KR20130001071A - Liquid crystal display device and method of fabricating the same - Google Patents
Liquid crystal display device and method of fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130001071A KR20130001071A KR1020110061968A KR20110061968A KR20130001071A KR 20130001071 A KR20130001071 A KR 20130001071A KR 1020110061968 A KR1020110061968 A KR 1020110061968A KR 20110061968 A KR20110061968 A KR 20110061968A KR 20130001071 A KR20130001071 A KR 20130001071A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- gate insulating
- gate
- insulating layer
- pixel electrode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136213—Storage capacitors associated with the pixel electrode
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 소비전력을 줄일 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
액정표시장치(liquid crystal display device)는 경량, 박형, 저소비전력 구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다. 이러한 추세에 따라, 상기 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다.Liquid crystal display devices (liquid crystal display device) due to the characteristics such as light weight, thin, low power consumption driving, the application range is gradually increasing. According to this trend, the liquid crystal display device is used in office automation equipment, audio / video equipment, and the like.
액정표시장치는 인가 전압에 따라 액체에 결정의 중간 상태 물질인 액정(liquid crystal)의 광투과도가 변화하는 특성을 이용하여, 전기 신호를 시각 정보로 변화시켜 영상을 표시한다. 통상의 액정표시장치는 전극이 구비된 두 개의 기판과 두 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성된다. 이와 같은 액정표시장치는 동일한 화면 크기를 가지는 다른 액정표시장치에 비하여 무게가 가볍고 부피가 작으며 작은 전력으로 동작한다.The liquid crystal display displays an image by changing an electrical signal into visual information by using a property in which light transmittance of a liquid crystal, which is an intermediate state material of a crystal, is changed to a liquid according to an applied voltage. A typical liquid crystal display device is composed of two substrates provided with electrodes and a liquid crystal layer interposed between the two substrates. Such a liquid crystal display device is lighter in weight, smaller in volume, and operates with less power than other liquid crystal display devices having the same screen size.
액정표시장치는 후면의 광원에서 발생한 빛을 전면에 있는 액정표시패널의 각 화소가 일종의 광 스위치 역할을 하여 선택적으로 투과시킴으로 인하여 화상을 디스플레이 하는 장치이다. 즉, 종래의 음극선관(CRT:Cathode Ray Tube)이 전자선의 세기를 조절하여 휘도를 제어하는데 반하여, 액정표시장치는 광원에서 발생한 광의 세기를 제어하여 화면이 디스플레이 된다.The liquid crystal display device displays an image because each pixel of the liquid crystal display panel on the front side selectively transmits the light generated from the light source on the rear side as a kind of optical switch. That is, the conventional cathode ray tube (CRT) controls the brightness by adjusting the intensity of the electron beam, whereas the LCD displays the screen by controlling the intensity of light generated from the light source.
이상에서와 같은 액정표시장치의 액정표시패널은 컬러필터가 형성된 컬러필터 기판(상부기판)과 박막트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor)가 형성된 박막트랜지스터 기판(하부기판)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 이루어진다.In the liquid crystal display panel of the liquid crystal display device as described above, the color filter substrate (upper substrate) on which the color filter is formed and the thin film transistor substrate (lower substrate) on which the thin film transistor (TFT) is formed are bonded together with the liquid crystal layer interposed therebetween. Consists of a structure.
일반적인 액정표시패널의 박막트랜지스터 기판은 게이트라인과 데이터라인이 교차되고, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 박막트랜지스터(TFT)가 형성된다.In a thin film transistor substrate of a general liquid crystal display panel, a gate line and a data line cross each other, and a thin film transistor (TFT) is formed at an intersection of the gate line and the data line.
박막트랜지스터는 게이트 절연막을 사이에 두고 게이트 전극, 소스/드레인 전극을 포함하고, 드레인 전극은 화소전극과 전기적으로 연결된다.The thin film transistor includes a gate electrode and a source / drain electrode with a gate insulating layer interposed therebetween, and the drain electrode is electrically connected to the pixel electrode.
소스/드레인 전극 및 화소전극을 포함한 게이트 절연막 상에 보호층이 형성되고, 보호층 상에 공통전극 배선 및 공통전극 패턴이 형성된다.A protective layer is formed on the gate insulating film including the source / drain electrodes and the pixel electrode, and a common electrode wiring and a common electrode pattern are formed on the protective layer.
이상에서와 같이, 일반적인 횡전계 방식의 액정표시장치에 포함된 박막트랜지스터 기판에는 게이트라인 및 데이터라인 상에 공통전극 배선이 형성되고 화소전극 상에 공통전극 패턴이 형성된다.As described above, the common electrode wiring is formed on the gate line and the data line and the common electrode pattern is formed on the pixel electrode in the thin film transistor substrate included in the general transverse electric field type liquid crystal display device.
그러나, 일반적인 액정표시장치는 게이트라인 및 데이터라인과 공통전극 배선 사이에서 기생 캐패시턴스가 형성되어 수직 크로스토크가 발생하여 화질이 저하되는 문제가 있었다.However, a general liquid crystal display device has a problem in that the parasitic capacitance is formed between the gate line, the data line, and the common electrode wiring to generate vertical crosstalk, thereby degrading image quality.
또한, 일반적인 액정표시장치는 보호층의 두께를 크게 설계하는 경우, 기생캐패시턴스를 줄일 수 있으나 화소전극과 공통전극 패턴 사이의 간격이 증가하여 스토리지 용량 저하에 의해 소비전력이 증가하는 문제가 있었다. In addition, in the general liquid crystal display, when the protective layer is designed to have a large thickness, parasitic capacitance may be reduced, but there is a problem in that power consumption increases due to a decrease in storage capacity due to an increase in the distance between the pixel electrode and the common electrode pattern.
여기서, WVGA 급 고해상도 모델에서는 화소의 크기가 작아져 화소전극과 공통전극 패턴 사이의 스토리지 용량이 크게 저하될 수 있다.Here, in the WVGA class high resolution model, the size of the pixel may be reduced, which may greatly reduce the storage capacity between the pixel electrode and the common electrode pattern.
본 발명은 액정의 응답속도를 향상시켜 소비전력을 줄일 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can reduce power consumption by improving the response speed of liquid crystals.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 서로 교차되어 화소영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과, 상기 게이트라인 및 데이터라인의 교차부에 형성되어 게이트 전극, 게이트 절연층, 반도체층, 소스 및 드레인 전극을 구비한 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 접속된 화소전극과, 상기 박막트랜지스터, 상기 게이트라인 및 데이터라인 상에 형성된 제1 보호층과, 상기 화소전극과 대응되는 영역에 형성되고 상기 제1 보호층 보다 작은 두께를 갖는 제2 보호층 및 상기 제1 및 제2 보호층 상에 각각 형성된 공통전압 배선 및 공통전극을 포함하고, 상기 게이트 절연층은 다수의 단차부 및 홈부를 구비한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display device includes a gate line and a data line crossing each other to define a pixel area, and a gate electrode and a gate insulating layer, a semiconductor layer, a source, A thin film transistor having a drain electrode, a pixel electrode electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor, a first protective layer formed on the thin film transistor, the gate line and the data line, and a region corresponding to the pixel electrode A second protective layer having a thickness smaller than the first protective layer, and a common voltage line and a common electrode formed on the first and second protective layers, respectively, wherein the gate insulating layer includes a plurality of stepped portions and A groove part is provided.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 베이스 기판 상에 게이트 전극, 게이트라인 및 게이트 패드가 형성되는 단계와, 상기 게이트 전극, 상기 게이트라인 및 상기 게이트 패드를 포함하는 상기 베이스 기판 상에 다수의 단차부 및 홈부를 구비한 게이트 절연막이 형성되는 단계와, 상기 게이트 절연막 상에 반도체 패턴과 화소전극을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 반도체 패턴을 포함하는 게이트 절연막 상에 소스 및 드레인 전극과 데이터라인을 형성하는 단계와, 상기 데이터라인과 대응되는 제1 보호층을 형성함과 동시에 상기 화소전극 상에 제2 보호층을 형성하는 단계 및 상기 제1 및 제2 보호층 각각에 공통전압 배선 및 공통전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 게이트 절연막은 상기 베이스 기판 상에 절연물질을 도포한 후 포토 공정을 통해 패터닝하여 상기 다수의 단차부 및 홈부를 형성하는 단계를 더 포함한다.A method of manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes forming a gate electrode, a gate line, and a gate pad on a base substrate, and on the base substrate including the gate electrode, the gate line, and the gate pad. Forming a gate insulating film having a plurality of stepped portions and groove portions in the semiconductor layer, sequentially forming a semiconductor pattern and a pixel electrode on the gate insulating film, and source and drain electrodes on the gate insulating film including the semiconductor pattern And forming a data line, forming a first passivation layer corresponding to the data line, forming a second passivation layer on the pixel electrode, and a common voltage on each of the first and second passivation layers. Forming a wiring and a common electrode, wherein the gate insulating film is coated with an insulating material on the base substrate. The method may further include forming the plurality of stepped portions and the groove portions by patterning the photo processes.
본 발명의 액정표시장치 및 그의 제조방법은 화소전극 하부에 요철부를 형성하여 요철부 상에 형성된 화소전극과 공통전극 간의 간격을 줄여 상기 화소전극과 공통전극 사이의 스토리지 용량(Cst)을 증가시킬 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display and a method of manufacturing the same may reduce the gap between the pixel electrode and the common electrode formed on the uneven portion to increase the storage capacity Cst between the pixel electrode and the common electrode. have.
또한, 본 발명은 화소전극과 공통전극 사이의 간격을 줄여 상기 화소전극과 공통전극 사이에 동일한 구동전압을 인가하더라도 상기 화소전극과 공통전극 사이의 유효전압의 크기가 커져서 유전율이 낮은 액정의 사용을 가능하게 할 수 있다. In addition, the present invention reduces the distance between the pixel electrode and the common electrode, so that even if the same driving voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, the effective voltage between the pixel electrode and the common electrode is increased so that the use of liquid crystal having a low dielectric constant is avoided. You can do that.
이와 더불어, 본 발명은 유전율이 낮은 액정을 사용하여 액정의 응답속도를 향상시켜 소비전력을 줄일 수 있다. In addition, the present invention can reduce the power consumption by improving the response speed of the liquid crystal using a liquid crystal having a low dielectric constant.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 단위 화소를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ ~ Ⅰ', Ⅱ ~ Ⅱ'라인을 따라 절단한 박막트랜지스터 기판을 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3i는 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터 기판을 도시한 단면도이다.
도 5는 종래의 액정표시장치와 본 발명의 액정표시장치에서 전압과 투과율에 따른 관계를 나타낸 도면이다. 1 is a plan view illustrating unit pixels of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate cut along lines II through II 'of FIG. 1.
3A to 3I are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.
5 is a view showing a relationship between voltage and transmittance in a conventional liquid crystal display device and a liquid crystal display device of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 단위 화소를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ ~ Ⅰ', Ⅱ ~ Ⅱ'라인을 따라 절단한 박막트랜지스터 기판을 도시한 단면도이다. 1 is a plan view illustrating a unit pixel of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate cut along lines I to I 'and II to II' of FIG. 1. to be.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 기판은 복수의 게이트라인(110)과, 복수의 데이터라인(120)이 서로 교차하여 화소 영역을 정의하고, 상기 게이트라인(110)과 데이터라인(120)의 교차부에 액정 셀을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT, 150)가 형성된다. 1 and 2, in the thin film transistor substrate according to the exemplary embodiment of the present invention, a plurality of
도면에 도시되지 않았지만, 게이트라인(110)의 일측에는 게이트라인(110)과 전기적으로 연결된 게이트 패드가 형성되고, 데이터라인(120)의 일측에는 데이터라인(120)과 전기적으로 연결된 데이터 패드가 형성된다. Although not shown in the drawing, a gate pad electrically connected to the
상기 화소영역에 구비된 박막트랜지스터(150)는 베이스 기판(130) 상에 형성된 게이트 전극(151)과, 상기 게이트 전극(151) 및 베이스 기판(130) 상에 형성된 제1 게이트 절연막(140a)과, 상기 제1 게이트 절연막(140a) 상에 형성된 반도체 패턴(153)과, 상기 반도체패턴(153) 상에 형성된 소스/드레인 전극(155, 157)을 포함한다.The
상기 소스/드레인 전극(155, 157)을 포함하여 제1 게이트 절연막(140a) 상에는 제1 보호층(170)이 형성되고, 상기 제1 보호층(170) 상에는 공통전극 배선(181)이 형성된다. The
상기 박막트랜지스터(150)의 드레인 전극(157)은 화소영역의 화소전극(160)과 전기적으로 연결된다.The
상기 화소영역 중 영상이 표시되는 표시영역은 베이스 기판(130)과, 상기 베이스 기판(130) 상에 형성된 제2 게이트 절연막(140b)과, 상기 제2 게이트 절연막(140b) 상에 형성된 화소전극(160)과, 상기 화소전극(160) 상에 형성된 제2 보호층(171) 및 상기 제2 보호층(171) 상에 형성된 공통전극(183)을 포함한다.The display area in which an image is displayed among the pixel areas includes a
상기 공통전극(183)은 상기 공통전극 배선(181)과 전기적으로 연결될 수 있다. The
상기 화소전극(160) 상에는 하프 톤 마스크(Half Tone Mask)를 이용한 포토리소그래피 공정을 통해 상기 화소전극(160)과 대응되는 부분과 데이터라인(120)과 대응되는 부분에서 두께가 상이한 제2 보호층(171)이 형성된다. A second passivation layer having a different thickness on a portion corresponding to the
상기 제2 게이트 절연막(140b)은 상기 제1 게이트 절연막(140a)과 함께 게이트 절연막(140)을 구성한다.The second
상기 제2 게이트 절연막(140b)은 단차부(A)와 상기 단차부(A) 사이에 형성된 홈부(B)를 포함한다. 상기 단차부(A) 및 홈부(B)를 포함한 제2 게이트 절연막(140b)은 마스크를 이용한 포토 공정을 통해 형성된다.The second
이러한 단차부(A) 및 홈부(B)를 구비한 제2 게이트 절연막(140b) 상에 화소전극(160)이 형성된다. The
상기 화소전극(160) 상에 형성된 제2 보호층(171)도 상기 제2 게이트 절연막(140b)의 단차부(A) 및 홈부(B)와 대응되는 요철구조를 포함할 수 있다. The
이때, 상기 공통전극(183)은 상기 제2 게이트 절연막(140b)의 단차부(A) 사이의 홈부(B)와 대응되게 상기 제2 보호층(183) 상에 형성된다. In this case, the
따라서, 상기 제2 게이트 절연막(140b)의 단차부(A) 상에 형성된 화소전극(160)과 상기 홈부(B)와 대응되게 제2 보호층(183) 상에 형성된 공통전극(183) 간의 간격이 줄어들게 된다. 이로 인해, 상기 공통전극(183)과 화소전극(160) 사이의 스토리지 용량이 증가한다. Therefore, a gap between the
상기 공통전극(183)과 화소전극(160) 사이의 간격이 줄어들면, 상기 공통전극(183)과 화소전극(160)으로 제공되는 전압의 레벨을 줄여 기존과 동일하게 공통전극(183)과 화소전극(160) 사이에 위치하는 액정의 구동이 가능해진다. When the gap between the
이와 같이, 본 발명은 상기 공통전극(183)과 화소전극(160)으로 제공되는 전압의 레벨을 줄여 액정을 구동하기 때문에 소비전력이 절감될 수 있다. As described above, the present invention may reduce power consumption by reducing the level of the voltage provided to the
이와 더불어, 본 발명은 유전율(또는 회전점도)이 낮은 액정을 사용하더라도 공통전극(183)과 화소전극(160) 사이의 간격이 줄어들기 때문에 기존과 동일한 구동전압이 공통전극(183)과 화소전극(160)에 제공되더라도 상기 유전율이 낮은 액정을 충분히 구동시킬 수 있다. In addition, since the gap between the
이때, 유전율이 낮은 액정은 회전점도가 낮기 때문에 액정의 응답속도를 향상시킬 수 있다. In this case, since the liquid crystal having a low dielectric constant has a low rotational viscosity, the response speed of the liquid crystal may be improved.
따라서, 본 발명은 상기 유전율이 낮은 액정을 사용함에 따라 액정의 응답속도를 향상시킬 수 있다. Therefore, the present invention can improve the response speed of the liquid crystal by using the liquid crystal having a low dielectric constant.
도 3a 내지 도 3i는 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 제조방법을 도시한 단면도이다. 3A to 3I are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 베이스 기판(130) 상에 금속층을 증착하고 마스크를 이용한 포토공정을 통해 게이트 전극(151)이 형성된다.Referring to FIG. 3A, the
여기서, 금속층은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등의 단일 금속이나 알루미늄(Al)/크롬(Cr)(또는 물리브덴(Mo)) 등을 포함하는 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나 또는 그 이상의 금속을 포함한다. Here, the metal layer may be a single metal such as aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), tungsten (W), chromium (Cr), molybdenum (Mo), or aluminum (Al) / chromium (Cr) (or phybdenum (Mo)). One or more metals selected from the group of conductive metals, and the like.
도면에 도시되지 않았지만, 베이스 기판(130)에는 상기 게이트 전극(151)이 형성됨과 동시에 게이트라인 및 게이트 패드가 동시에 형성된다.Although not shown in the drawing, the
도 3b를 참조하면, 게이트 전극(151)을 포함한 베이스 기판(130) 상에 게이트 절연막(140)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(140)은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3B, a
이어, 마스크를 이용한 포토 공정을 진행하여 도 3c에 도시된 바와 같이, 단차부(A) 및 홈부(B)를 구비한 제2 게이트 절연막(140b)이 형성된다. Next, a photo process using a mask is performed to form a second
도 3d에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(140)이 형성된 베이스 기판(130) 상에 반도체층을 형성하고 마스크를 이용한 포토 공정을 통해 상기 게이트 전극(151)과 대응되는 반도체 패턴(153)이 형성된다.As shown in FIG. 3D, a semiconductor layer is formed on the
도 3e를 참조하면, 상기 반도체 패턴(153)이 형성된 베이스 기판(130) 상에 금속층을 형성하고 마스크를 이용한 포토 공정을 통해 화소영역에 화소전극(160)이 형성된다. Referring to FIG. 3E, a metal layer is formed on the
상기 화소전극(160)은 상기 단차부(A) 및 홈부(B)를 갖는 제2 게이트 절연막(140b) 상에 형성된다.The
도 3f를 참조하면, 화소전극(160)이 형성된 베이스 기판(130) 상에 금속층을 형성하고, 마스크를 이용한 포토 공정을 통해 반도체 패턴(153) 상에 소스 및 드레인 전극(155, 157)이 형성되고, 화소영역 주변에 데이터라인(120)이 형성된다.Referring to FIG. 3F, a metal layer is formed on the
도 3g 및 도 3h를 참조하면, 반도체 패턴(153), 소스 및 드레인 전극(155, 157), 데이터라인(120) 및 화소전극(160)을 포함하는 베이스 기판(130) 상에 일정 두께의 보호층(170)을 적층한다. 이어 하프 톤 마스크를 이용한 포토 공정으로 화소전극(160)과 대응되는 영역에 제2 보호층(171)이 형성된다. 3G and 3H, a predetermined thickness of protection is performed on the
상기 제2 보호층(171)은 화소전극(160)과 대응되는 영역으로 상기 화소전극(160)과 대응되지 않는 영역에 형성된 제1 보호층(170)보다 작은 두께를 갖는다. The
상기 제2 보호층(171)은 상기 데이터라인(120)과 대응되는 영역에서 상기 화소전극(160)과 대응되는 영역에 비해 두껍게 형성된다. The
이는 데이터라인(120)과 후술되는 공통전극 배선 사이에서 일정한 캐패시턴스가 유지되도록 하기 위함이다.This is to maintain a constant capacitance between the
도면에는 도시되지 않았지만, 제2 보호층(171)이 형성됨과 동시에 게이트 패드 및 데이터 패드에 컨택홀이 형성될 수 있다. 또한, 제2 보호층(171)이 형성됨과 동시에 드레인 전극(157) 및 화소전극(160)을 연결하기 위한 컨택홀이 형성될 수 있다. Although not shown in the drawing, a contact hole may be formed in the gate pad and the data pad at the same time as the second
도 3i를 참조하면, 제1 및 제2 보호층(170, 171) 상에 금속층을 형성하고, 마스크를 이용한 포토 공정으로 공통전극 배선(181)과, 상기 화소전극(160)과 대응되는 영역에 공통전극(183)이 형성된다. Referring to FIG. 3I, a metal layer is formed on the first and second passivation layers 170 and 171, and a photo process using a mask is performed on a region corresponding to the
이때, 상기 공통전극(183)은 상기 제2 게이트 절연막(140b)의 홈부(B)와 대응되게 형성된다. In this case, the
따라서, 상기 화소전극(160)과 상기 공통전극(183) 사이의 간격이 줄어들게 되고 스토리지 용량이 증가하게 된다. Thus, the gap between the
또한, 상기 공통전극(183)과 화소전극(160) 사이의 간격이 줄어들면, 상기 공통전극(183)과 화소전극(160)으로 제공되는 전압의 레벨을 줄여 기존과 동일하게 공통전극(183)과 화소전극(160) 사이에 위치하는 액정의 구동이 가능해진다. In addition, when the gap between the
이와 같이, 본 발명은 상기 공통전극(183)과 화소전극(160)으로 제공되는 전압의 레벨을 줄여 액정을 구동하기 때문에 소비전력을 절감할 수 있다. As described above, the present invention may reduce power consumption by reducing the level of the voltage provided to the
이와 더불어, 본 발명은 유전율(또는 회전점도)이 낮은 액정을 사용하더라도 공통전극(183)과 화소전극(160) 사이의 간격이 줄어들기 때문에 기존과 동일한 구동전압이 공통전극(183)과 화소전극(160)에 제공되더라도 상기 유전율이 낮은 액정을 충분히 구동시킬 수 있다. In addition, since the gap between the
따라서, 본 발명은 화소전극(160)과 공통전극 패턴(183) 사이의 간격을 줄여 유전율이 낮은 액정을 사용하여 액정의 응답속도를 향상시킬 수 있다. Accordingly, the present invention can improve the response speed of the liquid crystal by using a liquid crystal having a low dielectric constant by reducing the gap between the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터 기판을 도시한 단면도이다. 4 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터 기판은 수직으로 교차하는 게이트라인(도 1의 110) 및 데이터라인(120)과, 상기 게이트라인(도 1의 110)과 데이터라인(120)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(150)를 포함한다.As shown in FIG. 4, a thin film transistor substrate according to another exemplary embodiment of the present invention may include a gate line (110 of FIG. 1) and a
상기 박막트랜지스터(150)는 베이스 기판(130) 상에 형성된 게이트 전극(151)과, 상기 게이트 전극(151) 및 베이스 기판(130) 상에 형성된 게이트 절연막(240)과, 상기 게이트 절연막(240) 상에 형성된 반도체 패턴(153)과, 상기 반도체패턴(153) 상에 형성된 소스/드레인 전극(155, 157)을 포함한다.The
상기 소스/드레인 전극(155, 157)을 포함하여 게이트 절연막(240) 상에는 제1 보호층(170)이 형성되고, 상기 제1 보호층(170) 상에는 공통전극 배선(181)이 형성된다. The
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터 기판은 베이스 기판(130) 상에 형성된 게이트 절연층(240)과, 상기 게이트 절연층(240) 상에 형성된 다수의 단차부(300)와 상기 단차부(300) 상에 형성되어 상기 박막트랜지스터(150)의 드레인 전극(157)과 전기적으로 접속되는 화소전극(260)을 더 포함한다. In addition, the thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention is a
상기 베이스 기판(130)과 상기 게이트 절연층(240) 간의 접합력을 향상시키기 위해 상기 단차부(300)는 유기절연물질로 이루어질 수 있다. The stepped
상기 단차부(300)는 유기절연물질 예를 들어 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)을 베이스 기판(130) 상에 도포하여 마스크를 이용한 포토 공정을 통해 패터닝되어 상기 게이트 절연층(240) 상에 형성된다. The stepped
상기 화소전극(260) 상에는 상기 제1 보호층(170)과 두께가 상이한 제2 보호층(271)이 형성되고, 상기 제2 보호층(271) 상에는 공통전극(283)이 형성된다. A
상기 공통전극(283)은 상기 공통전극 배선(181)과 전기적으로 연결될 수 있다. The
이때, 상기 공통전극(283)은 상기 단차부(300) 사이에 구비된 홈부와 대응되도록 상기 제2 보호층(271) 상에 형성된다.In this case, the
따라서, 상기 단차부(300) 상에 형성된 화소전극(260)과 상기 홈부와 대응되게 제2 보호층(271) 상에 형성된 공통전극(283) 간의 간격이 줄어들게 된다. 이로 인해, 상기 공통전극(283)과 화소전극(260) 사이의 스토리지 용량이 증가한다. Therefore, the distance between the
상기 공통전극(283)과 화소전극(260) 사이의 간격이 줄어들면, 상기 공통전극(283)과 화소전극(260)으로 제공되는 전압의 레벨을 줄여 기존과 동일하게 공통전극(283)과 화소전극(260) 사이에 위치하는 액정의 구동이 가능해진다. When the gap between the
이와 같이, 본 발명은 상기 공통전극(283)과 화소전극(260)으로 제공되는 전압의 레벨을 줄여 액정을 구동하기 때문에 소비전력이 절감될 수 있다. As described above, according to the present invention, power consumption may be reduced because the liquid crystal is driven by reducing the level of the voltage provided to the
이와 더불어, 본 발명은 유전율(또는 회전점도)이 낮은 액정을 사용하더라도 공통전극(283)과 화소전극(260) 사이의 간격이 줄어들기 때문에 기존과 동일한 구동전압이 공통전극(283)과 화소전극(260)에 제공되더라도 상기 유전율이 낮은 액정을 충분히 구동시킬 수 있다. In addition, since the distance between the
이때, 유전율이 낮은 액정은 회전점도가 낮기 때문에 액정의 응답속도를 향상시킬 수 있다. In this case, since the liquid crystal having a low dielectric constant has a low rotational viscosity, the response speed of the liquid crystal may be improved.
따라서, 본 발명은 상기 유전율이 낮은 액정을 사용함에 따라 액정의 응답속도를 향상시킬 수 있다. Therefore, the present invention can improve the response speed of the liquid crystal by using the liquid crystal having a low dielectric constant.
도 5는 종래의 액정표시장치와 본 발명의 액정표시장치에서 전압과 투과율에 따른 관계를 나타낸 도면이다. 5 is a view showing a relationship between voltage and transmittance in a conventional liquid crystal display device and a liquid crystal display device of the present invention.
도 5를 참조하면, 종래의 액정표시장치는 화소전극과 공통전극 사이에 인가되는 구동전압이 4V인 경우에 80의 투과율을 갖는다. Referring to FIG. 5, the conventional liquid crystal display has a transmittance of 80 when the driving voltage applied between the pixel electrode and the common electrode is 4V.
이에 반해, 게이트 절연층 상에 단차부 및 홈부를 구비하고 보호층의 두께가 종래의 액정표시장치와 동일한 본 발명의 액정표시장치(1)는 구동전압이 4V인 경우에 95의 투과율을 갖는다. In contrast, the liquid
또한, 게이트 절연층 상에 단차부 및 홈부를 구비하고 보호층의 두께를 종래의 액정표시장치 보다 얇게 한 본 발명의 액정표시장치(2)는 구동전압이 4V인 경우에 100의 투과율을 갖는다. In addition, the liquid crystal display device 2 of the present invention having a stepped portion and a groove portion on the gate insulating layer and having a thickness of the protective layer thinner than a conventional liquid crystal display device has a transmittance of 100 when the driving voltage is 4V.
이와 같이, 본 발명은 게이트 절연층 상에 단차부 및 홈부를 구비하고 보호층의 두께를 줄이게 되면 화소전극과 공통전극 사이의 간격을 줄일 수 있어 종래의 액정표시장치와 동일한 구동전압을 인가하더라도 높은 투과유을 얻을 수 있다. As described above, when the thickness of the passivation layer is reduced on the gate insulating layer and the thickness of the protective layer is reduced, the distance between the pixel electrode and the common electrode can be reduced, so that the same driving voltage as in the conventional liquid crystal display device is applied. Permeate oil can be obtained.
110:게이트라인 120:데이터라인
130:베이스기판 140, 240:게이트 절연층
140a:제1 게이트 절연층 140b:제2 게이트 절연층
150:박막트랜지스터 151:게이트 전극
153:반도체 패턴 155:소스 전극
157:드레인 전극 160, 260:화소전극
170:제1 보호층 171, 271:제2 보호층
181:공통전압 배선 183, 283:공통전극
300:단차부110: gate line 120: data line
130:
140a: first
150: thin film transistor 151: gate electrode
153: semiconductor pattern 155: source electrode
157:
170: first
181:
300: step part
Claims (12)
상기 게이트라인 및 데이터라인의 교차부에 형성되어 게이트 전극, 게이트 절연층, 반도체층, 소스 및 드레인 전극을 구비한 박막트랜지스터;
상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 접속된 화소전극;
상기 박막트랜지스터, 상기 게이트라인 및 데이터라인 상에 형성된 제1 보호층;
상기 화소전극과 대응되는 영역에 형성되고 상기 제1 보호층 보다 작은 두께를 갖는 제2 보호층; 및
상기 제1 및 제2 보호층 상에 각각 형성된 공통전압 배선 및 공통전극;을 포함하고,
상기 게이트 절연층은 다수의 단차부 및 홈부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.A gate line and a data line crossing each other to define a pixel area;
A thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line and having a gate electrode, a gate insulating layer, a semiconductor layer, a source and a drain electrode;
A pixel electrode electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor;
A first passivation layer formed on the thin film transistor, the gate line and the data line;
A second protective layer formed in a region corresponding to the pixel electrode and having a thickness smaller than that of the first protective layer; And
And a common voltage line and a common electrode formed on the first and second protective layers, respectively.
The gate insulating layer includes a plurality of stepped portions and grooves.
상기 공통전극은 상기 제2 보호층 상에서 상기 게이트 절연층의 홈부에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
And the common electrode is formed on the second passivation layer so as to correspond to the groove portion of the gate insulating layer.
상기 공통전압 배선 및 공통전극은 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
And the common voltage line and the common electrode are electrically connected to each other.
상기 화소전극은 상기 게이트 절연층 상에서 상기 다수의 단차부 및 홈부에 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
And the pixel electrode is formed on the gate insulating layer to correspond to the plurality of stepped portions and the groove portion.
상기 제1 및 제2 보호층은 동일층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
And the first and second protective layers are formed on the same layer.
상기 제2 보호층은 상기 게이트 절연층의 다수의 단차부 및 홈부에 대응되는 요철구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
And the second protective layer includes an uneven structure corresponding to a plurality of stepped portions and groove portions of the gate insulating layer.
상기 게이트 전극, 상기 게이트라인 및 상기 게이트 패드를 포함하는 상기 베이스 기판 상에 다수의 단차부 및 홈부를 구비한 게이트 절연막이 형성되는 단계;
상기 게이트 절연막 상에 반도체 패턴과 화소전극을 순차적으로 형성하는 단계;
상기 반도체 패턴을 포함하는 게이트 절연막 상에 소스 및 드레인 전극과 데이터라인을 형성하는 단계;
상기 데이터라인과 대응되는 제1 보호층을 형성함과 동시에 상기 화소전극 상에 제2 보호층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 보호층 각각에 공통전압 배선 및 공통전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 게이트 절연막은 상기 베이스 기판 상에 절연물질을 도포한 후 포토 공정을 통해 패터닝하여 상기 다수의 단차부 및 홈부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.Forming a gate electrode, a gate line, and a gate pad on the base substrate;
Forming a gate insulating layer having a plurality of stepped portions and grooves on the base substrate including the gate electrode, the gate line, and the gate pad;
Sequentially forming a semiconductor pattern and a pixel electrode on the gate insulating layer;
Forming source and drain electrodes and a data line on the gate insulating layer including the semiconductor pattern;
Forming a first passivation layer corresponding to the data line and simultaneously forming a second passivation layer on the pixel electrode; And
And forming a common voltage line and a common electrode in each of the first and second protective layers.
And forming the plurality of stepped portions and the groove portions by applying an insulating material on the base substrate and patterning the same through a photo process.
상기 공통전극은 상기 제2 보호층 상에서 상기 게이트 절연층의 홈부에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 7, wherein
And the common electrode is formed on the second passivation layer so as to correspond to a groove portion of the gate insulating layer.
상기 공통전압 배선 및 공통전극은 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 7, wherein
And the common voltage line and the common electrode are electrically connected to each other.
상기 화소전극은 상기 게이트 절연층 상에서 상기 다수의 단차부 및 홈부에 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 7, wherein
And the pixel electrode is formed on the gate insulating layer to correspond to the plurality of stepped portions and the groove portion.
상기 제1 및 제2 보호층은 동일층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 7, wherein
And the first and second protective layers are formed on the same layer.
상기 제2 보호층은 상기 게이트 절연층의 다수의 단차부 및 홈부에 대응되는 요철구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 7, wherein
And the second protective layer includes a concave-convex structure corresponding to a plurality of stepped portions and grooves of the gate insulating layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110061968A KR101885926B1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110061968A KR101885926B1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130001071A true KR20130001071A (en) | 2013-01-03 |
KR101885926B1 KR101885926B1 (en) | 2018-09-10 |
Family
ID=47834345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110061968A KR101885926B1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101885926B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190083019A (en) * | 2018-01-02 | 2019-07-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device and manufacturing method thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009086576A (en) * | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Epson Imaging Devices Corp | Display device |
-
2011
- 2011-06-24 KR KR1020110061968A patent/KR101885926B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009086576A (en) * | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Epson Imaging Devices Corp | Display device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190083019A (en) * | 2018-01-02 | 2019-07-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101885926B1 (en) | 2018-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101030545B1 (en) | Liquid Crystal Display Device | |
KR100726132B1 (en) | A method for fabricating array substrate for liquid crystal display device and the same | |
US8125603B2 (en) | In-plane switching mode liquid crystal display device and method for fabricating the same | |
US7663711B2 (en) | Liquid crystal display and methods of fabricating and repairing the same | |
US9519182B2 (en) | Display panel and method of manufacturing the same | |
US20120038874A1 (en) | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same | |
KR101987405B1 (en) | Array substrate of liquid crystal display and method of fabricating thereof | |
US20090027604A1 (en) | Tft lcd array substrate and method of manufacturing thereof | |
JP2008009371A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the liquid crystal display device | |
JP2008076702A (en) | Method of manufacturing display device | |
JP6436333B2 (en) | Display device | |
JP2013127564A (en) | Liquid crystal display device | |
KR101967627B1 (en) | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same | |
JP2010210732A (en) | Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same | |
KR20080052768A (en) | Liquid crystal display and method for manufacturing of the same | |
KR101885926B1 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
JP2001092378A (en) | Active matrix substrate | |
KR101023715B1 (en) | Method for fabricating of Liquid Crystal Display Device | |
KR102398551B1 (en) | Thin film transistor substrate and liquid crystal display panel with the same | |
KR102067967B1 (en) | Method of fabricating array substrate for In Plane Switching Mode LCD Device | |
KR102164848B1 (en) | Method of fabricating array substrate for In Plane Switching Mode LCD Device | |
KR20120075109A (en) | Fringe field switching liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR20070121266A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR100487434B1 (en) | Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing the Same | |
KR100848551B1 (en) | Thin film transistor array structure of liquid crystal display |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |