레이 기판을 제조하는 공정을 나타내고 있다.4A to 4C are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process along lines IIIa-IIIa ', IIIb-IIIb, and IIIc-IIIc' of the array substrate illustrated in FIG. 3, and an array substrate is manufactured on the left side of the array substrate. The right side shows a step of manufacturing an array substrate of a pad part consisting of a data pad part and a gate pad part.
또한, 도 5a 내지 도 5c는 상기 도 3에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도이다.5A to 5C are plan views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 3.
도 4a 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 어레이 기판(110)의 화소부에 게이트전극(121), 게이트라인(116), 제 1 라인(108a, 108a'), 공통라인(108L) 및 더미패턴(114)을 형성하며, 패드부에 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)을 형성한다.As shown in FIGS. 4A and 5A, the
이때, 상기 공통라인(108L)은 상기 게이트라인(116)에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 화소영역의 하부에 형성되게 되며, 상기 제 1 라인(108a, 108a')은 상기 화소영역의 가장자리 좌우에 형성되어 상기 공통라인(108L)에 연결되게 된다.In this case, the
또한, 상기 더미패턴(114)은 데이터라인이 형성될 데이터라인영역에 형성되되, 상기 제 1 라인(108a, 108a') 및 공통라인(108L)과 겹치지 않게 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
이때, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 제 1 라인(108a, 108a'), 공통라인(108L), 더미패턴(114), 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)은 제 1 도전막을 상기 어레이 기판(110) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.In this case, the
상기 제 1 도전막으로 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(tungsten; W), 구리(copper; Cu), 크롬(chromium; Cr), 몰리브덴(molybdenum; Mo) 및 몰리브덴 합금 등과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제 1 도전막은 상기 저저항 도전물질이 두 가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수 있다.Aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), tungsten (W), copper (Cu), chromium (Cr), molybdenum (Mo), and molybdenum alloy as the first conductive layer Low resistance opaque conductive materials such as the like can be used. In addition, the first conductive layer may have a multilayer structure in which two or more low resistance conductive materials are stacked.
다음으로, 도 4b 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 제 1 라인(108a, 108a'), 공통라인(108L), 더미패턴(114), 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)이 형성된 어레이 기판(110) 전면에 게이트절연막(115a)과 비정질 실리콘 박막 및 n+ 비정질 실리콘 박막을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 2 마스크공정)을 통해 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(110)의 화소부에 상기 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브패턴(124)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 4B and 5B, the
이때, 상기 제 2 마스크공정을 통해 상기 게이트절연막(115a)의 일부영역을 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(110)의 화소부에 상기 더미패턴(114)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(140a) 및 상기 제 1 라인(108a, 108a')의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀(140b)을 형성하게 된다.In this case, the
또한, 상기 제 2 마스크공정을 통해 상기 게이트절연막(115a)의 일부영역을 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(110)의 패드부에 상기 데이터패드라인(117p)의 일부를 노출시키는 제 3 콘택홀(140c) 및 상기 게이트패드라인(116p)의 일부를 노출시키는 제 4 콘택홀(140d)을 형성하게 된다.In addition, a third contact hole exposing a portion of the
이때, 상기 액티브패턴(124) 상부에는 상기 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며 상기 액티브패턴(124)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(125')이 형성되게 된다.In this case, an n + amorphous silicon
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 상기 액티브패턴(124) 및 제 1 콘택홀(140a) 내지 제 4 콘택홀(140d)은 하프-톤 마스크를 이용하여 한번의 마스크공정(제 2 마스크공정)으로 동시에 형성하게 되는데, 이하 도면을 참조하여 상기 제 2 마스크공정을 상세히 설명한다.Here, the
도 6a 내지 도 6f는 상기 도 4b 및 도 5b에 도시된 어레이 기판에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도이다.6A through 6F are cross-sectional views illustrating a second mask process according to an exemplary embodiment of the present invention in the array substrate illustrated in FIGS. 4B and 5B.
