KR101211245B1 - In Plane Switching Mode Liquid Crystal Display device and the fabrication method thereof - Google Patents
In Plane Switching Mode Liquid Crystal Display device and the fabrication method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101211245B1 KR101211245B1 KR1020050045912A KR20050045912A KR101211245B1 KR 101211245 B1 KR101211245 B1 KR 101211245B1 KR 1020050045912 A KR1020050045912 A KR 1020050045912A KR 20050045912 A KR20050045912 A KR 20050045912A KR 101211245 B1 KR101211245 B1 KR 101211245B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- titanium
- gate
- wiring
- liquid crystal
- 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
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- G02F1/136231—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps
-
- 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
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
- G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel
Abstract
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 마스크를 저감하고 화소 전극이 타이타늄(Ti) 물질로 이루어진 횡전계 방식(IPS:In Plane Switching Mode) 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for an in-plane switching mode (IPS) liquid crystal display device in which a mask is reduced and a pixel electrode is made of titanium (Ti) material.
본 발명은 횡전계 방식 액정 표시 장치에서 화소 전극을 타이타늄(Ti) 금속을 사용하여 개구율을 향상시키며, 보호막 레이어를 제거하여 마스크를 저감하며, 비용을 절감하고 제조 수율을 향상된다.The present invention improves the aperture ratio of a pixel electrode using titanium (Ti) metal in a transverse electric field type liquid crystal display device, reduces a mask by removing a protective layer, reduces cost, and improves manufacturing yield.
또한, 본 발명은 횡전계 방식 액정 표시 장치에서 타이타늄 물질로 이루어진 화소 전극의 표면을 산화시켜 반사 특성을 저하시킴으로써 콘트라스트가 높아져 화질이 향상된다.In addition, the present invention improves contrast by oxidizing the surface of a pixel electrode made of a titanium material and lowering reflection characteristics in a transverse electric field type liquid crystal display device, thereby improving image quality.
마스크 저감, 타이타늄, 화소 전극 Mask reduction, titanium, pixel electrode
Description
도 1은 종래 횡전계방식 액정 표시 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional transverse electric field type liquid crystal display device.
도 2는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판의 개략적인 구성을 보여주는 평면도.2 is a plan view showing a schematic configuration of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention.
도 3은 도 2의 평면도에서 A-A', B-B', C-C'로 단면하여 보여주는 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A ', B-B', C-C 'in the plan view of FIG.
도 4a는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 제 1 마스크를 이용한 공정을 보여주는 평면도.4A is a plan view illustrating a process using a first mask in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to the present invention.
도 4b는 도 4a에서 A-A', B-B', C-C'로 절단하여 보여주는 단면도.4B is a cross-sectional view taken along the line A-A ', B-B', and C-C 'in FIG. 4A.
도 5a 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 제 2 마스크를 이용한 공정을 보여주는 평면도.5A is a plan view illustrating a process using a second mask in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to the present invention.
도 5b는 도 5a에서 A-A', B-B', C-C'로 절단하여 보여주는 단면도.5B is a cross-sectional view taken along the line A-A ', B-B', and C-C 'in FIG. 5A.
도 6a는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 제 3 마스크를 이용한 공정을 보여주는 평면도. 6A is a plan view illustrating a process using a third mask in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to the present invention.
도 6b는 도 6a에서 A-A', B-B', C-C'로 절단하여 보여주는 단면도.6B is a cross-sectional view taken along the line A-A ', B-B', and C-C 'in FIG. 6A.
도 7은 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치에서 산화 처리 공정을 보여주는 단면도.7 is a cross-sectional view showing an oxidation process in a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
202 : 게이트 패드 203 : 데이터 패드 202: gate pad 203: data pad
209 : 게이트 전극 210 : 데이터 배선209: gate electrode 210: data wiring
208 : 게이트 배선 213 : 공통 전극208: gate wiring 213: common electrode
214 : 화소 전극 215a : 액티브층214:
215b : 오믹 콘택층 226 : 소스 전극 215b: ohmic contact layer 226: source electrode
228 : 드레인 전극 218 : 기판 228: drain electrode 218: substrate
220 : 게이트 절연막 222 : 층간 절연막220: gate insulating film 222: interlayer insulating film
242 : 게이트 패드 콘택홀 243 : 데이터 패드 콘택홀242: gate pad contact hole 243: data pad contact hole
249 : 채널 보호막 251 : 게이트 패드 상부 전극249: channel passivation layer 251: gate pad upper electrode
252 : 데이터 패드 상부 전극252: data pad upper electrode
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 마스크를 저감하고 화소 전극이 타이타늄(Ti) 물질로 이루어진 횡전계 방식(IPS:In Plane Switching Mode) 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for an in-plane switching mode (IPS) liquid crystal display device in which a mask is reduced and a pixel electrode is made of titanium (Ti) material.
일반적으로, 화상 정보를 화면에 나타내는 디스플레이 장치들 중에서 브라운관 표시 장치(혹은 CRT:Cathode Ray Tube)가 지금까지 가장 많이 사용되어 왔는데, 이것은 표시 면적에 비해 부피가 크고 무겁기 때문에 사용하는데 많은 불편함이 있었다. In general, the CRT (or CRT: Cathode Ray Tube) has been the most used display device for displaying image information on the screen, which is inconvenient to use because it is bulky and heavy compared to the display area. .
그리고, 오늘날에는 전자산업의 발달과 함께 TV 브라운관 등에 제한적으로 사용되었던 디스플레이 장치가 개인용 컴퓨터, 노트북, 무선 단말기, 자동차 계기판, 전광판 등에 까지 확대 사용되고, 정보통신 기술의 발달과 함께 대용량의 화상정보를 전송할 수 있게 됨에 따라 이를 처리하여 구현할 수 있는 차세대 디스플레이 장치의 중요성이 커지고 있다.In addition, with the development of the electronics industry, display devices, which have been limitedly used for TV CRTs, have been widely used in personal computers, notebooks, wireless terminals, automobile dashboards, electronic displays, and the like, and transmit large amounts of image information with the development of information and communication technology. As it becomes possible, the importance of next-generation display devices that can process and implement them is increasing.
이와 같은 차세대 디스플레이 장치는 경박단소, 고휘도, 대화면, 저소비전력및 저가격화를 실현할 수 있어야 하는데, 그 중 하나로 최근에 액정 표시 장치가 주목을 받고 있다.Such next-generation display devices should be able to realize light and small, high brightness, large screen, low power consumption, and low price, and one of them has recently attracted attention.
