KR20130063404A - Thin film transistor liquid crystal display device and method for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A thin film transistor liquid crystal display device and a method for fabricating the same are provided to prevent the shift fault of a column spacer by forming a fixing groove in the TFT area of an array panel and forming a column spacer fixing part in a fixing groove region. CONSTITUTION: A common electrode(129) is parallel to a data line(103) in a pixel region and has a symmetrical structure to the center of the pixel region. A pixel electrode(150) and a shield pattern(151) are arranged in the upper part of the data line and the common electrode. A fixing plate(400) and a column spacer fixing part are formed in the upper part of a switching device. The column spacer fixing part includes protrusion patterns(410) formed on the fixing plate.

Description

박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법{THIN FILM TRANSISTOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}Thin film transistor liquid crystal display device and manufacturing method therefor {THIN FILM TRANSISTOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 컬럼스페이서의 유동을 방지하여 투과율을 개선한 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a thin film transistor liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which prevent the flow of a column spacer to improve transmittance.

통상적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 액정표시장치는 주로 컬러필터 어레이가 형성되는 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) 어레이가 형성되는 박막 트랜지스터 어레이 기판이 액정을 사이에 두고 합착되어 형성된다.In general, a liquid crystal display (LCD) displays an image by adjusting a light transmittance of a liquid crystal having dielectric anisotropy using an electric field. In the liquid crystal display, a color filter substrate on which a color filter array is formed and a thin film transistor array substrate on which a thin film transistor (TFT) array is formed are bonded to each other with a liquid crystal interposed therebetween.

최근에는 액정표시장치의 협소한 시야각 문제를 해결하기 위해 여러가지 새로운 방식을 채용한 액정표시장치가 개발되고 있다. 광시야각 특성을 갖는 액정표시장치는 횡전계 방식(IPS:in-plane switching mode), OCB 방식(optically compensated birefrigence mode) 및 FFS(Fringe Field Swithching) 방식 등이 있다.Recently, in order to solve the narrow viewing angle problem of the liquid crystal display, a liquid crystal display adopting various new methods has been developed. Liquid crystal displays having a wide viewing angle include an in-plane switching mode (IPS), an optically compensated birefrigence mode (OCB), and a fringe field spooling (FFS).

이중 상기 횡전계 방식 액정표시장치는 화소 전극과 공통 전극을 동일한 기판 상에 배치하여 전극들 간에 수평 전계가 발생하도록 한다. 이로 인하여 액정 분자들의 장축이 기판에 대해서 수평 방향으로 배열되어 종래 TN(Twisted Nematic) 방식 액정표시장치에 비해 광시야각 특성이 있다.The horizontal electric field type liquid crystal display device arranges the pixel electrode and the common electrode on the same substrate to generate a horizontal electric field between the electrodes. As a result, the long axes of the liquid crystal molecules are arranged in a horizontal direction with respect to the substrate, and thus have a wide viewing angle characteristic as compared with the conventional twisted nematic (TN) type liquid crystal display.

또한, 종래 횡전계 방식 액정표시장치는 데이터 라인과 화소 영역에 형성되는 전극들 사이의 기생 커패시턴스를 줄이면서, 투과율을 개선하기 위해 포토아크릴과 같은 유기막을 기판의 전면에 형성하였다.In addition, in the conventional transverse electric field type liquid crystal display, an organic film such as photoacryl is formed on the entire surface of the substrate in order to reduce the parasitic capacitance between the electrodes formed in the data line and the pixel region and to improve the transmittance.

하지만, 박막 트랜지스터의 어레이 기판과 컬러필터기판을 합착할 때, 셀(Cell) 갭(Gap) 유지를 위해 형성하는 컬럼스페이서(Column Spacer)들이 시프트 되는 시프트(shift) 불량이 발생된다. 이와 같은, 컬럼스페이서의 시프트 불량은 두꺼운 유기막으로 인해 컬럼스페이서에 과도한 눌림 현상이 발생하기 때문이다.However, when the array substrate and the color filter substrate of the thin film transistor are bonded to each other, a shift defect occurs in which column spacers formed to maintain a cell gap are shifted. Such a shift failure of the column spacer is due to excessive pressing of the column spacer due to the thick organic film.

상기와 같은 컬럼스페이서의 시프트 불량은 화소 영역의 박막 트랜지스터 영역에 위치해야할 컬럼스페이서가 화소 영역까지 밀려, 화소 개구 영역의 배향막을 손상시키거나, 이로 인한 미세 휘점 불량을 야기한다. The shift defect of the column spacer as described above causes the column spacer to be positioned in the thin film transistor region of the pixel region to be pushed up to the pixel region, thereby damaging the alignment layer of the pixel opening region, or thereby causing a fine bright spot defect.

또한, 상기와 같은 미세 휘점 불량을 가리기 위해서는 컬러필터기판에 형성되는 블랙매트릭스(Black Matrix)의 폭을 화소 영역까지 확장해야 하는데, 이로 인하여 화소 개구율이 저하된다.
In addition, in order to cover the fine bright point defect as described above, the width of the black matrix formed on the color filter substrate must be extended to the pixel region, thereby lowering the pixel aperture ratio.

본 발명은, 박막 트랜지스터가 형성되는 어레이 기판의 박막 트랜지스터 영역에 고정홈을 형성하고, 상기 고정홈 영역에 컬럼스페이서 고정부를 형성하여 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지한 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a thin film transistor liquid crystal display device having a fixed groove formed in a thin film transistor region of an array substrate on which a thin film transistor is formed and a column spacer fixed portion formed in the fixed groove region to prevent a shift of the column spacer. The purpose is to provide a method.

또한, 본 발명은, 어레이 기판의 박막 트랜지스터 영역에 컬럼스페이서의 고정부를 형성하여 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지하고, 아울러 블랙매트릭스의 폭을 줄여 화소 개구율을 향상시킨 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
The present invention also provides a thin film transistor liquid crystal display device having a fixed portion of a column spacer in a thin film transistor region of an array substrate to prevent a shift of the column spacer, and to reduce the width of a black matrix to improve pixel aperture ratio and to manufacture the thin film transistor. There is another purpose in providing a method.

상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 박막 트랜지스터 액정표시장치는, 기판; 상기 기판 상에 화소 영역을 정의하기 위해 교차배열된 게이트 라인과 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 배치되어 있는 스위칭 소자; 상기 화소 영역에 상기 데이터 라인과 평행한 방향하고, 상기 화소 영역의 중앙을 중심으로 상하 서로 대칭 구조를 갖는 공통 전극; 및 상기 공통 전극과 데이터 라인 상부에 각각 배치되는 화소 전극 및 쉴드패턴을 포함하고, 상기 스위칭 소자의 상부에는 고정판과 상기 고정판 상에 형성된 다수개의 돌기패턴들로 구성된 컬럼스페이서 고정부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
The thin film transistor liquid crystal display device of the present invention for solving the above problems of the prior art, the substrate; Gate lines and data lines cross-arranged to define pixel regions on the substrate; A switching element disposed in an intersection region of the gate line and the data line; A common electrode in a direction parallel to the data line in the pixel area, and having a symmetrical structure up and down with respect to the center of the pixel area; And a pixel electrode and a shield pattern disposed on the common electrode and the data line, respectively, and a column spacer fixing part including a fixing plate and a plurality of protrusion patterns formed on the fixing plate is formed on the switching element. It is done.

또한, 본 발명의 박막 트랜지스터 액정표시장치 제조방법은, 표시 영역과 비표시 영역으로 구분되는 기판을 제공하는 단계; 상기 기판 상에 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정에 따라 표시 영역에 게이트 전극 및 게이트 라인을 형성하고, 비표시 영역에서는 게이트 패드를 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 등이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 채널층, 소스/드레인 전극, 데이터 라인 및 데이터 패드를 형성하는 단계; 상기 소스/드레인 전극이 형성된 기판 상에 제 1 보호막과 층간절연막을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 층간절연막이 형성된 기판 상에 제 1 금속막 및 제 2 금속막을 형성하고, 하프톤 마스크 또는 회절마스크를 사용하는 마스크 고정에 따라 화소 영역에는 공통전극을 형성하고, 상기 소스/드레인 전극 상에는 컬럼스페이서 고정부를 형성하는 단계; 상기 공통 전극이 형성된 기판 상에 제 2 보호막을 형성한 다음, 콘택홀 공정을 진행하여, 상기 컬럼스페이서 고정부를 노출시키는 고정홈을 형성하는 단계; 상기 콘택홀 공정을 진행한 기판 상에 투명성 도전물질로된 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정에 따라 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
In addition, a method of manufacturing a thin film transistor liquid crystal display device according to the present invention may include providing a substrate divided into a display area and a non-display area; Forming a metal film on the substrate, forming a gate electrode and a gate line in a display area according to a mask process, and forming a gate pad in a non-display area; Forming a gate insulating layer, a channel layer, a source / drain electrode, a data line, and a data pad on the substrate on which the gate electrode and the like are formed; Sequentially forming a first passivation layer and an interlayer insulating layer on the substrate on which the source / drain electrodes are formed; A first metal film and a second metal film are formed on the substrate on which the interlayer insulating film is formed, and a common electrode is formed in the pixel region according to mask fixing using a halftone mask or a diffraction mask, and a column spacer is formed on the source / drain electrodes. Forming a fixing part; Forming a second passivation layer on the substrate on which the common electrode is formed, and then performing a contact hole process to form a fixing groove exposing the column spacer fixing part; And forming a metal film made of a transparent conductive material on the substrate subjected to the contact hole process, and then forming a pixel electrode according to a mask process.

본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법은, 박막 트랜지스터가 형성되는 어레이 기판의 박막 트랜지스터 영역에 고정홈을 형성하고, 상기 고정홈 영역에 컬럼스페이서 고정부를 형성하여 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지한 효과가 있다.According to the present invention, a thin film transistor liquid crystal display device and a method for manufacturing the same have a fixed groove formed in a thin film transistor region of an array substrate on which a thin film transistor is formed, and a column spacer fixed portion formed in the fixed groove region, thereby causing a poor shift of the column spacer. It has the effect of preventing.

또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법은, 어레이 기판의 박막 트랜지스터 영역에 컬럼스페이서의 고정부를 형성하여 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지하고, 아울러 블랙매트릭스의 폭을 줄여 화소 개구율을 향상시킨 효과가 있다.
In addition, the thin film transistor liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention, by forming the fixing portion of the column spacer in the thin film transistor region of the array substrate to prevent the poor shift of the column spacer, and the width of the black matrix to reduce the pixel aperture ratio It has the effect of improving.

도 1은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따라 컬럼스페이서 고정부가 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지하는 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 컬럼스페이서 시프트 불량을 방지함으로써, 화소 개구율이 향상되는 모습을 도시한 도면이다.
1 is a plan view illustrating a pixel structure of a thin film transistor liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
2A to 2C are views illustrating a manufacturing process of a thin film transistor liquid crystal display device according to the present invention.
3A and 3B illustrate a state in which a column spacer fixing unit prevents a shift defect of a column spacer according to the present invention.
4 is a view showing a pixel aperture ratio is improved by preventing a column spacer shift failure in accordance with the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

또한, 실시예의 설명에 있어서, 각 패턴, 층, 막, 영역 또는 기판 등이 각 패턴, 층, 막, 영역 또는 기판 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. In addition, in the description of the embodiments, each pattern, layer, film, region, or substrate is formed on or under the pattern of each pattern, layer, film, region, or substrate. In the case described, "on" and "under" include both those that are formed "directly" or "indirectly" through other components.

또한, 각 구성요소의 상, 옆 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.In addition, the criteria for the top, side or bottom of each component will be described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.

도 1은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.1 is a plan view illustrating a pixel structure of a thin film transistor liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 박막 트랜지스터 액정표시장치의 어레이 기판은 복수개의 화소 영역이 형성되는 표시 영역과 패드 영역이 형성되는 비표시 영역으로 구분되고, 게이트 라인(101)과 데이터 라인(103)이 교차 배열되어 화소 영역(sub-pixel region)을 정의한다.Referring to FIG. 1, an array substrate of a thin film transistor liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention is divided into a display area in which a plurality of pixel areas are formed and a non-display area in which a pad area is formed, and the gate line 101 and the data line 103. ) Are intersected to define a sub-pixel region.

상기 게이트 라인(101)과 데이터 라인(103)이 교차되는 영역에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)가 배치되어 있다. 박막 트랜지스터는, 상기 게이트 라인(101)보다 폭이 넓게 화소 영역 방향으로 인출된 게이트 전극(도 2a의 101a), 소스/드레인 전극 및 채널층(미도시)을 포함한다.The thin film transistor TFT, which is a switching element, is disposed in an area where the gate line 101 and the data line 103 cross each other. The thin film transistor includes a gate electrode (101a in FIG. 2A), a source / drain electrode, and a channel layer (not shown), which are wider than the gate line 101 in the pixel area direction.

상기 화소 영역에는 플레이트(plate) 구조를 갖는 공통 전극(129)이 상기 데이터 라인(103)과 평행한 방향으로 배치되어 있다. 또한, 상기 공통 전극(129) 상에는 다수개의 슬릿바 구조로 형성된 화소 전극(150)이 교대로 배치되어 있다. 또한, 화소 영역의 둘레에는 상기 화소 전극(150)과 일체로 형성된 쉴드패턴(151)이 상기 데이터 라인(103)과 오버랩되도록 배치되어 있다.The common electrode 129 having a plate structure is disposed in the pixel area in a direction parallel to the data line 103. In addition, the pixel electrodes 150 formed of a plurality of slit bar structures are alternately disposed on the common electrode 129. A shield pattern 151 formed integrally with the pixel electrode 150 is disposed around the pixel region so as to overlap with the data line 103.

상기 화소 전극(150)은 제 2 콘택홀(232)을 통해 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 접속된다.The pixel electrode 150 is electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor through the second contact hole 232.

또한, 본 발명의 공통 전극(129)과 화소 전극(150)은 상기 게이트 라인(101)과 평행한 화소 중심선을 중심으로 상기 데이터 라인(103) 방향을 따라 상하 대칭되게 절곡된 구조로 형성된다. 또한, 상기 화소 전극(150)과 공통 전극(129)은 화소 중심선을 중심으로 상하 방향으로 각각 소정의 각도를 갖도록 형성된다.In addition, the common electrode 129 and the pixel electrode 150 of the present invention are formed to be bent up and down symmetrically along the direction of the data line 103 with respect to the pixel center line parallel to the gate line 101. In addition, the pixel electrode 150 and the common electrode 129 are formed to have a predetermined angle in the vertical direction with respect to the pixel center line.

또한, 상기 공통 전극(129)은 사각형 플레이트(plate) 형태로 형성되어 있지만, 이는 고정된 것이 아니다. 따라서, 상기 화소 전극(150)과 같이 다수개의 슬릿바 구조로 형성될 수 있다.In addition, the common electrode 129 is formed in a rectangular plate shape, but this is not fixed. Therefore, the slit bar structure may be formed like the pixel electrode 150.

또한, 본 발명에서는 어레이 기판과 컬러필터기판(미도시) 합착시 셀갭(cell gap) 유지를 위해 배치되는 다수개의 컬럼스페이서들의 시프트(유동) 방지를 위해 박막 트랜지스터 상부에 고정홈(FA)을 형성하였다.Also, in the present invention, a fixing groove FA is formed on the thin film transistor to prevent shift (flow) of a plurality of column spacers arranged to maintain a cell gap when the array substrate and the color filter substrate (not shown) are bonded together. It was.

따라서, 상기 컬러필터기판과 어레이 기판이 합착 될 때, 컬럼스페이서들은 박막 트랜지스터 상부에 형성되어 있는 고정홈(FA)에 의해 화소 영역으로 시프트되지 않는다.Therefore, when the color filter substrate and the array substrate are bonded to each other, the column spacers are not shifted to the pixel region by the fixing groove FA formed on the thin film transistor.

도 1에 도시된 바와 같이, 각 화소 영역의 박막 트랜지스터 상부에 형성된 고정홈(FA) 영역에 제 1 컬럼스페이서(CS1)와 제 2 컬럼스페이서(CS2)가 위치하는 것을 볼 수 있다. 또한, 상기 제 1 컬럼스페이서(CS1)와 제 2 컬럼스페이서(CS2)의 유동 방지를 위해 고정홈(FA) 영역에는 다수개의 돌기 패턴이 형성된 고정부가 형성되어 있는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도 2a 내지 도 2c와 도 3a 및 도 3b를 참조한다.As shown in FIG. 1, it can be seen that the first column spacer CS1 and the second column spacer CS2 are positioned in the fixing groove FA region formed on the thin film transistor of each pixel region. In addition, in order to prevent the flow of the first column spacer CS1 and the second column spacer CS2, a fixing part having a plurality of protrusion patterns is formed in the fixing groove FA area. See FIGS. 2C and 3A and 3B.

또한, 액정표시장치의 게이트 패드 영역에는 상기 게이트 라인(101)으로부터 연장된 게이트 패드(110)가 형성되고, 상기 게이트 패드(110) 상에는 제 1 콘택홀(231)을 통해 서로 전기적으로 콘택된 게이트 패드 콘택전극(310)이 형성된다.In addition, a gate pad 110 extending from the gate line 101 is formed in the gate pad region of the liquid crystal display, and gates electrically contacted with each other through the first contact hole 231 on the gate pad 110. The pad contact electrode 310 is formed.

또한, 액정표시장치의 데이터 패드 영역에는 상기 데이터 라인(103)으로부터 연장된 데이터 패드(120)가 형성되고, 상기 데이터 패드(120) 상에는 제 3 콘택홀(233)을 통해 서로 전기적으로 콘택된 데이터 패드 콘택전극(320)이 형성된다.
In addition, a data pad 120 extending from the data line 103 is formed in the data pad region of the liquid crystal display, and data electrically contacted with each other through the third contact hole 233 on the data pad 120. The pad contact electrode 320 is formed.

상기와 같이, 본 발명에서는 어레이 기판과 컬러필터기판 합착시 컬럼스페이서들이 눌림 현상으로 인하여 화소 영역으로 시프트되는 것을 방지함으로써, 컬럼스페이서에 의해 화소 영역에서 배향막이 손상되는 것을 방지하였다.As described above, in the present invention, the column spacers are prevented from being shifted into the pixel region due to the pressing phenomenon when the array substrate and the color filter substrate are bonded together, thereby preventing the alignment layer from being damaged in the pixel region by the column spacer.

또한, 본 발명에서는 어레이 기판의 박막 트랜지스터 상부에 컬럼스페이서들을 특정 영역에만 고정될 수 있도록 고정홈과 고정부를 형성함으로써, 컬러필터기판 상에 형성되는 블랙매트릭스의 폭을 줄여 화소 개구율을 향상시킬 수 있다.
In addition, in the present invention, fixing grooves and fixing portions are formed on the thin film transistors of the array substrate so that the column spacers may be fixed only in a specific region, thereby improving the pixel aperture ratio by reducing the width of the black matrix formed on the color filter substrate. have.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 도면이다.2A to 2C are views illustrating a manufacturing process of a thin film transistor liquid crystal display device according to the present invention.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 투명성 절연물질로 된 하부기판(100) 상에 금속막을 스퍼터링 방식으로 증착한 다음, 제 1 마스크 공정에 따라 표시 영역인 화소 영역에 게이트 전극(101a)을 형성하고, 비표시 영역인 패드 영역에 게이트 패드(110)를 형성한다.Referring to FIGS. 2A to 2C, a metal film is deposited on the lower substrate 100 made of a transparent insulating material by sputtering, and then a gate electrode 101a is formed in a pixel area, which is a display area, according to a first mask process. The gate pad 110 is formed in the pad area which is the non-display area.

제 1 마스크 공정에서는 증착된 금속막 상에 감광성 물질인 감광막(photo resist)을 형성한 다음, 마스크를 이용하여 노광 및 현상 공정으로 감광막 패턴을 형성하고, 감광막 패턴을 마스크로 하여 식각 공정을 진행한다. In the first mask process, a photoresist, which is a photosensitive material, is formed on the deposited metal film, and then a photoresist pattern is formed by an exposure and development process using a mask, and an etching process is performed using the photoresist pattern as a mask. .

상기와 같이, 제 1 마스크 공정에서는 게이트 전극(101a) 및 게이트 패드(110) 뿐 아니라 게이트 라인(도 1의 도면부호 101)도 함께 형성된다.As described above, in the first mask process, not only the gate electrode 101a and the gate pad 110 but also the gate line 101 (see FIG. 1) are formed together.

상기 제 1 마스크 공정에서 형성하는 금속막은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 이들의 조합으로부터 형성되는 합금 또는 투명성 도전물질인 ITO, IZO 및 ITZO 중 적어도 하나 이상을 적층하여 형성할 수 있다.The metal film formed in the first mask process is formed from molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), copper (Cu), chromium (Cr), aluminum (Al), or a combination thereof. It may be formed by laminating at least one of an alloy or a transparent conductive material ITO, IZO and ITZO.

도면에서는 게이트 전극(101a)과 게이트 패드(110)가 두개의 금속층이 적층된 구조로 형성되어 있지만, 이것은 고정된 것이 아니므로 단일 금속층 또는 3개 이상의 금속층으로 적층하여 형성할 수 있다.In the drawing, the gate electrode 101a and the gate pad 110 are formed in a structure in which two metal layers are stacked. However, since the gate electrode 101a and the gate pad 110 are not fixed, they may be formed by stacking a single metal layer or three or more metal layers.

상기와 같이, 게이트 전극(101a) 등이 하부 기판(100) 상에 형성되면, 게이트 절연막(102), 비정질 실리콘막 및 도핑된 비정질 실리콘막(n+ 또는 p+)으로 구성된 반도체층과 소스/드레인 금속막을 순차적으로 형성한 다음, 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 이용한 제 2 마스크 공정을 진행한다.As described above, when the gate electrode 101a or the like is formed on the lower substrate 100, the semiconductor layer and the source / drain metal including the gate insulating film 102, the amorphous silicon film, and the doped amorphous silicon film (n + or p +) are formed. After the films are sequentially formed, a second mask process using a diffraction mask or a halftone mask is performed.

제 2 마스크 공정에 따라 게이트 전극(101a) 상부에 채널층(114)과 소스/드레인 전극(117a, 117b)으로 구성된 박막 트랜지스터가 완성되고, 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인(103)과 패드 영역에는 데이터 패드(120)가 형성된다.According to the second mask process, a thin film transistor including a channel layer 114 and source / drain electrodes 117a and 117b is completed on the gate electrode 101a, and the data line 103 and the pad region intersecting the gate line are completed. The data pad 120 is formed.

상기 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하여 채널층(114)과 소스/드레인 전극(117a, 117b)이 동시에 형성되기 때문에 상기 데이터 라인(103)과 데이터 패드(120) 하부에는 채널층패턴(114a)이 남아 있다.Since the channel layer 114 and the source / drain electrodes 117a and 117b are simultaneously formed using the diffraction mask or the halftone mask, the channel layer pattern 114a is disposed below the data line 103 and the data pad 120. This remains.

상기 소스/드레인 금속막은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 이들의 조합으로부터 형성되는 합금 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 또한, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명성 도전물질을 사용할 수 있다. 또한, 도면에서는 단일 금속막으로 형성되어 있지만 경우에 따라서는 적어도 2개 이상의 금속막들을 적층하여 형성할 수 있다.The source / drain metal film may include any one of an alloy formed from molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), copper (Cu), chromium (Cr), aluminum (Al), or a combination thereof. You can use one. In addition, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) may be used. In addition, although the figure is formed of a single metal film, at least two or more metal films may be stacked in some cases.

상기와 같이, 소스/드레인 전극(117a, 117b)이 형성되면, 상기 하부기판(100) 전면에 제1 보호막(119)을 형성한 다음, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제 1 보호막(119) 상에 포토아크릴과 같은 유기물질로된 층간절연막(250)을 형성한다.As described above, when the source / drain electrodes 117a and 117b are formed, a first passivation layer 119 is formed on the entire surface of the lower substrate 100, and then as shown in FIG. 2B, the first passivation layer 119 is formed. An interlayer insulating film 250 made of an organic material such as photoacryl is formed on the substrate.

상기와 같이, 하부기판(100)의 전면에 층간절연막(250)이 형성되면, 하부기판(100)의 전면에 투명성 도전물질(ITO, IZO, ITZO)로된 제1 금속막과 불투명 금속으로된 제 2 금속막을 순차적으로 형성한다. 상기 제 1 금속막 상에 적층되는 제 2 금속막은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 이들의 조합으로부터 형성되는 합금일 수 있다.As described above, when the interlayer insulating film 250 is formed on the front surface of the lower substrate 100, the first metal film made of transparent conductive materials (ITO, IZO, ITZO) and an opaque metal are formed on the front surface of the lower substrate 100. The second metal film is formed sequentially. The second metal layer laminated on the first metal layer may include molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), copper (Cu), chromium (Cr), aluminum (Al), and the like. It may be an alloy formed from the combination.

상기와 같이, 하부기판(100)의 층간절연막(250) 상에 제 1 및 제 2 금속막이 형성되면, 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 이용한 제 3 마스크 공정에 따라 식각 공정을 진행하여, 화소 영역에 공통전극(129)을 형성하고, 동시에 박막트랜지스터와 대응되는 층간절연막(250) 상에 고정판(400)과 상기 고정판(400) 상에 다수개의 돌기 패턴들(410)로 구성된 컬럼스페이서 고정부를 형성한다.As described above, when the first and second metal layers are formed on the interlayer insulating layer 250 of the lower substrate 100, an etching process is performed in accordance with a third mask process using a diffraction mask or a halftone mask, and then applied to the pixel region. The common electrode 129 is formed, and at the same time, a column spacer fixing part including a fixing plate 400 and a plurality of protrusion patterns 410 is formed on the interlayer insulating layer 250 corresponding to the thin film transistor. do.

상기 컬럼스페이서 고정부는 제 3 마스크 공정에서 1차적으로 공통전극(129)과 고정판(400)이 패터닝되고, 상기 고정판(400) 상에 적층되었던 제 2 금속막을 2차 식각하여 돌기패턴들(410)을 형성함으로써 형성된다.The column spacer fixing part may first pattern the common electrode 129 and the fixing plate 400 in the third mask process, and secondly etch the second metal layer stacked on the fixing plate 400 to protrude the pattern 410. It is formed by forming a.

상기와 같이, 하부기판(100) 상에 공통전극(129)과 컬럼스페이서 고정부가 형성되면, 도 2c에 도시한 바와 같이, 하부기판(100)의 전면에 제 2 보호막(139)을 형성하고, 제 4 마스크 공정에 따라 게이트 패드(110) 영역에 제 1 콘택홀(231), 박막 트랜지스터의 드레인 전극(117b) 영역에 제 2 콘택홀(232), 데이터 패드(120) 영역에 제 3 콘택홀(233) 및 상기 컬럼스페이서 고정부 영역에 고정홈(FA)을 형성한다.As described above, when the common electrode 129 and the column spacer fixing part are formed on the lower substrate 100, as shown in FIG. 2C, a second passivation layer 139 is formed on the entire surface of the lower substrate 100. According to the fourth mask process, the first contact hole 231 is formed in the gate pad 110 region, the second contact hole 232 is formed in the drain electrode 117b region of the thin film transistor, and the third contact hole is formed in the data pad 120 region. 233 and the fixing groove FA is formed in the column spacer fixing portion region.

즉, 상기 고정홈(FA) 영역에서는 컬럼스페이서 고정부의 고정판(400)과 돌기패턴들(410)이 외부로 노출된다.That is, the fixing plate 400 and the protrusion patterns 410 of the column spacer fixing part are exposed to the outside in the fixing groove FA area.

그런 다음, 하부기판(100)의 전면에 투명성 도전물질(ITO, IZO, ITZO)로 금속막을 형성한 다음, 제 5 마스크 공정에 따라 제 2 보호막(139) 상에 화소 전극(150)과 쉴드패턴(151), 게이트 패드(110)와 전기적으로 콘택되는 게이트 패드 콘택전극(310) 및 데이터 패드(120)와 전기적으로 콘택되는 데이터 패드 콘택전극(320)을 형성한다.Then, a metal film is formed of transparent conductive materials (ITO, IZO, ITZO) on the entire surface of the lower substrate 100, and then the pixel electrode 150 and the shield pattern are formed on the second passivation layer 139 according to a fifth mask process. 151, a gate pad contact electrode 310 electrically contacting the gate pad 110, and a data pad contact electrode 320 electrically contacting the data pad 120 are formed.

본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법은, 박막 트랜지스터가 형성되는 어레이 기판의 박막 트랜지스터 영역에 고정홈을 형성하고, 상기 고정홈 영역에 컬럼스페이서 고정부를 형성하여 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지한 효과가 있다.According to the present invention, a thin film transistor liquid crystal display device and a method for manufacturing the same have a fixed groove formed in a thin film transistor region of an array substrate on which a thin film transistor is formed, and a column spacer fixed portion formed in the fixed groove region, thereby causing a poor shift of the column spacer. It has the effect of preventing.

또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법은, 어레이 기판의 박막 트랜지스터 영역에 컬럼스페이서의 고정부를 형성하여 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지하고, 아울러 블랙매트릭스의 폭을 줄여 화소 개구율을 향상시킨 효과가 있다.In addition, the thin film transistor liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention, by forming the fixing portion of the column spacer in the thin film transistor region of the array substrate to prevent the poor shift of the column spacer, and the width of the black matrix to reduce the pixel aperture ratio It has the effect of improving.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따라 컬럼스페이서 고정부가 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지하는 모습을 도시한 도면이다.3A and 3B illustrate a state in which a column spacer fixing unit prevents a shift defect of a column spacer according to the present invention.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 어레이 기판 상에는 셀 합착 공정시 셀갭 유지를 위해 배치되는 컬럼스페이서가 화소 영역으로 밀려 이동(shift)하지 않도록 박막 트랜지스터의 상부에 컬럼스페이서 고정부가 형성되어 있다.3A and 3B, on the array substrate of the present invention, a column spacer fixing part is formed on the thin film transistor so that the column spacer disposed to maintain the cell gap during the cell bonding process is not pushed to the pixel region. It is.

상기 컬럼스페이서 고정부는 고정판(400)과 고정판(400) 상에 소정의 간격으로 이격 배치되면서 돌출되어 있는 돌기패턴들(410)로 구성된다.The column spacer fixing part includes protrusion patterns 410 protruding while being spaced apart at predetermined intervals from the fixing plate 400 and the fixing plate 400.

도면에 도시된 바와 같이, 제 1 컬럼스페이서(CS1)와 제 2 컬럼스페이서(CS2)가 모두 컬럼스페이서 고정부가 형성된 고정홈(FA) 내측에 존재한다.As shown in the figure, both the first column spacer CS1 and the second column spacer CS2 exist inside the fixing groove FA in which the column spacer fixing part is formed.

또한, 셀 합착 공정에서 제 1 및 제 2 컬럼스페이서(CS1, CS2)들이 눌림 현상에 의해 밀리더라도 컬럼스페이서의 고정부의 돌기패턴들(410)에 의해 일정 거리이상 밀리지 않는다.In addition, even if the first and second column spacers CS1 and CS2 are pushed by the pressing phenomenon in the cell bonding process, the protrusion patterns 410 of the fixing part of the column spacer are not pushed by a predetermined distance or more.

또한, 상기 컬럼스페이서 고정부가 형성된 고정홈(FA)의 가장자리는 돌기 패턴들(410) 보다 높은 단차로 형성되기 때문에 고정홈(FA)의 경계에서 2차적으로 컬럼스페이서의 밀림을 방지한다.In addition, since the edge of the fixing groove FA in which the column spacer fixing part is formed is formed with a step higher than the protrusion patterns 410, the column spacer may be prevented from being pushed secondly at the boundary of the fixing groove FA.

따라서, 본 발명에서는 종래 기술에서와 같이 셀 합착 공정에서 컬럼스페이서의 눌림 현상으로 인하여 화소 영역의 가장자리 영역까지 컬럼스페이서가 밀려나가지 않아 화소 영역의 배향막 손상을 방지할 수 있다.Therefore, in the present invention, the column spacer is not pushed to the edge region of the pixel region due to the pressing phenomenon of the column spacer in the cell bonding process, thereby preventing damage to the alignment layer of the pixel region.

도 4는 본 발명에 따라 컬럼스페이서 시프트 불량을 방지함으로써, 화소 개구율이 향상되는 모습을 도시한 도면이다.4 is a view showing a pixel aperture ratio is improved by preventing a column spacer shift failure in accordance with the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 셀갭 유지를 위해 화소 영역의 박막 트랜지스터 상부에 위치하는 컬럼스페이서가 고정홈(FA) 영역 내에만 위치하기 때문에 화소 영역의 둘레의 비표시 영역과 대응되는 컬러필터기판 상의 블랙매트릭스(BM) 폭을 줄일 수 있다.As shown in FIG. 4, in the present invention, since the column spacer positioned above the thin film transistor of the pixel area is located only in the fixing groove FA to maintain the cell gap, the color corresponding to the non-display area around the pixel area is shown. It is possible to reduce the width of the black matrix (BM) on the filter substrate.

본 발명의 화소 영역에는 게이트 라인(101)과 데이터 라인(103)이 교차되는 영역에 박막 트랜지스터가 배치되고, 박막 트랜지스터 상부에는 도 2b 및 도 2c에서 설명한 컬럼스페이서 밀림 방지를 위한 고정홈(FA)과 컬럼스페이서 고정부가 형성된다.In the pixel area of the present invention, a thin film transistor is disposed in an area where the gate line 101 and the data line 103 cross each other, and a fixing groove FA for preventing the column spacer rolling described in FIGS. 2B and 2C is disposed on the thin film transistor. And column spacer fixtures are formed.

상기 고정홈(FA)은 박막 트랜지스터 상부에만 형성되고, 제 1 및 제 2 컬럼스페이서(CS1, CS2)들은 고정홈(FA)에 형성된 컬럼스페이서 고정부 영역에만 위치하게 된다. 따라서, 종래 컬럼스페이서들은 셀 합착시 화소 전극(150)과 공통 전극(129)이 배치되어 있는 화소 영역까지 밀려 갔으나, 본 발명에서는 이러한 컬럼스페이서의 시프트 불량을 제거하였다.The fixing groove FA is formed only on the thin film transistor, and the first and second column spacers CS1 and CS2 are positioned only in the column spacer fixing part region formed in the fixing groove FA. Therefore, while the conventional column spacers are pushed to the pixel region where the pixel electrode 150 and the common electrode 129 are disposed when the cells are bonded, the shift of the column spacer is eliminated in the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 종래 기술에서는 컬럼스페이서의 밀림 현상으로 화소 영역의 가장자리에서 미세 휘점이 발생되는 것을 가리기 위해 화소 영역까지 블랙매트릭스의 폭을 확장 형성하였으나(종래 BM:---), 본 발명에서는 컬럼스페이서가 컬럼스페이서의 고정부에 의해 박막 트랜지스터 상에만 존재하기 때문에 블랙 매트릭스의 폭을 게이트 라인(101)과 박막 트랜지스터 영역까지로 줄일 수 있다(본 발명의 BM: ━).As shown in the figure, in the prior art, the width of the black matrix was extended to the pixel region to cover the occurrence of fine bright spots at the edges of the pixel region due to the sliding of the column spacer (formerly BM: ---). In the present invention, since the column spacer exists only on the thin film transistor by the fixing portion of the column spacer, the width of the black matrix can be reduced to the gate line 101 and the thin film transistor region (BM of the present invention).

본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법은, 박막 트랜지스터가 형성되는 어레이 기판의 박막 트랜지스터 영역에 고정홈을 형성하고, 상기 고정홈 영역에 컬럼스페이서 고정부를 형성하여 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지한 효과가 있다.According to the present invention, a thin film transistor liquid crystal display device and a method for manufacturing the same have a fixed groove formed in a thin film transistor region of an array substrate on which a thin film transistor is formed, and a column spacer fixed portion formed in the fixed groove region, thereby causing a poor shift of the column spacer. It has the effect of preventing.

또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법은, 어레이 기판의 박막 트랜지스터 영역에 컬럼스페이서의 고정부를 형성하여 컬럼스페이서의 시프트 불량을 방지하고, 아울러 블랙매트릭스의 폭을 줄여 화소 개구율을 향상시킨 효과가 있다.In addition, the thin film transistor liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention, by forming the fixing portion of the column spacer in the thin film transistor region of the array substrate to prevent the poor shift of the column spacer, and the width of the black matrix to reduce the pixel aperture ratio It has the effect of improving.

100: 하부기판 102: 게이트 절연막
114: 채널층 117a: 소스 전극
117b: 드레인 전극 119: 제 1 보호막
250: 층간절연막 129: 공통전극
400: 고정판 410: 돌기패턴
150: 화소전극
100: lower substrate 102: gate insulating film
114: channel layer 117a: source electrode
117b: drain electrode 119: first protective film
250: interlayer insulating film 129: common electrode
400: fixed plate 410: projection pattern
150: pixel electrode

Claims (8)

기판;
상기 기판 상에 화소 영역을 정의하기 위해 교차배열된 게이트 라인과 데이터 라인;
상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 배치되어 있는 스위칭 소자;
상기 화소 영역에 상기 데이터 라인과 평행한 방향하고, 상기 화소 영역의 중앙을 중심으로 상하 서로 대칭 구조를 갖는 공통 전극; 및
상기 공통 전극과 데이터 라인 상부에 각각 배치되는 화소 전극 및 쉴드패턴을 포함하고,
상기 스위칭 소자의 상부에는 고정판과 상기 고정판 상에 형성된 다수개의 돌기패턴들로 구성된 컬럼스페이서 고정부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시장치.
Board;
Gate lines and data lines cross-arranged to define pixel regions on the substrate;
A switching element disposed in an intersection region of the gate line and the data line;
A common electrode in a direction parallel to the data line in the pixel area, and having a symmetrical structure up and down with respect to the center of the pixel area; And
A pixel electrode and a shield pattern disposed on the common electrode and the data line, respectively;
And a column spacer fixing part including a fixing plate and a plurality of protrusion patterns formed on the fixing plate.
제 1 항에 있어서, 상기 공통전극과 컬럼스페이서 고정부는 상기 스위칭 소자 상에 형성되어 있는 층간절연막 상에 형성된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시장치.
The liquid crystal display device of claim 1, wherein the common electrode and the column spacer fixing part are formed on an interlayer insulating layer formed on the switching element.
제 1 항에 있어서, 상기 컬럼스페이서 고정부는 컬러필터기판 합착시 셀갭 유지를 위해 배치하는 컬럼스페이서들과 직접 콘택되어, 컬럼스페이서들의 유동을 방지하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시장치.
The thin film transistor liquid crystal display of claim 1, wherein the column spacer fixing part directly contacts the column spacers disposed to maintain the cell gap when the color filter substrate is bonded, thereby preventing the flow of the column spacers.
제1항에 있어서, 상기 컬럼스페이서 고정부는 보호막이 제거되어 외부로 노출된 구조인 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시장치.
The thin film transistor liquid crystal display of claim 1, wherein the column spacer fixing part is exposed to the outside by removing the protective layer.
표시 영역과 비표시 영역으로 구분되는 기판을 제공하는 단계;
상기 기판 상에 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정에 따라 표시 영역에 게이트 전극 및 게이트 라인을 형성하고, 비표시 영역에서는 게이트 패드를 형성하는 단계;
상기 게이트 전극 등이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 채널층, 소스/드레인 전극, 데이터 라인 및 데이터 패드를 형성하는 단계;
상기 소스/드레인 전극이 형성된 기판 상에 제 1 보호막과 층간절연막을 순차적으로 형성하는 단계;
상기 층간절연막이 형성된 기판 상에 제 1 금속막 및 제 2 금속막을 형성하고, 하프톤 마스크 또는 회절마스크를 사용하는 마스크 고정에 따라 화소 영역에는 공통전극을 형성하고, 상기 소스/드레인 전극 상에는 컬럼스페이서 고정부를 형성하는 단계;
상기 공통 전극이 형성된 기판 상에 제 2 보호막을 형성한 다음, 콘택홀 공정을 진행하여, 상기 컬럼스페이서 고정부를 노출시키는 고정홈을 형성하는 단계;
상기 콘택홀 공정을 진행한 기판 상에 투명성 도전물질로된 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정에 따라 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 액정표시장치 제조방법.
Providing a substrate divided into a display area and a non-display area;
Forming a metal film on the substrate, forming a gate electrode and a gate line in a display area according to a mask process, and forming a gate pad in a non-display area;
Forming a gate insulating layer, a channel layer, a source / drain electrode, a data line, and a data pad on the substrate on which the gate electrode and the like are formed;
Sequentially forming a first passivation layer and an interlayer insulating layer on the substrate on which the source / drain electrodes are formed;
A first metal film and a second metal film are formed on the substrate on which the interlayer insulating film is formed, and a common electrode is formed in the pixel region according to mask fixing using a halftone mask or a diffraction mask, and a column spacer is formed on the source / drain electrodes. Forming a fixing part;
Forming a second passivation layer on the substrate on which the common electrode is formed, and then performing a contact hole process to form a fixing groove exposing the column spacer fixing part;
Forming a metal film made of a transparent conductive material on the substrate on which the contact hole process is performed, and then forming a pixel electrode according to a mask process.
제5항에 있어서, 상기 컬럼스페이서 고정부는 고정판과 상기 고정판 상에 형성된 다수개의 돌기패턴들로 형성된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시장치 제조방법.
The method of claim 5, wherein the column spacer fixing part is formed of a fixing plate and a plurality of protrusion patterns formed on the fixing plate.
제5항에 있어서, 상기 제 1 금속막은 ITO, ITZO 및 IZO 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시장치 제조방법.
The method of claim 5, wherein the first metal layer is any one of ITO, ITZO, and IZO.
제5항에 있어서, 상기 제 2 금속막은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 이들의 조합으로부터 형성되는 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시장치 제조방법.
The method of claim 5, wherein the second metal film is formed from molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), copper (Cu), chromium (Cr), aluminum (Al), or a combination thereof. The thin film transistor liquid crystal display device manufacturing method, characterized in that any one of the alloy formed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150120583A (en) * 2014-04-17 2015-10-28 엘지디스플레이 주식회사 Array Substrate for Display Device and Manufacturing Method thereof
KR20150137236A (en) * 2014-05-28 2015-12-09 엘지디스플레이 주식회사 Display device
KR20160085974A (en) * 2015-01-08 2016-07-19 삼성디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate and method of manufacturing the same
US9523894B2 (en) 2014-01-07 2016-12-20 Samsung Display Co. Ltd. Display device and method of manufacturing the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060057197A (en) * 2004-11-23 2006-05-26 삼성전자주식회사 Liquid crystal display panel and method of manufacturing for the same
KR20060070928A (en) * 2004-12-21 2006-06-26 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Liquid crystal display panel and method of fabricating the same
KR20070001391A (en) * 2005-06-29 2007-01-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Liquid crystal display and fabrication method thereof
KR20110079459A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate, liquid crystal display device comprising the same and methods for fabricating thereof
KR20110130854A (en) * 2010-05-28 2011-12-06 삼성모바일디스플레이주식회사 Liquid crystal display device and manufacturing method of the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060057197A (en) * 2004-11-23 2006-05-26 삼성전자주식회사 Liquid crystal display panel and method of manufacturing for the same
KR20060070928A (en) * 2004-12-21 2006-06-26 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Liquid crystal display panel and method of fabricating the same
KR20070001391A (en) * 2005-06-29 2007-01-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Liquid crystal display and fabrication method thereof
KR20110079459A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate, liquid crystal display device comprising the same and methods for fabricating thereof
KR20110130854A (en) * 2010-05-28 2011-12-06 삼성모바일디스플레이주식회사 Liquid crystal display device and manufacturing method of the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9523894B2 (en) 2014-01-07 2016-12-20 Samsung Display Co. Ltd. Display device and method of manufacturing the same
KR20150120583A (en) * 2014-04-17 2015-10-28 엘지디스플레이 주식회사 Array Substrate for Display Device and Manufacturing Method thereof
KR20150137236A (en) * 2014-05-28 2015-12-09 엘지디스플레이 주식회사 Display device
KR20160085974A (en) * 2015-01-08 2016-07-19 삼성디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate and method of manufacturing the same

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