도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 제 1 라인(108a, 108a'), 공통라인(108L), 더미패턴(114), 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)이 형성된 어레이 기판(110) 전면에 게이트절연막(115a)과 비정질 실리콘 박막(120) 및 n+ 비정질 실리콘 박막(125)을 형성한다.As shown in FIG. 6A, the
그리고, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 어레이 기판(110) 전면에 포토레지스트와 같은 감광성물질로 이루어진 제 1 감광막(170)을 형성한 후, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 하프-톤 마스크(180)를 통해 상기 제 1 감광막(170)에 선택적으로 광을 조사한다.6B, after forming the
이때, 상기 제 1 하프-톤 마스크(180)에는 조사된 광을 모두 투과시키는 제 1 투과영역(I)과 광의 일부만 투과시키고 일부는 차단하는 제 2 투과영역(II) 및 조사된 모든 광을 차단하는 차단영역(III)이 마련되어 있으며, 상기 하프-톤 마스 크(180)를 투과한 광만이 상기 제 1 감광막(170)에 조사되게 된다.In this case, the first half-
이어서, 상기 제 1 하프-톤 마스크(180)를 통해 노광된 상기 제 1 감광막(170)을 현상하고 나면, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 차단영역(III)과 제 2 투과영역(II)을 통해 광이 모두 차단되거나 일부만 차단된 영역에는 소정 두께의 제 1 감광막패턴(170a)과 제 2 감광막패턴(170b)이 남아있게 되고, 모든 광이 투과된 제 1 투과영역(I)에는 상기 제 1 감광막이 완전히 제거되어 상기 n+ 비정질 실리콘 박막(125) 표면이 노출되게 된다.Subsequently, after developing the
이때, 상기 차단영역(III)에 형성된 제 1 감광막패턴(170a)은 제 2 투과영역(II)을 통해 형성된 제 2 감광막패턴(170b)보다 두껍게 형성된다. 또한, 상기 제 1 투과영역(I)을 통해 광이 모두 투과된 영역에는 상기 감광막이 완전히 제거되는데, 이것은 포지티브 타입의 포토레지스트를 사용했기 때문이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 네거티브 타입의 포토레지스트를 사용하여도 무방하다.In this case, the
다음으로, 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 형성된 제 1 감광막패턴(170a)과 제 2 감광막패턴(170b)을 마스크로 하여, 그 하부에 형성된 게이트절연막(115a)과 비정질 실리콘 박막(120) 및 n+ 비정질 실리콘 박막(125)을 선택적으로 제거한다.Next, as illustrated in FIG. 6D, the
이때, 도 6d는 더미패턴(114)과 공통전극라인(미도시) 및 패드부 라인(116p, 117p) 상부의 게이트절연막(115a)이 일부 남도록 패터닝된 경우를 예를 들어 설명하고 있는데, 이는 후술할 감광막의 애싱(ashing)시 플라즈마에 의해 상기 더미패턴(114)과 공통전극라인 및 패드부 라인(116p, 117p)이 손상 받는 것을 방지하기 위한 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 더미패턴(114)과 공통전극라인 및 패드부 라인(116p, 117p) 상부의 게이트절연막(115a)을 제거하여 상기 더미패턴(114)과 공통전극라인 및 패드부 라인(116p, 117p)의 일부가 노출되도록 할 수 있다.6D illustrates an example in which the
이후, 상기 제 1 감광막패턴(170a)과 제 2 감광막패턴(170b)의 일부를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 투과영역(II)의 제 2 감광막패턴이 완전히 제거되게 된다.Subsequently, when an ashing process of removing a portion of the
이때, 상기 제 1 감광막패턴은 상기 제 2 감광막패턴의 두께만큼이 제거된 제 3 감광막패턴(170a')으로 상기 차단영역(III)에 대응하는 액티브패턴 영역에만 남아있게 된다.In this case, the first photoresist layer pattern is a third
이후, 도 6f에 도시된 바와 같이, 상기 남아있는 제 3 감광막패턴(170a')을 마스크로 하여 상기 게이트절연막(115a)과 n+ 비정질 실리콘 박막 및 비정질 실리콘 박막을 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(110)의 화소부에 상기 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브패턴(124)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 6F, the