상기 액정 표시 장치(LCD:Liquid Crystal Display)는 표시 해상도가 다른 평판 표시 장치보다 뛰어나고, 동화상을 구현할 때 그 품질이 브라운관에 비할 만큼 응답 속도가 빠른 특성을 나타내고 있다.The liquid crystal display (LCD) has excellent display resolution than other flat panel display devices and exhibits a response speed that is higher than that of a CRT when implementing a moving image.
현재 주로 사용되고 있는 액정 표시 장치 중 하나로 트위스트 네마틱(TN : twisted nematic) 방식의 액정 표시 장치를 들 수 있다. 상기 트위스트 네마틱 방식은 두 기판에 각각 전극을 설치하고 액정 방향자가 90°트위스트 되도록 배열한 다음 전극에 전압을 가하여 액정 방향자를 구동하는 방식이다. One of the liquid crystal display devices mainly used at present is a twisted nematic (TN) type liquid crystal display device. The twisted nematic method is a method of driving the liquid crystal director by installing electrodes on two substrates, arranging the liquid crystal directors to be twisted by 90 °, and then applying a voltage to the electrodes.
그러나, 상기 TN방식(twisted nematic mode) 액정 표시 장치는 시야각이 좁다는 큰 단점이 있다.However, the TN (twisted nematic mode) liquid crystal display has a big disadvantage that the viewing angle is narrow.
그래서, 최근에 상기 협소한 시야각 문제를 해결하기 위하여 여러 가지 새로 운 방식을 채용한 액정 표시 장치에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는데, 상기 방식으로 횡전계방식(IPS:in-plane switching mode) 또는 OCB방식(optically compensated birefrigence mode) 등이 있다.Recently, researches on liquid crystal displays employing a variety of new methods have been actively conducted to solve the narrow viewing angle problem. In this method, an in-plane switching mode (IPS) or OCB (optically compensated birefrigence mode).
이 가운데 상기 횡전계방식 액정 표시 장치는 액정 분자를 기판에 대해서 수평을 유지한 상태로 구동시키기 위하여 2개의 전극을 동일한 기판 상에 형성하고, 상기 2개의 전극 사이에 전압을 인가하여 기판에 대해서 수평방향으로 전계를 발생시킨다. 즉, 액정 분자의 장축이 기판에 대하여 일어서지 않게 된다. Among these, the transverse electric field type liquid crystal display device forms two electrodes on the same substrate in order to drive the liquid crystal molecules in a horizontal state with respect to the substrate, and applies a voltage between the two electrodes to apply the voltage to the substrate. Generate an electric field in the direction. In other words, the long axis of the liquid crystal molecules does not stand on the substrate.
이 때문에, 시각방향에 대한 액정의 복굴절율의 변화가 작아 종래의 TN방식 액정 표시 장치에 비해 시야각 특성이 월등하게 우수하다.For this reason, the change of the birefringence of the liquid crystal with respect to the visual direction is small, and the viewing angle characteristic is much superior to the conventional TN type liquid crystal display device.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래 기술에 따른 횡전계방식 액정 표시 장치의 구조를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a structure of a transverse electric field type liquid crystal display device according to the related art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 횡전계방식 액정 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional transverse electric field type liquid crystal display device.
일반적인 횡전계방식 액정 표시 장치는 제 1 기판(118)과 제 2 기판(119)을 대향 합착하여 상기 두 기판 사이에 액정층(130)을 주입하여 형성하는데, 먼저, 상기 제 1 기판(118) 상에 금속을 증착한 후 패터닝하여 복수개의 게이트 배선과, 상기 게이트 배선에서 분기되어 박막트랜지스터 위치에 게이트전극(109)을 형성한다. A general transverse electric field type liquid crystal display device is formed by injecting a
다음으로, 상기 게이트 전극(109)을 포함한 전면에 게이트 절연막(120)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(120) 상부에 액티브층(115a)과 오믹콘택층(115b)을 이루는 반도체층(115)을 형성한다.Next, the
그리고, 상기 게이트 절연막(120) 상부에 상기 게이트 배선과 매트릭스 구조 를 이루도록 데이터 배선(110)을 형성한다.The
이 때, 상기 데이터배선(110) 형성시, 박막트랜지스터의 소스/드레인 전극(116/117)을 동시에 형성한다.At this time, when the
그리고, 상기 게이트 배선에 평행하도록 공통배선과 공통전극(113)을 형성한다.The common wiring and the
그리고, 상기와 같이 형성된 제 1 기판(118) 상의 전면에 보호막(128)을 형성시킨다.The
이후, 상기 드레인 전극(117)과 전기적으로 연결되며 상기 데이터 배선(110)에 평행하도록 화소 전극(114)을 형성한다.Thereafter, the
그리고, 상기와 같이 형성된 제 1 기판(118) 상의 전면에 제 1 배향막(129)을 형성한다. The
한편, 상기 제 2 기판(119) 상에는 빛의 누설을 방지하는 블랙 매트릭스(121)을 형성하고, 상기 블랙 매트릭스(121) 사이에 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 칼라필터 패턴으로 이루어진 칼라필터층(122)을 형성한다.On the other hand, a
그리고, 상기 컬러필터층 상부에는 표면을 평탄화하고 컬러필터층(122)을 보호하는 오버코트층(123)을 형성한다.An
다음으로, 상기 오버코트층(123) 상부에 제 2 배향막(126)을 형성한다.Next, a
이와 같은 액정 표시 장치의 하부 기판인 어레이 기판은 박막을 증착하고 마스크를 이용하여 사진 식각하는 공정을 여러 번 반복함으로써 형성되는데, 통상적으로 마스크 수는 5장 내지 6장이 사용되고 있으며, 마스크의 수가 어레이 기판을 제조하는 공정수를 나타낸다. 사진 식각 공정에는 세정과 감광막의 도포, 노광 및 현상, 식각 등 여러 공정을 수반하고 있다. The array substrate, which is the lower substrate of the liquid crystal display, is formed by repeatedly depositing a thin film and performing a photo etching process using a mask. Typically, 5 to 6 masks are used, and the number of masks is an array substrate. The process water which manufactures this is shown. The photolithography process involves various processes such as cleaning, coating of photoresist, exposure and development, and etching.
따라서, 사진 식각 공정을 한번만 단축해도 제조 시간이 상당히 많이 줄어들고, 제조 비용을 감소시킬 수 있으며 불량 발생율이 적어지므로, 마스크 수를 줄여 어레이 기판을 제조하는 것이 바람직하다.Therefore, shortening the photolithography process only once can significantly reduce the manufacturing time, reduce the manufacturing cost, and reduce the incidence of defects. Therefore, it is desirable to manufacture the array substrate by reducing the number of masks.
또한, 일반적으로 상기와 같이 제조되는 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판은 화소 전극으로 투명한 도전성 전극 물질인 ITO, IZO, ITZO 등을 사용하는데, 상기 투명한 도전성 전극 물질의 저항은 200μΩ?㎝로서 화소 전극 형성시 선폭은 약 4㎛, 두께는 약 500Å정도로 형성하므로 개구율이 저하되고 단차부 빛샘이 발생하는 문제점이 있다.In general, the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device manufactured as described above uses ITO, IZO, ITZO, etc., which are transparent conductive electrode materials, as the pixel electrode. When the electrode is formed, the line width is about 4 μm and the thickness is about 500 μs, so that the aperture ratio is lowered and there is a problem in that light leakage occurs in the stepped portion.
본 발명은 횡전계방식 액정 표시 장치에서 화소 전극 물질로서 티타늄(Ti) 금속을 사용함으로써 개구율을 향상시키며, 회절 노광을 이용하여 마스크를 저감하는 횡전계방식 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an array substrate for a transverse electric field liquid crystal display device and a method of manufacturing the same for improving aperture ratio by using titanium (Ti) metal as a pixel electrode material in a transverse electric field liquid crystal display device and reducing a mask using diffraction exposure. The purpose is to provide.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판은, 다수의 화소 영역이 정의된 기판과; 상기 화소 영역의 일측에 일 방향으로 구성된 다수의 게이트 배선 및 게이트 패드와; 상기 게이트 배선과 소정 간격 이격하여 평행하게 구성된 공통 배선과 상기 공통 배선에서 연장되어 화소 영역에 형성된 다수의 공통 전극과; 상기 공통 전극과 엇갈려 구성된 다수의 타이타늄(Ti) 화소 전극과; 상기 게이트 배선과 교차하며 형성된 데이터 배선 및 데이터 패드와; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차 지점에 위치하고, 상기 게이트 배선에서 연장된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상에서 게이트 절연막을 사이에 두고 형성된 액티브층 및 오믹 콘택층과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention comprises: a substrate in which a plurality of pixel regions are defined; A plurality of gate lines and gate pads formed in one direction on one side of the pixel area; A common wiring configured to be parallel to the gate wiring at a predetermined interval, and a plurality of common electrodes extending from the common wiring and formed in the pixel region; A plurality of titanium (Ti) pixel electrodes intersected with the common electrode; A data line and a data pad formed to cross the gate line; A gate electrode extending from the gate wiring, the gate electrode extending from the gate wiring, an active layer and an ohmic contact layer formed on the gate electrode with a gate insulating film interposed therebetween, a source electrode extending from the data wiring; And a thin film transistor forming a drain electrode.
상기 드레인 전극은 상기 화소 전극으로 연결된 것을 특징으로 한다.The drain electrode may be connected to the pixel electrode.
상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에서 상기 액티브층이 노출된 것을 특징으로 한다.The active layer is exposed between the source electrode and the drain electrode.
상기 화소 전극은 폭이 1㎛~4㎛ 인 것을 특징으로 한다. The pixel electrode is characterized in that the width of 1㎛ ~ 4㎛.
상기 화소 전극과 타이타늄 금속 패턴은 표면이 산화된 것을 특징으로 한다.The pixel electrode and the titanium metal pattern have a surface oxidized.
상기 소스 전극과 드레인 전극 사이에 노출된 액티브층에 채널보호막을 더 형성한 것을 특징으로 한다.A channel protective film is further formed in the active layer exposed between the source electrode and the drain electrode.
상기 채널 보호막은 산화실리콘(SiO2)인 것을 특징으로 한다.The channel passivation layer is characterized in that the silicon oxide (SiO 2 ).
상기 공통 배선 상에 게이트 절연막, 액티브층, 금속 패턴, 타이타늄 금속 패턴이 적층된 스토리지 캐패시터(storage capacitor)가 더 형성된 것을 특징으로 한다.A storage capacitor in which a gate insulating layer, an active layer, a metal pattern, and a titanium metal pattern are stacked on the common wiring may be further formed.
상기 데이터 배선은 게이트 절연막, 액티브층, 오믹 콘택층, 금속 패턴, 타 이타늄 금속 패턴이 적층되어 형성된 것을 특징으로 한다.The data line may be formed by stacking a gate insulating layer, an active layer, an ohmic contact layer, a metal pattern, and a titanium metal pattern.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 다수의 화소 영역을 정의하는 기판 상에 제 1 마스크를 이용한 포토공정으로 게이트 배선, 공통 배선 및 공통 전극, 게이트 패드를 형성하는 단계와; 상기 기판 전면에 게이트 절연막, 액티브층, 오믹 콘택층, 금속 물질을 적층하여 데이터 배선 물질을 형성하는 단계와; 상기 데이터 배선 물질을 제 2 마스크를 이용한 포토공정으로 패터닝하여 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선 및 데이터 패드와, 상기 데이터 배선에서 연장되는 박막 트랜지스터 영역과, 상기 박막 트랜지스터 영역에서 연장되어 상기 공통 배선 상에 형성되는 스토리지 전극이 형성되는 단계와; 상기 기판 상에 타이타늄(Ti) 물질을 형성하고, 제 3 마스크를 이용한 포토 공정으로 상기 데이터 배선 상에 타이타늄 금속 패턴을 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 영역 상에 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 상기 드레인 전극과 연결되어 상기 스토리지 전극과 접촉하고 상기 공통 배선과 엇갈려 구성되는 타이타늄(Ti) 화소 전극을 형성하는 단계와; 상기 박막 트랜지스터 영역에서 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 액티브층을 노출시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, a method of manufacturing an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention is a gate wiring, a common wiring by a photo process using a first mask on a substrate defining a plurality of pixel regions. Forming a common electrode and a gate pad; Stacking a gate insulating layer, an active layer, an ohmic contact layer, and a metal material on the entire surface of the substrate to form a data wiring material; Patterning the data wiring material by a photo process using a second mask to intersect the gate wiring with data wirings and data pads; a thin film transistor region extending from the data wiring; and a thin film transistor region extending from the thin film transistor region. Forming a storage electrode formed on the substrate; Forming a titanium (Ti) material on the substrate, forming a titanium metal pattern on the data line by a photo process using a third mask, forming the source electrode and the drain electrode on the thin film transistor region, and Forming a titanium (Ti) pixel electrode connected to a drain electrode and in contact with the storage electrode and intersecting the common wiring; And exposing an active layer between the source electrode and the drain electrode in the thin film transistor region.
상기 타이타늄 화소 전극을 형성하는 단계 이후에, 상기 타이타늄 화소 전극과 상기 타이타늄 금속 패턴의 표면을 산화 처리하는 것을 특징으로 한다.After the forming of the titanium pixel electrode, the surface of the titanium pixel electrode and the titanium metal pattern may be oxidized.
상기 산화 처리하는 단계에 있어서, 상기 소스 전극과 드레인 전극 사이에 노출된 액티브층에 산화막이 형성되는 것을 특징으로 한다.In the oxidation treatment, an oxide film is formed on an active layer exposed between the source electrode and the drain electrode.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 구체적인 실시예를 들어 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치에 대해서 상세히 설명한다. Hereinafter, the transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판의 개략적인 구성을 보여주는 평면도이고, 도 3은 도 2의 평면도에서 A-A', B-B', C-C'로 단면하여 보여주는 단면도이다.2 is a plan view showing a schematic configuration of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A ', B-B', and C-C 'in the plan view of FIG. It is a cross section showing.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판은 소정간격 이격되어 평행하게 일 방향으로 구성된 다수의 게이트 배선(208)과, 상기 게이트 배선(208)에 근접하여 평행하게 일 방향으로 구성된 공통 배선(231)과, 상기 두 배선과 교차하며 특히 게이트 배선(208)과는 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(210)이 구성된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the array substrate for the transverse electric field type liquid crystal display device includes a plurality of
그리고, 상기 게이트 배선(208)이 연장되어 일단에 게이트 패드(202)가 형성되며, 상기 데이터 배선(210)이 연장되어 일단에 데이터 패드(203)가 형성된다.The
이때, 상기 게이트 배선(208)은 Al, Cu, Ta, Ti, Mo, Mo 합금(alloy), Al 합금 등의 금속을 증착한 후 패터닝하여 형성하며, 상기 게이트 배선(208) 상에는 게이트 절연막(220)과 액티브층(215a)이 형성되어 있다.In this case, the
상기 데이터 배선(210)은 액티브층(215a) 패턴과 Al, Cu, Ta, Ti, Mo, Mo 합금(alloy), Al 합금 등의 금속 패턴(216)과 타이타늄(Ti) 물질로 이루어지는 타이타늄 금속 패턴(233)이 적층되어 형성된다.The
그리고, 상기 공통 배선(231)은 상기 게이트 배선(208) 물질과 동일한 물질로 형성되며, 상기 공통 배선(231) 상에는 게이트 절연막(220)과 액티브층(215a)이 형성되어 있다.The
상기 게이트 배선(208)과 데이터 배선(210)의 교차지점에는 게이트 전극(209)과 반도체층(215)과 소스 전극(226)및 드레인 전극(227)을 포함하는 박막트랜지스터(TFT)가 구성되며, 상기 게이트 전극(209)은 상기 게이트 배선(208)과 연결된다.A thin film transistor (TFT) including a
그리고, 상기 소스 전극(226)은 상기 데이터 배선(210) 상에 형성된 투명 전극 패턴(233)과 상기 데이터 배선(210) 하에 형성된 액티브층(215a) 패턴이 게이트 전극(209) 상으로 연장되어 형성된다.The
그리고, 상기 드레인 전극(227)은 상기 소스 전극(226)과 동일한 물질로 상기 소스 전극(226)과 마주하며 소정 이격하여 상기 게이트 전극(209) 상에서 형성된다.The
이때, 상기 드레인 전극(227)은 화소 영역(P)으로 연장되며 상기 공통 배선 (231)상에 액티브층(215a) 패턴과 금속 패턴(216)과 투명 전극 패턴(233)이 중첩되어 스토리지 캐패시터(storage capacitor)를 형성한다.In this case, the
그리고, 상기 화소 영역(P)에는 상기 게이트 배선(208)과 평행하게 형성된 공통 배선(231)에서 연장되어 연결되는 공통 전극(213)이 형성된다.The pixel electrode P is formed with a
또한, 상기 화소 영역(P)의 상부에는 상기 드레인 전극(227)과 연결되는 화소 전극(214)이 형성된다.In addition, a
이때, 상기 화소 전극(214)과 상기 공통 전극(213)은 상기 화소 영역(P)에서 서로 교차하며 구성된다.In this case, the
상기 화소 전극(214)은 상기 드레인 전극(227)과 연결되어 서로 소정간격 이격된 다수의 수직부(214b)와, 상기 수직부(214b)를 하나로 연결하는 수평부(214a)로 구성된다.The
여기서, 상기 화소 전극(214)은 타이타늄(Ti)으로 이루어진다. Here, the
상기 타이타늄(Ti)의 저항은 70μΩ?㎝~80μΩ?㎝로서 화소 전극(214) 형성시 수직부(214b)의 선폭은 약 2㎛~3㎛, 두께는 500Å 이하로 형성하므로 개구율이 향상되고 단차부의 빛샘이 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.The resistance of the titanium (Ti) is 70 μΩ · cm ~ 80 μΩ · ㎝ when the
따라서, 상기 화소 전극(214)이 화소 영역 내에서 차지하는 영역이 적어지므로 상기 화소 영역(P)에서 상기 화소 전극(214)과 공통 전극(213)의 수직부(213b, 214b)가 쌍을 이루어 액정 구동 영역을 형성하는 윈도우(window)의 수가 증가할 수 있다.Therefore, since the area occupied by the
또한, 상기 화소 전극(214) 물질인 타이타늄(Ti)은 증착시에 저가의 타겟(target)으로 코스트가 저렴하고 낮은 두께로 증착이 가능하므로 비용 효율면에서 우수한 장점이 있고, 낮은 전압에서 구동이 가능하여 전력 이득이 있다.In addition, titanium (Ti), which is the material of the
또한, 상기 타이타늄(Ti)을 이용하여 화소 전극(214) 패턴 형성시에 건식 식각(dry etch)공정을 적용함으로써 미세 선폭 형성이 가능하며 공정 마진(margin)의 확보가 용이하다.In addition, by applying a dry etching process to form the
그리고, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 개구율이 확보됨에 따라 휘도가 향상되고, 낮은 그레이 레벨(gray level)의 표현이 가능하며, 타이타늄의 저항이 낮고 화소 전극의 수직부 끝단까지 전압이 인가됨에 따라 액정 구동이 원활히 이루 어짐으로써 화질이 향상되는 효과가 있다.In addition, the liquid crystal display according to the present invention has improved luminance as the aperture ratio is secured, low gray level can be expressed, low titanium resistance, and voltage applied to the vertical end of the pixel electrode. As the liquid crystal driving is performed smoothly, the image quality is improved.
또한, ITO를 화소 전극으로 사용하는 액정 표시 장치에 비해 휘도(약 1~8%)와 색대비비(Contrast Ratio)(~25%) 가 향상되며,특히 스크린이 대면적으로 갈수록 휘도가 더욱 향상되는 장점이 있다.In addition, compared to the liquid crystal display device using ITO as a pixel electrode, the brightness (about 1 to 8%) and the contrast ratio (~ 25%) are improved, and the brightness is further improved as the screen becomes larger. It has the advantage of being.
그리고, 상기 공통 전극(213)은 상기 공통 배선(231)에서 수직한 방향으로 연장되고, 상기 화소 전극(214)의 수직부(214b)와 엇갈려 구성되는 다수의 수직부(213b)와, 상기 각 수직부(213b)를 하나로 연결하는 수평부(213a)로 구성된다. The
이때, 상기 공통 전극(213)에서 수평부(213a)는 공통 배선(231)으로 이어진다.In this case, the
이때, 상기 공통 전극(213)의 수직부(213b)와 화소 전극(214)의 수직부(214b)는 지그재그(zigzag) 형상으로 구성되어 서로 엇갈려 구성되어 있다.At this time, the
도시한 바와 같이, 상기 공통 전극(213)과 화소 전극(214)의 구성을 지그재그 형태의 꺽이는 구조로 형성하고, 한쪽 방향으로 배향 공정을 실행하면 주입된 액정에 인가되는 전기장의 방향을 변화시킬 수 있다.As shown in the drawing, the
상기 꺽임 각도는 액정층의 배향 방향에 대해 30도 이하 또는 60도 ~ 120도(90도 제외)로 설정될 수 있다.The bending angle may be set to 30 degrees or less or 60 to 120 degrees (excluding 90 degrees) with respect to the alignment direction of the liquid crystal layer.
이와 같은 전극의 형태는 액정의 배향특성이 서로 대칭성을 가지도록 한다.The shape of the electrode allows the alignment characteristics of the liquid crystal to have symmetry with each other.
그러므로, 한 화소에 위치하는 액정이 모두 해당하는 한 방향으로 배향되지 않고 다양한 방향으로 배향 될 수 있도록 하여, 한 화소에서 배향되는 액정의 배향방향을 다양하게 할 수 있는 멀티 도메인(multi domain)을 유도할 수 있다.Therefore, the liquid crystal positioned in one pixel can be oriented in various directions without being aligned in the corresponding one direction, thereby inducing a multi domain that can vary the alignment direction of the liquid crystal oriented in one pixel. can do.
이때, 기본적으로 상기 데이터 배선(210), 화소 전극(214), 공통 전극(213) 중 적어도 어느 하나는 꺽이는 구조를 가지도록 형성하며, 상기 공통 전극(213) 및 화소 전극(214)과 함께 데이터 배선(210)도 지그재그 구조를 가지는 것이 가능하다.In this case, at least one of the
도 3의 단면도를 참조하면, 횡전계 방식 액정 표시 장치는 기판(218) 상에 금속을 증착한 후 패터닝하여 복수개의 게이트 배선(208)과, 상기 게이트 배선(208)에서 분기되어 박막 트랜지스터(TFT) 위치에 게이트 전극(209) 및 상기 게이트 배선(208)에서 연장되어 일단에 게이트 패드(202)를 형성한다. Referring to the cross-sectional view of FIG. 3, a transverse electric field type liquid crystal display device is formed by depositing and patterning a metal on a
그리고, 상기 게이트 배선(208)과 동일한 물질로 상기 게이트 배선(208)에서 소정 간격 이격하여 평행하게 공통 배선(231)이 형성된다.The
그리고, 상기 공통 배선(231)에 이어져 공통 전극(213)이 화소 영역(P)에 형성되는데, 상기 공통 전극(213)의 수평부(213a)에서 수직한 방향으로 형성되는 다수의 수직부(213b)로 이루어진다. The
다음으로, 상기 게이트 배선(208)과 공통 배선(231)과 수직으로 교차하는 데이터 배선(210)을 형성한다.Next, the
이 때, 상기 데이터배선(210) 형성시, 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(226) 및 드레인 전극(227)을 동시에 형성한다.At this time, when the
그리고, 상기 게이트 배선(208)과 데이터 배선(210)의 교차점에서 상기 게이트 전극(209)의 상부에 구성된 액티브층(215a)과 소스 전극(226)및 드레인 전극(227)을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)가 구성된다.A thin film transistor including an
상기 게이트 전극(209) 상부에는 게이트 절연막(220)이 형성되며, 상기 게이트 절연막(220) 상에 액티브층(215a)과 오믹 콘택층(215b)이 이루어진다.A
이때, 상기 오믹 콘택층(215b)과 접촉하는 소스 전극(226)은 상기 데이터 배선(210)과 연결되며, 상기 오믹 콘택층(215b)과 접촉하는 드레인 전극(227)은 상기 소스 전극(226)과 소정 간격 이격하여 형성된다.In this case, the
여기서, 상기 소스 및 드레인 전극(226, 227) 상에는 타이타늄 금속 패턴(233)이 형성되어 있다.The
그리고, 상기 공통 배선(231) 상에는 공통 전극(213)과 게이트 절연막(220)을 사이에 두고 액티브층(215a) 패턴과 금속 패턴(216)과 타이타늄 금속 패턴(233)이 적층되어 스토리지 캐패시터(storage capacitor)를 형성한다.In addition, an
이때, 상기 타이타늄 금속 패턴(233)은 상기 드레인 전극(227)과 연결되며, 상기 타이타늄 금속 패턴(233)은 화소 전극(214)을 형성한다.In this case, the
이와 같이, 상기 드레인 전극(227)과 연결되는 화소 전극(214)은 수평부(214a)와, 상기 수평부(214a)에서 연장된 수직부(214b)로 구성되며, 상기 화소 전극(214)의 수직부(214b)와 서로 교차하며 평행하게 구성되는 공통 전극(213)이 구성된다.As such, the
이때, 상기 데이터 배선(210)에서 연장되어 일단에 형성되는 데이터 패드(203)는 게이트 절연막 상에 액티브층(215a), 오믹 콘택층(215b), 금속 패턴(216), 타이타늄 금속 패턴(233)이 적층되어 형성된다.In this case, the
그리고, 상기 타이타늄 금속 패턴은 표면에서 산화처리되어 산화타이타늄 (TiOx)을 형성하며 이는 기판 전면을 보호한다.The titanium metal pattern is then oxidized on the surface to form titanium oxide (TiOx), which protects the entire surface of the substrate.
이와 같이, 상기 산화타이타늄(TiOx)은 AR(anti-reflection) 코팅 역할을 하므로, 타이타늄(Ti) 금속 표면의 반사 특성을 저하시켜 콘트라스트비(contrast ratio)를 감소시키는 등 빛의 산란 효과에 의한 화질 저하를 방지한다.As such, since the titanium oxide (TiOx) serves as an anti-reflection (AR) coating, the image quality due to light scattering effects such as reducing the contrast ratio of the titanium (Ti) metal surface is reduced. Prevent degradation.
또한, 상기 타이타늄 금속 패턴의 산화처리시, 채널부와 스토리지 캐패시터부에서 노출되어 있는 액티브 패턴을 함께 산화(SiOx)시킴으로써 채널부 및 스토리지 캐패시터부를 보호할 수 있으며, 별도의 보호막이 필요없으므로 레이어(layer)를 저감하여 공정의 단순화로 제조 수율 향상 및 비용 절감의 효과가 있다.In addition, when the titanium metal pattern is oxidized, the channel part and the storage capacitor part may be protected by oxidizing the active pattern exposed from the channel part and the storage capacitor part together (SiOx), and a separate protective layer is not required. ), The process can be simplified and the cost can be reduced by simplifying the process.
이하, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, as an embodiment according to the present invention, a method of manufacturing an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device will be described in detail.
도 4a는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 제 1 마스크를 이용한 공정을 보여주는 평면도이고, 도 4b는 도 4a에서 A-A', B-B', C-C'로 절단하여 보여주는 단면도이다.4A is a plan view illustrating a process using a first mask in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 4B is cut along lines A-A ', B-B', and C-C 'in FIG. 4A. This is a cross-sectional view.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 마스크를 이용한 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 기판(218) 상에 금속을 증착한 후 패터닝하여 복수개의 게이트 배선(208)과, 상기 게이트 배선(208)에서 분기되어 박막 트랜지스터(TFT) 위치에 게이트 전극(209)을 형성한다. 4A and 4B, a plurality of
이때, 상기 게이트 배선(208)은 Al, Cu, Ta, Ti, Mo, Mo 합금(alloy), Al 합금 등의 금속을 증착한 후 패터닝하여 형성한다.In this case, the
그리고, 상기 게이트 배선(208)에서 연장되어 일단에 게이트 패드(202)를 형 성한다. In addition, the
그리고, 상기 게이트 배선(208)과 동일한 물질로 상기 게이트 배선(208)에서 소정 간격 이격하여 평행하게 공통 배선(231)이 형성된다.The
상기 공통 배선(231)과 이어져 공통 전극(213)이 형성되는데, 상기 공통 전극(213)은 상기 공통 배선(231)에서 연장되고, 다수의 수직부(213b)와, 상기 각 수직부(213b)를 하나로 연결하는 수평부(213a)로 구성된다. The
이때, 상기 공통 전극(213)의 수직부(213b)는 지그재그(zigzag) 형상으로 구성된다.At this time, the
그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성된 기판(218) 전면에 게이트 절연막(220), 액티브층(215a), 오믹 콘택층(215b), 금속 물질(216a)을 차례로 적층한다.4B, the
상기 게이트 절연막(220)을 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx)등으로 이루어지며, 상기 금속 물질(216a)은 Al, Cu, Ta, Ti, Mo, Mo 합금(alloy), Al 합금 등으로 이루어진다.The
도 5a 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 제 2 마스크를 이용한 공정을 보여주는 평면도이고, 도 5b는 도 5a에서 A-A', B-B', C-C'로 절단하여 보여주는 단면도이다.FIG. 5A is a plan view illustrating a process using a second mask in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 5B is cut along lines A-A ', B-B', and C-C 'in FIG. 5A. It is a cross section showing.
도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 제 2 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로, 기판(218) 상에 형성된 게이트 배선(208), 공통 배선(231)과 수직하게 교차하며 특히 게이트 배선(208)과는 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(210)이 형성된다.As shown in FIGS. 5A and 5B, in a photolithography process using a second mask, the
그리고, 상기 데이터 배선(210)이 연장되어 일단에 데이터 패드(203)가 형성된다.The
이때, 상기 기판(218) 상에 적층되어 있는 게이트 절연막(220), 액티브층(215a), 오믹 콘택층(215b), 금속 물질(216a)을 일괄 식각하여 상기 데이터 배선(210) 및 데이터 패드(203)를 형성하게 된다.In this case, the
따라서, 상기 데이터 배선(210)은 액티브층(215a) 패턴과 Al, Cu, Ta, Ti, Mo, Mo 합금(alloy), Al 합금 등의 금속 패턴(216)이 적층되어 형성된다.Therefore, the
그리고, 상기 데이터 배선(210)은 게이트 배선(208) 상으로 연장되어 형성되며, 상기 공통 배선(231) 상으로 연장되어 형성되어 스토리지 캐패시터를 형성한다.The
따라서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 배선(208)과 데이터 배선(210)이 교차하는 지점에는 게이트 전극(209) 상에 게이트 절연막(220), 액티브층(215a), 오믹 콘택층(215b), 금속 패턴(216)이 순서대로 적층되어 패터닝된다.Therefore, as shown in FIG. 5B, at the point where the
그리고, 상기 공통 배선(231)과 이어지는 공통 전극(213)의 수평부(213a)에는 상기 게이트 절연막(220) 상에 액티브층(215a), 오믹 콘택층(215b), 금속 패턴(216)이 순서대로 적층되어 패터닝됨으로써 스토리지 캐패시터를 형성한다.The
그리고, 상기 데이터 패드(203)가 게이트 절연막(220) 상에 액티브층(215a), 오믹 콘택층(215b), 금속 패턴(216)이 순서대로 적층되어 형성된다.The
도 6a는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 제 3 마스크를 이용한 공정을 보여주는 평면도이고, 도 6b는 도 6a에서 A-A', B-B', C-C'로 절단하여 보여주는 단면도이다.FIG. 6A is a plan view illustrating a process using a third mask in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 6B is cut along line A-A ', B-B', and C-C 'in FIG. 6A. This is a cross-sectional view.
도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 제 3 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 박막 트랜지스터(TFT) 및 화소 전극(214)을 형성한다.As shown in FIGS. 6A and 6B, the thin film transistor TFT and the
상기 제 2 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성된 기판(218) 상에 타이타늄 금속을 500Å 이하의 두께로 형성하여 패터닝한다.Titanium metal is formed on the
따라서, 상기 데이터 배선(210) 상에 타이타늄 금속 패턴(233)이 형성되고, 상기 타이타늄 금속 패턴(233)은 상기 게이트 전극(209) 상으로 소정 연장되어 소스 전극 패턴(233s)을 형성하며, 상기 소스 전극 패턴(233s)과 소정 이격하여 게이트 전극(209) 상에서 상기 드레인 전극 패턴(233d)을 형성한다.Accordingly, a
그리고, 상기 드레인 전극 패턴(233d)은 연장되어 스토리지 캐패시터로 연결되며, 상기 스토리지 캐패시터 상에서 화소 전극(214)을 형성한다.The
상기 화소 전극(214)은 다수의 수직부(214b)와, 상기 각 수직부(214b)를 하나로 연결하는 수평부(214a)로 구성되며, 상기 화소 전극(214)의 수직부(214b)는 상기 공통 전극(213)의 수직부(213b)와 교차하여 형성되며 지그재그(zigzag) 형상으로 구성된다.The
여기서, 상기 화소 전극(214)은 타이타늄(Ti)으로 이루어지며, 상기 타이타늄(Ti)의 저항은 70μΩ?㎝~80μΩ?㎝로서 화소 전극(214) 형성시 수직부(214b)의 선폭은 약 2㎛~3㎛, 두께는 500Å 이하로 형성하므로 개구율이 향상되고 단차부의 빛샘을 방지할 수 있다. Here, the
그리고, 상기 타이타늄 금속 패턴(233)은 게이트 패드(202) 및 상기 데이터 배선(202)에서 연장되는 데이터 패드(203) 상에도 형성된다.The
이와 같이 형성된 타이타늄 금속 패턴(233)을 마스크로 하여 식각 공정을 진행한다.The etching process is performed using the
그러면 상기 마스크로 사용되는 타이타늄 금속 패턴(233)에 의해서 노출되어 있는 금속 패턴(216), 오믹 콘택층(215b) 및 소정의 액티브층(215a)이 제거된다.Then, the
또한, 상기 게이트 배선(208)과 공통 배선(231) 상에 형성되어 있는 오믹 콘택층(215b)과 금속 패턴(216)도 함께 식각되므로, 상기 게이트 배선(208)과 공통 배선(231)은 게이트 절연막(220)과 액티브층(215a)만 남아 이에 의해서 금속 배선이 보호되므로 공정 중에 발생하는 불량을 방지할 수 있게 된다.In addition, since the
보다 구체적으로는, 상기 박막 트랜지스터(TFT)에서 소스 및 드레인 전극(226, 227) 상에 상기 타이타늄 금속 패턴(233)으로 이루어져 있는 소스 전극 패턴(233s)과 드레인 전극 패턴(233d)에 의해서 금속 패턴(216), 오믹 콘택층(215b)이 제거되어 소스 전극(226), 드레인 전극(227)과 액티브층(215a)으로 이루어지는 채널(channel)이 형성된다.More specifically, in the thin film transistor TFT, a metal pattern is formed on the source and drain
도 7은 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치에서 산화 처리 공정을 보여주는 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating an oxidation process in a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 노출되어 있는 타이타늄 금속 패턴(233)은 표면에서 산화처리되어 산화타이타늄(TiOx)을 형성하며 이는 기판 전면을 보호한다.As shown in FIG. 7, the exposed
상기 타이타늄의 산화 처리 방법으로는, 산소(O2) 분위기에서 열처리를 하는 방법과, 상기 타이타늄의 표면에 UV를 조사하여 산화시키는 방법이 있다.As the oxidation treatment method of the titanium, there are a method of heat treatment in an oxygen (O 2 ) atmosphere and a method of irradiating and oxidizing UV on the surface of the titanium.
이와 같이, 상기 산화타이타늄(TiOx)은 반사광의 상쇄간섭을 일으켜 AR(anti-reflection) 코팅 역할을 하므로, 타이타늄(Ti) 금속 표면의 반사 특성을 저하시켜 콘트라스트비(contrast ratio)를 감소시키는 등 빛의 산란 효과에 의한 화질 저하를 방지한다.As such, the titanium oxide (TiOx) acts as an anti-reflection (AR) coating by causing destructive interference of the reflected light, thereby reducing the contrast characteristic of the titanium (Ti) metal surface to reduce the contrast ratio. This prevents the deterioration of image quality due to the scattering effect.
또한, 상기 타이타늄 금속 패턴(233)의 산화처리시, 채널부와 스토리지 캐패시터부에서 노출되어 있는 액티브층(215a) 패턴을 함께 산화(SiOx)시켜 채널 보호막(249)을 형성시킴으로써 채널부 및 스토리지 캐패시터부를 보호할 수 있으며, 별도의 보호막이 필요없으므로 레이어(layer)를 저감하여 공정의 단순화로 제조 수율 향상 및 비용 절감의 효과가 있다.In addition, when the
상기 화소 전극(214) 물질인 타이타늄(Ti)은 증착시에 저가의 타겟(target)으로 코스트가 저렴하고 낮은 두께로 증착이 가능하므로 비용 효율면에서 우수한 장점이 있고, 낮은 전압에서 구동이 가능하여 전력 이득이 있다. Titanium (Ti), which is the material of the
또한, 상기 타이타늄(Ti)을 이용하여 화소 전극(214) 패턴 형성시에 건식 식각(dry etch)공정을 적용함으로써 미세 선폭 형성이 가능하며 공정 마진(margin)의 확보가 용이하다.In addition, by applying a dry etching process to form the
그리고, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 개구율이 확보됨에 따라 휘도가 향상되고, 낮은 그레이 레벨(gray level)의 표현이 가능하며, 타이타늄의 저항이 낮고 화소 전극의 수직부 끝단까지 전압이 인가됨에 따라 액정 구동이 원활히 이루어짐으로써 화질이 향상되는 효과가 있다.In addition, the liquid crystal display according to the present invention has improved luminance as the aperture ratio is secured, low gray level can be expressed, low titanium resistance, and voltage applied to the vertical end of the pixel electrode. As the liquid crystal driving is performed smoothly, the image quality is improved.
또한, 본 발명에 따른 타이타늄을 화소 전극으로 사용한 횡전계 방식 액정 표시 장치는 ITO 화소 전극을 사용한 횡전계 방식 액정 표시 장치에 비해 휘도 및 색대비비(contrast ratio)가 향상되어 화질이 향상되는 효과가 있으며, 특히 스크린이 대면적으로 갈수록 휘도가 더욱 향상되는 장점이 있다.In addition, the transverse field type liquid crystal display device using titanium as the pixel electrode according to the present invention has an effect of improving the brightness and contrast ratio compared to the transverse field type liquid crystal display device using the ITO pixel electrode, thereby improving image quality. In particular, as the screen becomes larger, the luminance is further improved.
이상 전술한 바와 같이, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.As described above, the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, which are intended to specifically describe the present invention, and the array substrate and the manufacturing method for the transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention are not limited thereto. It is apparent that modifications and improvements are possible to those skilled in the art within the technical idea of the present invention.
본 발명은 횡전계 방식 액정 표시 장치에서 화소 전극을 타이타늄(Ti) 금속을 사용하여 개구율을 향상시키며, 보호막 레이어를 제거하여 마스크를 저감하며, 비용을 절감하고 제조 수율을 향상시키는 효과가 있다.The present invention has the effect of improving the aperture ratio by using a titanium (Ti) metal as a pixel electrode in a transverse electric field type liquid crystal display device, reducing a mask by removing a protective layer, and reducing cost and improving manufacturing yield.
또한, 본 발명은 횡전계 방식 액정 표시 장치에서 타이타늄 물질로 이루어진 화소 전극의 표면을 산화시켜 반사 특성을 저하시킴으로써 콘트라스트가 높아져 화질이 향상되는 효과가 있다.In addition, in the transverse electric field type liquid crystal display device, the contrast is increased by oxidizing the surface of the pixel electrode made of a titanium material to reduce reflection characteristics, thereby improving image quality.
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050045912A KR101211245B1 (en) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | In Plane Switching Mode Liquid Crystal Display device and the fabrication method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050045912A KR101211245B1 (en) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | In Plane Switching Mode Liquid Crystal Display device and the fabrication method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060124137A KR20060124137A (en) | 2006-12-05 |
KR101211245B1 true KR101211245B1 (en) | 2012-12-11 |
Family
ID=37728924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050045912A KR101211245B1 (en) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | In Plane Switching Mode Liquid Crystal Display device and the fabrication method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101211245B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020003224A (en) * | 2000-02-04 | 2002-01-10 | 모리시타 요이찌 | Insulated-gate transistor for liquid crystal display and method for fabricating the same |
KR20030023480A (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-19 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Liquid crystal display apparatus using ips display mode with high numerical aperture |
KR20050042646A (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Thin film transistor substrate of horizontal electronic field applying type and fabricating method thereof |
-
2005
- 2005-05-31 KR KR1020050045912A patent/KR101211245B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020003224A (en) * | 2000-02-04 | 2002-01-10 | 모리시타 요이찌 | Insulated-gate transistor for liquid crystal display and method for fabricating the same |
KR20030023480A (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-19 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Liquid crystal display apparatus using ips display mode with high numerical aperture |
KR20050042646A (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Thin film transistor substrate of horizontal electronic field applying type and fabricating method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060124137A (en) | 2006-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4619997B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
JP3289099B2 (en) | Active matrix type liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
US7538850B2 (en) | Panel for display device, manufacturing method thereof and liquid crystal display | |
US20080180623A1 (en) | Liquid crystal display device | |
US20060290867A1 (en) | Liquid crystal display and fabricating method thereof | |
KR100455744B1 (en) | Liquid crystal display having transparent conductive film on interlayer insulating film formed by coating and manufacturing method thereof | |
US20040209407A1 (en) | Thin film transistor array gate electrode for liquid crystal display device | |
KR20080071001A (en) | Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same | |
US20060290830A1 (en) | Semi-transmissive liquid crystal display device and method of manufacture thereof | |
JP2002296615A (en) | Liquid crystal display device | |
US20040263752A1 (en) | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same | |
JP2004163922A (en) | Method for manufacturing liquid crystal display device | |
KR101167312B1 (en) | Method of forming fine pattern, liquid crystal display using the same, and fabricating method thereof | |
US8514340B2 (en) | Method of fabricating array substrate having double-layered patterns | |
KR101146490B1 (en) | In Plane Switching Mode Display device and the fabrication method thereof | |
KR101123452B1 (en) | In Plane Switching Mode Liquid Crystal Display device and the fabrication method | |
KR20070014703A (en) | Metal pattern making method and the array substrate for in-plane-switching lcd | |
JP4398015B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
KR101232547B1 (en) | An array substrate for In-Plane-Switching mode LCD and the fabrication method thereof | |
KR101004508B1 (en) | An array substrate for In-Plane-Switching mode LCD and the fabrication method thereof | |
KR101211245B1 (en) | In Plane Switching Mode Liquid Crystal Display device and the fabrication method thereof | |
KR101086121B1 (en) | In plane switching mode liquid crystal display device and method for fabricating thereof | |
KR100504572B1 (en) | Liquid crystal display apparatus of horizontal electric field applying type and fabricating method thereof | |
KR20080000997A (en) | Thin film transistor array substrate, and manufacturing method thereof | |
JP2006343754A (en) | Method of fabricating liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161118 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171116 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181114 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191113 Year of fee payment: 8 |