KR20120075111A - Fringe field switching liquid crystal display device and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터라인과 화소전극 사이의 단락(short)불량을 방지하는 동시에 데이터라인의 부하(load)를 감소시키도록 한 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
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.
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 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 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 패널을 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 90도 정도로 좁다는 단점을 가지고 있다. 이것은 액정분자의 굴절률 이방성(refractive anisotropy)에 기인하는 것으로 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 패널에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직방향으로 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 as narrow as 90 degrees. 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 panel.
이에 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 170도 이상으로 향상시킨 횡전계(In Plane Switching; IPS)방식 액정표시장치가 있으며, 이를 자세히 설명하면 다음과 같다.Accordingly, there is an in-plane switching (IPS) type liquid crystal display device in which the liquid crystal molecules are driven in a horizontal direction with respect to the substrate to improve the viewing angle to 170 degrees or more.
도 2는 횡전계방식 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 나타내는 단면도로써, 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 프린지 필드가 슬릿을 관통하여 화소영역 및 공통전극 상에 위치하는 액정분자를 구동시킴으로써 화상을 구현하는 프린지 필드형(Fringe Field Switching; FFS) 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 나타내고 있다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a portion of an array substrate of a transverse electric field type liquid crystal display device, in which a fringe field formed between the pixel electrode and the common electrode passes through the slit to drive the liquid crystal molecules positioned on the pixel region and the common electrode. A portion of an array substrate of a fringe field switching (FFS) liquid crystal display is shown.
상기 프린지 필드형 액정표시장치는 액정분자가 수평으로 배향되어 있는 상태에서 하부에 화소전극이 형성되는 한편 상부에 공통전극이 형성됨에 따라 전계가 수평 및 수직 방향으로 발생하여 액정분자가 트위스트(twist)와 틸트(tilt)되어 구동되어 진다.In the fringe field type liquid crystal display, the liquid crystal molecules are horizontally aligned, and as the pixel electrode is formed at the bottom and the common electrode is formed at the top, an electric field is generated in the horizontal and vertical directions so that the liquid crystal molecules are twisted. It is tilted and driven.
도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판(10)에는 상기 투명한 어레이 기판(10) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(미도시)과 데이터라인(17)이 형성되어 있으며, 상기 게이트라인과 데이터라인(17)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.As shown in the drawing, a gate line (not shown) and a
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인에 연결된 게이트전극(21), 상기 데이터라인(17)에 연결된 소오스전극(22) 및 화소전극(18)에 연결된 드레인전극(23)으로 구성된다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(21)과 소오스/드레인전극(22, 23) 사이의 절연을 위한 게이트절연막(15a) 및 상기 게이트전극(21)에 공급되는 게이트전압에 의해 상기 소오스전극(22)과 드레인전극(23) 사이에 전도채널(conductive channel)을 형성하는 액티브층(24)을 포함한다.The thin film transistor includes a
이때, 상기 액티브층(24)의 소오스/드레인영역은 오믹-콘택층(ohmic contact layer)(25n)을 통해 상기 소오스/드레인전극(22, 23)과 오믹-콘택을 형성하게 된다.In this case, the source / drain regions of the
상기 화소영역 내에는 공통전극(8)과 화소전극(18)이 형성되어 있으며, 이때 상기 공통전극(8)은 박스 형태의 상기 화소전극(18)과 함께 프린지 필드를 발생시키기 위해 상기 공통전극(8) 내에 다수의 슬릿(8s)을 포함하고 있다.The
이때, 상기 화소전극(18)은 드레인전극(23) 하부에 위치하여 상기 드레인전극(23)과 직접 전기적으로 접속하게 된다.In this case, the
이와 같이 구성된 상기 어레이 기판(10)의 가장자리 영역에는 상기 게이트라인과 데이터라인(17)에 각각 전기적으로 접속하는 게이트패드전극(26p)과 데이터패드전극(27p)이 형성되어 있으며, 외부의 구동회로부(미도시)로부터 인가 받은 주사신호와 데이터신호를 각각 상기 게이트라인과 데이터라인(17)에 전달하게 된다.The
즉, 상기 게이트라인과 데이터라인(17)은 구동회로부 쪽으로 연장되어 각각 해당하는 게이트패드라인(16p)과 데이터패드라인(17p)에 연결되며, 상기 게이트패드라인(16p)과 데이터패드라인(17p)은 상기 게이트패드라인(16p)과 데이터패드라인(17p)에 각각 전기적으로 접속된 게이트패드전극(26p)과 데이터패드전극(27p)을 통해 구동회로부로부터 각각 주사신호와 데이터신호를 인가 받게 된다.That is, the gate line and the
참고로, 도면부호 15b는 보호막을 나타낸다.For reference,
이하, 상기와 같이 구성되는 프린지 필드형 액정표시장치의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a fringe field type liquid crystal display device configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a 내지 도 3f는 상기 도 2에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도이다.3A to 3F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 2.
도 3a에 도시된 바와 같이, 어레이 기판(10) 위에 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 이용하여 도전성 금속물질로 이루어진 게이트전극(21)과 게이트라인(미도시) 및 게이트패드라인(16p)을 형성한다.As shown in FIG. 3A, a
다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(21)과 게이트라인 및 게이트패드라인(16p)이 형성된 어레이 기판(10) 전면(全面)에 차례대로 게이트절연막(15a)과 비정질 실리콘 박막 및 n+ 비정질 실리콘 박막을 증착한다.Next, as shown in FIG. 3B, the gate
이후, 포토리소그래피공정(제 2 마스크공정)을 이용하여 상기 비정질 실리콘 박막 및 n+ 비정질 실리콘 박막을 선택적으로 패터닝함으로써 상기 게이트전극(21) 상부에 상기 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브층(24)을 형성한다.Thereafter, the amorphous silicon thin film and the n + amorphous silicon thin film are selectively patterned using a photolithography process (second mask process) to form an
이때, 상기 액티브층(24) 위에는 상기 액티브층(24)과 동일한 형태로 패터닝된 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(25)이 형성되게 된다.In this case, the n + amorphous silicon
다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 어레이 기판(10) 전면에 투명한 도전성 금속물질을 증착한 후, 포토리소그래피공정(제 3 마스크공정)을 이용하여 선택적으로 패터닝함으로써 화소영역에 상기 투명한 도전성 금속물질로 이루어진 화소전극(18)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 3C, the transparent conductive metal material is deposited on the entire surface of the
그리고, 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 화소전극(18)이 형성된 어레이 기판(10) 전면에 도전성 금속물질을 증착한 후, 포토리소그래피공정(제 4 마스크공정)을 이용하여 선택적으로 패터닝함으로써 상기 액티브층(24) 상부에 소오스전극(22)과 드레인전극(23)을 형성하는 한편, 상기 게이트라인과 함께 상기 화소영역을 정의하는 데이터라인(17)을 형성한다.As shown in FIG. 3D, a conductive metal material is deposited on the entire surface of the
또한, 상기 제 4 마스크공정을 통해 상기 도전성 금속물질을 선택적으로 패터닝하여 상기 도전성 금속물질로 이루어진 데이터패드라인(17p)을 형성한다.In addition, the conductive metal material is selectively patterned through the fourth mask process to form a
이때, 상기 액티브층(24) 위에 형성되어 있는 상기 n+ 비정질 실리콘 박막패턴은 상기 제 4 마스크공정을 통해 소정영역이 제거됨으로써 상기 액티브층(24)과 소오스/드레인전극(22, 23) 사이를 오믹-콘택시키는 오믹-콘택층(25n)을 형성하게 된다. 또한, 상기 드레인전극(23)은 그 하부에 위치한 화소전극(18)과 직접 전기적으로 접속하게 된다.In this case, the n + amorphous silicon thin film pattern formed on the
다음으로, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 어레이 기판(10) 전면에 보호막(15b)을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 5 마스크공정)을 이용하여 상기 보호막(15b) 및 게이트절연막(15a)의 일부영역을 선택적으로 패터닝함으로써 상기 데이터패드라인(17p) 및 게이트패드라인(16p)의 일부를 각각 노출시키는 제 1 콘택홀(40a) 및 제 2 콘택홀(40b)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3E, after the
이때, 상기 보호막(15b)은 상기 데이터라인(17)과 후술할 공통전극 사이의 오버랩에 의한 기생 커패시턴스(parasitic capacitance)를 감소시키기 위해 포토 아크릴과 같은 낮은 유전율(~3.5)을 가진 유기 절연물질을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 보호막(15b)은 실리콘질화막(SiNx), 실리콘산화막(SiO2)과 같은 무기절연막으로 형성할 수 있으며, 이 경우 기존의 횡전계방식에 비해 2~3배 증가한 약 6000Å의 두께를 가지도록 형성하게 된다.In this case, the
다음으로, 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 어레이 기판(10) 전면에 투명한 도전성 금속물질을 증착한 후, 포토리소그래피공정(제 6 마스크공정)을 이용하여 선택적으로 패터닝하여 화소부 전체에 걸쳐 공통전극(8)을 형성하는 한편, 각각 상기 제 1 콘택홀(40a) 및 제 2 콘택홀(40b)을 통해 상기 데이터패드라인(17p) 및 게이트패드라인(16p)과 전기적으로 접속하는 데이터패드전극(27p) 및 게이트패드전극(26p)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 3F, a transparent conductive metal material is deposited on the entire surface of the
이때, 상기 공통전극(8)은 그 하부의 상기 화소전극(18)과 함께 프린지 필드를 발생시키기 위해 상기 공통전극(8) 내에 다수의 슬릿(8s)을 포함하고 있다.In this case, the
상기의 프린지 필드형 액정표시장치는 시야각이 넓은 장점을 가지고 있으며, 공통전극(8)이 데이터라인(17) 상부에까지 형성되는 경우 블랙매트릭스 영역의 축소가 가능하여 개구율이 향상되는 이점이 있다.The fringe field type liquid crystal display device has a wide viewing angle, and when the
다만, 상기 공통전극(8)과 데이터라인(17) 사이의 오버랩에 의해 기생 커패시턴스가 발생하게 되는데, 이를 감소시키기 위해 낮은 유전율을 가진 포토 아크릴을 적용하여도 기존의 횡전계방식 액정표시장치에 비해 큰 커패시턴스가 발생하게 된다. 이는 상기 데이터라인(17)의 부하(load) 증가에 따른 충전(charging) 특성 저하, 박막 트랜지스터의 크기 증가 및 소비전력의 증가를 초래하게 된다. 또한, 기존에 비해 2~3배 증가한 두께를 가진 무기절연막을 적용하는 경우에는 택 타임이 그만큼 증가하는 문제가 있다.However, parasitic capacitance is generated by the overlap between the
또한, 상기의 경우에는 6개의 마스크로 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판의 제작이 가능한 이점이 있으나, 데이터라인(17)과 화소전극(18)이 동일 층에 형성됨에 따라 이들이 단락(short)되는 불량이 발생할 가능성이 있다. 이때, 상기 데이터라인(17)과 화소전극(18) 사이의 간격을 증가시키면 상기 단락불량을 방지할 수 있으나, 개구율이 감소하면서 패널의 휘도가 저하되는 문제가 있다.In addition, in the above case, there is an advantage in that an array substrate including thin film transistors may be manufactured using six masks. However, short circuits are caused when the
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 데이터라인의 부하를 감소시키도록 한 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a fringe field type liquid crystal display and a method of manufacturing the same to reduce the load on a data line.
본 발명의 다른 목적은 배선의 설계자유도를 향상시키도록 한 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a fringe field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same to improve the design freedom of the wiring.
본 발명의 다른 목적은 개구율이 향상되는 동시에 데이터라인과 화소전극 사이의 단락불량을 방지하도록 한 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a fringe field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which improves the aperture ratio and prevents short circuit failure between the data line and the pixel electrode.
기타, 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 which will be described later.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프린지 필드형 액정표시장치는 제 1 기판의 화소부에 형성된 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인; 상기 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인이 형성된 상기 제 1 기판의 동일 층에 형성되며, 그 위에 절연막패턴이 형성된 화소전극; 상기 게이트전극, 게이트라인, 데이터라인, 화소전극 및 절연막패턴이 형성된 제 1 기판 위에 형성된 게이트절연막; 상기 게이트전극 상부에 형성된 액티브층; 상기 액티브층 상부에 형성되며, 상기 액티브층의 소오스/드레인영역과 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극; 상기 소오스/드레인전극이 형성된 제 1 기판 위에 형성된 보호막; 상기 제 1 보호막이 형성된 상기 제 1 기판의 화소부에 상기 데이터라인과 오버랩하도록 형성된 공통전극; 및 상기 제 1 기판과 대향하여 합착하는 제 2 기판을 포함한다.In order to achieve the above object, the fringe field type liquid crystal display device of the present invention comprises a gate electrode, a gate line and a data line formed in the pixel portion of the first substrate; A pixel electrode formed on the same layer of the first substrate on which the gate electrode, the gate line and the data line are formed, and an insulating film pattern formed thereon; A gate insulating film formed on the first substrate on which the gate electrode, gate line, data line, pixel electrode, and insulating film pattern are formed; An active layer formed on the gate electrode; A source / drain electrode formed on the active layer and electrically connected to a source / drain region of the active layer; A protective film formed on the first substrate on which the source / drain electrodes are formed; A common electrode formed to overlap the data line in the pixel portion of the first substrate on which the first passivation layer is formed; And a second substrate bonded to and opposed to the first substrate.
이때, 상기 액티브층 위에 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 상기 액티브층의 소오스/드레인영역과 상기 소오스/드레인전극을 오믹-콘택시키는 오믹-콘택층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, an n + amorphous silicon thin film is formed on the active layer, and further includes an ohmic contact layer which ohmic-contacts the source / drain region of the active layer and the source / drain electrode.
상기 공통전극은 화상이 표시되는 화소부 전체에 걸쳐 단일패턴으로 형성되는 동시에 각각의 화소영역 내에서 다수의 슬릿을 가지는 것을 특징으로 한다.The common electrode is formed in a single pattern over the entire pixel portion in which an image is displayed, and has a plurality of slits in each pixel region.
상기 화소부의 게이트절연막과 절연막패턴이 선택적으로 제거되어 상기 화소전극을 노출시키는 제 1 콘택홀을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.The gate insulating layer and the insulating layer pattern of the pixel portion may be selectively removed to further include a first contact hole exposing the pixel electrode.
이때, 상기 드레인전극은 상기 제 1 콘택홀을 통해 그 하부의 화소전극과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.In this case, the drain electrode is electrically connected to a pixel electrode thereunder through the first contact hole.
상기 데이터라인은 상기 게이트라인과 교차하는 영역에서 화소별로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.The data line may be separated for each pixel in an area crossing the gate line.
이때, 상기 소오스전극은 그 일단이 데이터라인 영역으로 연장되어 상기 화소별로 분리된 데이터라인을 서로 연결시키는 것을 특징으로 한다.In this case, one end of the source electrode may extend to the data line region to connect the data lines separated for each pixel.
상기 게이트라인은 상기 데이터라인과 교차하는 영역에서 화소별로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.The gate line may be separated for each pixel in an area crossing the data line.
이때, 상기 소오스전극은 그 일단이 데이터라인 영역으로 연장되어 상기 데이터라인과 전기적으로 접속하는 한편, 연결전극을 통해 분리된 상기 게이트라인을 서로 연결시키는 것을 특징으로 한다.In this case, one end of the source electrode extends to the data line region to be electrically connected to the data line, and the gate line separated through the connection electrode is connected to each other.
본 발명의 프린지 필드형 액정표시장치의 제조방법은 화소부와 데이터패드부 및 게이트패드부로 구분되는 제 1 기판을 제공하는 단계; 리프트-오프를 이용하여 상기 제 1 기판의 화소부에 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인을 형성하는 동시에 그 위에 절연물질로 이루어진 절연막패턴이 형성된 화소전극을 형성하는 단계; 상기 게이트전극, 게이트라인, 데이터라인 및 화소전극이 형성된 제 1 기판 위에 게이트절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트절연막이 형성된 상기 게이트전극 상부에 액티브층을 형성하는 단계; 상기 화소부의 게이트절연막과 절연막패턴을 선택적으로 제거하여 상기 화소전극을 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 액티브층 상부에 소오스전극과 드레인전극을 형성하는 단계; 상기 소오스전극과 드레인전극이 형성된 제 1 기판 위에 보호막을 형성하는 단계; 상기 제 1 보호막이 형성된 상기 제 1 기판의 화소부에 상기 데이터라인과 오버랩하도록 공통전극을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a fringe field type liquid crystal display device according to the present invention comprises the steps of: providing a first substrate divided into a pixel portion, a data pad portion, and a gate pad portion; Forming a gate electrode, a gate line, and a data line on the pixel portion of the first substrate using a lift-off, and simultaneously forming a pixel electrode having an insulating layer pattern formed of an insulating material thereon; Forming a gate insulating film on the first substrate on which the gate electrode, the gate line, the data line and the pixel electrode are formed; Forming an active layer on the gate electrode on which the gate insulating film is formed; Selectively removing the gate insulating film and the insulating film pattern of the pixel portion to form a first contact hole exposing the pixel electrode; Forming a source electrode and a drain electrode on the active layer; Forming a protective film on the first substrate on which the source electrode and the drain electrode are formed; Forming a common electrode on the pixel portion of the first substrate on which the first passivation layer is formed to overlap the data line; And bonding the first substrate and the second substrate to each other.
이때, 상기 드레인전극은 상기 제 1 콘택홀을 통해 그 하부의 화소전극과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.In this case, the drain electrode is electrically connected to a pixel electrode thereunder through the first contact hole.
상기 공통전극은 상기 화소부 전체에 걸쳐 단일패턴으로 형성되는 동시에 각각의 화소영역 내에서 다수의 슬릿을 가지도록 형성하는 것을 특징으로 한다.The common electrode may be formed to have a single pattern over the entire pixel portion and to have a plurality of slits in each pixel region.
상기 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인을 형성할 때, 상기 제 1 기판이 데이터패드부 및 게이트패드부에 데이터패드라인 및 게이트패드라인을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.When the gate electrode, the gate line and the data line are formed, the first substrate may further include forming a data pad line and a gate pad line in the data pad portion and the gate pad portion.
이때, 상기 제 1 기판에 게이트전극, 게이트라인, 데이터라인 및 화소전극을 형성하는 단계는 상기 제 1 기판 위에 제 1 도전막과 절연막을 증착하는 단계; 상기 절연막 위에 배선이 형성될 영역을 제외한 화소영역 등에 감광막패턴을 형성하는 단계; 상기 감광막패턴을 마스크로 그 하부의 제 1 도전막과 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 기판의 화소부에 상기 제 1 도전막으로 이루어진 화소전극패턴을 형성하며, 상기 화소전극패턴 위에 상기 절연막으로 이루어진 절연막패턴을 형성하는 단계; 상기 감광막패턴을 제거하지 않은 상태에서 상기 제 1 기판 전면에 제 2 도전막을 증착하는 단계; 리프트-오프를 통해 상기 감광막패턴 및 상기 감광막패턴 위에 형성된 제 2 도전막을 선택적으로 제거하여 상기 제 2 도전막으로 이루어진 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 도전막을 오버식각하여 상기 화소전극패턴보다 폭이 줄어든 박스 형태의 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, forming the gate electrode, the gate line, the data line and the pixel electrode on the first substrate may include depositing a first conductive layer and an insulating layer on the first substrate; Forming a photoresist pattern on the insulating layer except for a region where wiring is to be formed; Selectively removing the first conductive layer and the insulating layer below the photoresist pattern with a mask to form a pixel electrode pattern made of the first conductive layer in the pixel portion of the first substrate, and as the insulating layer on the pixel electrode pattern Forming an insulating film pattern; Depositing a second conductive film on the entire surface of the first substrate without removing the photoresist pattern; Selectively removing the photoresist pattern and the second conductive layer formed on the photoresist pattern through lift-off to form a gate electrode, a gate line, and a data line formed of the second conductive layer; And forming a box-type pixel electrode having a width smaller than that of the pixel electrode pattern by over-etching the first conductive layer.
이때, 상기 감광막패턴은 이웃하는 화소 사이의 분리된 데이터라인 사이에도 형성되는 것을 특징으로 한다.In this case, the photoresist pattern may be formed between separate data lines between neighboring pixels.
이때, 상기 리프트-오프를 통해 제거되지 않고 남아있는 상기 화소전극패턴 사이의 제 2 도전막은 상기 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.In this case, the second conductive layer between the pixel electrode patterns remaining without being removed through the lift-off may form the gate electrode, the gate line, and the data line.
상기 감광막패턴은 데이터라인과 게이트전극/게이트라인 사이에도 형성되는 것을 특징으로 한다.The photoresist pattern may be formed between the data line and the gate electrode / gate line.
이때, 상기 데이터라인과 게이트전극/게이트라인 사이에도 상기 감광막패턴이 형성된 경우에는 상기 데이터라인과 게이트전극/게이트라인 사이에 상기 제 1 도전막으로 이루어진 제 1 도전막패턴이 남아있는 것을 특징으로 한다.In this case, when the photosensitive film pattern is formed between the data line and the gate electrode / gate line, a first conductive film pattern made of the first conductive film remains between the data line and the gate electrode / gate line. .
이때, 상기 리프트-오프를 통해 제거되지 않고 남아있는 상기 화소전극패턴들 사이 및 상기 화소전극패턴과 제 1 도전막패턴 사이의 제 2 도전막은 상기 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.In this case, the second conductive layer between the pixel electrode patterns remaining without being removed through the lift-off and between the pixel electrode pattern and the first conductive layer pattern forms the gate electrode, the gate line, and the data line. It is done.
상기 패드부의 게이트절연막을 선택적으로 제거하여 상기 데이터패드라인 및 게이트패드라인을 각각 노출시키는 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.And selectively removing the gate insulating layer of the pad part to form a second contact hole and a third contact hole exposing the data pad line and the gate pad line, respectively.
이때, 상기 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 통해 상기 데이터패드라인 및 게이트패드라인과 전기적으로 접속하는 데이터패드라인패턴 및 게이트패드라인패턴을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, the method may further include forming a data pad line pattern and a gate pad line pattern electrically connected to the data pad line and the gate pad line through the second contact hole and the third contact hole.
이때, 상기 데이터라인은 상기 게이트라인과 교차하는 영역에서 화소별로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.In this case, the data line is separated for each pixel in an area crossing the gate line.
이때, 상기 게이트절연막을 선택적으로 제거하여 상기 분리된 데이터라인 양단에 상기 데이터라인을 노출시키는 제 4 콘택홀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, the method may further include selectively removing the gate insulating layer to form a fourth contact hole exposing the data line at both ends of the separated data line.
이때, 상기 소오스전극은 그 일단이 데이터라인 영역으로 연장되어 상기 제 4 콘택홀을 통해 상기 화소별로 분리된 데이터라인을 서로 연결시키는 것을 특징으로 한다.In this case, one end of the source electrode may extend to the data line region to connect the data lines separated for each pixel through the fourth contact hole.
이때, 상기 보호막을 선택적으로 제거하여 상기 데이터패드부 및 게이트패드부에 상기 데이터패드라인패턴 및 게이트패드라인패턴을 노출시키는 제 5 콘택홀 및 제 6 콘택홀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include selectively removing the passivation layer to form a fifth contact hole and a sixth contact hole exposing the data pad line pattern and the gate pad line pattern to the data pad part and the gate pad part. It features.
이때, 상기 어레이 기판의 데이터패드부 및 게이트패드부에 상기 제 5 콘택홀 및 제 6 콘택홀을 통해 상기 데이터패드라인패턴 및 게이트패드라인패턴에 전기적으로 접속하는 데이터패드전극 및 게이트패드전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, a data pad electrode and a gate pad electrode are electrically connected to the data pad line pattern and the gate pad line pattern through the fifth contact hole and the sixth contact hole in the data pad part and the gate pad part of the array substrate. Characterized in that it further comprises the step.
상기 게이트라인은 상기 데이터라인과 교차하는 영역에서 화소별로 분리되어 있으며, 상기 화소전극 위에 절연물질로 이루어진 절연막패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The gate line is separated for each pixel in an area crossing the data line, and an insulating layer pattern made of an insulating material is formed on the pixel electrode.
이때, 상기 게이트절연막을 선택적으로 제거하여 상기 데이터라인을 노출시키는 제 4 콘택홀을 형성하는 한편, 상기 분리된 게이트라인의 양단에 상기 게이트라인을 노출시키는 제 5 콘택홀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, selectively removing the gate insulating layer to form a fourth contact hole exposing the data line, and forming a fifth contact hole exposing the gate line at both ends of the separated gate line. It is characterized by including.
이때, 상기 소오스전극은 그 일단이 데이터라인 영역으로 연장되어 상기 제 4 콘택홀을 통해 상기 데이터라인과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.In this case, one end of the source electrode may extend to the data line region to be electrically connected to the data line through the fourth contact hole.
상기 제 5 콘택홀을 통해 분리된 상기 게이트라인을 서로 연결시키는 연결전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.And forming a connection electrode connecting the gate lines separated through the fifth contact hole to each other.
상기 보호막을 선택적으로 제거하여 상기 데이터패드부 및 게이트패드부에 상기 데이터패드라인패턴 및 게이트패드라인패턴을 노출시키는 제 6 콘택홀 및 제 7 콘택홀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.And selectively removing the passivation layer to form a sixth contact hole and a seventh contact hole exposing the data pad line pattern and the gate pad line pattern to the data pad part and the gate pad part. do.
이때, 상기 어레이 기판의 데이터패드부 및 게이트패드부에 상기 제 6 콘택홀 및 제 7 콘택홀을 통해 상기 데이터패드라인패턴 및 게이트패드라인패턴에 전기적으로 접속하는 데이터패드전극 및 게이트패드전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, a data pad electrode and a gate pad electrode electrically connected to the data pad line pattern and the gate pad line pattern are formed through the sixth and seventh contact holes in the data pad part and the gate pad part of the array substrate. Characterized in that it further comprises the step.
상기 액티브층 위에 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 상기 액티브층의 소오스/드레인영역과 상기 소오스/드레인전극을 오믹-콘택시키는 오믹-콘택층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.And forming an ohmic contact layer formed of an n + amorphous silicon thin film on the active layer and ohmic-contacting the source / drain region of the active layer and the source / drain electrode.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법은 데이터라인의 부하가 감소됨에 따라 화소의 충전 특성이 향상되게 된다. 그 결과 박막 트랜지스터의 성능이 향상되는 한편, 박막 트랜지스터의 크기를 줄일 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 데이터라인의 부하가 감소됨에 따라 패널을 구동하는데 필요한 소비전력이 감소하는 효과를 제공한다.As described above, in the fringe field type liquid crystal display device and the manufacturing method thereof, the charging characteristic of the pixel is improved as the load of the data line is reduced. As a result, the performance of the thin film transistor can be improved, while the size of the thin film transistor can be reduced, thereby improving the aperture ratio. In addition, as the load on the data line is reduced, the power consumption required to drive the panel is reduced.
본 발명에 따른 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법은 배선의 설계자유도가 향상되는 한편, 데이터라인과 화소전극 사이의 단락불량이 방지되어 수율이 향상되는 효과를 제공한다. 이때, 상기 배선과 화소전극 사이의 이격거리가 감소됨에 따라 개구율이 향상되어 패널의 휘도가 증가하는 효과를 제공한다.The fringe field type liquid crystal display device and the method of manufacturing the same according to the present invention provide the effect of improving the design freedom of the wiring and preventing the short circuit between the data line and the pixel electrode, thereby improving the yield. In this case, as the separation distance between the wiring and the pixel electrode is reduced, the aperture ratio is improved to provide an effect of increasing the luminance of the panel.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도.
도 2는 일반적인 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 나타내는 단면도.
도 3a 내지 도 3f는 상기 도 2에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 6a 내지 도 6g는 상기 도 4에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도.
도 7a 내지 도 7f는 상기 도 5에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도.
도 8a 내지 도 8f는 상기 도 7a에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 11a 내지 도 11f는 상기 도 9에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도.
도 12a 내지 도 12f는 상기 도 10에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도.
도 13a 내지 도 13f는 상기 도 12a에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도.1 is an exploded perspective view schematically showing a general liquid crystal display device.
2 is a cross-sectional view showing a part of an array substrate of a typical fringe field type liquid crystal display device.
3A to 3F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 2.
4 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a fringe field type liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a portion of an array substrate of a fringe field type liquid crystal display device according to a first exemplary embodiment of the present invention. FIG.
6A to 6G are plan views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 4.
7A to 7F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 5.
8A to 8F are cross-sectional views showing in detail a first mask process according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 7A.
9 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a fringe field type liquid crystal display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
10 is a schematic cross-sectional view of a portion of an array substrate of a fringe field type liquid crystal display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
11A to 11F are plan views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 9.
12A to 12F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 10.
13A to 13F are cross-sectional views showing in detail a first mask process according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 12A.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the fringe field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도로써, 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 프린지 필드가 슬릿을 관통하여 화소영역 및 화소전극 상에 위치하는 액정분자를 구동시킴으로써 화상을 구현하는 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 나타내고 있다.FIG. 4 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a fringe field type liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, in which a fringe field formed between the pixel electrode and the common electrode penetrates the slit and passes through the pixel region and the pixel electrode. A portion of an array substrate of a fringe field type liquid crystal display device for realizing an image by driving liquid crystal molecules positioned on is shown.
이때, 도면에는 설명의 편의를 위해 화소부와 데이터패드부 및 게이트패드부를 포함하는 하나의 화소를 나타내고 있으며, 실제의 액정표시장치에서는 N개의 게이트라인과 M개의 데이터라인이 교차하여 MxN개의 화소가 존재하지만 설명을 간단하게 하기 위해 도면에는 하나의 화소를 나타내고 있다.In this case, for convenience of description, one pixel including a pixel unit, a data pad unit, and a gate pad unit is illustrated. In an actual LCD device, N gate lines and M data lines intersect to form MxN pixels. Although present, one pixel is shown in the drawing for simplicity of explanation.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 상기 도 4에 도시된 어레이 기판의 A-A'선, B-B선 및 C-C선에 따라 절단한 단면을 보여주고 있다.FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a portion of an array substrate of a fringe field type liquid crystal display device according to a first exemplary embodiment of the present invention. FIG. It shows the cut along the cross section.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 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 프린지 필드를 발생시켜 액정분자를 구동시키는 다수의 슬릿(108s)을 가진 공통전극(108)과 박스 형태의 화소전극(118)이 형성되어 있다.As shown in the drawing, in the
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(116)에 연결된 게이트전극(121), 상기 데이터라인(117)에 연결된 소오스전극(122) 및 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 액티브층(124)을 포함한다.The thin film transistor includes a
이때, 상기 액티브층(124)의 소오스/드레인영역은 오믹-콘택층(125n)을 통해 상기 소오스/드레인전극(122, 123)과 오믹-콘택을 형성하게 된다.In this case, the source / drain regions of the
그리고, 상기 소오스전극(122)의 일부는 일 방향으로 연장되어 화소별로 분리된 상기 데이터라인(117)에 전기적으로 접속하며, 상기 드레인전극(123)의 일부는 화소방향으로 연장되어 상기 화소전극(118)에 전기적으로 접속하게 된다. 이때, 상기 소오스전극(122)은 게이트절연막(115a)과 절연막패턴(115)에 형성된 제 4 콘택홀(140d)을 통해 상기 분리된 데이터라인(117)과 전기적으로 접속하며, 상기 드레인전극(123)은 상기 게이트절연막(115a)과 절연막패턴(115)에 형성된 제 1 콘택홀(140a)을 통해 상기 화소전극(118)과 전기적으로 접속하게 된다.A portion of the
전술한 바와 같이 상기 화소영역 내에는 프린지 필드를 발생시키기 위한 공통전극(108)과 화소전극(118)이 형성되어 있는데, 이때 상기 화소전극(118)은 상기 화소영역 내에 박스 형태로 형성되어 있으며, 상기 공통전극(108)은 화소부 전체에 걸쳐 단일패턴으로 형성되는 동시에 각각의 화소영역 내에서 다수의 슬릿(108s)을 가지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, the
이때, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 액정층 내에 포물선 형태의 횡전계인 프린지 필드를 유발시켜 액정분자를 구동시키는 프린지 필드형 액정표시장치를 예를 들어 나타내고 있다.In this case, the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention shows a fringe field type liquid crystal display device which drives a liquid crystal molecule by inducing a fringe field having a parabolic transverse electric field in the liquid crystal layer.
이와 같이 공통전극(108)이 데이터라인(117) 상부에도 형성되게 되므로 블랙매트릭스 영역의 축소가 가능하여 개구율이 향상되게 되며, 화소전극(118)의 좌우 끝이 데이터라인(117) 주위의 최외곽 슬릿(108s) 내에 존재하게 되어 상기 데이터라인(117) 주위의 투과율이 극대화되게 된다.As the
또한, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치는 리프트-오프(lift off) 기술을 이용하여 배선(즉, 게이트배선과 데이터배선)과 화소전극(118)을 동시에 형성함으로써 배선의 설계자유도를 향상시키는 동시에 데이터라인(117)과 화소전극(118) 사이의 단락불량을 방지할 수 있게 된다. 즉, 상기 화소전극(118) 위에 형성되는 절연막패턴(115)의 두께에 따라 배선의 두께 조정이 가능하며, 상기 데이터라인(117)과 화소전극(118)이 동시에 패터닝됨에 따라 이들 사이에 단락불량이 발생할 여지가 없게 된다.In addition, in the fringe field type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, the wiring (ie, the gate wiring and the data wiring) and the
이때, 상기 화소전극(118)과 함께 동일 층에 상기 게이트라인(116) 및 데이터라인(117)이 형성됨에 따라 상기 데이터라인(117)은 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 교차하는 영역에서 화소별로 분리되게 되며, 전술한 바와 같이 상기 분리된 데이터라인(117)은 상기 소오스전극(122)을 통해 서로 연결되게 된다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 교차하는 영역에서 상기 게이트라인(116)이 화소별로 분리될 수도 있다.In this case, as the
또한, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치는 배선과 화소전극(118) 사이의 이격거리가 감소됨에 따라 개구율이 향상되는 한편, 데이터라인(117)과 공통전극(108) 사이에 약 6000Å 두께의 보호막(115b)뿐만 아니라 약 4000Å 두께의 게이트절연막(115a)도 위치함에 따라 이들 사이의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있게 된다. 그 결과 박막 트랜지스터의 성능이 향상되는 한편, 박막 트랜지스터의 크기를 줄일 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, in the fringe field type liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention, the aperture ratio is improved as the distance between the wiring and the
또한, 데이터라인(117)의 부하가 감소됨에 따라 패널을 구동하는데 필요한 소비전력도 감소하게 된다.In addition, as the load on 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 상기 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)에 각각 전기적으로 접속된 게이트패드전극(126p)과 데이터패드전극(127p)을 통해 구동회로부로부터 각각 주사신호와 데이터신호를 인가 받게 된다.That is, the
이때, 상기 데이터패드라인(117p) 및 게이트패드라인(116p)은 상기 게이트절연막(115a)에 형성된 제 2 콘택홀(미도시) 및 제 3 콘택홀(미도시)을 통해 데이터패드라인패턴(117p') 및 게이트패드라인패턴(116p')에 각각 접속하며, 상기 데이터패드라인패턴(117p') 및 게이트패드라인패턴(116p')은 상기 보호막(115b)에 형성된 제 5 콘택홀(140e) 및 제 6 콘택홀(140f)을 통해 상기 데이터패드전극(127p) 및 게이트패드전극(126p)에 각각 접속하게 된다.In this case, the
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a fringe field type liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6a 내지 도 6g는 상기 도 4에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도이다.6A to 6G are plan views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 4.
도 7a 내지 도 7f는 상기 도 5에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도로써, 좌측에는 화소부의 어레이 기판을 제조하는 공정을 나타내며 우측에는 차례대로 데이터패드부와 게이트패드부의 어레이 기판을 제조하는 공정을 나타내고 있다.7A through 7F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 5, and a process of manufacturing an array substrate of a pixel portion is shown on the left side, and an array substrate of a data pad portion and a gate pad portion are sequentially formed on the right side. The manufacturing process is shown.
도 6a와 도 6b 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 어레이 기판(110)의 화소부에 게이트전극(121)과 게이트라인(116) 및 데이터라인(117)을 형성하고, 상기 어레이 기판(110)의 게이트패드부 및 데이터패드부에 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)을 형성하며, 상기 어레이 기판(110)의 화소영역에 화소전극(118)을 형성한다.As shown in FIGS. 6A, 6B, and 7A, the
이때, 상기 데이터라인(117)은 상기 게이트라인(116)과 교차하는 영역에서 화소별로 분리되어 있으며, 상기 화소전극(118) 위에는 소정의 절연물질로 이루어진 절연막패턴(115)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In this case, the
이때, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 데이터라인(117), 게이트패드라인(116p), 데이터패드라인(117p) 및 화소전극(118)은 리프트-오프 기술을 이용한 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 통해 동시에 형성하게 되는데, 이를 다음 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In this case, the
도 8a 내지 도 8f는 상기 도 7a에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도이다.8A to 8F are cross-sectional views illustrating in detail a first mask process according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 7A.
도 8a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 어레이 기판(110) 위에 제 1 도전막(130)과 절연막(115')을 증착한다.As shown in FIG. 8A, the first
이때, 상기 제 1 도전막(130)은 화소전극을 형성하기 위해 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)와 같은 투과율이 뛰어난 투명한 도전물질을 포함한다.In this case, the first
상기 절연막(115')은 실리콘질화막(SiNx), 실리콘산화막(SiO2)과 같은 무기절연막으로 형성할 있으며, 그 두께에 따라 후에 형성될 배선의 두께가 결정되게 된다. 여기서, 상기 배선은 게이트전극, 게이트라인, 게이트패드라인, 데이터라인 및 데이터패드라인을 포함하는 것으로 한다.The insulating film 115 'may be formed of an inorganic insulating film such as a silicon nitride film (SiNx) or a silicon oxide film (SiO 2 ), and the thickness of the wiring to be formed later is determined according to the thickness thereof. Here, the wiring includes a gate electrode, a gate line, a gate pad line, a data line, and a data pad line.
이후, 도 8b에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 이용하여 상기 절연막(115') 위에 포토레지스트와 같은 감광성 물질로 이루어진 소정의 감광막패턴(170)을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 8B, a
이때, 상기 감광막패턴(170)은 배선이 형성될 영역을 제외한 화소영역 등에 형성되는데, 상기 도 6a를 참조하면 상기 감광막패턴(170)은 이웃하는 화소 사이의 분리된 데이터라인 사이에도 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the
다음으로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 감광막패턴(170)을 마스크로 그 하부의 제 1 도전막과 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 어레이 기판(110)의 화소영역에 상기 제 1 도전막으로 이루어진 화소전극패턴(118')을 형성한다.Next, as shown in FIG. 8C, the first conductive layer and the insulating layer below the
이때, 전술한 바와 같이 이웃하는 화소 사이의 분리된 데이터라인 사이에도 상기 감광막패턴(170)이 형성된 경우에는 상기 화소전극패턴(118')은 이웃하는 화소 사이에서 서로 연결될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, when the
또한, 상기 데이터패드부 및 게이트패드부의 어레이 기판(110)에도 상기 제 1 도전막으로 이루어진 제 1 도전막패턴(130')이 남아있게 되며, 상기 화소전극패턴(118') 및 제 1 도전막패턴(130') 상부에는 상기 절연막으로 이루어진 절연막패턴(115)이 형성되게 된다.In addition, a first
여기서, 상기 화소전극패턴(118')과 제 1 도전막패턴(130') 및 절연막패턴(115)은 후술할 리프트-오프를 진행할 때 박리제의 침투경로를 확보하기 위해 그 상부의 감광막패턴(170)보다 폭이 줄어든 형태로 형성할 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the
이후, 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 감광막패턴(170)을 제거하지 않은 상태에서 상기 어레이 기판(110) 전면에 제 2 도전막(180)을 증착한다.Subsequently, as shown in FIG. 8D, the second
이때, 상기 제 2 도전막(180)은 게이트전극, 게이트라인, 게이트패드라인, 데이터라인 및 데이터패드라인을 형성하기 위해 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 2 도전막(180)은 상기 저저항 도전물질이 2가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수 있다.In this case, the second
이후, 리프트-오프를 진행하기 전에 상기 리프트-오프를 수월하게 진행하기 위해 소정의 열처리를 실시하여 상기 감광막패턴(170) 위에 형성된 제 2 도전막(180)에 소정의 균열(crack)을 발생시키도록 할 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, a predetermined heat treatment is performed to facilitate the lift-off prior to the lift-off, thereby generating a predetermined crack in the second
다음으로, 도 8e에 도시된 바와 같이, 리프트-오프를 통해 상기 감광막패턴을 제거하게 되는데, 이때 상기 감광막패턴 위에 형성된 상기 제 2 도전막이 상기 감광막패턴과 함께 제거되게 된다.Next, as shown in FIG. 8E, the photoresist pattern is removed through lift-off, wherein the second conductive layer formed on the photoresist pattern is removed together with the photoresist pattern.
이때, 상기 도 6a를 참조하면, 상기 리프트-오프를 통해 제거되지 않고 남아있는 상기 화소전극패턴(118') 사이의 제 2 도전막은 게이트전극(121)과 게이트라인(116) 및 데이터라인(117)을 구성하며, 상기 제 1 도전막패턴(130') 사이의 제 2 도전막은 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)을 구성하게 된다.6A, the second conductive layer between the
상기 리프트-오프는 상기 감광막패턴과 같은 감광성물질 위에 상기 제 2 도전막과 같은 도전성 금속물질을 소정 두께로 증착한 후 박리제와 같은 용액에 침전시켜 상기 감광막패턴 표면에 증착된 금속물질을 상기 감광막패턴과 함께 제거하는 공정으로, 이때 상기 화소전극패턴(118') 사이에 증착된 제 2 도전막은 제거되지 않고 남아 상기의 게이트전극(121)과 게이트라인(116) 및 데이터라인(117)을 구성하며, 상기 제 1 도전막패턴(130') 사이에 증착된 제 2 도전막은 제거되지 않고 남아 상기의 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)을 구성하게 된다.The lift-off may deposit a conductive metal material, such as the second conductive film, on a photosensitive material, such as the photosensitive film pattern, to a predetermined thickness, and then deposit the same on a photoresist pattern by depositing a metal material deposited on a surface of the photosensitive film pattern. And the second conductive layer deposited between the pixel electrode pattern 118 'is not removed to form the
이때, 전술한 바와 같이 상기 데이터라인(117)은 상기 게이트라인(116)과 교차하는 영역에서 화소별로 분리되어 있으며, 상기 데이터라인(117)과 화소전극(118)이 동시에 패터닝됨에 따라 이들 사이에 단락불량이 발생할 여지가 없게 된다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 교차하는 영역에서 상기 게이트라인(116)이 화소별로 분리될 수도 있다.In this case, as described above, the
이후, 도 8f 및 상기 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 도전막을 오버 식각하여 이웃하는 화소 사이에 연결된 화소전극패턴 부분이 제거된 화소전극(118)을 형성하게 되는데, 이때 상기 화소전극(118)은 상기 화소전극패턴보다 그 폭이 일부 줄어든 박스 형태를 가지게 되며, 상기 제 1 도전막패턴의 폭도 일부 줄어들어 제 2 도전막패턴(130")을 형성하게 된다.Subsequently, as illustrated in FIGS. 8F and 6B, the first conductive layer is over-etched to form a
다음으로, 도 6c 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 게이트패드라인(116p), 데이터라인(117), 데이터패드라인(117p) 및 화소전극(118)이 형성된 어레이 기판(110) 전면에 게이트절연막(115a)과 비정질 실리콘 박막 및 n+ 비정질 실리콘 박막을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 6C and 7B, the
이후, 포토리소그래피공정(제 2 마스크공정)을 통해 상기 비정질 실리콘 박막과 n+ 비정질 실리콘 박막을 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(110)의 화소부에 상기 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브층(124)을 형성한다.Thereafter, the amorphous silicon thin film and the n + amorphous silicon thin film are selectively removed through a photolithography process (second mask process) to form an
이때, 상기 액티브층(124) 위에는 상기 액티브층(124)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(125)이 형성되게 된다.In this case, the n + amorphous silicon
그리고, 도 6d 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피공정(제 3 마스크공정)을 통해 상기 화소부의 게이트절연막(115a) 및 절연막패턴(115)을 선택적으로 제거하여 상기 화소전극(118)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(140a)을 형성하며, 상기 패드부의 게이트절연막(115a)을 선택적으로 제거하여 상기 데이터패드라인(117p) 및 게이트패드라인(116p)을 각각 노출시키는 제 2 콘택홀(140b) 및 제 3 콘택홀(140c)을 형성한다.6D and 7C, the
이때, 상기 제 3 마스크공정을 통해 상기 게이트절연막(115a)을 선택적으로 제거하여 상기 분리된 데이터라인(117)의 양단에 상기 데이터라인(117)의 일부를 노출시키는 제 4 콘택홀(140d)을 형성하게 된다.In this case, the
이때, 하프-톤(half tone) 마스크 또는 회절 마스크를 이용하는 경우에는 상기 액티브층(124) 및 제 1 콘택홀(140a) 내지 제 4 콘택홀(140d)을 한번의 마스크공정을 통해 동시에 형성할 수 있게 된다.In this case, when using a half-tone mask or a diffraction mask, the
다음으로, 도 6e 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 어레이 기판(110) 전면에 제 3 도전막을 형성한다. 이때, 상기 제 3 도전막은 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인을 구성하기 위해 알루미늄, 알루미늄 합금, 텅스텐, 구리, 크롬, 몰리브덴 및 몰리브덴 합금 등과 같은 저저항 불투명 도전물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 3 도전막은 상기 저저항 도전물질이 2가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수 있다.Next, as shown in FIGS. 6E and 7D, a third conductive film is formed on the entire surface of the
이후, 포토리소그래피공정(제 4 마스크공정)을 통해 상기 n+ 비정질 실리콘 박막 및 제 3 도전막을 선택적으로 제거함으로써 상기 액티브층(124) 상부에 상기 제 3 도전막으로 이루어진 소오스전극(122)과 드레인전극(123)을 형성한다.Thereafter, the n + amorphous silicon thin film and the third conductive film are selectively removed through a photolithography process (a fourth mask process), so that the
이때, 상기 드레인전극(123)은 상기 제 1 콘택홀(140a)을 통해 그 하부의 화소전극(118)과 전기적으로 접속하며, 상기 소오스전극(122)은 그 일단이 데이터라인 영역으로 연장되어 상기 제 4 콘택홀(140d)을 통해 상기 화소별로 분리된 데이터라인(117)을 서로 연결시키게 된다.In this case, the
이때, 상기 제 4 마스크공정을 통해 상기 어레이 기판(110)의 데이터패드부 및 게이트패드부에 상기 제 3 도전막으로 이루어지며, 상기 제 2 콘택홀(140b) 및 제 3 콘택홀(140c)을 통해 상기 데이터패드라인(117p) 및 게이트패드라인(116p)과 전기적으로 접속하는 데이터패드라인패턴(117p') 및 게이트패드라인패턴(116p')을 형성하게 된다.At this time, the third conductive layer is formed of the data pad part and the gate pad part of the
또한, 상기 액티브층(124) 상부에는 상기 제 4 마스크공정을 통해 상기 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 상기 액티브층(124)의 소오스/드레인영역과 상기 소오스/드레인전극(122, 123) 사이를 오믹-콘택시키는 오믹-콘택층(125n)이 형성되게 된다.In addition, an n + amorphous silicon thin film is formed on the
다음으로, 도 6f 및 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 소오스/드레인전극(122, 123)과 데이터패드라인패턴(117p') 및 게이트패드라인패턴(116p')이 형성된 어레이 기판(110) 전면에 보호막(115b)을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 5 마스크공정)을 통해 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(110)의 데이터패드부 및 게이트패드부에 각각 상기 데이터패드라인패턴(117p') 및 게이트패드라인패턴(116p')의 일부를 노출시키는 제 5 콘택홀(140e) 및 제 6 콘택홀(140f)을 형성한다.Next, as illustrated in FIGS. 6F and 7E, the front surface of the
이때, 상기 보호막(115b)은 실리콘질화막, 실리콘산화막과 같은 무기절연막으로 형성하거나 포토 아크릴과 같은 유기 절연물질로 형성할 수 있다.In this case, the
그리고, 도 6g 및 도 7f에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(115b)이 형성된 어레이 기판(110) 전면에 투명한 도전물질로 이루어진 제 4 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 6 마스크공정)을 이용하여 선택적으로 패터닝함으로써 화소부에 다수의 슬릿(108s)을 가진 공통전극(108)을 형성한다.6G and 7F, after forming a fourth conductive film made of a transparent conductive material on the entire surface of the
이때, 상기 제 6 마스크공정을 이용하여 상기 제 4 도전막을 선택적으로 패터닝함으로써 상기 데이터패드부 및 게이트패드부에 각각 상기 제 5 콘택홀(140e) 및 제 6 콘택홀(140f)을 통해 상기 데이터패드라인패턴(117p') 및 게이트패드라인패턴(116p')에 전기적으로 접속하는 데이터패드전극(127p) 및 게이트패드전극(126p)을 형성하게 된다.In this case, by selectively patterning the fourth conductive layer using the sixth mask process, the data pad portion and the gate pad portion respectively pass through the
이와 같이 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치는 배선과 화소전극(118) 사이의 이격거리가 감소됨에 따라 개구율이 향상되는 한편, 데이터라인(117)과 공통전극(108) 사이에 약 6000Å 두께의 보호막(115b)뿐만 아니라 약 4000Å 두께의 게이트절연막(115a)도 위치함에 따라 이들 사이의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있게 된다.As described above, in the fringe field type liquid crystal display according to the first exemplary embodiment, the aperture ratio is improved as the separation distance between the wiring and the
상기 데이터라인(117)의 부하 저감은 박막 트랜지스터의 성능을 향상시키는 것과 유사한 효과를 나타내는데, 화소 내 박막 트랜지스터의 크기를 줄일 수 있어 개구율이 향상되게 된다. 또한, 데이터라인(117)의 부하 감소에 따라 패널을 구동하는데 필요한 소비전력이 감소하게 된다. 또한, 본 발명의 실시예의 경우에는 기존의 공정 라인을 사용할 수 있는 장점이 있다.The load reduction of the
또한, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치는 데이터라인(117)과 화소전극(118) 사이의 단락불량을 방지하면서도 6개의 마스크로 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판(110)을 제조할 수 있게 된다.In addition, the fringe field type liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention prevents a short circuit failure between the
한편, 전술한 바와 같이 상기 본 발명의 제 1 실시예는 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 교차하는 영역에서 상기 데이터라인(117)이 화소별로 분리되어 있는 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 교차하는 영역에서 상기 게이트라인(116)이 화소별로 분리된 경우에도 적용 가능하며, 이를 다음의 본 발명의 제 2 실시예를 통해 상세히 설명한다.Meanwhile, as described above, the first embodiment of the present invention shows an example in which the
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.9 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a fringe field type liquid crystal display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
이때, 도면에는 설명의 편의를 위해 화소부와 데이터패드부 및 게이트패드부를 포함하는 하나의 화소를 나타내고 있으며, 실제의 액정표시장치에서는 N개의 게이트라인과 M개의 데이터라인이 교차하여 MxN개의 화소가 존재하지만 설명을 간단하게 하기 위해 도면에는 하나의 화소를 나타내고 있다.In this case, for convenience of description, one pixel including a pixel unit, a data pad unit, and a gate pad unit is illustrated. In an actual LCD device, N gate lines and M data lines intersect to form MxN pixels. Although present, one pixel is shown in the drawing for simplicity of explanation.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 상기 도 9에 도시된 어레이 기판의 A-A'선, B-B선 및 C-C선에 따라 절단한 단면을 보여주고 있다.FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a portion of an array substrate of a fringe field type liquid crystal display device according to a second exemplary embodiment of the present invention. FIG. It shows the cut along the cross section.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 어레이 기판(210)에는 상기 어레이 기판(210) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(216)과 데이터라인(217)이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트라인(216)과 데이터라인(217)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 화소영역 내에는 프린지 필드를 발생시켜 액정분자를 구동시키는 다수의 슬릿(208s)을 가진 공통전극(208)과 박스 형태의 화소전극(218)이 형성되어 있다.As shown in the figure, in the
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(216)에 연결된 게이트전극(221), 상기 데이터라인(217)에 연결된 소오스전극(122) 및 상기 화소전극(218)에 전기적으로 접속된 드레인전극(223)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(221)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소오스전극(222)과 드레인전극(223) 간에 전도채널을 형성하는 액티브층(224)을 포함한다.The thin film transistor includes a
이때, 상기 액티브층(224)의 소오스/드레인영역은 오믹-콘택층(225n)을 통해 상기 소오스/드레인전극(222, 223)과 오믹-콘택을 형성하게 된다.In this case, the source / drain regions of the
그리고, 상기 소오스전극(222)의 일부는 일 방향으로 연장되어 상기 데이터라인(217)에 전기적으로 접속하며, 상기 드레인전극(223)의 일부는 화소방향으로 연장되어 상기 화소전극(218)에 전기적으로 접속하게 된다. 이때, 상기 소오스전극(222)은 게이트절연막(215a)에 형성된 제 4 콘택홀(240d)을 통해 상기 데이터라인(217)과 전기적으로 접속하며, 상기 드레인전극(223)은 상기 게이트절연막(215a)과 절연막패턴(215)에 형성된 제 1 콘택홀(240a)을 통해 상기 화소전극(218)과 전기적으로 접속하게 된다.A portion of the
상기 게이트라인(216)은 상기 데이터라인(217)과 교차하는 부분에서 화소별로 분리되며, 상기 게이트절연막(215a)에 형성된 제 5 콘택홀(240e)을 통해 연결전극(250)과 상기 게이트라인(216)이 전기적으로 접속하게 된다. 이에 따라 화소별로 분리된 상기 게이트라인(216)이 서로 연결되게 된다.The
전술한 바와 같이 상기 화소영역 내에는 프린지 필드를 발생시키기 위한 공통전극(208)과 화소전극(218)이 형성되어 있는데, 이때 상기 화소전극(218)은 상기 화소영역 내에 박스 형태로 형성되어 있으며, 상기 공통전극(208)은 화소부 전체에 걸쳐 단일패턴으로 형성되는 동시에 각각의 화소영역 내에서 다수의 슬릿(208s)을 가지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, the
이때, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 액정층 내에 포물선 형태의 횡전계인 프린지 필드를 유발시켜 액정분자를 구동시키는 프린지 필드형 액정표시장치를 예를 들어 나타내고 있다.In this case, the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention shows a fringe field type liquid crystal display device which drives a liquid crystal molecule by inducing a fringe field having a parabolic transverse electric field in the liquid crystal layer.
이와 같이 공통전극(208)이 데이터라인(217) 상부에도 형성되게 되므로 블랙매트릭스 영역의 축소가 가능하여 개구율이 향상되게 되며, 화소전극(218)의 좌우 끝이 데이터라인(217) 주위의 최외곽 슬릿(208s) 내에 존재하게 되어 상기 데이터라인(217) 주위의 투과율이 극대화되게 된다.As the
또한, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치는 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 리프트-오프 기술을 이용하여 배선(즉, 게이트배선과 데이터배선)과 화소전극(218)을 동시에 형성함으로써 배선의 설계자유도를 향상시키는 동시에 데이터라인(217)과 화소전극(218) 사이의 단락불량을 방지할 수 있게 된다. 즉, 상기 화소전극(218) 위에 형성되는 절연막패턴(215)의 두께에 따라 배선의 두께 조정이 가능하며, 상기 데이터라인(217)과 화소전극(218)이 동시에 패터닝됨에 따라 이들 사이에 단락불량이 발생할 여지가 없게 된다.In addition, the fringe field type liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention uses the lift-off technique as in the first exemplary embodiment of the present invention to provide wiring (ie, gate wiring and data wiring) and pixels. By simultaneously forming the
이때, 상기 화소전극(218)과 함께 동일 층에 상기 게이트라인(216) 및 데이터라인(217)이 형성됨에 따라 상기 게이트라인(216)은 상기 게이트라인(216)과 데이터라인(217)이 교차하는 영역에서 화소별로 분리되게 되며, 전술한 바와 같이 상기 분리된 게이트라인(216)은 상기 연결전극(250)을 통해 서로 연결되게 된다.In this case, as the
또한, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치는 배선과 화소전극(218) 사이의 이격거리가 감소됨에 따라 개구율이 향상되는 한편, 데이터라인(217)과 공통전극(208) 사이에 약 6000Å 두께의 보호막(215b)뿐만 아니라 약 4000Å 두께의 게이트절연막(215a)도 위치함에 따라 이들 사이의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있게 된다. 그 결과 박막 트랜지스터의 성능이 향상되는 한편, 박막 트랜지스터의 크기를 줄일 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, in the fringe field type liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention, the aperture ratio is improved as the distance between the wiring and the
또한, 데이터라인(217)의 부하가 감소됨에 따라 패널을 구동하는데 필요한 소비전력도 감소하게 된다.In addition, as the load of the
이와 같이 구성된 상기 어레이 기판(210)의 가장자리 영역에는 상기 게이트라인(216)과 데이터라인(217)에 각각 전기적으로 접속하는 게이트패드전극(226p)과 데이터패드전극(227p)이 형성되어 있으며, 외부의 구동회로부(미도시)로부터 인가 받은 주사신호와 데이터신호를 각각 상기 게이트라인(216)과 데이터라인(217)에 전달하게 된다.The
즉, 상기 게이트라인(216)과 데이터라인(217)은 구동회로부 쪽으로 연장되어 각각 해당하는 게이트패드라인(216p)과 데이터패드라인(217p)에 연결되며, 상기 게이트패드라인(216p)과 데이터패드라인(217p)은 상기 게이트패드라인(216p)과 데이터패드라인(217p)에 각각 전기적으로 접속된 게이트패드전극(226p)과 데이터패드전극(227p)을 통해 구동회로부로부터 각각 주사신호와 데이터신호를 인가 받게 된다.That is, the
이때, 상기 데이터패드라인(217p) 및 게이트패드라인(216p)은 상기 게이트절연막(215a)에 형성된 제 2 콘택홀(미도시) 및 제 3 콘택홀(미도시)을 통해 데이터패드라인패턴(217p') 및 게이트패드라인패턴(216p')에 각각 접속하며, 상기 데이터패드라인패턴(217p') 및 게이트패드라인패턴(216p')은 상기 보호막(215b)에 형성된 제 6 콘택홀(240f) 및 제 7 콘택홀(240g)을 통해 상기 데이터패드전극(227p) 및 게이트패드전극(226p)에 각각 접속하게 된다.In this case, the
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a fringe field type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 11a 내지 도 11f는 상기 도 9에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도이다.11A to 11F are plan views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 9.
도 12a 내지 도 12f는 상기 도 10에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도로써, 좌측에는 화소부의 어레이 기판을 제조하는 공정을 나타내며 우측에는 차례대로 데이터패드부와 게이트패드부의 어레이 기판을 제조하는 공정을 나타내고 있다.12A through 12F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 10, and a process of manufacturing an array substrate of a pixel portion is shown on the left side, and an array substrate of a data pad portion and a gate pad portion are sequentially formed on the right side. The manufacturing process is shown.
도 11a 및 도 12a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 어레이 기판(210)의 화소부에 게이트전극(221)과 게이트라인(216) 및 데이터라인(217)을 형성하고, 상기 어레이 기판(210)의 게이트패드부 및 데이터패드부에 게이트패드라인(216p) 및 데이터패드라인(217p)을 형성하며, 상기 어레이 기판(210)의 화소영역에 화소전극(218)을 형성한다.11A and 12A, a
이때, 상기 게이트라인(216)은 상기 데이터라인(217)과 교차하는 영역에서 화소별로 분리되어 있으며, 상기 화소전극(218) 위에는 소정의 절연물질로 이루어진 절연막패턴(215)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In this case, the
이때, 상기 게이트전극(221), 게이트라인(216), 데이터라인(217), 게이트패드라인(216p), 데이터패드라인(217p) 및 화소전극(218)은 리프트-오프 기술을 이용한 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 통해 동시에 형성하게 되는데, 이를 다음 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In this case, the
도 13a 내지 도 13f는 상기 도 12a에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도이다.13A to 13F are cross-sectional views illustrating in detail a first mask process according to a second exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 12A.
도 13a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 어레이 기판(210) 위에 제 1 도전막(230)과 절연막(215')을 증착한다.As shown in FIG. 13A, the first
이때, 상기 제 1 도전막(230)은 화소전극을 형성하기 위해 인듐-틴-옥사이드 또는 인듐-징크-옥사이드와 같은 투과율이 뛰어난 투명한 도전물질을 포함한다.In this case, the first
상기 절연막(215')은 실리콘질화막, 실리콘산화막과 같은 무기절연막으로 형성할 있으며, 그 두께에 따라 후에 형성될 배선의 두께가 결정되게 된다. 여기서, 상기 배선은 게이트전극, 게이트라인, 게이트패드라인, 데이터라인 및 데이터패드라인을 포함하는 것으로 한다.The insulating film 215 'may be formed of an inorganic insulating film such as a silicon nitride film or a silicon oxide film, and the thickness of the wiring to be formed later is determined according to the thickness thereof. Here, the wiring includes a gate electrode, a gate line, a gate pad line, a data line, and a data pad line.
이후, 도 13b에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 이용하여 상기 절연막(215') 위에 포토레지스트와 같은 감광성 물질로 이루어진 소정의 감광막패턴(270)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 13B, a predetermined
이때, 상기 감광막패턴(270)은 배선이 형성될 영역을 제외한 화소영역 등에 형성되는데, 일 예로 상기 감광막패턴(270)은 데이터라인과 게이트전극/게이트라인 사이에도 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the
다음으로, 도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 감광막패턴(270)을 마스크로 그 하부의 제 1 도전막과 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 어레이 기판(210)의 화소영역에 상기 제 1 도전막으로 이루어진 화소전극패턴(218')을 형성한다.Next, as shown in FIG. 13C, the first conductive layer and the insulating layer below the
이때, 전술한 바와 같이 상기 데이터라인과 게이트전극/게이트라인 사이에도 상기 감광막패턴(270)이 형성된 경우에는 상기 데이터라인과 게이트전극/게이트라인 사이에 상기 제 1 도전막으로 이루어진 제 1 도전막패턴(230')이 남아있게 된다. 또한, 상기 데이터패드부 및 게이트패드부의 어레이 기판(210)에도 상기 제 1 도전막으로 이루어진 제 2 도전막패턴(230")이 남아있게 되며, 상기 화소전극패턴(218')과 제 1 도전막패턴(230') 및 제 2 도전막패턴(230") 상부에는 상기 절연막으로 이루어진 절연막패턴(215)이 형성되게 된다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, when the
여기서, 상기 화소전극패턴(218'), 제 1 도전막패턴(230'), 제 2 도전막패턴(230") 및 절연막패턴(215)은 후술할 리프트-오프를 진행할 때 박리제의 침투경로를 확보하기 위해 그 상부의 감광막패턴(270)보다 폭이 줄어든 형태로 형성할 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
이후, 도 13d에 도시된 바와 같이, 상기 감광막패턴(270)을 제거하지 않은 상태에서 상기 어레이 기판(210) 전면에 제 2 도전막(280)을 증착한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 13D, the second
이때, 상기 제 2 도전막(280)은 게이트전극, 게이트라인, 게이트패드라인, 데이터라인 및 데이터패드라인을 형성하기 위해 알루미늄, 알루미늄 합금, 텅스텐, 구리, 크롬, 몰리브덴 및 몰리브덴 합금 등과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제 2 도전막(280)은 상기 저저항 도전물질이 2가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수 있다.In this case, the second
이후, 리프트-오프를 진행하기 전에 상기 리프트-오프를 수월하게 진행하기 위해 소정의 열처리를 실시하여 상기 감광막패턴(270) 위에 형성된 제 2 도전막(280)에 소정의 균열을 발생시키도록 할 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Subsequently, a predetermined heat treatment may be performed to facilitate the lift-off prior to the lift-off to generate a predetermined crack in the second
다음으로, 도 13e에 도시된 바와 같이, 리프트-오프를 통해 상기 감광막패턴을 제거하게 되는데, 이때 상기 감광막패턴 위에 형성된 상기 제 2 도전막이 상기 감광막패턴과 함께 제거되게 된다.Next, as shown in FIG. 13E, the photoresist pattern is removed through lift-off, wherein the second conductive layer formed on the photoresist pattern is removed together with the photoresist pattern.
이때, 상기 도 11a를 참조하면, 상기 리프트-오프를 통해 제거되지 않고 남아있는 상기 화소전극패턴(218')들 사이 및 상기 화소전극패턴(218')과 제 1 도전막패턴(230') 사이의 제 2 도전막은 게이트전극(221)과 게이트라인(216) 및 데이터라인(217)을 구성하며, 상기 제 2 도전막패턴(230") 사이의 제 2 도전막은 게이트패드라인(216p) 및 데이터패드라인(217p)을 구성하게 된다.In this case, referring to FIG. 11A, between the
상기 리프트-오프는 상기 감광막패턴과 같은 감광성물질 위에 상기 제 2 도전막과 같은 도전성 금속물질을 소정 두께로 증착한 후 박리제와 같은 용액에 침전시켜 상기 감광막패턴 표면에 증착된 금속물질을 상기 감광막패턴과 함께 제거하는 공정으로, 이때 상기 화소전극패턴(218')들 사이 및 상기 화소전극패턴(218')과 제 1 도전막패턴(230') 사이에 증착된 제 2 도전막은 제거되지 않고 남아 상기의 게이트전극(221)과 게이트라인(216) 및 데이터라인(217)을 구성하며, 상기 제 2 도전막패턴(230") 사이에 증착된 제 2 도전막은 제거되지 않고 남아 상기의 게이트패드라인(216p) 및 데이터패드라인(217p)을 구성하게 된다.The lift-off may deposit a conductive metal material, such as the second conductive film, on a photosensitive material, such as the photosensitive film pattern, to a predetermined thickness, and then deposit the same on a photoresist pattern by depositing a metal material deposited on a surface of the photosensitive film pattern. And a second conductive layer deposited between the pixel electrode pattern 218 'and between the pixel electrode pattern 218' and the first conductive layer pattern 230 '. The
이때, 전술한 바와 같이 상기 게이트라인(216)은 상기 데이터라인(217)과 교차하는 영역에서 화소별로 분리되어 있으며, 상기 데이터라인(217)과 화소전극(218)이 동시에 패터닝됨에 따라 이들 사이에 단락불량이 발생할 여지가 없게 된다.In this case, as described above, the
이후, 도 13f에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 도전막을 오버 식각하여 화소전극(218)을 형성하게 되는데, 이때 상기 화소전극(218)은 상기 화소전극패턴보다 그 폭이 일부 줄어든 박스 형태를 가지게 되며, 상기 제 1 도전막패턴은 제거되는 동시에 상기 제 2 도전막패턴의 폭도 일부 줄어들어 제 3 도전막패턴(230'")을 형성하게 된다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 1 도전막패턴이 완전히 제거되지 않고 폭이 일부 줄어든 형태로 남아있을 수도 있다.Thereafter, as illustrated in FIG. 13F, the
다음으로, 도 11b 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(221), 게이트라인(216), 게이트패드라인(216p), 데이터라인(217), 데이터패드라인(217p) 및 화소전극(218)이 형성된 어레이 기판(210) 전면에 게이트절연막(215a)과 비정질 실리콘 박막 및 n+ 비정질 실리콘 박막을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 11B and 12B, the
이후, 포토리소그래피공정(제 2 마스크공정)을 통해 상기 비정질 실리콘 박막과 n+ 비정질 실리콘 박막을 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(210)의 화소부에 상기 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브층(224)을 형성한다.Thereafter, the amorphous silicon thin film and the n + amorphous silicon thin film are selectively removed through a photolithography process (second mask process) to form an
이때, 상기 액티브층(224) 위에는 상기 액티브층(224)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(225)이 형성되게 된다.In this case, an n + amorphous silicon
그리고, 도 11c 및 도 12c에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피공정(제 3 마스크공정)을 통해 상기 화소부의 게이트절연막(215a) 및 절연막패턴(215)을 선택적으로 제거하여 상기 화소전극(218)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(240a)을 형성하며, 상기 패드부의 게이트절연막(215a)을 선택적으로 제거하여 상기 데이터패드라인(217p) 및 게이트패드라인(216p)을 각각 노출시키는 제 2 콘택홀(240b) 및 제 3 콘택홀(240c)을 형성한다.11C and 12C, the
이때, 상기 제 3 마스크공정을 통해 상기 게이트절연막(215a)을 선택적으로 제거하여 데이터라인(217)의 일부를 노출시키는 제 4 콘택홀(240d)을 형성하는 한편, 상기 분리된 게이트라인(216)의 양단에 상기 게이트라인(216)의 일부를 노출시키는 제 5 콘택홀(240e)을 형성하게 된다In this case, a
이때, 하프-톤 마스크 또는 회절 마스크를 이용하는 경우에는 상기 액티브층(224) 및 제 1 콘택홀(240a) 내지 제 5 콘택홀(240e)을 한번의 마스크공정을 통해 동시에 형성할 수 있게 된다.In this case, when the half-tone mask or the diffraction mask is used, the
다음으로, 도 11d 및 도 12d에 도시된 바와 같이, 상기 어레이 기판(210) 전면에 제 3 도전막을 형성한다. 이때, 상기 제 3 도전막은 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인을 구성하기 위해 알루미늄, 알루미늄 합금, 텅스텐, 구리, 크롬, 몰리브덴 및 몰리브덴 합금 등과 같은 저저항 불투명 도전물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 3 도전막은 상기 저저항 도전물질이 2가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수 있다.Next, as shown in FIGS. 11D and 12D, a third conductive film is formed on the entire surface of the
이후, 포토리소그래피공정(제 4 마스크공정)을 통해 상기 n+ 비정질 실리콘 박막 및 제 3 도전막을 선택적으로 제거함으로써 상기 액티브층(224) 상부에 상기 제 3 도전막으로 이루어진 소오스전극(222)과 드레인전극(223)을 형성한다.Thereafter, the n + amorphous silicon thin film and the third conductive film are selectively removed through a photolithography process (a fourth mask process), so that the
이때, 상기 드레인전극(223)은 상기 제 1 콘택홀(240a)을 통해 그 하부의 화소전극(218)과 전기적으로 접속하며, 상기 소오스전극(222)은 그 일단이 데이터라인 영역으로 연장되어 상기 제 4 콘택홀(240d)을 통해 상기 데이터라인(217)과 전기적으로 접속하게 된다.In this case, the
이때, 상기 제 4 마스크공정을 통해 상기 어레이 기판(210)의 데이터패드부 및 게이트패드부에 상기 제 3 도전막으로 이루어지며, 상기 제 2 콘택홀(240b) 및 제 3 콘택홀(240c)을 통해 상기 데이터패드라인(217p) 및 게이트패드라인(216p)과 전기적으로 접속하는 데이터패드라인패턴(217p') 및 게이트패드라인패턴(216p')을 형성하게 된다. 또한, 상기 제 4 마스크공정을 통해 상기 제 3 도전막으로 이루어지며, 상기 제 5 콘택홀(240e)을 통해 분리된 상기 게이트라인(216)을 서로 연결시키는 연결전극(250)을 형성하게 된다.In this case, the third conductive layer is formed of the data pad portion and the gate pad portion of the
또한, 상기 액티브층(224) 상부에는 상기 제 4 마스크공정을 통해 상기 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 상기 액티브층(224)의 소오스/드레인영역과 상기 소오스/드레인전극(222, 223) 사이를 오믹-콘택시키는 오믹-콘택층(225n)이 형성되게 된다.In addition, an n + amorphous silicon thin film is formed on the
다음으로, 도 11e 및 도 12e에 도시된 바와 같이, 상기 소오스/드레인전극(222, 223), 데이터패드라인패턴(217p'), 게이트패드라인패턴(216p') 및 연결전극(250)이 형성된 어레이 기판(210) 전면에 보호막(215b)을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 5 마스크공정)을 통해 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(210)의 데이터패드부 및 게이트패드부에 각각 상기 데이터패드라인패턴(217p') 및 게이트패드라인패턴(216p')의 일부를 노출시키는 제 6 콘택홀(240f) 및 제 7 콘택홀(240g)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 11E and 12E, the source /
이때, 상기 보호막(215b)은 실리콘질화막, 실리콘산화막과 같은 무기절연막으로 형성하거나 포토 아크릴과 같은 유기 절연물질로 형성할 수 있다.In this case, the
그리고, 도 11f 및 도 12f에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(215b)이 형성된 어레이 기판(210) 전면에 투명한 도전물질로 이루어진 제 4 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 6 마스크공정)을 이용하여 선택적으로 패터닝함으로써 화소부에 다수의 슬릿(208s)을 가진 공통전극(208)을 형성한다.11F and 12F, after forming a fourth conductive film made of a transparent conductive material on the entire surface of the
이때, 상기 제 6 마스크공정을 이용하여 상기 제 4 도전막을 선택적으로 패터닝함으로써 상기 데이터패드부 및 게이트패드부에 각각 상기 제 6 콘택홀(240f) 및 제 7 콘택홀(240g)을 통해 상기 데이터패드라인패턴(217p') 및 게이트패드라인패턴(216p')에 전기적으로 접속하는 데이터패드전극(227p) 및 게이트패드전극(226p)을 형성하게 된다.In this case, by selectively patterning the fourth conductive layer using the sixth mask process, the data pad portion and the gate pad portion respectively pass through the
이와 같이 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치는 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 배선과 화소전극(218) 사이의 이격거리가 감소됨에 따라 개구율이 향상되는 한편, 데이터라인(217)과 공통전극(208) 사이에 약 6000Å 두께의 보호막(215b)뿐만 아니라 약 4000Å 두께의 게이트절연막(215a)도 위치함에 따라 이들 사이의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있게 된다.As described above, in the fringe field type liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, the aperture ratio is improved as the separation distance between the wiring and the
상기 데이터라인(217)의 부하 저감은 박막 트랜지스터의 성능을 향상시키는 것과 유사한 효과를 나타내는데, 화소 내 박막 트랜지스터의 크기를 줄일 수 있어 개구율이 향상되게 된다. 예를 들어, 9.7″ QXGA(Quad eXtended Graphics Array) 모델의 경우 기존 횡전계방식의 액정표시장치(~181.00pF)에 비해 데이터라인(217)의 기생 커패시턴스가 106.00pF으로 약 27% 감소하는 것을 알 수 있다.The load reduction of the
이와 같이 데이터라인(217)의 부하 감소에 따라 패널을 구동하는데 필요한 소비전력이 감소하게 된다. 또한, 본 발명의 실시예의 경우에는 기존의 공정 라인을 사용할 수 있는 장점이 있다.As the load of the
또한, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드형 액정표시장치는 데이터라인(217)과 화소전극(218) 사이의 단락불량을 방지하면서도 6개의 마스크로 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판(210)을 제조할 수 있게 된다.In addition, the fringe field type liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention is an
이와 같이 구성된 상기 본 발명의 제 1, 제 2 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 substrates of the first and second embodiments of the present invention configured as described above are bonded to the color filter substrate by a sealant formed on the outside of the image display area, wherein the thin film transistor, the gate line, A black matrix is formed to prevent light leakage from the data line, and a color filter is formed to realize red, green, and blue colors.
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.
상기 본 발명의 실시예의 프린지 필드형 액정표시장치는 액티브층으로 비정질 실리콘 박막을 이용한 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 상기 액티브층으로 다결정 실리콘 박막을 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에도 적용된다.In the fringe field type liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, an amorphous silicon thin film transistor using an amorphous silicon thin film as an active layer is described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto. The same applies to polycrystalline silicon thin film transistors using thin films.
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.
108,208 : 공통전극 108s,208s : 슬릿
110,210 : 어레이 기판 116,216 : 게이트라인
116p,216p : 게이트패드라인 116p',216p' : 게이트패드라인패턴
117,217 : 데이터라인 117p,217p : 데이터패드라인
117p',217p' : 데이터패드라인패턴 118,218 : 화소전극
121,221 : 게이트전극 122,222 : 소오스전극
123,223 : 드레인전극 124,224 : 액티브층
126p,226p : 게이트패드전극 127p,227p : 데이터패드전극
250 : 연결전극108,208
110,210: array substrate 116,216: gate line
116p, 216p:
117,217:
117p ', 217p': Data pad line pattern 118,218: Pixel electrode
121,221 gate electrode 122,222 source electrode
123,223 Drain electrode 124,224 Active layer
126p, 226p:
250: connecting electrode
Claims (33)
리프트-오프를 이용하여 상기 제 1 기판의 화소부에 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인을 형성하는 동시에 그 위에 절연물질로 이루어진 절연막패턴이 형성된 화소전극을 형성하는 단계;
상기 게이트전극, 게이트라인, 데이터라인 및 화소전극이 형성된 제 1 기판 위에 게이트절연막을 형성하는 단계;
상기 게이트절연막이 형성된 상기 게이트전극 상부에 액티브층을 형성하는 단계;
상기 화소부의 게이트절연막과 절연막패턴을 선택적으로 제거하여 상기 화소전극을 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하는 단계;
상기 액티브층 상부에 소오스전극과 드레인전극을 형성하는 단계;
상기 소오스전극과 드레인전극이 형성된 제 1 기판 위에 보호막을 형성하는 단계;
상기 제 1 보호막이 형성된 상기 제 1 기판의 화소부에 상기 데이터라인과 오버랩하도록 공통전극을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 프린지 필드형 액정표시장치의 제조방법.Providing a first substrate divided into a pixel portion, a data pad portion, and a gate pad portion;
Forming a gate electrode, a gate line, and a data line on the pixel portion of the first substrate using a lift-off, and simultaneously forming a pixel electrode having an insulating layer pattern formed of an insulating material thereon;
Forming a gate insulating film on the first substrate on which the gate electrode, the gate line, the data line and the pixel electrode are formed;
Forming an active layer on the gate electrode on which the gate insulating film is formed;
Selectively removing the gate insulating film and the insulating film pattern of the pixel portion to form a first contact hole exposing the pixel electrode;
Forming a source electrode and a drain electrode on the active layer;
Forming a protective film on the first substrate on which the source electrode and the drain electrode are formed;
Forming a common electrode on the pixel portion of the first substrate on which the first passivation layer is formed to overlap the data line; And
A method of manufacturing a fringe field type liquid crystal display device comprising the step of bonding the first substrate and the second substrate.
상기 제 1 기판 위에 제 1 도전막과 절연막을 증착하는 단계;
상기 절연막 위에 배선이 형성될 영역을 제외한 화소영역 등에 감광막패턴을 형성하는 단계;
상기 감광막패턴을 마스크로 그 하부의 제 1 도전막과 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 기판의 화소부에 상기 제 1 도전막으로 이루어진 화소전극패턴을 형성하며, 상기 화소전극패턴 위에 상기 절연막으로 이루어진 절연막패턴을 형성하는 단계;
상기 감광막패턴을 제거하지 않은 상태에서 상기 제 1 기판 전면에 제 2 도전막을 증착하는 단계;
리프트-오프를 통해 상기 감광막패턴 및 상기 감광막패턴 위에 형성된 제 2 도전막을 선택적으로 제거하여 상기 제 2 도전막으로 이루어진 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 도전막을 오버식각하여 상기 화소전극패턴보다 폭이 줄어든 박스 형태의 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린지 필드형 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 4, wherein the forming of the gate electrode, the gate line, the data line and the pixel electrode on the first substrate is performed.
Depositing a first conductive film and an insulating film on the first substrate;
Forming a photoresist pattern on the insulating layer except for a region where wiring is to be formed;
Selectively removing the first conductive layer and the insulating layer below the photoresist pattern with a mask to form a pixel electrode pattern made of the first conductive layer in the pixel portion of the first substrate, and as the insulating layer on the pixel electrode pattern Forming an insulating film pattern;
Depositing a second conductive film on the entire surface of the first substrate without removing the photoresist pattern;
Selectively removing the photoresist pattern and the second conductive layer formed on the photoresist pattern through lift-off to form a gate electrode, a gate line, and a data line formed of the second conductive layer; And
And over-etching the first conductive layer to form a box-shaped pixel electrode having a width smaller than that of the pixel electrode pattern.
상기 게이트전극과 게이트라인 및 데이터라인이 형성된 상기 제 1 기판의 동일 층에 형성되며, 그 위에 절연막패턴이 형성된 화소전극;
상기 게이트전극, 게이트라인, 데이터라인, 화소전극 및 절연막패턴이 형성된 제 1 기판 위에 형성된 게이트절연막;
상기 게이트전극 상부에 형성된 액티브층;
상기 액티브층 상부에 형성되며, 상기 액티브층의 소오스/드레인영역과 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극;
상기 소오스/드레인전극이 형성된 제 1 기판 위에 형성된 보호막;
상기 제 1 보호막이 형성된 상기 제 1 기판의 화소부에 상기 데이터라인과 오버랩하도록 형성된 공통전극; 및
상기 제 1 기판과 대향하여 합착하는 제 2 기판을 포함하는 프린지 필드형 액정표시장치.A gate electrode, a gate line, and a data line formed in the pixel portion of the first substrate;
A pixel electrode formed on the same layer of the first substrate on which the gate electrode, the gate line and the data line are formed, and an insulating film pattern formed thereon;
A gate insulating film formed on the first substrate on which the gate electrode, gate line, data line, pixel electrode, and insulating film pattern are formed;
An active layer formed on the gate electrode;
A source / drain electrode formed on the active layer and electrically connected to a source / drain region of the active layer;
A protective film formed on the first substrate on which the source / drain electrodes are formed;
A common electrode formed to overlap the data line in the pixel portion of the first substrate on which the first passivation layer is formed; And
A fringe field type liquid crystal display device comprising a second substrate bonded to and opposed to the first substrate.
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KR20190030046A (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-21 | 엘지디스플레이 주식회사 | Array Substrate And Display Device Including The Same |
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- 2010-12-28 KR KR1020100137148A patent/KR20120075111A/en not_active Application Discontinuation
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