이때, 상기 액티브패턴(124) 상부에는 상기 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며 상기 액티브패턴(124)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(125')이 형성되게 된다.In this case, an n + amorphous silicon
이때, 상기 더미패턴(114)과 공통전극라인 및 패드부 라인(116p, 117p) 상부의 게이트절연막(115a)이 제거됨에 따라 상기 더미패턴(114)과 공통전극라인 및 패드부 라인(116p, 117p)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(140a)과 제 2 콘택홀(미 도시) 및 제 3, 제 4 콘택홀(140c, 140d)이 형성되게 된다.In this case, the
다음으로, 도 4c 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 액티브패턴(124)이 형성된 어레이 기판(110) 전면에 제 2 도전막과 제 3 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 3 마스크공정)과 리프트-오프(lift off)공정을 적용함으로써 한번의 마스크공정으로 상기 어레이 기판(110)의 화소부에 상기 제 3 도전막으로 이루어진 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 및 데이터라인(117)을 형성하는 한편, 상기 어레이 기판(110)의 화소부에 상기 제 2 도전막으로 이루어진 공통전극(108), 화소전극(118), 공통전극라인(108L) 및 화소전극라인(118L)을 형성하게 된다.Next, as shown in FIGS. 4C and 5C, after the second conductive film and the third conductive film are formed on the entire surface of the
이때, 상기 데이터라인(117)은 상기 게이트라인(116)과 교차하여 화소영역을 정의하는 동시에 상기 제 1 콘택홀(140a)을 통해 그 하부의 더미패턴(114)과 전기적으로 접속하며, 상기 공통전극라인(108L)은 상기 제 2 콘택홀(140b)을 통해 상기 제 1 라인(108a)에 전기적으로 접속하게 된다.In this case, the
또한, 상기 제 3 마스크공정을 통해 상기 어레이 기판(110)의 패드부에 상기 제 2 도전막으로 이루어진 데이터패드전극(127p) 및 게이트패드전극(126p)을 형성하게 된다.In addition, the
이때, 상기 데이터패드전극(127p) 및 게이트패드전극(126p)은 각각 상기 제 3 콘택홀(140c) 및 제 4 콘택홀(140d)을 통해 그 하부의 데이터패드라인(117p) 및 게이트패드라인(116p)에 전기적으로 접속하게 된다.In this case, the
이때, 상기 제 3 도전막으로 이루어진 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 및 데이터라인(117) 하부에는 상기 제 2 도전막으로 이루어진 소오스전극 패턴(122')과 드레인전극패턴(123') 및 데이터라인패턴(117')이 각각 형성되어 있다.In this case, a
또한, 전술한 바와 같이 상기 데이터라인(117), 구체적으로 상기 데이터라인패턴(117') 하부에는 상기 제 1 도전막으로 이루어진 더미패턴(114)이 형성되어 있으며, 상기 더미패턴(114)은 게이트절연막(115a)에 형성된 제 1 콘택홀(140a)을 통해 상기 데이터라인(117)과 전기적으로 접속하게 된다. 이때, 본 발명의 실시예는 상기 제 1 콘택홀(140a)이 상기 더미패턴(114)의 상, 하단에 하나씩 위치하도록 형성된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 1 콘택홀(140a)은 2번에 걸친 식각에 의해 상기 데이터라인(117)의 일부영역이 오픈(open)되는 단선불량이 발생하더라도 하부의 더미패턴(114)과 연결되어 셀프 리페어 되도록 2개 이상으로 구성할 수 있다.In addition, as described above, a
그리고, 상기 공통전극(108), 화소전극(118), 공통전극라인(108L), 화소전극라인(118L), 게이트패드전극(126p) 및 데이터패드전극(127p)을 제외한 어레이 기판(110) 전면에는 소정의 절연물질로 이루어진 보호막(115b)이 형성되게 된다.The front surface of the
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치는 액티브 테일이 존재하지 않아 데이터라인(117)의 신호간섭이 없으며 상기 액티브 테일 폭만큼 개구율이 증가하게 된다.As described above, in the transverse electric field type liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, since no active tail is present, there is no signal interference of the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치는 웨이브 노이즈가 발생하지 않아 고화질의 액정표시장치를 제작 할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the transverse electric field type liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention does not generate wave noise and provides an effect of manufacturing a high quality liquid crystal display device.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치는 데이터라인(117) 하부에 더미패턴(114)을 형성하여 제 1 콘택홀(140a)을 통해 데이터라인(117)과 연결되도록 함으로써 2번에 걸친 식각에 의해 발생하는 데이터라인(117)의 단선불량을 셀프 리페어 할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the horizontal field type liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention forms a
여기서, 상기 제 3 마스크공정은 하프-톤 마스크 및 리프트-오프공정을 이용함으로써 한번의 마스크공정을 통해 상기 소오스전극(122), 드레인전극(123), 데이터라인(117), 공통전극(108), 화소전극(118), 공통전극라인(108L), 화소전극라인(118L), 게이트패드전극(126p), 데이터패드전극(127p) 및 보호막(115b)을 형성할 수 있게 되는데, 이하 도면을 참조하여 상기 제 3 마스크공정을 상세히 설명한다.Here, the third mask process uses a half-tone mask and a lift-off process so that the
도 7a 내지 도 7h는 도 4d 및 도 4c 및 도 5c에 도시된 어레이 기판에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 제 3 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도이다.7A to 7H are cross-sectional views illustrating a third mask process according to an exemplary embodiment of the present invention in the array substrate illustrated in FIGS. 4D, 4C, and 5C.
도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 액티브패턴(124)이 형성된 어레이 기판(110) 전면에 제 2 도전막(130)과 제 3 도전막(150)을 형성한다.As shown in FIG. 7A, the second
이때, 상기 제 3 도전막(150)은 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인을 구성하기 위해 구리와 같은 저저항 불투명 도전물질로 이루어질 수 있으며, 상기 제 2 도전막(130)은 상기 구리의 확산을 방지하고 부착(adhesion)특성을 향상시키기 위해 몰리브덴 티타늄(MoTi)과 같은 도전물질로 이루어질 수 있다.In this case, the third
이후, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 어레이 기판(110) 전면에 포토레지스트와 같은 감광성물질로 이루어진 제 2 감광막(270)을 형성한 후 본 발명의 실시예에 따른 제 2 하프-톤 마스크(280)를 통해 상기 제 2 감광막(270)에 선택적으로 광을 조사한다.Subsequently, as shown in FIG. 7B, after forming the
이때, 본 발명의 실시예에 사용한 상기 제 2 하프-톤 마스크(280)에는 조사된 광을 모두 투과시키는 제 1 투과영역(I)과 광의 일부만 투과시키고 일부는 차단하는 제 2 투과영역(II) 및 조사된 모든 광을 차단하는 차단영역(III)이 마련되어 있으며, 상기 제 2 하프-톤 마스크(280)를 투과한 광만이 상기 제 2 감광막(270)에 조사되게 된다.In this case, the second half-
이어서, 상기 제 2 하프-톤 마스크(280)를 통해 노광된 제 2 감광막(270)을 현상하고 나면, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 차단영역(III)과 제 2 투과영역(II)을 통해 광이 모두 차단되거나 일부만 차단된 영역에는 소정 두께의 제 1 감광막패턴(270a) 내지 제 7 감광막패턴(270g)이 남아있게 되고, 모든 광이 투과된 제 1 투과영역(I)에는 상기 제 2 감광막이 완전히 제거되어 상기 제 3 도전막(150) 표면이 노출되게 된다.Subsequently, after the
이때, 상기 차단영역(III)에 형성된 제 1 감광막패턴(270a) 내지 제 4 감광막패턴(270d)은 제 2 투과영역(II)을 통해 형성된 제 5 감광막패턴(270e) 내지 제 7 감광막패턴(270g)보다 두껍게 형성된다. 또한, 상기 제 1 투과영역(I)을 통해 광이 모두 투과된 영역에는 제 2 감광막이 완전히 제거되는데, 이것은 포지티브 타입의 포토레지스트를 사용했기 때문이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 네거티브 타입의 포토레지스트를 사용하여도 무방하다.In this case, the
