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KR100940568B1 - Liquid crystal display device, thin film transistor array panel used therein - Google Patents

Liquid crystal display device, thin film transistor array panel used therein Download PDF

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KR100940568B1
KR100940568B1 KR1020030025691A KR20030025691A KR100940568B1 KR 100940568 B1 KR100940568 B1 KR 100940568B1 KR 1020030025691 A KR1020030025691 A KR 1020030025691A KR 20030025691 A KR20030025691 A KR 20030025691A KR 100940568 B1 KR100940568 B1 KR 100940568B1
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안병재
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삼성전자주식회사
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    • G02F1/01Devices 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 
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Abstract

본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 유지 전극선, 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 게이트 절연막 상부에 형성되어 게이트선과 교차하며, 적어도 일부는 반도체층과 접하는 데이터선과, 데이터선과 분리되어 있으며 적어도 일부는 반도체층과 접하는 드레인 전극, 반도체층 또는 데이터선을 덮고 있으며, 드레인 전극을 노출하는 접촉구를 가지는 보호막, 보호막 위에 형성되어 있으며 접촉구를 통해 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극, 게이트선과 데이터선으로 둘러싸인 화소 영역에 개구부를 가지고 있으며 개구부를 정의하는 부분은 유지 전극선 또는 데이터선 또는 게이트선과 중첩되어 있는 블랙 매트릭스를 포함한다.

Figure R1020030025691

유기, 블랙매트릭스, 박막트랜지스터표시판

The thin film transistor according to the present invention includes an insulating substrate, a gate line and a storage electrode line formed on the insulating substrate, a gate insulating film formed on the gate line, a semiconductor layer formed on the gate insulating film, and formed on the gate insulating film and intersect with the gate line. At least a portion of the passivation layer and a passivation layer having a contact line exposing the drain electrode, the semiconductor layer or the data line, the at least part of the data line being in contact with the semiconductor layer, and at least partially covering the semiconductor layer; The pixel electrode connected to the drain electrode through the contact hole, the pixel region surrounded by the gate line and the data line, has an opening, and the portion defining the opening includes a black matrix overlapping the storage electrode line or the data line or the gate line.

Figure R1020030025691

Organic, Black Matrix, Thin Film Transistor Display Board

Description

액정 표시 장치, 이에 사용되는 박막 트랜지스터 표시판 {Liquid crystal display, and thin film transistor array panel thereof}Liquid crystal display, and thin film transistor array panel for use

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고,1 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치를 II-II'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display including the thin film transistor array panel of FIG. 1 taken along the line II-II ';

도 3a, 도 4a, 도 5a, 도 6a, 도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 배치도이고,3A, 4A, 5A, 6A, and 7A are layout views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to a first embodiment of the present invention according to a process sequence thereof.

도 3b는 도 3a의 박막 트랜지스터 표시판을 IIIb-IIIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 3B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 3A taken along the line IIIb-IIIb ',

도 4b는 도 4a의 박막 트랜지스터 표시판을 IVb-IVb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 4B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 4A taken along the line IVb-IVb ′.

도 5b는 도 5a의 박막 트랜지스터 표시판을 Vb-Vb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 5B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 5A taken along a line Vb-Vb ′,

도 6b는 도 6a의 박막 트랜지스터 표시판을 VIb-VIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 6B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 6A taken along the line VIb-VIb ′.

도 7b는 도 7a의 박막 트랜지스터 표시판을 VIIb-VIIb'선을 따라 잘라 도시 한 단면도이고,FIG. 7B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 7A taken along the line VIIb-VIIb ′,

도 8a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고,8A is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 8b는 도 8a의 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 8a의 VIIIb-VIIIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 8B is a cross-sectional view of the liquid crystal display including the thin film transistor array panel of FIG. 8A taken along the line VIIIb-VIIIb ′ of FIG. 8A;

도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 중간 단계에서의 배치도이고, 9A is a layout view at an intermediate stage of manufacturing a thin film transistor array panel according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 9b는 도 9a의 IXb-IXb'선에 대한 단면도이고,FIG. 9B is a cross sectional view taken along line IXb-IXb ′ of FIG. 9A;

도 10은 도 9b의 다음 단계에서의 단면도이고,10 is a cross-sectional view at the next step of FIG. 9B,

도 11a는 도 10의 다음 단계에서의 배치도이고,FIG. 11A is a layout view at the next step of FIG. 10;

도 11b는 도 11a의 XIb-XIb'선에 대한 단면도이고,FIG. 11B is a cross sectional view taken along line XIb-XIb ′ of FIG. 11A;

도 12a는 도 11a의 다음 단계의 배치도이고, 12A is a layout view of the next step of FIG. 11A,

도 12b는 도 12a의 XIIb-XIIb'선에 대한 단면도이고, 12B is a cross-sectional view taken along the line XIIb-XIIb ′ of FIG. 12A.

도 13a는 도 12a의 다음 단계에서의 배치도이고, FIG. 13A is a layout view at the next step of FIG. 12A, and FIG.

도 13b는 도 13a의 XIIIb-XIIIb'선에 대한 단면도이고,FIG. 13B is a cross sectional view taken along line XIIIb-XIIIb ′ of FIG. 13A;

도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.14 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※※ Explanation of symbols on main parts of drawing ※

110, 210 : 절연 기판 121 : 게이트선110, 210: insulated substrate 121: gate line

123 : 게이트 전극 140 : 게이트 절연막123: gate electrode 140: gate insulating film

151, 154, 157, 159 : 반도체층 151, 154, 157, 159: semiconductor layer                 

161, 163, 165, 167, 169 : 소스부 저항성 접촉 영역161, 163, 165, 167, 169: source resistive contact region

171 : 데이터선 173 : 소스 전극171: data line 173: source electrode

175 : 드레인 전극 180 : 보호막175: drain electrode 180: protective film

181, 182 : 접촉구 190 : 화소 전극181, 182: contact hole 190: pixel electrode

220 : 블랙 매트릭스 270 : 공통 전극220: black matrix 270: common electrode

본 발명은 액정 표시 장치, 이에 사용되는 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device and a thin film transistor array panel used therein.

액정 표시 장치는 색필터 및 블랙 매트릭스가 형성되어 있는 색필터 표시판, 색필터 표시판과 대향하며 박막 트랜지스터, 화소 전극 등이 형성되어 있는 박막 트랜지스터 표시판, 이들 사이에 충진되어 있는 액정으로 이루어진다. The liquid crystal display device includes a color filter display panel on which a color filter and a black matrix are formed, a thin film transistor array panel facing the color filter display panel, on which a thin film transistor, a pixel electrode, and the like are formed, and a liquid crystal filled therebetween.

이러한 액정 표시 장치는 컴퓨터, TV, 의료 장비, 핸드폰 및 노트북 등과 같이 다양한 제품의 표시 장치로 이용할 수 있다. 그러나 이러한 장치가 고품질화 됨에 따라 점점더 높은 휘도를 필요로하게 된다. The liquid crystal display may be used as a display device of various products such as a computer, a TV, a medical device, a mobile phone, a laptop, and the like. However, as these devices become higher quality, they require ever higher brightness.

따라서 고휘도화를 위해서 액정 표시 장치의 보호막을 저유전율의 유기 물질로 형성하여 액정 표시 장치의 개구율을 증가시키는 방법이 있다. 이는 종래의 무기 물질에 비해서 저유전율을 가지므로 화소 전극을 데이터 배선과 중첩되는 영역까지 확대 형성할 수 있으므로 고개구율을 얻을 수 있었다. Therefore, there is a method of increasing the aperture ratio of the liquid crystal display by forming a protective film of the liquid crystal display with a low dielectric constant organic material for high luminance. This has a lower dielectric constant than the conventional inorganic material, so that the pixel electrode can be expanded to a region overlapping with the data line, thereby achieving a high opening rate.                         

그러나 유기 물질을 이용하여 보호막을 형성할 때 유기막의 균일성(uniformity)을 유지하고, 유기막에 의한 불순물(paricle) 등에 의한 불량률을 최소화하기 위한 공정상의 어려움으로 인해 수율이 감소한다. 또한, 유기막 자체의 특성으로 인해 빛의 투과율이 감소하여 휘도가 증가하지 못하는 문제점이 있다. However, when forming the protective film using the organic material, the yield is reduced due to the difficulty in maintaining the uniformity of the organic film and minimizing the defective rate due to impurities caused by the organic film. In addition, due to the characteristics of the organic film itself, there is a problem in that the transmittance of light is decreased and luminance does not increase.

한편 색필터 표시판에 형성되는 블랙 매트릭스는 크롬/크롬산화막 등으로 형성되는데 이중 액정 표시 장치의 가장 자리에 위치하는 블랙 매트릭스는 백라이트의 빛을 반사하게 된다. 이 반사된 빛이 가장 자리의 박막 트랜지스터에 조사되며, 이에 따라 비정질 규소를 이용해 제작된 박막 트랜지스터가 빛에 의해서 열화되어 이 부분의 화소가 좀 더 밝게 표시되는 현상이 발생한다. Meanwhile, the black matrix formed on the color filter display panel is formed of a chromium / chromium oxide film or the like, and the black matrix positioned at the edge of the liquid crystal display reflects light of the backlight. The reflected light is irradiated to the thin film transistor at the edge, and thus a thin film transistor made of amorphous silicon is deteriorated by the light, causing the pixels of the portion to appear brighter.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 고 휘도를 구현할 수 있는 동시에 고개구율을 가지는 액정 표시 장치, 이에 사용되는 박막 트랜지스터 표시판을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and to provide a liquid crystal display device having a high aperture ratio and a thin film transistor display panel used therein, which can realize high luminance.

또한, 본 발명의 다른 목적은 화소가 좀더 밝게 표시되는 현상을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다. Further, another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of preventing the phenomenon in which pixels are displayed brighter.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실시예에서는 블랙 매트릭스를 검은색 안료를 포함하는 유기 물질로 박막 트랜지스터 표시판에 형성한다. 이때, 블랙 매트릭스의 측벽은 완만한 경사각을 가지는 테이퍼 구조로 패터닝하며, 테이 퍼된 측벽은 신호선에 중첩시킨다. In an exemplary embodiment of the present invention for achieving the above object, a black matrix is formed on a thin film transistor array panel using an organic material including a black pigment. At this time, the sidewalls of the black matrix are patterned into a tapered structure having a gentle inclination angle, and the tapered sidewalls overlap the signal lines.

좀 더 구체적으로 말하면 본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 유지 전극선, 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 게이트 절연막 상부에 형성되어 게이트선과 교차하며, 적어도 일부는 반도체층과 접하는 데이터선과, 데이터선과 분리되어 있으며 적어도 일부는 반도체층과 접하는 드레인 전극, 반도체층 또는 데이터선을 덮고 있으며, 드레인 전극을 노출하는 접촉구를 가지는 보호막, 보호막 위에 형성되어 있으며 접촉구를 통해 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극, 게이트선과 데이터선으로 둘러싸인 화소 영역에 개구부를 가지고 있으며 개구부를 정의하는 부분은 유지 전극선 또는 데이터선 또는 게이트선과 중첩되어 있는 블랙 매트릭스를 포함한다. More specifically, the thin film transistor according to the present invention may be formed on an insulating substrate, a gate line and a sustain electrode line formed on the insulating substrate, a gate insulating film formed on the gate line, a semiconductor layer formed on the gate insulating film, and an upper portion of the gate insulating film. A protective film having a data line contacting the gate line, at least a portion of which is separated from the data line, and at least a portion of which covers the drain electrode, the semiconductor layer or the data line, which is in contact with the semiconductor layer, and exposes the drain electrode. And a pixel electrode formed on the passivation layer and connected to the drain electrode through the contact hole, and having an opening in the pixel region surrounded by the gate line and the data line, and the portion defining the opening is overlapped with the storage electrode line or the data line or the gate line. Metric It includes.

여기서 유지 전극선은 화소 영역의 상부 및 하부 가장자리에 위치하는 제1 및 제2 유지 전극선과 제1 및 제2 유지 전극선을 연결하며 화소 영역의 가장자리에 위치하는 유지 전극을 포함하는 것이 바람직하다. 이때 블랙 매트릭스의 측벽은 경사지도록 형성되어 있고, 측벽은 유지 전극선과 중첩하는 것이 바람직하다. The storage electrode line may include first and second storage electrode lines positioned at upper and lower edges of the pixel area and storage electrodes connected to the first and second storage electrode lines and positioned at edges of the pixel area. At this time, the sidewalls of the black matrix are formed to be inclined, and the sidewalls preferably overlap the storage electrode lines.

그리고 블랙 매트릭스는 검은 안료를 포함하는 유기 물질로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 유지 전극선은 전단의 게이트선과 전기적으로 연결되어 있는 것이 바람직하다. And the black matrix is preferably made of an organic material containing a black pigment. In addition, the storage electrode line is preferably electrically connected to the gate line of the front end.

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판, 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함하는 상부 표시판, 상부 표시판과 대향하는 제2 절연 기판, 제2 절연 기판 위에 절연 되어 교차하도록 형성되어 있는 게이트선 및 데이터선, 게이트선 및 데이터선과 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터, 게이트선과 데이터선으로 둘러싸인 화소 영역에 위치 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극, 화소 전극과 중첩하여 유지 축전기를 이루는 유지 전극선을 포함하는 하부 표시판, 상부 표시판과 하부 표시판 사이에 충진되어 있는 액정을 포함하고, 화소 영역에 개구부를 가지며, 개구부를 정의하는 일부는 적어도 게이트선 또는 데이터선 또는 유지 전극선과 중첩하는 블랙 매트릭스를 포함한다. In accordance with another aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes a first insulating substrate, an upper panel including a common electrode formed on the first insulating substrate, a second insulating substrate facing the upper display panel, and a second insulating layer. A gate line and a data line insulated and intersected on the substrate, a thin film transistor electrically connected to the gate line and the data line, and a pixel electrode connected to the thin film transistor and a pixel electrode in a pixel region surrounded by the gate line and the data line. A lower display panel including a storage electrode line constituting a storage capacitor, a liquid crystal filled between the upper display panel and the lower display panel, and having an opening in the pixel area, and a portion defining the opening is at least a gate line or a data line or a storage electrode line. It includes a black matrix overlapping with.

여기서 유지 전극선은 화소 영역의 상부 및 하부 가장자리에 위치하는 제1 및 제2 유지 전극선과 제1 및 제2 유지 전극선을 연결하며 화소 영역의 가장자리에 위치하는 유지 전극을 포함하는 것이 바람직하다.The storage electrode line may include first and second storage electrode lines positioned at upper and lower edges of the pixel area and storage electrodes connected to the first and second storage electrode lines and positioned at edges of the pixel area.

그리고 블랙 매트릭스의 측벽은 경사지도록 형성되어 있고, 측벽은 유지 전극선과 중첩하는 것이 바람직하다. The sidewalls of the black matrix are formed to be inclined, and the sidewalls preferably overlap the storage electrode lines.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 위에있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분바로 위에있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is over another part, this includes not only the part directly above the other part but also another part in the middle. On the contrary, when a part is directly above another part, there is no other part in the middle.

이제 본 발명의 실시예를 참조한 도면과 함께 상세히 설명한다. It will now be described in detail with reference to the drawings with reference to embodiments of the present invention.

[제1 실시예][First Embodiment]

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. A liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 단면도로서, 도 1의 II-II'선을 잘라 도시한 것이다. 1 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display including a thin film transistor array panel according to the first exemplary embodiment of the present invention. For example, the II-II 'line of FIG. 1 is cut out and shown.

본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 이와 마주보고 있는 색필터 표시판(200) 및 이들(100, 200) 사이에 주입되어 있는 액정층(도시하지 않음)으로 이루어진다. The liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a thin film transistor array panel 100, a color filter panel 200 facing the thin film transistor panel 100, and a liquid crystal layer (not shown) injected between them. Is done.

먼저 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에 대해서 좀더 구체적으로 설명한다. First, the thin film transistor array panel according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판(100)은 투명한 하부 절연 기판(110) 위에 일 방향으로 긴 게이트선(121)이 형성되어 있다. 그리고 게이트선(121)의 일 부분 또는 분지형으로 연결된 부분은 박막 트랜지스터의 게이트 전극(123)으로 사용된다. 게이트선(121)의 한쪽 끝부분(125)은 게이트 구동 회로(도시하지 않음)로부터 전달되는 신호를 전달 받기 위해서 게이트선(121)의 폭보다 넓을 수 있다. 1 and 2, in the thin film transistor array panel 100 according to the first embodiment of the present invention, a gate line 121 extending in one direction is formed on a transparent lower insulating substrate 110. One portion or branched portion of the gate line 121 is used as the gate electrode 123 of the thin film transistor. One end 125 of the gate line 121 may be wider than the width of the gate line 121 to receive a signal transmitted from a gate driving circuit (not shown).

그리고 하부 절연 기판(110) 상부에는 화소의 유지 용량을 증가시키기 위해서 제1 및 제2 유지 전극 (133a, 133b), 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)이 형성되어 있다. 유지 전극선(131a, 131b)은 게이트선(121)과 거의 평행하며 화소 영역의 상부 및 하부 가장 자리에 위치한다. 그리고 제1 및 제2 유지 전극(133a, 133b)은 유지 전극선(131a, 131b)의 분지 형태로 화소 영역의 가장 자리에 배치되어, 후술하는 데이터선(171)과 평행하게 뻗어 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)을 연결하고 있다. First and second storage electrodes 133a and 133b and first and second storage electrode lines 131a and 131b are formed on the lower insulating substrate 110 to increase the storage capacitance of the pixel. The storage electrode lines 131a and 131b are substantially parallel to the gate line 121 and are positioned at upper and lower edges of the pixel area. The first and second storage electrodes 133a and 133b are disposed at edges of the pixel area in the form of branches of the storage electrode lines 131a and 131b, and extend in parallel with the data line 171 to be described later. The storage electrode lines 131a and 131b are connected.

이때, 유지 전극선(131a, 131b)은 게이트선(121)과 분리되어 있으며, 후술하는 화소 전극(190)과 마주하는 공통 전극(270)에 인가되는 공통 전극 전압이 인가될 수도 있으며, 전단의 화소 행에 게이트 신호를 전달하는 전단의 게이트선(121)에 연결되어 게이트 신호가 전달될 수도 있다. In this case, the storage electrode lines 131a and 131b are separated from the gate line 121, and a common electrode voltage applied to the common electrode 270 facing the pixel electrode 190, which will be described later, may be applied. The gate signal may be transmitted by being connected to the gate line 121 of the front end transmitting the gate signal to the row.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131a, 131b) 위에는 이들을 덮도록 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. The gate insulating layer 140 is formed on the gate line 121 and the storage electrode lines 131a and 131b to cover them.

게이트 절연막(140)의 소정 영역에는 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소로 이루어진 반도체층(151, 154)이 형성되어 있다. 반도체층(151, 154)은 데이터선부 반도체층(151), 채널부 반도체층(154)으로 이루어진다. In the predetermined region of the gate insulating layer 140, semiconductor layers 151 and 154 made of amorphous silicon that are not doped with impurities are formed. The semiconductor layers 151 and 154 include a data line semiconductor layer 151 and a channel semiconductor layer 154.

그리고 반도체층(151, 154)의 상부에는 데이터선부 저항성 접촉층(161), 소스부 저항성 접촉층 (163) 및 드레인부 저항성 접촉층(165)이 형성되어 있다. 소스 부 및 드레인부 저항성 접촉층(163, 165)은 게이트 전극(123)을 중심으로 일정거리 떨어져 있으며, 이들 사이의 반도체층(154)은 박막 트랜지스터의 채널을 형성하는 채널부이다. The data line resistive contact layer 161, the source resistive contact layer 163, and the drain resistive contact layer 165 are formed on the semiconductor layers 151 and 154. The source and drain ohmic contact layers 163 and 165 are spaced apart from the gate electrode 123 by a predetermined distance, and the semiconductor layer 154 therebetween is a channel part that forms a channel of the thin film transistor.

데이터선부 저항성 접촉층(161) 위에는 게이트선(121)과 교차하는 데이터선(171)이 형성되어 있다. 데이터선(171)의 한쪽 끝부분(179)은 데이터 구동 회로(도시하지 않음)로부터 전달되는 신호를 전달받기 위해서 데이터선(171)의 폭보다 넓은 것이 바람직하다. The data line 171 crossing the gate line 121 is formed on the data line ohmic contact layer 161. One end 179 of the data line 171 is preferably wider than the width of the data line 171 in order to receive a signal transmitted from a data driving circuit (not shown).

그리고 데이터선(171, 179)은 그의 분지로 이루어져 있으며 소스부 저항성 접촉층(163)과 일부분이 중첩하는 소스 전극(173)을 가지며, 게이트 전극(123)을 중심으로 소스 전극(173)의 맞은편에는 소스 전극(173)과 일정거리 떨어져 대향되며 드레인부 저항성 접촉층(165)과 일부분이 중첩하는 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. The data lines 171 and 179 are formed of branches thereof, and have a source electrode 173 partially overlapping with the source ohmic contact layer 163. The data lines 171 and 179 overlap the source electrode 173 around the gate electrode 123. On the side, a drain electrode 175 is formed to be opposed to the source electrode 173 at a predetermined distance and overlap a portion of the resistive ohmic contact layer 165.

이들 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 포함하는 기판 전면에 반도체층(154)을 덮는 보호막(180)이 형성되어 있다. The passivation layer 180 covering the semiconductor layer 154 is formed on the entire surface of the substrate including the data line 171 and the drain electrode 175.

보호막(180) 위에는 검은색 안료를 포함하는 유기 물질로 이루어져 있으며, 화소 영역에 개구부를 가지는 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 데이터선(171) 및 게이트선(121)의 폭보다 넓게 형성되어 그 경계선이 유지 전극(133a, 133b) 및 유지 전극선(131a, 131b) 위에 위치한다. 이러한 블랙 매트릭스(220)의 측벽은 이후에 실시하는 러빙 공정시 단차에 의한 액정 분자의 틀어짐을 최소화하기 위해 완만한 경사각을 가지는 테이퍼 구조를 취하고 있다. The black layer 220 is formed of an organic material including a black pigment on the passivation layer 180 and has an opening in the pixel area. The black matrix 220 is formed to be wider than the width of the data line 171 and the gate line 121, and the boundary line is disposed on the storage electrodes 133a and 133b and the storage electrode lines 131a and 131b. The side wall of the black matrix 220 has a tapered structure having a gentle inclination angle in order to minimize distortion of the liquid crystal molecules due to the step in the subsequent rubbing process.                     

이때 블랙 매트릭스(220)의 단차로 인하여 액정 분자의 틀어짐이 발생하고 이로 인하여 빛샘 및 블랙 매트릭스가 완만한 경사각을 가져 두께가 감소하는 부분에서 충분히 빛을 차단하지 못해 빛샘이 발생할 수 있으나, 경사진 부분은 유지 전극(133a, 133b) 및 유지 전극선(131a, 131b)과 중첩되어 있어 빛샘이 이들(131a, 131b, 133a, 133b)에 의해서 충분히 가려진다. In this case, the liquid crystal molecules may be distorted due to the step of the black matrix 220. As a result, light leakage may occur because the light leakage and the black matrix have a gentle inclination angle, and thus the light leakage may not be sufficiently blocked at the portion where the thickness is reduced. The silver overlaps with the sustain electrodes 133a and 133b and the sustain electrode lines 131a and 131b so that light leakage is sufficiently covered by these 131a, 131b, 133a and 133b.

그리고 보호막(180)에는 드레인 전극(175)을 노출하는 제1 접촉구(181), 게이트선(121)의 한쪽 끝부분(125)을 노출하는 제2 접촉구(182), 데이터선(171)의 한쪽 끝부분(179)을 노출하는 제3 접촉구(183)가 형성되어 있다.In the passivation layer 180, the first contact hole 181 exposing the drain electrode 175, the second contact hole 182 exposing one end 125 of the gate line 121, and the data line 171. A third contact hole 183 exposing one end portion 179 of the is formed.

또한, 보호막(180) 위에는 제1 접촉구(181)를 통해 드레인 전극(175)과 연결되어 있는 화소 전극(190), 제2 및 제3 접촉구(182, 183)를 통해 각각 게이트선 및 데이터선의 한쪽 끝부분(125, 179)과 연결되어 있는 접촉 보조 부재(95, 97)가 형성되어 있다. 이때, 화소 전극(190)의 가장자리는 블랙 매트릭스(220)를 사이에 두고 유지 전극선(131a, 131b) 및 데이터선(171)과 중첩되어 있다. In addition, the passivation layer 180 may include the gate line and the data through the pixel electrode 190 and the second and third contact holes 182 and 183, which are connected to the drain electrode 175 through the first contact hole 181. Contact assisting members 95 and 97 are connected to one end 125 and 179 of the line. In this case, the edge of the pixel electrode 190 overlaps the storage electrode lines 131a and 131b and the data line 171 with the black matrix 220 therebetween.

이와 같이, 본 발명에서는 블랙 매트릭스(220)가 박막 트랜지스터 표시판에 형성되어 있고, 화소 전극(190)은 낮은 유전율을 가지는 블랙 매트릭스(220)를 사이에 두고 데이터선(171) 및 유지 전극선(131a, 131b)과 중첩되어 있어 개구율을 극대화할 수 있는 동시에 이들 사이에서 발생할 수 있는 커플링 용량을 최소화할 수 있다. As described above, in the present invention, the black matrix 220 is formed on the thin film transistor array panel, and the pixel electrode 190 has the black matrix 220 having a low dielectric constant interposed therebetween with the data line 171 and the storage electrode line 131a, respectively. Overlap with 131b) to maximize the aperture ratio and at the same time minimize the coupling capacity that may occur between them.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 구조에서는 화소 영역에 유기 물질이 제거되어 있어 고 개구율을 확보하면서 고 휘도를 유지할 수 있다. In addition, in the structure according to the exemplary embodiment of the present invention, the organic material is removed from the pixel region, thereby maintaining high luminance while maintaining a high aperture ratio.                     

다음으로 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 색필터 표시판을 구체적으로 설명한다. Next, a color filter display panel according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(210) 위에 적색(230R), 녹색(230G), 청색(도시하지 않음) 색필터가 형성되어 있다. 적색(230R), 녹색(230G), 청색 색필터는 게이트선(121) 및 데이터선(171)으로 둘러싸인 화소 영역에 순차적으로 각각 배치되며 본 발명의 실시예에서는 화소 열을 따라서 길게 형성되며, 이웃하는 화소 열에는 적색(230R), 녹색(230G), 청색 색필터(도시하지 않음)가 교대로 형성되어 있다. 그리고 적색(230R), 녹색(230G), 청색 색필터와 색필터 사이의 경계부는 중첩하거나 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 이때 소정 간격은 블랙 매트릭스 폭보다 작은 간격이 되도록 한다. As illustrated in FIG. 1, red 230R, green 230G, and blue (not shown) color filters are formed on the transparent insulating substrate 210. The red 230R, the green 230G, and the blue color filters are sequentially disposed in the pixel area surrounded by the gate line 121 and the data line 171, respectively, and are formed long along the pixel column in the embodiment of the present invention. The red color 230R, the green color 230G, and the blue color filter (not shown) are alternately formed in the pixel column. The boundaries between the red 230R, the green 230G, and the blue color filter and the color filter overlap or are formed at predetermined intervals. At this time, the predetermined interval is smaller than the black matrix width.

그리고 색필터 위에는 유기 물질 또는 질화 규소와 같은 무기 물질로 이루어진 오버 코트막(250)이 형성되어 있고, 오버 코트막(250) 위에는 ITO, IZO 등과 같은 투명한 도전 물질로 형성한 공통 전극(270)이 형성되어 있다. An overcoat layer 250 made of an organic material or an inorganic material such as silicon nitride is formed on the color filter, and a common electrode 270 formed of a transparent conductive material such as ITO or IZO is formed on the overcoat layer 250. Formed.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. Next, a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3a 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 중간 단계에서의 배치도이고, 도 3b는 도 3a의 IIIb-IIIb'선에 대한 단면도이고, 도 4a는 도 3a의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 4b는 도 4a의 IVb-IVb'선에 대한 단면도이고, 도 5a는 도 4a의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 5b는 도 5a의 Vb-Vb'선에 대한 단면도이고, 도 6a는 도 5a의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 6b는 도 6a의 VIb-VIb'선에 대한 단면도이고, 도 7a는 도 6a의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 7b는 도 7a의 VIIb-VIIb'선에 대한 단면도이다. FIG. 3A is a layout view at an intermediate stage of manufacturing a thin film transistor array panel according to a first exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line IIIb-IIIb 'of FIG. 3A, and FIG. 4A is at a next step of FIG. 3A. 4B is a cross-sectional view of the IVb-IVb 'line of FIG. 4A, FIG. 5A is a layout of the next step of FIG. 4A, FIG. 5B is a cross-sectional view of the Vb-Vb' line of FIG. 5A, and FIG. FIG. 6A is a layout view of the next step of FIG. 5A, FIG. 6B is a cross sectional view taken along the line VIb-VIb ′ of FIG. 6A, FIG. 7A is a layout view of the next step of FIG. 6A, and FIG. 7B is VIIb-VIIb of FIG. 7A. 'Is a cross-sectional view of the line.

우선, 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 절연 기판(110) 위에 알루미늄, 크롬, 몰리브덴 등의 금속을 증착하고 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 게이트선(121, 125), 게이트 전극(123), 유지 전극(133a, 133b) 및 유지 전극선(131a, 131b)을 형성한다. 이들의 측벽은 테이퍼 지도록 형성하여 이들 위에 형성되는 층이 잘 밀착될 수 있도록 하며, 테이퍼 경사각은 20~80도 범위인 것이 바람직하다. First, as shown in FIGS. 3A and 3B, metals such as aluminum, chromium, and molybdenum are deposited on the insulating substrate 110 and patterned by a photolithography process using a mask to form gate lines 121 and 125 and a gate electrode 123. ), Sustain electrodes 133a and 133b and sustain electrode lines 131a and 131b are formed. Their side walls are formed to be tapered so that the layers formed thereon can be adhered well, and the taper inclination angle is preferably in the range of 20 to 80 degrees.

다음, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 게이트선(121) 및 유지 전극선(131a, 131b)을 덮도록 게이트 절연막(140)을 형성한다. 게이트 절연막(140)은 산화 규소(SiO2) 또는 질화 규소(SiNx) 등으로 형성한다. Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, the gate insulating layer 140 is formed to cover the gate line 121 and the storage electrode lines 131a and 131b. The gate insulating layer 140 is formed of silicon oxide (SiO 2), silicon nitride (SiN x), or the like.

이후 게이트 절연막(140) 위에 불순물이 도핑되지 않는 비정질 규소층, 불순물이 도핑된 비정질 규소층을 적층한 다음 사진 식각 공정으로 불순물이 도핑된 비정질 규소층 및 불순물이 도핑되지 않는 비정질 규소층을 차례로 패터닝하여 채널부가 연결되어 있는 저항성 접촉층(161, 160A)과 반도체층(151, 154)을 형성한다. After that, an amorphous silicon layer not doped with impurities, an amorphous silicon layer doped with impurities are stacked on the gate insulating layer 140, and then patterning an amorphous silicon layer doped with impurities and an amorphous silicon layer not doped with impurities by a photolithography process. Thus, the ohmic contacts 161 and 160A and the semiconductor layers 151 and 154 to which the channel parts are connected are formed.

다음 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 기판의 상부에 알루미늄 또는 이를 포함하는 합금, 크롬, 몰리브덴 등의 단일막 또는 다층막을 적층하고 사진 식각 공정으로 패터닝하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 형성한다. 이때 데이터선(171, 179), 소스 전극(173), 드레인 전극(175)의 측벽도 경사지도록 형성하며 테이퍼 경사각은 20~80도 범위인 것이 바람직하다. Next, as illustrated in FIGS. 5A and 5B, a single layer or a multilayer layer of aluminum or an alloy including the alloy, chromium, molybdenum, or the like including the same is stacked on the substrate and patterned by a photolithography process to form the data line 171 and the drain electrode ( 175). In this case, the sidewalls of the data lines 171, 179, the source electrode 173, and the drain electrode 175 are also inclined, and the tapered inclination angle is in a range of 20 to 80 degrees.                     

이후 데이터 배선(171, 173, 175, 179)를 마스크로 저항성 접촉층(160A)의 채널부를 제거하여 저항성 접촉층(161, 163, 165)을 완성한다.Thereafter, the channel portions of the ohmic contact layer 160A are removed using the data wires 171, 173, 175, and 179 as a mask to complete the ohmic contacts 161, 163, and 165.

도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 덮도록 질화 규소와 같은 무기 절연막을 증착하여 보호막(180)을 형성한다. As shown in FIGS. 6A and 6B, an inorganic insulating film such as silicon nitride is deposited to cover the data line 171 and the drain electrode 175 to form a protective film 180.

그리고 보호막(180) 위에 검은색 유기 물질을 도포하여 유기막을 형성한 다음, 사진 공정으로 유기막을 패터닝하여 블랙 매트릭스(220)를 형성한다. 블랙 매트릭스(220)를 형성하기 위한 유기 물질은 예를 들어, 색필터 표시판의 색필터를 형성하는 적, 녹, 청색 유기 물질을 혼합하여 형성할 수 있다. In addition, a black organic material is coated on the passivation layer 180 to form an organic layer, and then the organic layer is patterned by a photo process to form the black matrix 220. The organic material for forming the black matrix 220 may be formed by mixing red, green, and blue organic materials forming the color filter of the color filter display panel, for example.

이어, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 보호막(180)을 사진 식각 공정으로 식각하여 드레인 전극(175)을 노출하는 제1 접촉구(181), 게이트선(12, 125)의 한쪽 끝부분(125) 및 데이터선(171)의 한쪽 끝부분(179)을 노출하는 제2 및 제3 접촉구(182, 183)를 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, one end of the first contact hole 181 and the gate lines 12 and 125 exposing the drain electrode 175 by etching the passivation layer 180 by a photolithography process. Second and third contact holes 182 and 183 exposing one end portion 179 of the portion 125 and the data line 171 are formed.

다음으로 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 보호막(180) 위에 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 금속막을 형성한 후 패터닝하여 제1 접촉구(181)를 통해 드레인 전극(175)과 연결되는 화소 전극(190), 각각 제2 및 제3 접촉구(182, 183)을 통해 게이트선 및 데이터선의 한쪽 끝부분(125, 179)과 연결되는 보조 접촉 부재(95, 97)를 형성한다.
1 and 2, a transparent metal film such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and the like is formed on the passivation layer 180 and then patterned to form the first contact hole 181. Auxiliary contact member 95 connected to one end portion 125 and 179 of the gate line and the data line through the pixel electrode 190 connected to the drain electrode 175 and the second and third contact holes 182 and 183, respectively. , 97).

[제2 실시예]Second Embodiment

도 8a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표 시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 8b는 박막 트랜지스터 표시판을 VIIIb-VIIIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 8A is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel taken along a line VIIIb-VIIIb ′.

도시한 바와 같이 제2 실시예는 제1 실시예와 달리 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 저항성 접촉층(161, 163, 165, 169)이 동일한 평면 패턴으로 형성되어 있다. 그리고 저항성 접촉층(161, 163, 165, 169)은 반도체층(151, 154, 159)의 소정 영역을 제외하고 동일한 평면 패턴으로 형성되어 있다. 소정 영역은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이에 채널을 형성하는 부분이다. As shown, unlike the first embodiment, the data line 171, the drain electrode 175, and the ohmic contact layers 161, 163, 165, and 169 have the same planar pattern. The ohmic contacts 161, 163, 165, and 169 are formed in the same planar pattern except for a predetermined region of the semiconductor layers 151, 154, and 159. The predetermined region is a portion that forms a channel between the source electrode 173 and the drain electrode 175.

이러한 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. A method of manufacturing a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to the second embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 중간 단계에서의 배치도이고, 도 9b는 도 9a의 IXb-IXb'선에 대한 단면도이고, 도 10은 도 9b의 다음 단계에서의 단면도이고, 도 11a는 도 10의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 11b는 도 11a의 XIb-XIb'선에 대한 단면도이고, 도 12a는 도 11a의 다음 단계의 배치도이고, 도 12b는 도 12a의 XIIb-XIIb'선에 대한 단면도이고, 도 13a는 도 12a의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 13b는 도 13a의 XIIIb-XIIIb'선에 대한 단면도이다. FIG. 9A is a layout view at an intermediate stage of manufacturing a thin film transistor array panel according to a second exemplary embodiment of the present invention, FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line IXb-IXb ′ of FIG. 9A, and FIG. 10 is at a next step of FIG. 9B. 11A is a layout view of the next step of FIG. 10, FIG. 11B is a cross-sectional view of the XIb-XIb ′ line of FIG. 11A, FIG. 12A is a layout view of the next step of FIG. 11A, and FIG. 12B is FIG. 12A Is a cross sectional view taken along the line XIIb-XIIb ', FIG. 13A is a layout view in the next step of FIG. 12A, and FIG. 13B is a cross sectional view taken along the line XIIIb-XIIIb' in FIG. 13A.

먼저 도 9a 내지 도 9b에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 은 또는 이들의 합금 등의 금속을 증착하한 후 사진 식각 공정으로 패터닝하여 기판(110) 위에 게이트선(121, 125), 게이트 전극(123), 유지 전극(133a, 133b) 및 유지 전극선(131a, 131b)을 형성한다. 이들의 측벽은 테이퍼 지도록 형성하여 이들 위에 형성되는 층이 잘 밀착될 수 있도록 하며, 테이퍼 경사각은 20~80도 범위인 것이 바람직하다. First, as shown in FIGS. 9A to 9B, a metal such as chromium, molybdenum, aluminum, silver, or an alloy thereof is deposited on the transparent insulating substrate 110, and then patterned by a photolithography process to form a gate line on the substrate 110. (121, 125), gate electrode 123, sustain electrodes 133a and 133b, and sustain electrode lines 131a and 131b are formed. Their side walls are formed to be tapered so that the layers formed thereon can be adhered well, and the taper inclination angle is preferably in the range of 20 to 80 degrees.

다음으로 게이트선(121, 125) 및 유지 전극선(131a, 131b)을 덮도록 질화 규소 등의 절연 물질을 증착하여 게이트 절연막(140)을 형성한다. Next, an insulating material such as silicon nitride is deposited to cover the gate lines 121 and 125 and the storage electrode lines 131a and 131b to form the gate insulating layer 140.

그리고 게이트 절연막(140) 위에 불순물이 도핑되지 않는 비정질 규소, 불순물이 도핑된 비정질 규소를 증착하여 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소층(150), 불순물이 도핑된 비정질 규소층(160)을 순차적으로 형성한 후 불순물이 도핑된 비정질 규소층(160) 위에 알루미늄, 은, 크롬, 몰리브덴 또는 이들의 합금 등의 금속을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하여 금속층(170)을 형성한다. In addition, the amorphous silicon layer doped with impurities and the amorphous silicon layer doped with impurities are deposited on the gate insulating layer 140 to sequentially form the amorphous silicon layer 150 without the impurities and the amorphous silicon layer 160 doped with the impurities. Then, a metal layer 170 is formed on the amorphous silicon layer 160 doped with impurities by depositing a metal such as aluminum, silver, chromium, molybdenum or an alloy thereof by sputtering or the like.

도 10에 도시한 바와 같이, 금속층(170) 위에 서로 다른 두께를 가지는 감광막을 패턴(PR)을 형성한다. 감광막 패턴(PR)은 박막 트랜지스터의 채널부, 즉 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이에 위치한 부분(A : 이하 A 영역)은 데이터 배선(171, 173, 175, 179)이 형성될 부분(B : B 영역)에 위치한 부분보다 두께가 작게 되고, 기타 부분(C : C 영역)의 감광막은 모두 제거된다. 이 때, A 영역에 남아 있는 감광막의 두께와 B 영역에 남아 있는 감광막의 두께의 비는 후술할 식각 공정에서의 공정 조건에 따라 다르게 하여야 하되, 전자의 두께를 후자의 두께의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 10, the photoresist films having different thicknesses are formed on the metal layer 170. The photoresist pattern PR may include a channel portion of the thin film transistor, that is, a portion (A: A region) disposed between the source electrode 173 and the drain electrode 175 to form the data lines 171, 173, 175, and 179. The thickness becomes smaller than the portion located in the portion (B: B region), and all the photoresist of the other portion (C: C region) is removed. At this time, the ratio of the thickness of the photoresist film remaining in the region A to the thickness of the photoresist film remaining in the region B should be different depending on the process conditions in the etching process to be described later. It is desirable to.

이처럼 위치에 따라 감광막의 두께를 달리하는 방법으로 여러 가지가 있을 수 있으며, 예를 들면 슬릿(slit), 격자 형태의 반투명막을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 리플로우가 가능한 물질로 이루어진 감광막을 도포하고 빛이 완전히 투 과할 수 있는 부분과 빛이 완전히 투과할 수 없는 부분으로 나뉘어진 통상적인 마스크를 사용하여 노광한 다음, 현상하고 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않는 부분으로 감광막의 일부를 흘러내리도록 함으로써 형성할 수도 있다. As such, there may be various methods of varying the thickness of the photoresist film according to the position. For example, the photoresist film may be formed using a slit or a semitransparent film in the form of a lattice. In addition, a photoresist film made of a reflowable material is applied and exposed using a conventional mask that is divided into a part that can completely transmit light and a part that can't completely transmit light, and then develop and reflow. It can also be formed by letting a part of the photosensitive film flow to the part which does not remain.

도 11a 및 도 11b에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(PR)을 마스크로 C 영역 의 금속층(170), 불순물이 도핑된 비정질 규소층(160), 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소층(150)을 차례로 식각하여 채널부가 분리되지 않은 데이터 배선 및 저항성 접촉층, 반도체층(151, 154, 159)을 형성한다. 이때 A 영역에 형성되어 있던 감광막 패턴은 제거되어 A 영역에 위치하는 금속층이 노출되고, 반도체층(151, 154, 159)은 완성된다. As shown in FIGS. 11A and 11B, the metal layer 170 in the C region, the amorphous silicon layer 160 doped with impurities, and the amorphous silicon layer 150 not doped with impurities are formed using the photoresist pattern PR as a mask. Etching is sequentially performed to form the data line, the ohmic contact layer, and the semiconductor layers 151, 154, and 159 in which the channel portion is not separated. At this time, the photosensitive film pattern formed in the region A is removed to expose the metal layer positioned in the region A, and the semiconductor layers 151, 154, and 159 are completed.

그런 다음 남아있는 감광막 패턴을 마스크로 A 영역에 위치하는 금속층, 저항성 접촉층을 제거하여 데이터 배선(171, 173, 175, 179), 저항성 접촉층(161, 163, 165, 169)을 완성한다. 이어 애싱(ashing)을 통하여 A 영역의 금속층의 표면에 남아 있는 감광막 찌꺼기를 제거한다. 이때 데이터선(171, 179), 소스 전극(173), 드레인 전극(175)의 측벽도 경사지도록 형성하며 테이퍼 경사각은 20~80도 범위인 것이 바람직하다. Then, the metal layer and the ohmic contact layer positioned in the A region are removed using the remaining photoresist pattern as a mask to complete the data wirings 171, 173, 175, and 179 and the ohmic contact layers 161, 163, 165, and 169. Subsequently, ashing removes photoresist residues remaining on the surface of the metal layer in region A. In this case, the sidewalls of the data lines 171, 179, the source electrode 173, and the drain electrode 175 are also inclined, and the tapered inclination angle is in a range of 20 to 80 degrees.

도 12a 및 12b에 도시한 바와 같이, 데이터선(171, 173, 175)을 덮도록 질화 규소와 같은 무기 물질을 도포하여 보호막(180)을 형성한다. As shown in FIGS. 12A and 12B, an inorganic material such as silicon nitride is coated to cover the data lines 171, 173, and 175 to form the passivation layer 180.

보호막(180) 위에 검은 안료를 포함하는 유기 물질을 도포한 후, 사진 식각 공정으로 패터닝하여 보호막(180) 위에 블랙 매트릭스(220)를 형성한다. 블랙 매트릭스(220)를 형성하기 위한 유기 물질은 예를 들어, 색필터 표시판의 색필터를 형성하는 적, 녹, 청색 유기 물질을 혼합하여 형성할 수 있다.After the organic material including the black pigment is coated on the passivation layer 180, the black matrix 220 is formed on the passivation layer 180 by patterning by a photolithography process. The organic material for forming the black matrix 220 may be formed by mixing red, green, and blue organic materials forming the color filter of the color filter display panel, for example.

도 13a 및 도 13b에 도시한 바와 같이, 보호막(180)을 사진 식각 공정으로 식각하여 드레인 전극(175)을 노출하는 제1 접촉구(181), 게이트선(121, 125)의 한쪽 끝부분(125) 및 데이터선(171, 179)의 한쪽 끝부분(179)을 노출하는 제2 및 제3 접촉구(182, 183)를 형성한다. As shown in FIGS. 13A and 13B, one end of the first contact hole 181 and the gate lines 121 and 125 exposing the drain electrode 175 by etching the passivation layer 180 by a photolithography process. 125 and second and third contact holes 182 and 183 exposing one end portion 179 of the data lines 171 and 179 are formed.

다음으로 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 보호막(180) 위에 ITO, IZO 등의 투명한 금속막을 형성한 후 패터닝하여 제1 접촉구(181)를 통해 드레인 전극(175)과 연결되는 화소 전극(190), 각각 제2 및 제3 접촉구(182, 183)을 통해 게이트선 및 데이터선의 한쪽 끝부분(125, 179)과 연결되는 접촉 보조 부재(95, 97)를 형성한다.Next, as illustrated in FIGS. 8A and 8B, a transparent metal film, such as ITO or IZO, is formed on the passivation layer 180 and then patterned to be connected to the drain electrode 175 through the first contact hole 181. 190, contact auxiliary members 95 and 97 connected to one end portion 125 and 179 of the gate line and the data line through second and third contact holes 182 and 183, respectively.

[제3 실시예]Third Embodiment

도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.14 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 제3 실시예는 제1및 제2 실시예와 달리 적색(230R), 녹색(230G), 청색(도시하지 않음) 색필터가 박막 트랜지스터 표시판의 보호막(180) 위에 형성되어 있다. 그리고 색필터 위에 블랙 매트릭스(220) 및 화소 전극(190)이 형성되어 있다. As shown, in the third embodiment, unlike the first and second embodiments, red 230R, green 230G, and blue (not shown) color filters are formed on the passivation layer 180 of the thin film transistor array panel. . The black matrix 220 and the pixel electrode 190 are formed on the color filter.

따라서 제1 및 제2 실시예의 상부 표시판(200)과 달리 제3 실시예의 상부 표시판은 절연 기판(210)과 절연 기판(210) 위에 형성되어 있는 공통 전극(270)을 포함한다. Therefore, unlike the upper panel 200 of the first and second embodiments, the upper panel of the third embodiment includes an insulating substrate 210 and a common electrode 270 formed on the insulating substrate 210.

이상 설명한 부분을 제외하고 제1 실시예와 동일한 구조로 형성되어 있다. Except for the parts described above, they are formed in the same structure as in the first embodiment.                     

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

이상 기술된 바와 같이, 본 발명에서는 블랙 매트릭스를 박막 트랜지스터 표시판에 형성하고, 화소 전극을 낮은 유전율을 가지는 블랙 매트릭스를 사이에 두고 데이터선 및 유지 전극선과 중첩하도록 형성하여 개구율을 극대화할 수 있는 동시에 이들 사이에서 발생할 수 있는 커플링 용량을 최소화할 수 있다. As described above, in the present invention, the black matrix is formed on the thin film transistor array panel, and the pixel electrode is formed so as to overlap the data line and the sustain electrode line with the black matrix having a low dielectric constant therebetween to maximize the aperture ratio. Coupling capacity that can occur between can be minimized.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 구조에서는 화소 영역에 유기 물질이 제거되어 있어 고 개구율을 확보하면서 고 휘도를 유지할 수 있다. In the structure according to the exemplary embodiment of the present invention, the organic material is removed from the pixel area, thereby maintaining a high aperture ratio and maintaining high luminance.

또한, 블랙 매트릭스와 함께 색필터도 박막 트랜지스터 표시판에 형성함으로써 종래의 상부 표시판을 형성하기 위한 공정을 확실히 간소화할 수 있다. In addition, by forming a color filter together with the black matrix on the thin film transistor array panel, the process for forming a conventional upper panel can be simplified.

Claims (8)

절연 기판,Insulation board, 상기 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 유지 전극선,A gate line and a storage electrode line formed on the insulating substrate; 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막,A gate insulating film formed on the gate line, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층,A semiconductor layer formed on the gate insulating film, 상기 게이트 절연막 상부에 형성되어 상기 게이트선과 교차하며, 상기 반도체층과 접하는 데이터선과, 상기 데이터선과 분리되어 있으며 상기 반도체층과 접하는 드레인 전극,A data line formed on the gate insulating layer and intersecting with the gate line and in contact with the semiconductor layer, a drain electrode separated from the data line and in contact with the semiconductor layer; 상기 반도체층 또는 상기 데이터선을 덮고 있으며, 상기 드레인 전극을 노출하는 접촉구를 가지는 보호막,A protective film covering the semiconductor layer or the data line and having a contact hole exposing the drain electrode; 상기 보호막 위에 형성되어 있으며 상기 접촉구를 통해 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극, A pixel electrode formed on the passivation layer and connected to the drain electrode through the contact hole; 개구부를 가지고 있으며 상기 보호막 위에 형성되어 있으며, 상기 개구부를 정의하는 부분은 상기 유지 전극선 또는 상기 데이터선 또는 상기 게이트선과 중첩하는 블랙 매트릭스The black matrix has an opening and is formed on the passivation layer, and the portion defining the opening overlaps the storage electrode line or the data line or the gate line. 를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.Thin film transistor array panel comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 보호막은 무기 물질로 이루어지는 박막 트랜지스터 표시판.The passivation layer is a thin film transistor array panel made of an inorganic material. 제2항에서,In claim 2, 상기 화소 전극의 경계선은 상기 블랙 매트릭스 위에 위치하는 박막 트랜지스터 표시판A boundary line of the pixel electrode is disposed on the black matrix. 제1항에서,In claim 1, 상기 블랙 매트릭스는 검은 안료를 포함하는 유기 물질로 이루어진 박막 트랜지스터 표시판. The black matrix is a thin film transistor array panel made of an organic material containing a black pigment. 제1항에서,In claim 1, 상기 개구부는 상기 화소전극과 중첩하는 박막 트랜지스터 표시판.The opening of the thin film transistor array panel overlapping the pixel electrode. 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함하는 상부 표시판,An upper display panel including a first insulating substrate and a common electrode formed on the first insulating substrate; 상기 상부 표시판과 대향하는 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판 위에 절연 되어 교차하도록 형성되어 있는 게이트선 및 데이터선, 상기 게이트선 및 데이터선과 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극, 상기 화소 전극과 중첩하여 유지 축전기를 이루는 유지 전극선을 포함하는 하부 표시판,A second insulating substrate facing the upper panel, a gate line and a data line insulated from and intersecting the second insulating substrate, a thin film transistor electrically connected to the gate line and the data line, and connected to the thin film transistor. A lower panel including a pixel electrode and a storage electrode line overlapping the pixel electrode to form a storage capacitor; 상기 상부 표시판과 하부 표시판 사이에 충진되어 있는 액정을 포함하고,A liquid crystal filled between the upper panel and the lower panel, 상기 화소 전극과 중첩하는 개구부를 가지며, 상기 개구부를 정의하는 부분은 상기 게이트선 또는 상기 데이터선 또는 상기 유지 전극선과 중첩하는 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시 장치.And a black matrix overlapping the gate line, the data line, or the storage electrode line. 제6항에서,In claim 6, 상기 유지 전극선은 상기 게이트선과 같은 방향으로 뻗은 제1 및 제2 유지 전극선,The storage electrode line may include first and second storage electrode lines extending in the same direction as the gate line; 상기 제1 및 제2 유지 전극선을 연결하며 상기 데이터선과 인접하게 위치하는 유지 전극을 포함하는 액정 표시 장치.And a storage electrode connecting the first and second storage electrode lines to be adjacent to the data line. 제7항에서,In claim 7, 상기 화소 전극의 경계선은 상기 블랙 매트릭스 위에 위치하는 액정 표시 장치.The boundary line of the pixel electrode is positioned on the black matrix.
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