KR20110072434A - Method for fabricating liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본원 발명은 액정표시장치 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device.
액정표시장치는 소형화, 경량화, 저 전력 소비화 등의 장점이 있어 CRT(Cathode-Ray Tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.Liquid crystal displays have been attracting attention as an alternative means of overcoming the shortcomings of Cathode-Ray Tubes (CRTs) due to their advantages such as miniaturization, light weight, and low power consumption. Currently, almost all information requiring display devices is required. It is being installed in the processing equipment.
이러한 액정표시장치는 일반적으로 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여, 다른 분자 배열로 변환시켜 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.Such a liquid crystal display generally applies a voltage to a specific molecular array of a liquid crystal, converts it into a different molecular array, and converts a change in optical properties into a visual change, and is a display device using modulation of light by a liquid crystal cell.
상기 액정표시장치는 화소 단위를 이루는 액정 셀의 형성 공정을 동반하는 패널 상부기판 및 하부기판의 제조공정과, 액정 배향을 위한 배향막의 형성 및 러빙(Rubbing) 공정과, 상부기판 및 하부기판의 합착 공정과, 합착된 상부기판 및 하부기판 사이에 액정을 주입하고 봉지하는 공정 등의 여러 과정을 거쳐 완성되게 된 다.The liquid crystal display device includes a process of manufacturing a panel upper substrate and a lower substrate accompanied with a process of forming a liquid crystal cell forming a pixel unit, forming and rubbing an alignment layer for liquid crystal alignment, and bonding the upper substrate and the lower substrate together. A process and a process of injecting and encapsulating liquid crystal between the bonded upper substrate and the lower substrate are completed through various processes.
상기 하부기판 제조공정에서는 복수개의 게이트 배선과 데이터 배선을 교차 배열하여 단위 화소 영역을 정의하고, 각각의 화소 영역에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)와 화소 전극(Pixel electrode)을 형성한다. 상기 박막 트랜지스터는 게이트 배선을 통해 공급되는 구동신호에 의해 턴온(Turn On) 되어, 상기 데이터 배선으로부터 공급되는 그래픽 신호를 화소 전극에 공급하는 스위칭 기능을 한다. 이렇게 화소 전극에 공급된 그래픽 신호는 액정을 회전시키는 전계를 발생시켜 외부광 또는 내부광을 변조시켜 화상을 디스플레이한다.In the lower substrate manufacturing process, a plurality of gate wirings and a data wiring are arranged to define a unit pixel region, and in each pixel region, a thin film transistor (TFT) and a pixel electrode, which are switching elements, are formed. do. The thin film transistor is turned on by a driving signal supplied through a gate wiring, and has a switching function of supplying a graphic signal supplied from the data wiring to a pixel electrode. The graphic signal supplied to the pixel electrode generates an electric field for rotating the liquid crystal to modulate external light or internal light to display an image.
상기와 같은 액정표시장치는 네마틱상의 액정분자를 기판에 대해 수직한 방향으로 구동시키는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN)방식의 액정표시장치를 나타내며, 상기 방식의 액정표시장치는 시야각이 90도 정도로 좁다는 단점이 있다.The liquid crystal display device as described above represents a twisted nematic (TN) type liquid crystal display device that drives the nematic liquid crystal molecules in a direction perpendicular to the substrate, and the liquid crystal display device has a viewing angle of 90 degrees. The disadvantage is that it is narrow enough.
이것은 액정분자의 굴절률 이방성(refractive anisotropy)에 기인하는 것으로 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 액정표시패널에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직방향으로 배향되기 때문이다.This is due to the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules because the liquid crystal molecules oriented horizontally with the substrate are oriented almost perpendicular to the substrate when a voltage is applied to the liquid crystal display panel.
이에 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 170도 이상으로 향상시킨 횡전계(In Plane Switching; IPS) 방식 액정표시장치가 개발되었다.Accordingly, an in-plane switching (IPS) type liquid crystal display device having a liquid crystal molecule driven in a horizontal direction with respect to a substrate to improve the viewing angle to 170 degrees or more has been developed.
상기 횡전계 방식 액정표시장치는 액정표시장치의 하부기판 상에 화소전극과 공통전극을 배치한 구조이다. 특히, 횡전계 방식 액정표시장치는 화소전극 또는 공 통전극 중 어느 하나를 불투명 금속으로 사용하기 때문에 개구율이 낮은 단점이 있다.The transverse electric field type liquid crystal display device has a structure in which a pixel electrode and a common electrode are disposed on a lower substrate of the liquid crystal display device. In particular, the transverse electric field type liquid crystal display device has a disadvantage in that the aperture ratio is low because any one of the pixel electrode and the common electrode is used as the opaque metal.
또한, 횡전계 방식 액정표시장치는 데이터 배선 상부에 보호막을 사이에 두고 공통전극과 동일한 물질로 형성되는 쉴드패턴을 형성한다. 하지만, 쉴드패턴과 데이터 배선과의 거리가 가까워 기생 커패시턴스가 커지고, 이로 인하여 크로스 토크(cross talk) 불량이 발생한다.In addition, the transverse electric field type liquid crystal display device forms a shield pattern formed of the same material as the common electrode with a passivation layer interposed therebetween. However, the distance between the shield pattern and the data wiring is so close that the parasitic capacitance is increased, resulting in cross talk failure.
또한, 횡전계 방식 액정표시장치의 개구율을 개선하기 위해 박막트랜지스터를 작게 형성하는 기술이 개발되었지만, 이로 인하여 박막트랜지스터의 채널층이 좁아져 소자 특성이 떨어지는 문제가 있었다.In addition, in order to improve the aperture ratio of the transverse electric field type liquid crystal display device, a technology of forming a thin film transistor is developed. However, the channel layer of the thin film transistor is narrowed, which causes a problem in that device characteristics are inferior.
본 발명은 화소 영역에 형성되는 공통전극의 폭을 노광 장비의 물리적 해상도보다 좁게 형성하여 개구율을 향상시킨 액정표시장치 제조방법을 제공함에 있다.The present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display device having an improved aperture ratio by forming a width of a common electrode formed in a pixel area narrower than a physical resolution of an exposure apparatus.
특히, 본 발명은 액정표시장치의 데이터 배선과 상부에 형성되는 쉴드패턴 사이의 거리를 크게 하여 기생 커패시턴스를 줄임으로써, 데이터 배선을 따라 발생되는 크로스 토크 불량을 개선한 액정표시장치 제조방법을 제공함에 있다.In particular, the present invention provides a method for manufacturing a liquid crystal display device which improves crosstalk defects generated along the data line by reducing the parasitic capacitance by increasing the distance between the data line of the liquid crystal display and the shield pattern formed on the upper portion. have.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시 장치 제조방법은, 기판 상에 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 게이트 배선, 데이터 배선, 게이트 패드 및 데이터 패드를 형성하는 단계; 상기 게이트 배선이 형성된 기판 상에 투명성 도전물질을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 화소 영역에 화소 전극을 형성하는 단계; 상기 화소 전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막과 반도체층을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 상기 게이트 배선 상부에 채널층과 상기 화소 전극 상에 제 1 희생층을 형성하는 단계; 상기 채널층과 제 1 희생층이 형성된 기판 상에 소스/드레인 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 채널층 형성 영역에 소스/드레인 전극 및 상기 제 1 희생층 상에 제 2 희생층을 형성하는 단계; 상기 소스/드레인 전극이 형성된 기판 상에 보호막을 형성하고 마스크 공정을 진행하여 적층된 제 1, 2 희생층을 노출시키는 단계; 상기 보호막이 형성된 기판 상에 투명성 도전물질을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 상기 제 1, 2 희생층의 일부와 오버랩되고, 나머지는 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 전극패턴을 형성하는 단계; 및 상기 전극패턴이 형성된 기판 상에 리프트 오프 공정을 진행하여 상기 제 1, 2 희생층과, 상기 제 1, 2 희생층과 오버랩되는 전극패턴을 제거하여 상기 화소전극 상부의 게이트 절연막 상에 공통전극을 형성하는 단계를 포함한다.According to a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a first exemplary embodiment of the present invention, a metal film is formed on a substrate and a mask process is performed to fabricate a gate wiring, a data wiring, a gate pad, and a data pad. Forming; Forming a transparent conductive material on the substrate on which the gate wiring is formed, and then forming a pixel electrode in the pixel region by performing a mask process; Forming a gate insulating film and a semiconductor layer on the substrate on which the pixel electrode is formed, and then forming a first sacrificial layer on the channel layer and the pixel electrode by performing a mask process; After forming a source / drain metal layer on the substrate on which the channel layer and the first sacrificial layer are formed, a mask process is performed to form a second sacrificial layer on the source / drain electrode and the first sacrificial layer in the channel layer forming region. Making; Forming a protective film on the substrate on which the source / drain electrodes are formed and performing a mask process to expose the stacked first and second sacrificial layers; Forming a transparent conductive material on the substrate on which the passivation layer is formed, and then performing a mask process to form an electrode pattern overlapping a portion of the first and second sacrificial layers, the other being formed on the gate insulating layer; And removing the electrode patterns overlapping the first and second sacrificial layers and the first and second sacrificial layers by performing a lift-off process on the substrate on which the electrode patterns are formed. Forming a step.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치 제조방법은, 기판 상에 투명성 도전물질과 금속막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 게이트 배선, 데이터 배선, 게이트 패드, 데이터 패드 및 화소 전극을 형성하는 단 계; 상기 화소 전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막과 반도체층을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 상기 게이트 배선 상부에 채널층과 상기 화소 전극 상에 제 1 희생층을 형성하는 단계; 상기 채널층과 제 1 희생층이 형성된 기판 상에 소스/드레인 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 채널층 형성 영역에 소스/드레인 전극 및 상기 제 1 희생층 상에 제 2 희생층을 형성하는 단계; 상기 소스/드레인 전극이 형성된 기판 상에 보호막을 형성하고 마스크 공정을 진행하여 적층된 제 1, 2 희생층을 노출시키는 단계; 상기 보호막이 형성된 기판 상에 투명성 도전물질을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 상기 제 1, 2 희생층의 일부와 오버랩되고, 나머지는 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 전극패턴을 형성하는 단계; 및 상기 전극패턴이 형성된 기판 상에 리프트 오프 공정을 진행하여 상기 제 1, 2 희생층과, 상기 제 1, 2 희생층과 오버랩되는 전극패턴을 제거하여 상기 화소전극 상부의 게이트 절연막 상에 공통전극을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, in the liquid crystal display device manufacturing method according to the second embodiment of the present invention, a transparent conductive material and a metal film are sequentially formed on a substrate, and then a mask process is performed to perform gate wiring, data wiring, gate pad, data pad, and the like. Forming a pixel electrode; Forming a gate insulating film and a semiconductor layer on the substrate on which the pixel electrode is formed, and then forming a first sacrificial layer on the channel layer and the pixel electrode by performing a mask process; After forming a source / drain metal layer on the substrate on which the channel layer and the first sacrificial layer are formed, a mask process is performed to form a second sacrificial layer on the source / drain electrode and the first sacrificial layer in the channel layer forming region. Making; Forming a protective film on the substrate on which the source / drain electrodes are formed and performing a mask process to expose the stacked first and second sacrificial layers; Forming a transparent conductive material on the substrate on which the passivation layer is formed, and then performing a mask process to form an electrode pattern overlapping a portion of the first and second sacrificial layers, the other being formed on the gate insulating layer; And removing the electrode patterns overlapping the first and second sacrificial layers and the first and second sacrificial layers by performing a lift-off process on the substrate on which the electrode patterns are formed. Forming a step.
본 발명의 액정표시장치 제조 방법은 화소 영역에 형성되는 전극 폭을 노광 장비에 의해 형성할 수 있는 폭보다 좁게 형성하여 화소 개구율을 향상시킨 효과가 있다.The method of manufacturing the liquid crystal display device of the present invention has an effect of improving the pixel aperture ratio by forming the electrode width formed in the pixel region to be narrower than the width that can be formed by the exposure equipment.
또한, 본 발명의 액정표시장치 제조 방법은 장비 추가 없이 화소 영역에 형성되는 전극 폭을 미세 패턴으로 형성하여 고개구율과 고투과율 액정표시장치를 구현한 효과가 있다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention has the effect of implementing a high opening ratio and a high transmittance liquid crystal display device by forming the electrode width formed in the pixel region in a fine pattern without the addition of equipment.
또한, 본 발명의 액정표시장치 제조 방법은 데이터 배선에서 발생되는 기생 커패시턴스를 줄여 데이터 배선을 따라 발생되는 크로스 토크 불량을 제거한 효과가 있다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention has the effect of eliminating the parasitic capacitance generated in the data wiring to eliminate the crosstalk failure generated along the data wiring.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.1 is a plan view illustrating a pixel structure of a liquid crystal display according to the present invention.
도 1을 참조하면, 게이트 배선(101)과 데이터 배선(103)이 교차되어 화소 영역이 정의되어 있고, 그 교차 영역에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 "TFT"라 함)가 배치되어 있다.Referring to FIG. 1, a pixel region is defined by intersecting a
상기 화소 영역에는 투명성 도전물질(ITO, ITZO, IZO)로 형성된 화소전극(109)이 형성되어 있다. 상기 화소전극(109)은 화소 영역의 전 영역에 배치되어 있는 플레이트(Plate) 구조로 형성할 수 있다.The
상기 화소 전극(109) 상부에는 공통배선(미도시)로 부터 분기되는 다수개의 공통전극(120)이 배치되어 있다. 상기 공통전극(120)은 2㎛ 이하의 폭을 갖는 슬릿 형태로 형성된다. 본 발명에서는 리프트 오프 공정을 적용하여 공통전극(120)의 폭을 0.5㎛~1㎛으로 형성할 수 있어 개구율을 향상시켰다.A plurality of
상기 공통전극(120)들 간의 거리는 8~9.5㎛를 갖는다.The distance between the
또한, 상기 공통전극(120)과 화소전극(109) 간 거리를 가깝게 형성하여 투과율을 개선하였다.In addition, the distance between the
상기 공통전극(120)은 투명성 도전물질 또는 불투명 금속으로 형성할 수 있다.The
또한, 상기 데이터 배선(103) 상부에는 상기 공통배선으로 부터 분기되는 쉴드패턴(121)이 형성된다. 상기 쉴드패턴(121)은 상기 데이터 배선(103)과 오버랩되도록 형성된다. 상기 공통배선(미도시), 공통전극(120) 및 쉴드패턴(121)은 일체로 형성된다.In addition, a
본 발명에서의 데이터 배선(103)은 게이트 배선(101)과 동일한 층에 형성된다. 따라서, 상기 게이트 배선(101)과 데이터 배선(103)이 교차되는 영역에서는 상기 데이터 배선(103)이 TFT의 소스전극과 제 1 콘택부(C1)와 제 2 콘택부(C2)를 통해 연결된다.The
또한, TFT의 드레인 전극과 화소전극(109)은 제 3 콘택부(C3)를 통해 연결되어 있다.In addition, the drain electrode and the
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 것이다.2A to 2G illustrate a manufacturing process of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2g를 참조하면, 투명성 절연기판(100) 상에 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 게이트 배선(101), 데이터 배선(103), 게이트 패드(110) 및 데이터 패드(103a)를 형성한다.2A to 2G, a metal film is formed on the transparent
본 발명은 게이트 배선(101) 상에 TFT가 형성되기 때문에 게이트 배선(101)은 TFT의 게이트 전극 역할을 한다. 상기 금속막은 Cu, Al, Mo, Cr 중 어느 하나를 사용하거나 이들의 합금을 사용할 수 있다. 또한, 금속막은 Cu, Al, Mo, Cr 들 중 적어도 두 개 이상을 적층하여 형성할 수 있다.In the present invention, since the TFT is formed on the
상기와 같이 게이트 배선(10) 등이 절연기판(101) 상에 형성되면, 투명성 도전물질을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 화소 영역에 화소전극(109)을 형성한다. 투명성 도전물질은 ITO, ITZO, IZO 중 어느 하나의 물질을 사용한다.When the gate wiring 10 or the like is formed on the
그런 다음, 절연기판(100) 상에 게이트 절연막(102)과 반도체층을 형성한다. 상기 반도체층은 비정질 실리콘막 및 도핑된(n+ 또는 p+) 비정질 실리콘막을 포함한다.Thereafter, the
상기와 같이 게이트 절연막(102)과 반도체층이 형성되면, 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하여, 상기 TFT가 형성될 게이트 배선(101) 상부에 채널층(114)을 형성하고, 화소 영역에는 반도체층으로된 제 1 희생층(111)을 형성한다.When the
이때, 상기 데이터 배선(103), 화소전극(109), 게이트 패드(110) 및 데이터 패드(103a)의 일부를 노출시킨다.In this case, a portion of the
상기와 같이, 채널층(114)과 제 1 희생층(111)이 절연기판(100) 상에 형성되면 도 2d에 도시한 바와 같이, 절연기판(100) 상에 소스/드레인 금속막을 형성한 다.As described above, when the
상기 소스/드레인 금속막이 형성된 절연기판(100) 상에 마스크 공정을 진행하여 소스/드레인 전극(117a, 117b), 게이트 패드 연결부(135), 데이터 패드 연결부(125) 및 제 2 희생층(112)을 형성한다.The mask process is performed on the insulating
상기 제 2 희생층(112)은 화소 영역에 형성된 제 1 희생층(111) 상에 형성된다.The second
상기와 같이, 소스/드레인 전극(117a, 117b) 및 제 2 희생층(112)이 형성되면, 도 2e에 도시한 바와 같이, 절연기판(100) 전 영역에 보호막(119)을 형성한다.As described above, when the source /
상기 보호막(119)이 절연기판(100) 상에 형성되면, 상기 게이트 패드 연결부(135)와 데이터 패드 연결부(125)를 외부로 노출하기 위한 콘택홀 형성 공정을 진행한다.When the
이때, 화소 영역에 형성된 보호막(119)을 제거하여 상기 제 1 희생층(111)과 제 2 희생층(112)을 외부로 노출시킨다.In this case, the
도 2f에 도시한 바와 같이, 콘택홀 공정이 완료된 보호막(119) 상에 투명성 도전물질을 형성하고, 마스크 공정을 진행하여 상기 제 1, 2 희생층(111, 112)의 양측 가장자리에 전극패턴(118)을 형성한다. 상기 게이트 패드 연결부(135)와 데이터 패드 연결부(125)에는 게이트 패드전극(140)과 데이터 패드 전극(130)이 형성된다.As shown in FIG. 2F, a transparent conductive material is formed on the
또한, 상기 데이터 배선(103) 상부의 보호막(119) 상에는 쉴드패턴(121)이 형성된다.In addition, a
상기 전극패턴(118)은 일부는 상기 제 1, 2 희생층(111, 112)과 오버랩되도록 형성되고 나머지는 노출된 게이트 절연막(102) 상에 형성된다. 도면에서는 전극패턴(118)이 적층된 제 1, 2 희생층(111, 112)의 양측에 각각 형성되어 있지만, 일측 영역에만 형성될 수 있다.The
상기와 같이, 전극패턴(118)이 형성되면, 도 2g에 도시한 바와 같이, 리프트 오프 공정을 진행하여 상기 제 1, 2 희생층(111, 112) 및 상기 제 1, 2 희생층(111, 112)과 오버랩되는 전극패턴(118)의 일부를 제거하여 공통전극(120)을 형성한다.As described above, when the
리프트 오프 공정에 의해 공통전극(120)을 형성하는 구체적인 방법은 도 4a 내지 도 4c에서 설명한다.A detailed method of forming the
본 발명에서는 공통전극(120)을 노광 장비에 의해 형성할 수 있는 전극폭 보다 좁은 폭으로 형성되어 공통전극(120)들 간의 거리를 넓게 할 수 있다.In the present invention, the
예를 들어, 노광 장비에 의해 형성할 수 있는 패턴 폭이 3㎛라면, 제 1, 2 희생층(111, 112) 상에 형성되는 전극패턴(118) 폭은 3㎛가 된다. 이후, 리프트 오프 공정에 의해 전극패턴(118) 중 상기 제 1, 2 희생층(111, 112)과 오버랩되는 전극패턴(118)은 제거되기 때문에 1㎛이하의 전극 폭을 갖는 공통전극(120)을 형성할 수 있다.For example, if the pattern width which can be formed by exposure apparatus is 3 micrometers, the width of the
또한, 본 발명에서는 화소전극(109)과 공통전극(120)이 게이트 절연막(102)을 사이에 두고 배치하였다. 이로 인하여 화소전극(109)과 공통전극(120)의 상하거리가 좁아져 투과율이 개선된다.In the present invention, the
또한, 본 발명은 데이터 배선(103)을 게이트 배선(101)과 동일하게 절연기판(100) 상에 형성하였다. 이로 인하여, 상기 데이터 배선(103)과 쉴드패턴(121) 사이에는 게이트 절연막(102)과 보호막(119)이 배치되어 있어, 종래보다 데이터 배선(103)과 쉴드패턴(121)의 상하거리가 길게 형성된다. 이것은 상기 데이터 배선(103)과 쉴드패턴(121) 사이에서 발생되는 기생 커패시턴스를 줄여 크로스 토크를 제거하는 역할을 한다.In the present invention, the data wiring 103 is formed on the insulating
이와 같이, 본 발명에서는 추가 노광 장비 없이 전극 폭을 2㎛ 또는 1㎛ 이하로 형성할 수 있어, 고개구율과 고투과율 액정표시장치를 제조할 수 있다.As described above, in the present invention, the electrode width can be formed to 2 μm or 1 μm or less without additional exposure equipment, and thus a high opening ratio and a high transmittance liquid crystal display device can be manufactured.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제 제 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 것이다.3A to 3F illustrate a manufacturing process of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3f는 상기 도 2a 내지 도 2g의 공정과 유사하나, 게이트 배선과 화소전극을 동시에 형성하는 첫번째 마스크 공정에서 차이가 있다. 이하, 구별되는 부분은 상세히 설명하고, 도 2a 내지 도 2g에서 설명하였던 부분은 개략적으로 설명한다.3A to 3F are similar to the process of FIGS. 2A to 2G, but differ in the first mask process of simultaneously forming the gate wiring and the pixel electrode. Hereinafter, the distinct parts will be described in detail, and the parts described with reference to FIGS. 2A to 2G will be schematically described.
도 3a 내지 도 3f를 참조하면, 투명성 절연기판(100) 상에 투명성 도전물질과 금속막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 게이트 배선(201), 데이터 배선(203), 게이트 패드(210), 데이터 패드(203a) 및 화소 전극(109)을 형성한다.3A through 3F, a transparent conductive material and a metal film are sequentially formed on the transparent insulating
상기 마스크 공정에서는 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용한다.In the mask process, a diffraction mask or a halftone mask is used.
상기 투명성 도전물질은 ITO, ITZO, IZO 중 어느 하나를 사용하고, 상기 금속막은 Cu, Al, Mo, Cr 중 어느 하나를 사용하거나 이들의 합금을 사용한다. 또한, 금속막은 Cu, Al, Mo, Cr 들 중 적어도 두 개 이상을 적층하여 형성할 수 있다.The transparent conductive material uses any one of ITO, ITZO, and IZO, and the metal film uses any one of Cu, Al, Mo, Cr, or an alloy thereof. In addition, the metal film may be formed by stacking at least two or more of Cu, Al, Mo, and Cr.
따라서, 상기 게이트 배선(201), 데이터 배선(203), 게이트 패드(210) 및 데이터 패드(203a)는 각각 하측에 형성된 투명성 도전 물질층을 포함한다. 즉, 상기 게이트 배선(201), 데이터 배선(203), 게이트 패드(210) 및 데이터 패드(203a)는 투명성 도전 물질층을 포함하는 다층 구조로 형성된다.Accordingly, the
상기 화소 전극(109)은 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 1 차 식각할 때, 게이트 배선(201), 데이터 배선(203), 게이트 패드(210) 및 데이터 패드(203a)를 식각하고, 이후 에싱(ashing) 공정으로 하프톤 감광막이 제거되는 화소 영역을 2 차 식각하여 형성한다. 즉, 화소 전극(109)은 투명성 도전 물질층 만을 남겨두고 상부에 적층된 금속막을 제거하는 방법으로 형성한다.When the
그런 다음, 도 3b에 도시한 바와 같이, 절연기판(100) 상에 게이트 절연막(102)과 상기 TFT가 형성될 게이트 배선(201) 상부에 채널층(114)을 형성한다. 이때, 화소 영역에는 반도체층으로된 제 1 희생층(111)을 형성한다.3B, the
도 3c에 도시한 바와 같이, 절연기판(100) 상에 소스/드레인 금속막을 형성하고, 식각하여 소스/드레인 전극(117a, 117b), 게이트 패드 연결부(135), 데이터 패드 연결부(125) 및 제 2 희생층(112)을 형성한다. 상기 제 2 희생층(112)은 화소 영역에 형성된 제 1 희생층(111) 상에 형성된다.As shown in FIG. 3C, a source / drain metal layer is formed on the insulating
도 3d에 도시한 바와 같이, 절연기판(100) 전 영역에 보호막(119)을 형성하고, 상기 게이트 패드 연결부(135)와 데이터 패드 연결부(125)를 외부로 노출하기 위한 콘택홀 형성 공정을 진행한다. 이때, 화소 영역에 형성된 보호막(119)을 제거하여 상기 제 1 희생층(111)과 제 2 희생층(112) 외부로 노출한다.As shown in FIG. 3D, the
도 3e에 도시한 바와 같이, 콘택홀 공정이 완료된 보호막(119) 상에 투명성 도전물질을 형성하고, 마스크 공정을 진행하여 상기 제 1, 2 희생층(111, 112)의 양측 가장자리에 전극패턴(118)을 형성한다. 상기 게이트 패드 연결부(135)와 데이터 패드 연결부(125)에는 게이트 패드전극(140)과 데이터 패드 전극(130)이 형성된다. 또한, 상기 데이터 배선(203) 상부의 보호막(119) 상에는 쉴드패턴(121)이 형성된다.As shown in FIG. 3E, a transparent conductive material is formed on the
상기 전극패턴(118)은 일부는 상기 제 1, 2 희생층(111, 112)과 오버랩되도록 형성되고 나머지는 노출된 게이트 절연막(102) 상에 형성된다. 도면에서는 전극패턴(118)이 적층된 제 1, 2 희생층(111, 112)의 양측에 각각 형성되어 있지만, 일측 영역에만 형성될 수 있다.The
상기와 같이, 전극패턴(118)이 형성되면, 도 3f에 도시한 바와 같이, 리프트 오프 공정을 진행하여 상기 제 1, 2 희생층(111, 112) 및 상기 제 1, 2 희생층(111, 112)과 오버랩되는 전극패턴(118)의 일부를 제거하여 공통전극(120)을 형성한다.As described above, when the
본 발명의 제 2 실시예의 구조와 효과는 제 1 실시예의 구조 및 효과와 동일하다.The structure and effect of the second embodiment of the present invention are the same as the structure and effect of the first embodiment.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에서 사용되는 리프트 오프 공정을 설명하기 위한 것이다.4A to 4C are for explaining the lift off process used in the present invention.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 기판(300) 상에 금속막, 반도체층 및 절연층 중 어느 하나를 형성하고, 패턴닝하여 제 1 희생층(310)을 형성한다. 상기 제 1 희생층(310) 상에 금속막, 반도체층 및 절연층 중 어느 하나를 형성하고, 패터닝하여 제 2 희생층(320)을 형성한다.4A to 4C, any one of a metal film, a semiconductor layer, and an insulating layer is formed on the
그런 다음, 기판(300) 상에 투명성 도전물질 또는 금속막을 형성한 다음, 패터닝하여 상기 제 1, 2 희생층(310, 320)의 일측 또는 양측 가장자리에 일부가 오버랩되고 나머지는 기판(300) 상에 형성될 수 있도록 전극패턴(330)을 형성한다.Then, a transparent conductive material or a metal film is formed on the
그런 다음, 리프트 오프 공정에 의해 제 1, 2 희생층(310, 320)을 순차적으로 제거하면, 제 1, 2 희생층(310, 320)에 오버랩되어 있는 전극패턴(330)은 함께 제거되어 기판(300) 상에 형성된 전극패턴만 남아 전극을 형성한다.Then, when the first and second
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.1 is a plan view illustrating a pixel structure of a liquid crystal display according to the present invention.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 것이다.2A to 2G illustrate a manufacturing process of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제 제 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 것이다.3A to 3F illustrate a manufacturing process of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에서 사용되는 리프트 오프 공정을 설명하기 위한 것이다.4A to 4C are for explaining the lift off process used in the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명) (Explanation of reference numerals for the main parts of the drawings)
100: 기판 101: 게이트 배선100: substrate 101: gate wiring
102: 게이트 절연막 114: 채널층102
111: 제 1 희생층 103: 데이터 배선111: first sacrificial layer 103: data wiring
109: 화소전극 112: 제 2 희생층109: pixel electrode 112: second sacrificial layer
Claims (9)
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KR1020090129349A KR20110072434A (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Method for fabricating liquid crystal display device |
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KR20130058387A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
KR20130078381A (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | Tft array substrate and manufacturing methods therefor |
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- 2009-12-22 KR KR1020090129349A patent/KR20110072434A/en not_active Application Discontinuation
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