다음으로, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 형성된 제 1 감광막패턴(270a) 내지 제 7 감광막패턴(270g)을 마스크로 하여, 그 하부에 형성된 제 2 도전막과 제 3 도전막을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 게이트전극(121) 상부에 상 기 제 3 도전막으로 이루어지며 각각 상기 액티브패턴(124)의 소오스영역과 드레인영역에 전기적으로 접속하는 소오스전극(122)과 드레인전극(123)이 형성되게 된다.Next, as shown in FIG. 7D, the second conductive film and the third conductive film formed below are selectively formed using the first
또한, 상기 어레이 기판(110)의 화소부에 상기 제 3 도전막으로 이루어지며 상기 게이트라인(116)과 교차하여 화소영역을 정의하는 한편, 상기 제 1 콘택홀을 통해 그 하부의 더미패턴(114)과 전기적으로 접속하는 데이터라인(117)이 형성되게 된다.In addition, the pixel region of the
이때, 상기 화소영역에는 상기 제 2 도전막으로 이루어지며 교대로 배치되어 횡전계를 발생하는 공통전극(108)과 화소전극(118)이 형성되는 한편, 상기 제 2 도전막으로 이루어지며 상기 게이트라인(116)과 실질적으로 동일한 방향으로 배치되어 각각 상기 공통전극(108) 및 화소전극(118)의 일측과 연결되는 공통전극라인(미도시) 및 화소전극라인(118L)이 형성되게 된다.In this case, the
또한, 패드부의 어레이 기판(110)에는 상기 제 2 도전막으로 이루어지며 각각 상기 제 3 콘택홀 및 제 4 콘택홀을 통해 하부의 데이터패드라인(117p) 및 게이트패드라인(116p)과 전기적으로 접속하는 데이터패드전극(127p) 및 게이트패드전극(126p)이 형성되게 된다.In addition, the pad
이때, 상기 제 3 도전막으로 이루어진 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 및 데이터라인(117) 하부에는 상기 제 2 도전막으로 이루어지며 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 및 데이터라인(117)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 소오스전극패턴(122')과 드레인전극패턴(123') 및 데이터라인패턴(117')이 각각 형성되게 된다.In this case, the
또한, 상기 제 2 도전막으로 이루어진 공통전극(108), 화소전극(118), 공통전극라인, 화소전극라인(118L), 게이트패드전극(126p) 및 데이터패드전극(127p) 상부에는 상기 제 3 도전막으로 이루어지며 상기 공통전극(108), 화소전극(118), 공통전극라인, 화소전극라인(118L), 게이트패드전극(126p) 및 데이터패드전극(127p)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 공통전극패턴(108'), 화소전극패턴(118'), 공통전극라인패턴(미도시), 화소전극라인패턴(118L'), 게이트패드전극패턴(126p') 및 데이터패드전극패턴(127p')이 형성되게 된다.In addition, the third electrode may be disposed on the
그리고, 계속하여 상기 제 3 마스크공정을 이용하여 상기 n+ 비정질 실리콘 박막패턴을 선택적으로 제거함으로써 상기 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 상기 액티브패턴(124)의 소오스/드레인영역과 상기 소오스/드레인전극(122, 123) 사이를 오믹-콘택(ohmic contact)시키는 오믹-콘택층(125n)을 형성하게 된다.Subsequently, the n + amorphous silicon thin film pattern is selectively removed by using the third mask process to form the n + amorphous silicon thin film, and the source / drain regions and the source / drain electrodes of the active pattern 124 ( An
이후, 상기 제 1 감광막패턴(270a) 내지 제 7 감광막패턴(270g)의 일부를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 투과영역(II)의 제 5 감광막패턴 내지 제 7 감광막패턴이 완전히 제거되게 된다.Subsequently, when the ashing process of removing a portion of the
이때, 상기 제 1 감광막패턴 내지 제 4 감광막패턴은 상기 제 5 감광막패턴 내지 제 7 감광막패턴의 두께만큼이 제거된 제 8 감광막패턴(270a') 내지 제 11 감광막패턴(270d')으로 상기 차단영역(III)에 대응하는 소정영역에만 남아있게 된다.In this case, the first photoresist pattern to the fourth photoresist pattern include the
그리고, 도 7f에 도시된 바와 같이, 상기 제 8 감광막패턴(270a') 내지 제 11 감광막패턴(270d')이 남아있는 상기 어레이 기판(110) 전면에 소정의 절연물질로 이루어진 보호막(115b)을 형성한다.As shown in FIG. 7F, the
이후, 도 7g에 도시된 바와 같이, 리프트-오프공정을 통해 상기 제 8 감광막패턴 내지 제 11 감광막패턴을 제거하게 되는데, 이때 상기 차단영역(III)의 제 8 감광막패턴 내지 제 11 감광막패턴 상부에 증착된 보호막은 상기 제 8 감광막패턴 내지 제 11 감광막패턴과 함께 제거되게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 7G, the eighth photosensitive film pattern to the eleventh photosensitive film pattern are removed through a lift-off process, wherein the eighth photosensitive film pattern of the blocking region III is disposed on the eighth photosensitive film pattern. The deposited protective film is removed together with the eighth to eleventh photoresist patterns.
다음으로, 도 7h에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 도전막을 식각하여 상기 공통전극패턴, 화소전극패턴, 공통전극라인패턴, 화소전극라인패턴, 게이트패드전극패턴 및 데이터패드전극패턴을 선택적으로 제거함으로써 상기 공통전극(108), 화소전극(118), 공통전극라인, 화소전극라인(118L), 게이트패드전극(126p) 및 데이터패드전극(127p) 표면을 외부로 노출시키게 된다.Next, as shown in FIG. 7H, the third conductive layer is etched to selectively remove the common electrode pattern, the pixel electrode pattern, the common electrode line pattern, the pixel electrode line pattern, the gate pad electrode pattern, and the data pad electrode pattern. Accordingly, the surfaces of the
이와 같이 구성된 상기 본 발명의 실시예의 어레이 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트에 의해 컬러필터 기판과 대향하여 합착되게 되는데, 이때 상기 컬러필터 기판에는 상기 박막 트랜지스터와 게이트라인 및 데이터라인으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스와 적, 녹 및 청색의 컬러를 구현하기 위한 컬러필터가 형성되어 있다.The array substrate according to the embodiment of the present invention configured as described above is bonded to the color filter substrate by a sealant formed on the outer side of the image display area. Black matrix to prevent leakage and color filter for red, green and blue color are formed.
이때, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 합착은 상기 컬러필터 기판 또는 어레이 기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.At this time, the bonding of the color filter substrate and the array substrate is made through a bonding key formed on the color filter substrate or the array substrate.
전술한 바와 같이 상기 본 발명의 실시예는 액티브패턴으로 비정질 실리콘 박막을 이용한 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 상기 액티브패턴으로 다결정 실리콘 박막을 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에도 적용된다.As described above, the embodiment of the present invention describes an amorphous silicon thin film transistor using an amorphous silicon thin film as an active pattern, for example. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention provides a polycrystalline silicon thin film as the active pattern. The same applies to the polysilicon thin film transistors used.
또한, 본 발명은 액정표시장치뿐만 아니라 박막 트랜지스터를 이용하여 제작하는 다른 표시장치, 예를 들면 구동 트랜지스터에 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes; OLED)가 연결된 유기전계발광 디스플레이장치에도 이용될 수 있다.In addition, the present invention can be used not only in liquid crystal display devices but also in other display devices fabricated using thin film transistors, for example, organic light emitting display devices in which organic light emitting diodes (OLEDs) are connected to driving transistors. have.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Many details are set forth in the foregoing description but should be construed as illustrative of preferred embodiments rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and their equivalents.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도.1 is an exploded perspective view schematically showing a general liquid crystal display device.
도 2는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.2 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a general transverse electric field type liquid crystal display device;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.3 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a transverse electric field type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 상기 도 3에 도시된 어레이 기판의 IIIa-IIIa'선, IIIb-IIIb선 및 IIIc-IIIc선에 따른 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도.4A to 4C are cross-sectional views sequentially showing manufacturing processes taken along lines IIIa-IIIa ', IIIb-IIIb and IIIc-IIIc of the array substrate shown in FIG.
도 5a 내지 도 5c는 상기 도 3에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도.5A to 5C are plan views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 3.
도 6a 내지 도 6f는 상기 도 4b 및 도 5b에 도시된 어레이 기판에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도.6A through 6F are cross-sectional views illustrating a second mask process according to an embodiment of the present invention in the array substrate shown in FIGS. 4B and 5B.
도 7a 내지 도 7h는 상기 도 4c 및 도 5c에 도시된 어레이 기판에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 제 3 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도.7A to 7H are cross-sectional views illustrating a third mask process according to an embodiment of the present invention in the array substrate shown in FIGS. 4C and 5C.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
108 : 공통전극 108l : 공통전극라인108: common electrode 108l: common electrode line
108L : 공통라인 110 : 어레이 기판108L: common line 110: array substrate
114 : 더미패턴 116 : 게이트라인114: dummy pattern 116: gate line
117 : 데이터라인 118 : 화소전극117
118l : 화소전극라인 121 : 게이트전극118l: pixel electrode line 121: gate electrode
122 : 소오스전극 123 : 드레인전극122
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090069675A KR101604271B1 (en) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090069675A KR101604271B1 (en) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110012112A true KR20110012112A (en) | 2011-02-09 |
KR101604271B1 KR101604271B1 (en) | 2016-03-25 |
Family
ID=43772080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090069675A KR101604271B1 (en) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101604271B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170010161A (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device and method for fabricating the same |
-
2009
- 2009-07-29 KR KR1020090069675A patent/KR101604271B1/en active IP Right Grant
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170010161A (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device and method for fabricating the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101604271B1 (en) | 2016-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI401514B (en) | In-plane switching mode liquid crystal display and method for fabricating the same | |
KR100978263B1 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR101048927B1 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
KR20080062927A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR100983716B1 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR20070071163A (en) | Method of fabricating liquid crystal display device | |
US7906782B2 (en) | Liquid crystal display device | |
KR20100069432A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR20090044467A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR20080075717A (en) | Method of fabricating in plane switching mode liquid crystal display device | |
KR20110070564A (en) | In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR20120072817A (en) | Liquid crystal display device | |
KR101333594B1 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR20090041799A (en) | Fringe field switching liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR101234214B1 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR101604271B1 (en) | In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR20090053609A (en) | In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR101622180B1 (en) | In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR101697587B1 (en) | In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR20090016340A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR101604273B1 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR101849572B1 (en) | Method of fabricating liquid crystal display device | |
KR20090061469A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR101358221B1 (en) | In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR20090054277A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |