KR20110068271A - Thin film transistor array substrate and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박막트랜지스터 어레이기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a thin film transistor array substrate and a method for manufacturing the same.
현재는 박막트랜지스터(Thin-Film-Transistor)와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 매트릭스 방식으로 배열된 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다. Currently, an active matrix liquid crystal display device having a thin film transistor (Thin-Film-Transistor) and pixel electrodes connected to the thin film transistor in a matrix manner is attracting the most attention due to its excellent resolution and ability to implement video.
이러한 종래기술에 따른 액정표시장치의 구조에 대해 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. The structure of the liquid crystal display according to the related art will be described with reference to FIG. 1 as follows.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 데이터라인 지역에서의 빛샘이 발생하는 경우를 도시한 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display according to the prior art, which is a schematic cross-sectional view showing a case where light leakage occurs in a data line area.
종래기술에 따른 횡전계방식(IPS: In-Plane Switching)의 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 화소영역과 화소영역상에 형성된 화소전극(23)과 이 화소전극(23)과 일정간격만큼 이격된 위치, 즉 동일 평면 또는 다른 층에 형성된 공통전극(21)과 스위칭소자인 박막트랜지스터(미도시)를 포함한 어레이배선들 및 배 향막(25)이 형성된 하부기판(11)과, 블랙매트릭스(43)와 서브 컬러필터(미도시: R, G, B)를 포함한 컬러필터(미도시)을 포함하는 상부기판(41)으로 구성되며, 상기 하부기판 (11)과 상부기판 (41)사이에는 액정(51)이 충진되어 있다. The liquid crystal display device of the in-plane switching (IPS) according to the prior art, as shown in Figure 1, the
여기서, 상기 하부기판(11)은 박막트랜지스터 어레이 기판이라고도 하며, 스위칭소자인 박막트랜지스터(미도시)가 매트릭스 형태로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트 라인(미도시)과 데이터 라인(13)이 형성된다. Here, the
그리고, 종래기술에 따른 액정표시장치의 박막트랜지스터 어레이기판은 광이 투과되어 화상을 표시하는 영역인 표시영역, 즉 구동영역과, 광이 블랙 매트릭스에 의해 차단되어 화상이 표시되지 않는 비표시영역, 즉 비구동영역으로 구분될 수 있다. In addition, the thin film transistor array substrate of the liquid crystal display according to the related art has a display area, ie, a driving area, in which light is transmitted to display an image, a non-display area in which light is blocked by a black matrix, and an image is not displayed. That is, it can be divided into a non-driving area.
이때, 상기 비구동영역은 상기 구동영역 즉, 화소전극(23)과 공통전극(21) 사이에서 발생되는 전계로 인해 액정이 구동되는 영역과 상이하게 데이터 라인(13)과 화소전극(23) 사이에 발생되는 전계로 인해 액정이 구동된다. 이와 같이 비구동영역에서 구동영역과 상이한 전계가 발생되면, 액정을 원하는 방향으로 제어할 수 없게 되어 원하지 않는 광이 투과하게 되어 빛샘이 발생된다. 따라서, 비구동영역의 빛샘을 차단하기 위해 상기 상부기판(41)에 블랙 매트릭스(43)를 형성한다. In this case, the non-driving area is different from the
상기 구성으로 이루어진 종래기술에 따른 액정표시장치에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다. According to the liquid crystal display device according to the prior art made of the above configuration has the following problems.
종래기술에 따른 액정표시장치의 구동영역에 대한 빛샘은 상부 기판에 마련 된 블랙 매트릭스에 의해 차단되는 데, 만약 상부 기판 및 하부 기판의 합착시 발생될 수 있는 오정렬등으로 인해 빛샘이 발생하게 된다. Light leakage to the driving region of the liquid crystal display according to the prior art is blocked by the black matrix provided on the upper substrate, the light leakage is generated due to misalignment that may occur when the upper substrate and the lower substrate is bonded.
또한, 이렇게 발생될 수 있는 빛샘을 막기 위해, 블랙매트릭스의 폭을 넓게 하는 경우에는 개구율이 감소하게 되는 문제점이 있다. In addition, in order to prevent light leakage that may be generated in this way, when the width of the black matrix is widened, there is a problem that the aperture ratio is reduced.
따라서, 원하는 전계를 형성할 수 없게 되면 액정을 제어할 수 없게 되어 원하지 않는 빛을 투과하게 되는 데, 종래기술에 따른 액정표시장치의 구조 특성상 픽셀에는 이러한 원하는 전계를 형성할 수 없는 부분이 존재하게 된다. Therefore, when the desired electric field cannot be formed, the liquid crystal cannot be controlled to transmit unwanted light. Due to the structural characteristics of the liquid crystal display device according to the related art, the pixel cannot form such a desired electric field. do.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 차폐패턴을 적용하여 빛샘을 방지할 수 있으며 개구율을 향상시킬 수 있는 박막트랜지스터 어레이기판 및 그의 제조방법을 제공함에 있다. An object of the present invention for solving the above problems is to provide a thin film transistor array substrate and a method of manufacturing the same that can prevent light leakage by applying a shielding pattern and improve the aperture ratio.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막트랜지스터 어레이기판은 기판상에 형성되고, 화소영역을 정의하기 위해 서로 교차하도록 배열되는 게이트라인 및 데이터라인과, 상기 게이트 라인과 데이터라인이 교차하는 부분에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접속되고, 상기 화소영역에 배열되는 화소전극과, 상기 데이터라인 상부에 오버랩되도록 형성되는 차폐패턴 및 상기 화소영역 내에서 상기 화소전극과 교대로 배치하여 횡전계를 발생시키며, 상기 차폐 패턴 상부에 형성되는 공통전극을 포함한다. A thin film transistor array substrate according to the present invention for achieving the above object is formed on the substrate, the gate line and data line arranged to cross each other to define a pixel region, and the portion where the gate line and the data line intersect A thin film transistor, a pixel electrode connected to the drain electrode of the thin film transistor, arranged in the pixel region, a shielding pattern formed to overlap the upper portion of the data line, and alternately arranged in the pixel region. Thereby generating a transverse electric field, and including a common electrode formed on the shielding pattern.
상기 차폐패턴은 포토 아크릴막으로 형성된다. The shielding pattern is formed of a photo acrylic film.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막트랜지스터 어레이기판의 제조방법은 기판 상에 게이트 전극, 공통라인을 형성하는 단계와, 상기 공통라인 및 게이트 전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막이 형성된 기판 상에 데이터 라인, 반도체 패턴, 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 소스 및 드레인 전극이 형성된 기판 상에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막이 형성된 기판 상에 상기 드레인 전극을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀이 형성된 기판 상에 상기 데이터 라인에 상응하도록 차폐 패턴을 형성하는 단계와, 상기 차폐패턴이 형성된 기판 상에 공통전극, 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor array substrate, the method comprising: forming a gate electrode and a common line on a substrate, and forming a gate insulating layer on the substrate on which the common line and the gate electrode are formed. Forming a data line, a semiconductor pattern, a source and a drain electrode on the substrate on which the gate insulating film is formed; forming a protective film on the substrate on which the source and drain electrodes are formed; Forming a contact hole exposing the drain electrode, forming a shielding pattern corresponding to the data line on the substrate on which the contact hole is formed, and forming a common electrode and a pixel electrode on the substrate on which the shielding pattern is formed. Forming a step.
상기 차폐패턴을 형성하는 단계는 상기 콘택홀이 형성된 기판 상에 패턴형성용 물질을 형성하는 단계와, 상기 패턴형성용 물질이 형성된 기판 상에 오목부패턴이 형성된 소프트몰드를 정렬한 후 상기 패턴물질층에 상기 소프트몰드를 콘택시키는 단계와, 상기 소프트 몰드와 패턴물질층이 형성된 기판을 분리하는 단계를 포함한다. The forming of the shielding pattern may include forming a pattern forming material on the substrate on which the contact hole is formed, and aligning the soft mold having the recess pattern formed on the substrate on which the pattern forming material is formed. Contacting the soft mold to a layer, and separating the soft mold and the substrate on which the pattern material layer is formed.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막트랜지스터 어레이기판의 제조방법은 기판 상에 게이트 전극, 공통라인을 형성하는 단계와, 상기 공통라인 및 게이트 전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막이 형성된 기판 상에 데이터 라인, 반도체 패턴, 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 소스 및 드레인 전극이 형성된 기판 상에 보호막을 형성하 는 단계와, 상기 보호막이 형성된 기판에 상기 드레인 전극을 노출하는 콘택홀 및 상기 데이터라인에 상응하도록 차폐 패턴을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀 및 차폐패턴이 형성된 기판 상에 공통전극 및 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor array substrate, the method comprising: forming a gate electrode and a common line on a substrate, and forming a gate insulating layer on the substrate on which the common line and the gate electrode are formed. Forming a data line, a semiconductor pattern, a source and a drain electrode on the substrate on which the gate insulating film is formed, forming a protective film on the substrate on which the source and drain electrodes are formed, and forming a protective film on the substrate on which the protective film is formed. Forming a shielding pattern corresponding to the contact hole and the data line exposing the drain electrode, and forming a common electrode and a pixel electrode on the substrate on which the contact hole and the shielding pattern are formed.
상기 차폐패턴 및 콘택홀을 형성하는 단계는 상기 보호막이 형성된 기판 상에 패턴물질층을 형성하는 단계와, 상기 패턴형성용 물질이 형성된 기판 상에 오목부패턴 및 볼록부패턴이 형성된 소프트몰드를 정렬한 후 상기 패턴물질층에 상기 소프트몰드를 콘택시키는 단계와, 상기 소프트 몰드와 패턴물질층이 형성된 기판을 분리하여 상기 패턴물질층에 오목부 및 콘택패턴을 형성하는 단계와, 상기 오목부 및 콘택패턴을 식각 마스크로 상기 패턴물질층을 식각하여 형성하는 단계를 포함한다. The forming of the shielding pattern and the contact hole may include forming a pattern material layer on the substrate on which the protective film is formed, and aligning the soft mold having the concave portion pattern and the convex portion pattern on the substrate on which the pattern forming material is formed. And then contacting the soft mold to the pattern material layer, separating the soft mold and the substrate on which the pattern material layer is formed to form recesses and contact patterns on the pattern material layer, and the recesses and contacts. Etching the pattern material layer by using a pattern as an etch mask.
상술한 바와 같은 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법은 데이터 라인(18c) 상에 차폐패턴을 형성함으로써, 차폐패턴이 데이터 라인(18c)과 화소전극 간의 신호를 차폐하여 데이터 라인(18c)과 인접한 영역에서 발생되는 액정 비구동영역을 폭을 줄일 수 있게 되고, 이에 상응하도록 형성되는 블랙 매트릭스(143)의 폭을 줄일 수 있게 되어 개구율이 향상되는 효과가 있다. In the above-described thin film transistor array substrate and a method of manufacturing the same, a shielding pattern is formed on the
이하는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도 및 단면도이다. 2A and 2B are plan and cross-sectional views illustrating a thin film transistor array substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막트랜지스터 어레이기판은 기판(10)상에 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 라인(12a)과 데이터라인(18c)이 형성되어 있다. 상기 게이트라인(12a)과 데이터라인(18c)의 교차영역에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 화소영역 내에는 횡전계를 발생시켜 액정(미도시)을 구동시키는 공통전극(26b)과 화소전극(26a)이 배치되고 있다. 2A and 2B, in the thin film transistor array substrate according to the present invention,
상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 라인(12a)과 일체형으로 형성된 게이트 전극(12a)과, 상기 데이터라인(18c)에 연결된 소스 전극(18b) 및 상기 소스 전극(18b)과 대향하도록 형성된 드레인 전극(18a)과, 상기 게이트 전극(12a)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소스전극(18b)과 드레인 전극(18a)간의 채널영역을 형성하는 액티브층(16a)을 포함한다. The thin film transistor includes a
상기 공통전극(26b)은 상기 화소영역 내로 분기되어 화소전극(26a)과 교대로 배치되고, 데이터 라인(18c)과 오버랩되도록 상부에 형성되며, 게이트 라인(12a)과 평행하게 배치되는 공통라인(12b)과 제1 콘택홀(22c)을 통해 연결된다. The
상기 화소전극(26a)은 일측이 상기 공통전극(26b)과 교대로 배치되도록 형성되고, 다른 일측은 상기 공통라인(12b)과 오버랩되도록 형성된 연결배선과 일체형으로 형성되고, 연결배선은 제2 콘택홀(22a)을 통해 드레인 전극(18a)과 연결된다. The
상기 게이트라인(12a)과 데이터라인(18c)은 구동회로부 쪽으로 연장되어 각각 해당하는 게이트 패드라인(12c)과 데이터 패드라인(미도시)에 연결되며, 상기 게이트패드라인(12c)은 게이트 콘택홀(22b)을 통해 상기 구동회로부로부터 주사신호를 인가받는 게이트 패드전극(26c)과 전기적으로 접속되고, 상기 데이터패드라인(미도시)은 데이터 콘택홀(미도시)을 통해 상기 구동회로부터로 데이터신호를 인가받는 데이터 패드전극(미도시)과 전기적으로 접속된다. The
그리고, 데이터라인(18c) 상에 공통전극(26b)을 형성하고, 데이터 라인(18c)과 공통전극(26b) 사이에 차폐패턴(24b)을 형성한다. The
이와 같이, 데이터 라인(18c) 상에 공통전극(26b)을 형성함으로써, 공통전극(26b)이 데이터 라인(18c)과 화소전극 간의 신호를 차폐하여 데이터 라인(18c)과 인접한 영역에서 발생되는 액정 비구동영역을 폭을 줄일 수 있게 되고, 이에 상응하도록 형성되는 블랙 매트릭스(143)의 폭을 줄일 수 있게 되어 개구율이 향상된다. As such, by forming the
다음은 본 발명에 따른 차폐 패턴과, 데이터 라인 상에 형성되는 공통전극이 포함된 박막트랜지스터 어레이기판을 제조하는 방법을 상세히 설명하고자 한다. Next, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate including a shielding pattern and a common electrode formed on a data line will be described in detail.
도 3a 및 도 3b 내지 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 순차적으로 도시한 평면도 및 단면도이다. 3A and 3B to 6A and 6B are plan and cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a first embodiment of the present invention.
먼저, 도 3a 및 도 3b는 제1 마스크공정을 수행한 박막 트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도 및 단면도이다. First, FIGS. 3A and 3B are plan and cross-sectional views illustrating a thin film transistor array substrate on which a first mask process is performed.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에 게이트 전극(12a), 공통라인(12b), 게이트 패드(12c)가 형성된다. As shown in FIGS. 3A and 3B, a
한편, 상기 기판(10)은 게이트 패드가 형성되는 영역(G-Pad), 데이터 라인이 형성되는 영역(D-line), 화소영역(PXL), 커패시터가 형성되는 영역(Cst), 박막 트랜지스터가 형성되는 영역(TFT)으로 구분 정의되어 있다. The
상기 게이트 전극(12a), 공통라인(12b), 게이트 패드(12c)는 기판(10) 상에 제1 금속층 및 포토 레지스트를 순차적으로 형성하고, 상기 포토 레지스트에 제1 마스크를 이용한 사진공정을 수행하여 제1 포토 레지스트 패턴(미도시)를 형성하고, 이를 식각 마스크로 금속막을 식각함으로써 형성된다. The
이어, 게이트 전극(12a), 공통라인(12b) 및 게이트 패드(12c)가 형성된 기판(10) 상에 게이트 절연막(14)을 형성한다. Next, the
이어, 도 4a 및 도 4b는 제2 마스크공정을 수행한 박막 트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도 및 단면도이다. 4A and 4B are plan and cross-sectional views illustrating a thin film transistor array substrate having a second mask process.
그리고, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(14)이 형성된 기판(10)상에 데이터 라인(18c), 소스 및 드레인 전극(18b, 18a), 반도체패턴(16a)을 형성하고, 상기 데이터 라인(18c), 소스 및 드레인 전극(18b, 18a)이 형성된 기판(10)상에 보호막(20)을 형성한다. 4A and 4B, the
상기 반도체 패턴(16a)은 소스 및 드레인 전극(18b, 18a) 및 데이터라인(18c) 하부 각각에 형성된다. The
상기 데이터 라인(18c), 소스 및 드레인 전극(18b, 18a), 반도체패턴(16a)의 형성방법에 대해 다음에서 보다 상세히 설명한다. A method of forming the
먼저, 게이트 절연막(14)이 형성된 기판(10) 상에 반도체층, 제2 금속층 및 제2 포토레지스트 패턴을 순차적으로 형성한다. First, a semiconductor layer, a second metal layer, and a second photoresist pattern are sequentially formed on the
이때, 반도체층은 비정질 실리콘층 및 n+ 비정질 실리콘층으로 형성된다. In this case, the semiconductor layer is formed of an amorphous silicon layer and an n + amorphous silicon layer.
그리고, 제2 포토레지스트 패턴은 제2 금속층이 형성된 기판상에 포토레지스트를 형성한 후 제2 마스크(미도시)를 이용한 사진공정으로 형성된다. 이때, 상기 제2 마스크는 광을 투과시키는 투과영역과, 광의 일부분은 투과시키고 일부분은 차단시키는 반투과영역과, 광을 차단시키는 차단영역을 포함하는 3개의 서로 다른 투과율을 갖는 마스크를 사용한다. 차단영역에는 포토레지스트가 그대로 잔존하고 있고, 반투과영역에는 차단영역의 포토레지스트보다 낮은 두께로 잔존하고, 투과영역에는 포토레지스트가 잔존하지 않는다. 따라서, 차단영역은 데이터라인이 형성될 영역, 소스 및 드레인 전극이 형성될 영역에 배치되고, 반투과영역은 박막트랜지스터의 채널영역에 배치되고, 투과영역은 상기 차단영역과 반투과영역이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역에 배치된다. The second photoresist pattern is formed by a photo process using a second mask (not shown) after forming the photoresist on the substrate on which the second metal layer is formed. In this case, the second mask uses a mask having three different transmittances including a transmission region for transmitting light, a semi-transmission region for transmitting a portion of light and blocking a portion of the light, and a blocking region for blocking light. The photoresist remains as it is in the blocking region. The photoresist remains in a semi-transmissive region at a thickness lower than that of the blocking region, and no photoresist remains in the transmissive region. Therefore, the blocking region is disposed in the region where the data line is to be formed, the region in which the source and drain electrodes are to be formed, the transflective region is disposed in the channel region of the thin film transistor, and the transmissive region is disposed in the blocking region and the transflective region. It is placed in the remaining area except the area.
이어, 기판(10)상에 제2 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 제2 금속층, 반도체층을 식각하여 데이터라인(18c), 반도체 패턴(16a), 소스/드레인전극 패턴을 형성한다. Subsequently, the second metal layer and the semiconductor layer are etched using the second photoresist pattern as an etch mask to form the
이어, 제2 포토레지스트 패턴을 에싱하여 제3 포토레지스트 패턴을 형성한다. 이때, 채널이 형성될 영역에 형성된 제2 포토레지스트 패턴은 상기 에싱공정시 모두 제거되어 채널이 형성될 영역에 형성된 소스/드레인전극 패턴의 제2 금속층이 노출된다. The second photoresist pattern is then ashed to form a third photoresist pattern. In this case, all of the second photoresist patterns formed in the region where the channel is to be formed are removed during the ashing process to expose the second metal layer of the source / drain electrode pattern formed in the region where the channel is to be formed.
이어, 상기 제3 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 노출된 소스/드레인전극 패턴의 제2 금속층을 식각하여 소스/드레인전극(18b, 18a)을 형성한다. Subsequently, the second metal layer of the source / drain electrode pattern exposing the third photoresist pattern as an etch mask is etched to form source /
그리고, 제3 포토레지스트 패턴을 스크립공정을 통해 제거한다. Then, the third photoresist pattern is removed through a script process.
다음은 도 5a 및 도 5b는 제3 마스크공정을 수행한 박막 트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도 및 단면도이다. 5A and 5B are plan and cross-sectional views illustrating a thin film transistor array substrate having a third mask process.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(18c), 소스 및 드레인 전극(18b, 18a)이 형성된 기판(10)상에 제1 및 제2 콘택홀(22a, 22b)을 형성한다. As shown in FIGS. 5A and 5B, first and
상기 제1 콘택홀(22a) 및 제2 콘택홀(22b)은 상기 보호막(22)을 패터닝하여 드레인 전극(18a) 및 게이트 패드(12c)를 각각 노출한다. The
상기 제1 및 제2 콘택홀(22a, 22b)은 상기 보호막(20)상에 포토레지스트를 형성하고, 상기 포토 레지스트에 제3 마스크를 이용한 사진공정을 수행하여 제4 포토 레지스트 패턴(미도시)를 형성하고, 이를 식각 마스크로 보호막(22)을 식각함으로써 형성된다. The first and
그리고, 도 6a 및 도 6b는 IPP공정 및 4마스크공정을 통해 차폐패턴(24b), 공통전극(26b) 및 화소전극(26a)이 형성된 박막 트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도 및 단면도이고, 도 7a 내지 도 7d는 상기 차폐패턴(24b), 공통전극(26b) 및 화소전극(26a)의 형성공정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다. 6A and 6B are plan and cross-sectional views illustrating a thin film transistor array substrate on which a
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 콘택홀(22a, 22b)가 형성된 기판(10)상에 차폐패턴을 형성할 패턴물질층(24a)을 형성한다. First, as shown in FIG. 7A, a
이때, 상기 패턴물질층(24a)은 포토 아크릴이 사용된다. In this case, photoacryl is used as the
그리고, 패턴물질층(24a)이 형성된 기판(10)에 대응되도록 배면에 백플레인이 구비되고, 표면에 오목부패턴(100a)을 구비한 소프트 몰드(100)를 준비한다. Then, a backplane is provided on the rear surface to correspond to the
상기 백플레인은 글래스, PET 필름등이 가능하고, 상기 소포트 몰드(100: soft mold)는 PDMS(polydimethylsiloxane), PUA(polyurethane acrylate)와 같은 탄성 중합체를 경화하여 제작할 수 있으며, 그외에도 폴리우레탄(polyurethane), 폴리이미드(polyimides) 등을 사용할 수 있다. The backplane may be made of glass, PET film, etc., and the soot mold (100: soft mold) may be manufactured by curing an elastomer such as PDMS (polydimethylsiloxane) and PUA (polyurethane acrylate), in addition to polyurethane (polyurethane) ), Polyimides and the like can be used.
또한, 소프트 몰드(100)는 표면에 차폐패턴 형성용 오목부(100a)가 구비된다. In addition, the
도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 소프트 몰드(100)과 패턴물질층(24a)이 형성된 기판(10)을 정렬한 후, 상기 소프트 몰드(100)의 표면을 상기 패턴물질층(24a)에 콘택시켜 상기 패턴물질층(24a)에 상기 소프트 몰드(100)의 오목부(100a)의 대응부위를 남겨 차폐패턴(24b)을 형성한다. 여기서, 상기 소프트 몰드(100)와 상기 패턴물질층(24a)이 콘택된 상태에서 열 또는 광을 이용하여 패턴물질층(24a)을 경화할 수 있다. As shown in FIG. 7B, after aligning the
이어, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 차폐 패턴(24b)이 형성된 패턴물질층(24a)으로부터 소프트 몰드(100)를 분리시킴으로써, 차폐 패턴(24b)을 형성한다. Subsequently, as illustrated in FIG. 7C, the
그리고, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 차폐 패턴(24b)이 형성된 기판(10)상에 화소전극(26a), 공통전극(26b), 게이트 패드전극(26c)을 형성함으로써, 본 공정을 완료한다. As shown in FIG. 7D, the
상기 화소전극(26a), 공통전극(26b), 게이트 패드전극(26c)은 상기 차폐 패턴(24b)가 형성된 기판(10)상에 투명도전막인 제3 금속층 및 포토레지스트을 순차적으로 형성하고, 상기 포토 레지스트에 제4 마스크를 이용한 사진공정을 수행하여 상기 제5 포토레지스트 패턴(미도시)를 형성하고, 이를 식각 마스크로 제3 금속층을 식각함으로써 형성된다. The
이때, 게이트 절연막(14) 및 보호막(20)을 사이에 두고 공통라인(12b)와 화소전극(26a)가 오버랩되어 스토리지 커패시터를 형성한다. In this case, the
이와 같은 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법은 데이터 라인(18c) 상에 공통전극(26b)을 형성함으로써, 공통전극(26b)이 데이터 라인(18c)과 화소전극 간의 신호를 차폐하여 데이터 라인(18c)과 인접한 영역에서 발생되는 액정 비구동영역을 폭을 줄일 수 있게 되고, 이에 상응하도록 형성되는 블랙 매트릭스(143)의 폭을 줄일 수 있게 되어 개구율이 향상되는 효과가 있다. Such a thin film transistor array substrate and its manufacturing method form a
다음은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이기판의 제조방법을 상세히 설명한다. Next, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.
도 8a 및 도 8b 내지 도 9a 및 9b에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이기판의 제조방법을 도시한 평면도 및 단면도이다. 8A and 8B to 9A and 9B are plan and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a second embodiment of the present invention.
먼저, 도 8a 및 도 8b는 제2 마스크공정을 수행한 박막트랜지스터 어레이기판을 도시한 평면도이다. 8A and 8B are plan views illustrating a thin film transistor array substrate on which a second mask process is performed.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 기판(10)상에 게이트 전극(12a), 공통라인(12b), 게이트 패드(12c), 게이트 절연막(14), 데이터 라인(18c), 소스 및 드레인 전극(18b, 18a), 반도체패턴(16a), 보호막(20)이 형성된다. 8A and 8B, a
상기 게이트 전극(12a), 공통라인(12b), 게이트 패드(12c), 게이트 절연 막(14), 데이터 라인(18c), 소스 및 드레인 전극(18b, 18a), 반도체패턴(16a), 보호막(20)은 본 발명의 제1 실시예의 제1 및 제2 마스크공정과 동일한 공정을 통해 형성되므로, 이에 대한 설명은 생략한다. The
이어, 도 9a 및 9b는 차폐패턴(24b), 제1 및 제2 콘택홀(24be, 24de), 화소전극(26a), 공통전극(26b), 게이트 패드 전극(26c)이 형성된 박막트랜지스터 어레이기판을 도시한 평면도 및 단면도이고, 도 10a 내지 10e는 차폐패턴(24b), 제1 및 제2 콘택홀(24be, 24de), 화소전극(26a), 공통전극(26b), 게이트 패드 전극(26c)의 형성공정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다. 9A and 9B illustrate a thin film transistor array substrate on which
먼저, 도 10a에 도시된 바와 같이, 보호막(20)이 형성된 기판(10)상에 차폐패턴을 형성할 패턴물질층(24a)을 형성한다. First, as shown in FIG. 10A, a
이때, 상기 패턴물질층(24a)은 포토 아크릴이 사용된다. In this case, photoacryl is used as the
그리고, 패턴물질층(24a)이 형성된 기판(10)에 대응되도록 배면에 백플레인이 구비되고, 표면에 요부패턴을 구비한 소프트 몰드(200)를 준비한다. Then, a backplane is provided on the rear surface to correspond to the
상기 백플레인은 글래스, PET 필름등이 가능하고, 상기 소포트 몰드(200: soft mold)는 PDMS(polydimethylsiloxane), PUA(polyurethane acrylate)와 같은 탄성 중합체를 경화하여 제작할 수 있으며, 그외에도 폴리우레탄(polyurethane), 폴리이미드(polyimides) 등을 사용할 수 있다. The backplane may be made of glass, PET film, and the like. The soft mold (200) may be manufactured by curing an elastomer such as PDMS (polydimethylsiloxane) and PUA (polyurethane acrylate). In addition, polyurethane (polyurethane) ), Polyimides and the like can be used.
또한, 소프트 몰드(200)는 표면에 차폐패턴 형성용 오목부(200a)와 제1 및 제2 콘택홀 형성용 볼록부(200b, 200c)가 구비된다. In addition, the
도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 소프트 몰드(200)과 패턴물질층(24a)이 형 성된 기판(10)을 정렬한 후, 상기 소프트 몰드(200)의 표면을 상기 패턴물질층(24a)에 콘택시켜 상기 패턴물질층(24a)에 상기 소프트 몰드(200)의 오목부(200a) 및 볼록부(200b)의 대응부위를 남겨 오목부(24c) 및 제1 및 제2 콘택패턴(24b, 24d)을 형성한다. 여기서, 상기 소프트 몰드(200)와 상기 패턴물질층(24a)이 콘택된 상태에서 열 또는 광을 이용하여 패턴물질층(24a)을 경화할 수 있다. As shown in FIG. 10B, after aligning the
이어, 도 10c에 도시된 바와 같이, 상기 오목부(24c) 및 제1 및 제2 콘택패턴(24b, 24d)이 형성된 패턴물질층(24a)으로부터 소프트 몰드(100)를 분리시킨다. Next, as illustrated in FIG. 10C, the
그리고, 도 10d에 도시된 바와 같이, 상기 패턴물질층(24a)의 오목부(24c) 및 제1 및 제2 콘택패턴(24b, 24b)을 식각 마스크로 식각하여 제1 및 제2 콘택홀(24be, 24de), 차단패턴(24c)을 형성한다. As shown in FIG. 10D, the
이어, 도 10e에 도시된 바와 같이, 상기 차폐 패턴(24c) 및 제1 및 제2 콘택홀(24be, 24de)이 형성된 기판(10)상에 화소전극(26a), 공통전극(26b), 게이트 패드 전극(26c)을 형성함으로써, 본 공정을 완료한다. Subsequently, as shown in FIG. 10E, the
상기 화소전극(26a), 공통전극(26b), 게이트 패드전극(26c)은 상기 차폐 패턴(24c)가 형성된 기판(10)상에 투명도전막인 제3 금속층 및 포토레지스트을 순차적으로 형성하고, 상기 포토 레지스트에 제4 마스크를 이용한 사진공정을 수행하여 상기 제5 포토레지스트 패턴(미도시)를 형성하고, 이를 식각 마스크로 제3 금속층을 식각함으로써 형성된다. The
이때, 게이트 절연막(14) 및 보호막(20)을 사이에 두고 공통라인(12b)와 화소전극(26a)가 오버랩되어 스토리지 커패시터를 형성한다. In this case, the
이와 같은 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법은 데이터 라인(18c) 상에 공통전극(26b)을 형성함으로써, 공통전극(26b)이 데이터 라인(18c)과 화소전극 간의 신호를 차폐하여 데이터 라인(18c)과 인접한 영역에서 발생되는 액정 비구동영역을 폭을 줄일 수 있게 되고, 이에 상응하도록 형성되는 블랙 매트릭스(143)의 폭을 줄일 수 있게 되어 개구율이 향상되는 효과가 있다. Such a thin film transistor array substrate and its manufacturing method form a
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 데이터라인 지역에서의 빛샘이 발생하는 경우를 도시한 개략적인 단면도1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display according to the prior art, which is a schematic cross-sectional view showing a case where light leakage occurs in a data line region.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도 및 단면도2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view of a thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention.
도 3a 및 도 3b 내지 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 순차적으로 도시한 평면도 및 단면도3A and 3B to 6A and 6B are plan and cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a first embodiment of the present invention.
도 7a 내지 도 7d는 상기 차폐패턴, 공통전극및 화소전극의 형성공정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 단면도들7A to 7D are cross-sectional views illustrating in more detail a process of forming the shielding pattern, the common electrode, and the pixel electrode.
도 8a 및 도 8b 내지 도 9a 및 9b에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이기판의 제조방법을 도시한 평면도 및 단면도8A and 8B to 9A and 9B are plan and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a second embodiment of the present invention.
도 10a 내지 10e는 차폐패턴, 제1 및 제2 콘택홀, 화소전극, 공통전극, 게이트 패드 전극의 형성공정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 단면도들10A through 10E are cross-sectional views illustrating in more detail a process of forming a shielding pattern, first and second contact holes, a pixel electrode, a common electrode, and a gate pad electrode.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |