KR102061873B1 - Liquid Crystal Display Device and Manufacturing Method the same - Google Patents
Liquid Crystal Display Device and Manufacturing Method the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102061873B1 KR102061873B1 KR1020130070794A KR20130070794A KR102061873B1 KR 102061873 B1 KR102061873 B1 KR 102061873B1 KR 1020130070794 A KR1020130070794 A KR 1020130070794A KR 20130070794 A KR20130070794 A KR 20130070794A KR 102061873 B1 KR102061873 B1 KR 102061873B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- oxide layer
- transparent electrode
- region
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136227—Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer
-
- 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
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
본 발명은 하부 기판; 하부 기판 상에 형성된 게이트전극, 게이트전극 상에 형성된 제1절연막, 제1절연막 상에 형성된 산화물층, 산화물층 상에 형성되고 산화물층의 중앙 영역에 아일랜드 형상으로 위치하는 채널 영역 부분과 산화물층의 일측과 타측으로 분리된 소오스 드레인 영역 부분을 포함하는 에치 스토퍼, 산화물층의 일측과 타측으로 분리된 주변 부분의 에치 스토퍼 상에 형성된 소오스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막 트랜지스터; 박막 트랜지스터 상에 형성되고 산화물층의 일측과 소오스전극의 일부 및 산화물층의 타측과 드레인전극의 일부를 노출하는 제2절연막; 제2절연막 상에 형성되고 산화물층의 일측과 소오스전극의 일부 및 산화물층의 타측과 상기 드레인전극의 일부를 노출하는 제3절연막; 및 제3절연막 상에 형성되고 산화물층의 일측과 소오스전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제1투명전극, 제1투명전극과 분리되며 산화물층의 타측과 드레인전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제2투명전극을 갖는 투명전극을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.The present invention is a lower substrate; A gate electrode formed on the lower substrate, a first insulating film formed on the gate electrode, an oxide layer formed on the first insulating film, a channel region portion and an oxide layer formed on the oxide layer and positioned in an island shape in a central region of the oxide layer. A thin film transistor including an etch stopper including a source drain region portion separated into one side and the other side, and a source electrode and a drain electrode formed on the etch stopper of the peripheral portion separated into one side and the other side of the oxide layer; A second insulating film formed on the thin film transistor and exposing one side of the oxide layer, a portion of the source electrode, and the other side of the oxide layer and a portion of the drain electrode; A third insulating layer formed on the second insulating layer and exposing one side of the oxide layer, a portion of the source electrode, the other side of the oxide layer, and a portion of the drain electrode; And a first transparent electrode formed on the third insulating layer and electrically connected to one side of the oxide layer and a part of the source electrode, and a second separated electrode from the first transparent electrode and electrically connected to the other side of the oxide layer and a part of the drain electrode. A liquid crystal display device including a transparent electrode having a transparent electrode is provided.
Description
본 발명은 액정표시장치와 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다.With the development of information technology, the market for a display device, which is a connection medium between a user and information, is growing. Accordingly, flat panel displays (FPDs) such as liquid crystal displays (LCDs), organic light emitting diodes (OLEDs), and plasma display panels (PDPs) may be used. Usage is increasing.
앞서 설명된 평판 표시장치 중에는 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정표시장치가 널리 사용되고 있다. 액정표시장치는 액정표시패널에 포함된 화소전극과 공통전극에 걸리는 전계로 액정층의 배열 방향을 조절하여 백라이트유닛으로부터 입사된 광을 출사하는 방식으로 영상을 표시한다. 액정표시장치는 액정표시패널에 포함된 박막 트랜지스터, 화소전극 및 공통전극 등의 구조에 따라 다양한 구동 방식으로 구분되어 제작된다.Among the flat panel display devices described above, a liquid crystal display device capable of realizing high resolution and miniaturization as well as a large size is widely used. The liquid crystal display displays an image by emitting light incident from the backlight unit by adjusting the arrangement direction of the liquid crystal layer by an electric field applied to the pixel electrode and the common electrode included in the liquid crystal display panel. The liquid crystal display device is manufactured by being divided into various driving methods according to the structure of the thin film transistor, the pixel electrode, and the common electrode included in the liquid crystal display panel.
한편, 산화물 박막 트랜지스터를 기반으로 액정표시장치를 제조할 경우, 소오스 드레인금속을 습식 식각 시 그 하부에 위치하는 산화물이 손상되는 문제가 있었다. 이와 같이 산화물이 손상되는 문제를 방지하기 위해, 종래에는 에치 스토퍼(Etch Stopper)를 이용하는 방식이 제안된바 있다. 그런데, 종래 제안된 방식은 에치 스토퍼를 적용함에 따라 마스크 공정의 증가(대략 6 마스크 공정 요구되었음)를 초래하였다. 또한, 종래 제안된 방식은 에치 스토퍼의 길이 증가로 채널 길이(Channel Length)를 10㎛ 이하로 구현하기 어려웠다.On the other hand, when manufacturing a liquid crystal display device based on the oxide thin film transistor, there is a problem that the oxide located under the wet during the wet etching the source drain metal. In order to prevent the problem of damaging the oxide, a method of using an etch stopper has been conventionally proposed. However, the conventionally proposed method has caused an increase in the mask process (approximately 6 mask processes were required) by applying the etch stopper. In addition, the conventionally proposed method has difficulty in implementing a channel length of 10 μm or less due to an increase in the length of the etch stopper.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 박막 트랜지스터를 구성하는 산화물층, 소오스전극 및 드레인전극 간의 콘택 구조를 변경하여 에치 스토퍼를 이용하면서도 마스크 공정을 기존 대비 절감할 수 있는 액정표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention for solving the above problems of the background technology and the liquid crystal display device that can reduce the mask process compared to the conventional while using an etch stopper by changing the contact structure between the oxide layer, the source electrode and the drain electrode constituting the thin film transistor; It is to provide a preparation method thereof.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 하부 기판; 하부 기판 상에 형성된 게이트전극, 게이트전극 상에 형성된 제1절연막, 제1절연막 상에 형성된 산화물층, 산화물층 상에 형성되고 산화물층의 중앙 영역에 아일랜드 형상으로 위치하는 채널 영역 부분과 산화물층의 일측과 타측으로 분리된 소오스 드레인 영역 부분을 포함하는 에치 스토퍼, 산화물층의 일측과 타측으로 분리된 주변 부분의 에치 스토퍼 상에 형성된 소오스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막 트랜지스터; 박막 트랜지스터 상에 형성되고 산화물층의 일측과 소오스전극의 일부 및 산화물층의 타측과 드레인전극의 일부를 노출하는 제2절연막; 제2절연막 상에 형성되고 산화물층의 일측과 소오스전극의 일부 및 산화물층의 타측과 상기 드레인전극의 일부를 노출하는 제3절연막; 및 제3절연막 상에 형성되고 산화물층의 일측과 소오스전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제1투명전극, 제1투명전극과 분리되며 산화물층의 타측과 드레인전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제2투명전극을 갖는 투명전극을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.The present invention as a means for solving the above problems the lower substrate; A gate electrode formed on the lower substrate, a first insulating film formed on the gate electrode, an oxide layer formed on the first insulating film, a channel region portion and an oxide layer formed on the oxide layer and positioned in an island shape in a central region of the oxide layer. A thin film transistor including an etch stopper including a source drain region portion separated into one side and the other side, and a source electrode and a drain electrode formed on the etch stopper of the peripheral portion separated into one side and the other side of the oxide layer; A second insulating film formed on the thin film transistor and exposing one side of the oxide layer, a portion of the source electrode, and the other side of the oxide layer and a portion of the drain electrode; A third insulating layer formed on the second insulating layer and exposing one side of the oxide layer, a portion of the source electrode, the other side of the oxide layer, and a portion of the drain electrode; And a first transparent electrode formed on the third insulating layer and electrically connected to one side of the oxide layer and a part of the source electrode, and a second separated electrode from the first transparent electrode and electrically connected to the other side of the oxide layer and a part of the drain electrode. A liquid crystal display device including a transparent electrode having a transparent electrode is provided.
투명전극은 투과 영역 상에서 제2투명전극과 이격하며 구분된 제3투명전극을 포함하고, 제2투명전극은 화소전극으로 정의되고, 제3투명전극은 공통전극으로 정의되며, 화소전극과 공통전극은 비중첩할 수 있다.The transparent electrode includes a third transparent electrode spaced apart from the second transparent electrode on the transmission region, the second transparent electrode is defined as a pixel electrode, the third transparent electrode is defined as a common electrode, the pixel electrode and the common electrode Can be non-overlapping.
제2투명전극은 화소전극으로 정의되고, 화소전극과 전계를 형성하는 공통전극은 하부 기판과 합착되는 상부 기판 상에 형성될 수 있다.The second transparent electrode may be defined as a pixel electrode, and a common electrode forming an electric field with the pixel electrode may be formed on the upper substrate bonded to the lower substrate.
다른 측면에서 본 발명은 하부 기판 상에 형성된 게이트전극, 게이트전극 상에 형성된 제1절연막, 제1절연막 상에 형성된 산화물층, 산화물층 상에 형성되고 산화물층의 중앙 영역에 아일랜드 형상으로 위치하는 채널 영역 부분과 산화물층의 일측과 타측으로 분리된 소오스 드레인 영역 부분을 포함하는 에치 스토퍼, 산화물층의 일측과 타측으로 분리된 주변 부분의 에치 스토퍼 상에 형성된 소오스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 박막 트랜지스터 상에 형성되고 산화물층의 일측과 소오스전극의 일부 및 산화물층의 타측과 드레인전극의 일부를 노출하는 제2절연막 및 제3절연막을 형성하는 단계; 및 제3절연막 상에 형성되고 산화물층의 일측과 소오스전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제1투명전극, 제1투명전극과 분리되며 산화물층의 타측과 드레인전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제2투명전극을 갖는 투명전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a gate electrode formed on a lower substrate, a first insulating film formed on the gate electrode, an oxide layer formed on the first insulating film, a channel formed on the oxide layer and positioned in an island shape in a central region of the oxide layer. A thin film transistor including an etch stopper including a region portion and a source drain region portion separated into one side and the other side of the oxide layer, and a source electrode and a drain electrode formed on the etch stopper of the peripheral portion separated into one side and the other side of the oxide layer. Forming; Forming a second insulating layer and a third insulating layer formed on the thin film transistor and exposing one side of the oxide layer, a portion of the source electrode, and the other side of the oxide layer and a portion of the drain electrode; And a first transparent electrode formed on the third insulating layer and electrically connected to one side of the oxide layer and a part of the source electrode, and a second separated electrode from the first transparent electrode and electrically connected to the other side of the oxide layer and a part of the drain electrode. It provides a method for manufacturing a liquid crystal display device comprising the step of forming a transparent electrode having a transparent electrode.
투명전극은 투과 영역 상에서 제2투명전극과 이격하며 구분된 제3투명전극을 포함하고, 제2투명전극은 화소전극으로 정의되고, 제3투명전극은 공통전극으로 정의되며, 화소전극과 공통전극은 비중첩할 수 있다.The transparent electrode includes a third transparent electrode spaced apart from the second transparent electrode on the transmission region, the second transparent electrode is defined as a pixel electrode, the third transparent electrode is defined as a common electrode, the pixel electrode and the common electrode Can be non-overlapping.
제2투명전극은 화소전극으로 정의되고, 화소전극과 전계를 형성하는 공통전극은 하부 기판과 합착되는 상부 기판 상에 형성될 수 있다.The second transparent electrode may be defined as a pixel electrode, and a common electrode forming an electric field with the pixel electrode may be formed on the upper substrate bonded to the lower substrate.
박막 트랜지스터를 형성하는 단계는 하부 기판 상에 채널 영역을 포함하는 박막 트랜지스터 영역, 데이터라인 영역 및 투과 영역을 각각 정의하고, 하부 기판 상에 게이트금속, 제1절연막, 산화물층 및 제1포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계와, 하부 기판 상에 제1마스크를 얼라인하고 박막 트랜지스터 영역 상에 아일랜드 형태를 갖도록 제1포토레지스트를 노광 및 현상하고 제1포토레지스트를 이용하여 게이트금속, 제1절연막, 산화물층을 아일랜드 형상으로 형성하는 단계와, 산화물층을 덮도록 하부 기판 상에 에치 스토퍼, 소오스 드레인금속 및 제2포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계와, 하부 기판 상에 제2마스크를 얼라인하고 제2포토레지스트를 노광 및 현상하고 제2포토레지스트를 이용하여 소오스 드레인금속을 채널 영역을 기준으로 분리하고 소오스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the thin film transistor may include defining a thin film transistor region including a channel region, a data line region, and a transmission region on a lower substrate, and forming a gate metal, a first insulating layer, an oxide layer, and a first photoresist on the lower substrate. Sequentially forming the first photoresist to align the first mask on the lower substrate and to form an island shape on the thin film transistor region, and using the first photoresist to form a gate metal, a first insulating film, Forming an oxide layer in an island shape, sequentially forming an etch stopper, a source drain metal, and a second photoresist on the lower substrate so as to cover the oxide layer, and aligning the second mask on the lower substrate; The second photoresist is exposed and developed, and the source drain metal is referenced to the channel region using the second photoresist. Separated, and may include the step of forming a source electrode and a drain electrode.
제2절연막 및 제3절연막을 형성하는 단계는 소오스전극 및 드레인전극을 덮도록 하부 기판 상에 제2절연막, 제3절연막 및 제3포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계와, 하부 기판 상에 제3마스크를 얼라인하고 제3포토레지스트를 노광 및 현상하고 제3포토레지스트를 이용하여 채널 영역의 중앙에 아일랜드 형상의 구조물을 형성함과 동시에 아일랜드 형상의 구조물의 일측과 타측으로 산화물층, 소오스전극 및 드레인전극의 일부를 노출하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the second insulating film and the third insulating film may include sequentially forming a second insulating film, a third insulating film, and a third photoresist on the lower substrate so as to cover the source electrode and the drain electrode; Aligning the mask, exposing and developing the third photoresist, and forming an island-shaped structure in the center of the channel region using the third photoresist, and simultaneously forming an oxide layer, a source electrode, and a side of the island-shaped structure. Exposing a portion of the drain electrode.
투명전극을 형성하는 단계는 제3절연막을 덮도록 하부 기판 상에 투명전극 및 제4포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계와, 하부 기판 상에 제4마스크를 얼라인하고 제4포토레지스트를 노광 및 현상하고 제4포토레지스트를 이용하여 투명전극을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the transparent electrode may include sequentially forming the transparent electrode and the fourth photoresist on the lower substrate to cover the third insulating layer, aligning the fourth mask on the lower substrate, and exposing the fourth photoresist. Developing and separating the transparent electrode using the fourth photoresist.
투명전극을 분리하는 단계는 소오스 영역을 통해 노출된 산화물층의 일측과 소오스전극을 전기적으로 연결하는 제1투명전극, 드레인 영역을 통해 노출된 산화물층의 타측과 드레인전극을 전기적으로 연결하는 제2투명전극 및 투과 영역 상에서 제2투명전극과 이격 구분된 제3투명전극으로 구분되도록 투명전극을 분리할 수 있다.The separating of the transparent electrode may include a first transparent electrode electrically connecting one side of the oxide layer exposed through the source region and the source electrode, and a second electrode electrically connecting the drain electrode and the other side of the exposed oxide layer through the drain region. The transparent electrode may be separated to be divided into a third transparent electrode spaced apart from the second transparent electrode on the transparent electrode and the transmission region.
본 발명은 박막 트랜지스터를 구성하는 산화물층, 소오스전극 및 드레인전극 간의 콘택 구조를 변경하여 에치 스토퍼를 이용하면서도 4 마스크 공정으로 액정표시장치를 제조할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 에치 스토퍼의 길이가 증가하더라도 마스크를 이용하여 채널 길이를 자유롭게 변경할 수 있는 액정표시장치를 제조할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 산화물 박막 트랜지스터를 기반으로 소자의 성능을 향상시킬 수 있는 액정표시장치를 제조할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the liquid crystal display device can be manufactured in a four mask process using an etch stopper by changing the contact structure between the oxide layer, the source electrode, and the drain electrode constituting the thin film transistor. In addition, the present invention has the effect of manufacturing a liquid crystal display device that can freely change the channel length using a mask even if the length of the etch stopper increases. In addition, the present invention has the effect of manufacturing a liquid crystal display device that can improve the performance of the device based on the oxide thin film transistor.
도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 회로 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서브 픽셀의 평면도.
도 4 내지 도 15는 도 3에 도시된 A1-A2 영역의 단면 구조를 기반으로 하는 공정 흐름도들.
도 16은 도 15에 도시된 박막 트랜지스터 영역의 평면도.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀의 평면도.
도 18 내지 도 29는 도 17에 도시된 A1-A2 영역의 단면 구조를 기반으로 하는 공정 흐름도들.1 is a block diagram schematically showing a liquid crystal display device;
FIG. 2 is a circuit diagram schematically illustrating a subpixel illustrated in FIG. 1. FIG.
3 is a plan view of a sub pixel according to an embodiment of the present invention;
4 through 15 are process flow diagrams based on the cross-sectional structure of the region A1-A2 shown in FIG.
16 is a plan view of the thin film transistor region shown in FIG. 15;
17 is a plan view of a sub pixel according to the second embodiment of the present invention;
18 through 29 are process flow diagrams based on the cross-sectional structure of the region A1-A2 shown in FIG.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the specific content for the practice of the present invention will be described.
<제1실시예>First Embodiment
도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 회로 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a liquid crystal display, and FIG. 2 is a circuit diagram schematically illustrating a subpixel illustrated in FIG. 1.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치에는 타이밍제어부(130), 게이트구동부(140), 데이터구동부(150), 액정패널(160) 및 백라이트유닛(170)이 포함된다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the LCD includes a
타이밍제어부(130)는 외부로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK), 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 타이밍제어부(130)는 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭신호 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터구동부(150)와 게이트구동부(140)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍제어부(130)는 1 수평기간의 데이터 인에이블 신호를 카운트하여 프레임기간을 판단할 수 있으므로 외부로부터 공급되는 수직 동기신호와 수평 동기신호는 생략될 수 있다.The
타이밍제어부(130)에서 생성되는 제어신호들에는 게이트구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터구동부(150)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)가 포함될 수 있다. 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등이 포함된다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트신호가 발생하는 게이트 드라이브 IC(Integrated Circuit)에 공급된다.The control signals generated by the
게이트 시프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 시프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다. 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에는 소스 스타트 펄스(Source, Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등이 포함된다. 타이밍제어부(130)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 데이터신호(DATA)를 데이터구동부(150)에 공급한다.The gate shift clock GSC is a clock signal commonly input to the gate drive ICs and is a clock signal for shifting the gate start pulse GSP. The gate output enable signal GOE controls the output of the gate drive ICs. The data timing control signal DDC includes a source start pulse (Source, Start Pulse, SSP), a source sampling clock (SSC), a source output enable signal (Source Output Enable, SOE), and the like. The
게이트구동부(140)는 타이밍제어부(130)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트전압의 레벨을 시프트시키면서 게이트신호를 출력한다. 게이트구동부(140)는 게이트라인들(GL)을 통해 액정패널(160)에 게이트신호를 공급한다. 게이트구동부(140)는 IC 형태로 형성되거나 액정패널(160)에 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 형성된다.The
데이터구동부(150)는 타이밍제어부(130)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하며 감마 기준전압으로 변환하여 출력한다. 데이터구동부(150)는 데이터라인들(DL)을 통해 액정패널(160)에 데이터신호(DATA)를 공급한다. 데이터구동부(150)는 IC 형태로 형성된다.The
액정패널(160)은 박막 트랜지스터 등이 형성된 하부 기판, 컬러필터 등이 형성된 상부 기판 그리고 이들 사이에 위치하는 액정층으로 구성된다. 하부 기판과 하부 기판의 내부 상층부에는 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 하부 기판의 하부면에는 하부 편광판이 부착되고, 상부 기판의 상부면에는 상부 편광판이 부착된다. 또한, 액정패널(160)은 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다.The
액정패널(160)은 게이트구동부(140)로부터 공급된 게이트신호와 데이터구동부(150)로부터 공급된 데이터신호(DATA)에 대응하여 영상을 표시한다. 액정패널(160)은 백라이트유닛(170)을 통해 제공된 광을 제어하는 서브 픽셀들이 포함된다. 하나의 서브 픽셀(SP)에는 박막 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터(Cst) 및 액정층(Clc)이 포함된다.The
박막 트랜지스터(TFT)의 게이트전극은 게이트라인(GL1)에 연결되고 소오스전극은 데이터라인(DL1)에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극에 일단이 연결되고 공통전압라인(Vcom)에 타단이 연결된다. 액정층(Clc)은 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극에 연결된 화소전극(1)과 공통전극(2, Vcom) 사이에 형성된다.The gate electrode of the thin film transistor TFT is connected to the gate line GL1 and the source electrode is connected to the data line DL1. One end of the storage capacitor Cst is connected to the drain electrode of the thin film transistor TFT and the other end thereof is connected to the common voltage line Vcom. The liquid crystal layer Clc is formed between the
백라이트유닛(170)은 액정패널(160)에 빛을 제공한다. 백라이트유닛(170)은 발광다이오드(이하 LED), LED를 구동하는 LED구동부, LED로부터 출사된 광을 면광원으로 변환시키는 도광판, 도광판으로부터 출사된 광을 집광 및 확산하는 광학시트류 등이 포함된다. 백라이트유닛(170)은 LED뿐만 아니라 다른 광원을 이용하는 방식으로 액정패널(160)에 빛을 제공할 수 있다. The
이하, 액정패널(160)에 형성된 서브 픽셀을 참조하여 본 발명을 구체화한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the subpixels formed in the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서브 픽셀의 평면도이다.3 is a plan view of a subpixel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 서브 픽셀은 IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드로 구현된다. 서브 픽셀은 수직 방향(y)으로 배치된 제1데이터라인(DL1), 수평 방향(x)으로 배치된 제1게이트라인(GL1)에 의해 정의된다. 제1데이터라인(DL1)은 도시된 바와 같이 서브 픽셀의 중앙 영역을 기준으로 기울어진 부등호(<) 형상을 갖는다.As shown in FIG. 3, the subpixel according to the first embodiment of the present invention is implemented in an in plane switching (IPS) mode or a fringe field switching (FFS) mode. The subpixel is defined by the first data line DL1 arranged in the vertical direction y and the first gate line GL1 arranged in the horizontal direction x. As illustrated, the first data line DL1 has an inequality (<) shape inclined with respect to the center area of the subpixel.
서브 픽셀은 제1데이터라인(DL1)과 제1게이트라인(GL1)에 연결된 박막 트랜지스터(TFT)를 갖는다. 박막 트랜지스터(TFT)의 반도체층은 산화물(Oxide)로 이루어진다. 서브 픽셀은 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극에 연결된 화소전극(Pixel)과 공통전압라인에 연결된 공통전극(Vcom)을 갖는다.The subpixel has a thin film transistor TFT connected to the first data line DL1 and the first gate line GL1. The semiconductor layer of the thin film transistor TFT is made of oxide. The subpixel has a pixel electrode Pixel connected to the drain electrode of the thin film transistor TFT and a common electrode Vcom connected to the common voltage line.
화소전극(Pixel)과 공통전극(Vcom)은 도시된 바와 같이 서브 픽셀의 중앙 영역을 기준으로 기울어진 부등호(<) 형상을 갖는 핑거부를 갖는다. 화소전극(Pixel)과 공통전극(Vcom)은 하부 기판 상에 형성된다. 화소전극(Pixel)과 공통전극(Vcom)의 핑거부는 서브 픽셀의 투과 영역(TA) 내에서 동일한 층에 형성된다. 화소전극(Pixel)과 공통전극(Vcom)의 핑거부는 서브 픽셀의 투과 영역(TA) 내에서 비중첩하도록 상호 이격하며 구분되어 형성된다.As illustrated, the pixel electrode Pixel and the common electrode Vcom have a finger having an inequality (<) shape inclined with respect to the center area of the subpixel. The pixel electrode Pixel and the common electrode Vcom are formed on the lower substrate. Finger parts of the pixel electrode Pixel and the common electrode Vcom are formed on the same layer in the transmission area TA of the subpixel. Finger parts of the pixel electrode Pixel and the common electrode Vcom are spaced apart from each other so as to be non-overlapping in the transmission area TA of the subpixel.
위의 설명 및 도시된 도면에서는 제1데이터라인(DL1), 화소전극(Pixel) 및 공통전극(Vcom)이 부등호(<) 형상과 유사하게 기울어진 경사를 갖는 것을 일례로 하였다. 그러나, 이는 하나의 예시일뿐 제1데이터라인(DL1), 화소전극(Pixel) 및 공통전극(Vcom)은 직선 형상을 가질 수 있다.In the above description and illustrated drawings, the first data line DL1, the pixel electrode Pixel, and the common electrode Vcom have an inclined slope similar to an inequality (<) shape. However, this is just one example. The first data line DL1, the pixel electrode Pixel, and the common electrode Vcom may have a straight line shape.
한편, 산화물 박막 트랜지스터를 기반으로 횡전계 모드의 액정표시장치는 아몰포스 실리콘(a-Si) 박막 트랜지스터를 기반보다 전류 이동도가 10배 이상 높기 때문에 고해상도 충전에 유리한 이점이 있다. 하지만, 산화물 반도체층의 경우, 금속층과의 식각 선택비가 없어 식각액에 노출되면 제거되거나 분자 구조가 손상되므로 박막 트랜지스터의 특성을 저하 시킨다. 이를 개선하기 위해 종래 제안된 방식은 소오스 드레인금속을 습식 식각 시 그 하부에 위치하는 산화물이 손상되는 문제를 방지하기 위해 에치 스토퍼(Etch Stopper)를 이용하였다. 그런데, 종래 제안된 방식은 에치 스토퍼를 이용함에 따라 마스크 공정의 증가(대략 6 마스크 공정 요구되었음)를 초래하였다. 또한, 종래 제안된 방식은 산화물층, 소오스전극 및 드레인전극 간의 마진 확보에 기인한 에치 스토퍼의 길이 증가로 채널 길이(Channel Length)를 10㎛ 이하로 구현하기 어려웠다.On the other hand, the liquid crystal display of the transverse electric field mode based on the oxide thin film transistor has an advantage of high resolution charging because the current mobility is 10 times higher than that of the amorphous silicon (a-Si) thin film transistor. However, in the case of the oxide semiconductor layer, since there is no etching selectivity with the metal layer, the oxide semiconductor layer is removed when exposed to the etchant or the molecular structure is damaged, thereby degrading the characteristics of the thin film transistor. In order to improve this, the conventionally proposed method uses an etch stopper to prevent a problem of damaging an oxide disposed under the wet drain metal during wet etching. However, the conventionally proposed method has caused an increase in the mask process (approximately 6 mask processes were required) by using the etch stopper. In addition, the conventionally proposed method has difficulty in implementing a channel length of 10 μm or less due to an increase in the length of the etch stopper due to the margin between the oxide layer, the source electrode, and the drain electrode.
본 발명의 제1실시예는 위와 같은 문제를 해결하기 위해, 에치 스토퍼를 사용하면서도 마스크 공정을 절감하고 또한 채널 길이를 10㎛ 이하로 구현하여 소자의 성능을 향상시킬 수 있는 구조 및 방법을 하기와 같이 제안한다.In order to solve the above problems, the first embodiment of the present invention provides a structure and method for reducing the mask process while using an etch stopper and improving the performance of the device by implementing a channel length of 10 μm or less. Suggest together.
이하, 도 3에 도시된 A1-A2 영역의 단면 구조를 기반으로 본 발명의 제1실시예를 구체화한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on the cross-sectional structure of the region A1-A2 shown in FIG. 3.
도 4 내지 도 15는 도 3에 도시된 A1-A2 영역의 단면 구조를 기반으로 하는 공정 흐름도들이고, 도 16은 도 15에 도시된 박막 트랜지스터 영역의 평면도이다.4 through 15 are process flowcharts based on the cross-sectional structure of the region A1-A2 shown in FIG. 3, and FIG. 16 is a plan view of the thin film transistor region illustrated in FIG. 15.
[제1마스크 공정: 도 3, 도 4 내지 도 8 참조][First Mask Process: See FIG. 3, FIG. 4 to FIG. 8]
하부 기판(110) 상에 채널 영역(CHA)을 포함하는 박막 트랜지스터 영역(TFTA), 데이터라인 영역(DA) 및 투과 영역(TA)을 각각 정의하고, 하부 기판(110) 상에 게이트금속(111)을 형성한다. 게이트금속(111)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 이들의 합금일 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The thin film transistor region TFTA including the channel region CHA, the data line region DA, and the transmission region TA are respectively defined on the
게이트금속(111) 상에 제1절연막(112), 산화물층(113) 및 제1포토레지스트(PR1)를 순차적으로 적층하여 형성한다. 절연막(112)은 실리콘 산화막(SiOx)이나 실리콘 질화막(SiNx) 등으로 선택된다.The first insulating
하부 기판(110) 상에 제1마스크(M1)를 얼라인하고 노광 및 현상한다. 제1마스크(M1)는 하프톤 마스크로 선택된다. 제1마스크(M1)는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)에 대응하여 차단부(NOPN)를 갖고 그 주위로 반투과부(HOPN)를 가지며, 데이터라인 영역(DA) 및 투과 영역(TA)에 대응하여 풀투과부(FOPN)를 갖는 것을 이용한다. 제1마스크(M1)를 제거하고 제1포토레지스트(PR1)를 현상하면, 이는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)이 그 주변 영역보다 돌출된 형상을 갖게 된다.The first mask M1 is aligned, exposed to light, and developed on the
제1포토레지스트(PR1)를 이용하여 하부 기판(110)을 식각하고 박막 트랜지스터 영역(TFTA)만 제외하고 나머지 데이터라인 영역(DA) 및 투과 영역(TA)에 위치하는 게이트금속(111), 제1절연막(112) 및 산화물층(113)을 제거한다. 이로 인하여, 게이트금속(111), 제1절연막(112) 및 산화물층(113)은 박막 트랜지스터 영역(TFTA)에 대응되는 부분만 존재하게 된다. 박막 트랜지스터 영역(TFTA)에 대응되는 부분에 존재하는 게이트금속(111)은 박막 트랜지스터의 게이트전극이 된다.The
제1포토레지스트(PR1)를 에싱(ashing)하여 제1포토레지스트(PR1)의 단차(높이)를 낮춘다. 제1포토레지스트(PR1)를 에싱하면 이는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)만 존재하고 나머지에 해당하는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 주변 영역은 제거된다.The first photoresist PR1 is ashed to lower the level (height) of the first photoresist PR1. When the first photoresist PR1 is ashed, only the channel region CHA positioned in the center region of the thin film transistor region TFTA exists and the peripheral region of the thin film transistor region TFTA corresponding to the rest is removed.
박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)에 잔존하는 제1포토레지스트(PR1)를 이용하여 산화물층(113)을 패터닝하고 제1포토레지스트(PR1)를 제거한다. 이로써, 산화물층(113)은 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)에만 존재하게 된다. 이후, 잔존하는 제1포토레지스트(PR1)를 제거한다.The
[제2마스크 공정: 도 3, 도 9 내지 도 11 참조][Second mask process: see FIGS. 3, 9-11]
산화물층(113)을 덮도록 하부 기판(110)의 전면 상에 에치 스토퍼(114)(Etch Stopper), 소오스 드레인금속(115) 및 제2포토레지스트(PR2)를 순차적으로 적층하여 형성한다. 소오스 드레인금속(115)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 이들의 합금일 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.An
하부 기판(110) 상에 제2마스크(M2)를 얼라인하고 노광 및 현상한다. 제2마스크(M2)는 포토 마스크로 선택된다. 제2마스크(M2)는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)보다 좁은 영역에 대응하여 투과부(OPN)를 갖고 데이터라인 영역(DA)을 차단하는 차단부(NOPN)를 갖고 투과 영역(TA)의 일부에 대응하여 투과부(OPN)를 갖는 것을 이용한다. 제2포토레지스트(PR2)를 이용하여 하부 기판(110)을 식각하면 소오스 드레인금속(115)은 소오스전극(115a)과 드레인전극(115b)으로 분리된다. 이후, 잔존하는 제2포토레지스트(PR2)를 제거한다.The second mask M2 is aligned, exposed to light, and developed on the
[제3마스크 공정: 도 3, 도 12 및 도 13 참조][Third Mask Process: See FIGS. 3, 12, and 13]
소오스전극(115a)과 드레인전극(115b)을 덮도록 하부 기판(110)의 전면 상에 제2절연막(116), 제3절연막(117) 및 제3포토레지스트(PR3)를 순차적으로 적층하여 형성한다. 제2절연막(116)은 실리콘 산화막(SiOx)이나 실리콘 질화막(SiNx) 등으로 선택된다. 제3절연막(117)은 제2절연막(116)과 달리 표면을 평탄화하기 위한 재료 예컨대 폴리 아크릴레이트(Pac) 등과 같은 유기막으로 선택된다.The second
하부 기판(110) 상에 제3마스크(M3)를 얼라인하고 노광 및 현상한다. 제3마스크(M3)는 포토 마스크로 선택된다. 제3마스크(M3)는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)보다 좁은 영역에 대응하여 차단부(NOPN)를 갖고 채널 영역(CHA)과 인접하는 소오스전극(115a)과 드레인전극(115b)에 대응하여 투과부(OPN)를 갖고 나머지 영역인 데이터라인 영역(DA) 및 투과 영역(TA)을 차단하는 차단부(NOPN)를 갖는 것을 이용한다.The third mask M3 is aligned, exposed to light, and developed on the
제3포토레지스트(PR3)를 이용하여 제2 및 제3절연막(116, 117)을 식각하면, 제3절연막(117)에는 채널 영역(CHA)의 일측에 인접하여 소오스전극(115a)의 일부를 노출하는 소오스 영역(SA)과 채널 영역(CHA)의 타측에 인접하여 드레인전극(115b)d의 일부를 노출하는 드레인 영역(DA)이 형성된다. 소오스 영역(SA)과 드레인 영역(DA)은 콘택홀이 된다. 이때, 채널 영역(CHA)에 위치하는 산화물층(113)의 일측 및 타측의 일부 또한 소오스 영역(SA)과 드레인 영역(DA)을 통해 각각 노출된다. 이로 인하여, 에치 스토퍼(114a, 114b, 114c)는 소오스 영역(SA), 채널 영역(CHA) 및 드레인 영역(DA)에 대응하여 각각 분리된다. 여기서, 채널 영역(CHA)의 중앙 영역 상에 위치하는 에치 스토퍼(114b)는 아일랜드 형상으로 존재하게 되고, 이와 분리된 에치 스토퍼(114a, 114c)는 하부 기판(110)의 전면에 존재하게 된다. 이후, 잔존하는 제3포토레지스트(PR3)를 제거한다.When the second and third insulating
[제4마스크 공정: 도 3, 도 14 및 도 15 참조][Fourth Mask Process: See FIGS. 3, 14, and 15]
소오스 영역(SA), 채널 영역(CHA) 및 드레인 영역(DA)을 포함하는 하부 기판(110)의 전면에 투명전극(118) 및 제4포토레지스트(PR4)를 순차적으로 적층하여 형성한다. 이때, 투명전극(118)의 일부는 소오스 영역(SA) 및 드레인 영역(DA)에 형성된 공간(콘택홀)을 채우는 형태로 형성된다. 투명전극(118)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)나 그라핀(graphene) 등과 같은 투명도전막으로 선택된다. 투명전극(118)은 이후의 공정을 통해 도 3과 같은 화소전극(Pixel)과 공통전극(Vcom)이 된다.The
하부 기판(110) 상에 제4마스크(M4)를 얼라인하고 노광 및 현상한다. 제4마스크(M4)는 포토 마스크로 선택된다. 제4마스크(M4)는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)에 대응하여 차단부(NOPN)를 갖되 채널 영역(CHA)의 중앙 영역에 대응하여 투과부(OPN)를 갖고, 투과 영역(TA)에 대응하여 투과부(OPN)와 차단부(NOPN)가 교번하는 것을 이용한다.The fourth mask M4 is aligned, exposed to light, and developed on the
제4포토레지스트(PR4)를 이용하여 투명전극(118)을 식각하면, 투명전극(118)은 소오스 영역(SA), 채널 영역(CHA), 드레인 영역(DA) 및 투과 영역(TA) 상에서 상호 분리된다. 소오스 영역(SA) 상에 위치하는 제1투명전극(118a)은 소오스전극(115a)과 산화물층(113)의 일측을 전기적으로 연결한다. 채널 영역(CHA) 상에 위치하는 제2 및 제3투명전극(118a, 118b)은 소오스전극(115a) 부분과 드레인전극(115b) 부분으로 분리된다. 드레인 영역(DA) 상에 위치하는 제2투명전극(118b)은 드레인전극(115b)과 산화물층(113)의 타측을 전기적으로 연결한다.When the
투과 영역(TA) 상에 위치하는 제2 및 제3투명전극(118b, 118c) 중 하나는 드레인전극(115b)과 전기적으로 연결된 화소전극(118b, Pixel)이 되고, 남은 하나는 공통전압라인과 전기적으로 연결된 공통전극(118c, Vcom)이 된다. 즉, 투과 영역(TA) 상에 위치하는 제2 및 제3투명전극(118b, 118c)은 화소전극(118b)과 공통전극(118c)의 핑거부가 된다. 이후, 잔존하는 제4포토레지스트(PR4)를 제거한다.One of the second and third
한편, 앞서 설명된 구조는 도 16에 도시된 바와 같이 채널 영역(CHA)에 아일랜드 형상의 구조물을 두고 그 주변(소오스 및 드레인 영역)을 패턴함으로써 채널 길이(CL)를 채널 영역(CHA)보다 더 짧게 형성할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 제1실시예는 마스크의 구조에 따라 채널 길이(CL)를 6㎛ 이하까지 구현 가능한 효과가 있다.On the other hand, in the structure described above, the channel length CL is made larger than the channel region CHA by placing an island-shaped structure in the channel region CHA and patterning the periphery (source and drain regions) as shown in FIG. 16. It can be formed short. As a result, according to the first embodiment of the present invention, the channel length CL may be implemented up to 6 μm or less depending on the structure of the mask.
<제2실시예>Second Embodiment
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀의 평면도이다.17 is a plan view of a sub pixel according to the second embodiment of the present invention.
도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀은 TN(Twisted Nematic) 모드로 구현된다. 서브 픽셀은 수직 방향(y)으로 배치된 제1데이터라인(DL1), 수평 방향(x)으로 배치된 제1게이트라인(GL1)에 의해 정의된다. 제1데이터라인(DL1)은 직선으로 배선된 형상을 갖는다.As shown in FIG. 17, the subpixel according to the second embodiment of the present invention is implemented in a twisted nematic (TN) mode. The subpixel is defined by the first data line DL1 arranged in the vertical direction y and the first gate line GL1 arranged in the horizontal direction x. The first data line DL1 has a shape that is wired in a straight line.
서브 픽셀은 제1데이터라인(DL1)과 제1게이트라인(GL1)에 연결된 박막 트랜지스터(TFT)를 갖는다. 박막 트랜지스터(TFT)의 반도체층은 산화물(Oxide)로 이루어진다. 서브 픽셀은 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극에 연결된 화소전극(Pixel)과 공통전압라인에 연결된 공통전극(Vcom)을 갖는다.The subpixel has a thin film transistor TFT connected to the first data line DL1 and the first gate line GL1. The semiconductor layer of the thin film transistor TFT is made of oxide. The subpixel has a pixel electrode Pixel connected to the drain electrode of the thin film transistor TFT and a common electrode Vcom connected to the common voltage line.
화소전극(Pixel)은 서브 픽셀의 투과 영역(TA) 내에 위치하도록 하부 기판 상에 판 형상으로 형성되는 반면 공통전극(Vcom)은 상부 기판의 전면에 판 형상으로 형성된다. 여기서, 공통전극(Vcom)은 그 형상을 보여주기 위해 평면 상에 그 일부를 도시한 것임을 참조한다.The pixel electrode Pixel is formed in a plate shape on the lower substrate to be positioned in the transmission area TA of the subpixel, while the common electrode Vcom is formed in a plate shape on the entire surface of the upper substrate. Here, the common electrode Vcom is referred to as showing a part of it on a plane to show its shape.
한편, 산화물 박막 트랜지스터를 기반으로 횡전계 모드의 액정표시장치는 아몰포스 실리콘(a-Si) 박막 트랜지스터를 기반보다 전류 이동도가 10배 이상 높기 때문에 고해상도 충전에 유리한 이점이 있다. 하지만, 종래 제안된 방식은 소오스 드레인금속을 습식 식각 시 그 하부에 위치하는 산화물이 손상되는 문제나 에치 스토퍼(Etch Stopper)를 이용함에 따라 마스크 공정의 증가(대략 6 마스크 공정 요구되었음)를 초래하였다. 또한, 종래 제안된 방식은 에치 스토퍼의 길이 증가로 채널 길이(Channel Length)를 10㎛ 이하로 구현하기 어려웠다.On the other hand, the liquid crystal display of the transverse electric field mode based on the oxide thin film transistor has an advantage of high resolution charging because the current mobility is 10 times higher than that of the amorphous silicon (a-Si) thin film transistor. However, the conventionally proposed method has caused an increase in the mask process (approximately 6 mask processes were required) due to the problem of damaging the oxide located under the wet drain metal during wet etching or the use of an etch stopper. . In addition, the conventionally proposed method has difficulty in implementing a channel length of 10 μm or less due to an increase in the length of the etch stopper.
본 발명의 제2실시예는 위와 같은 문제를 해결하기 위해, 에치 스토퍼를 사용하면서도 마스크 공정을 절감하고 또한 채널 길이를 10㎛ 이하로 구현하여 소자의 성능을 향상시킬 수 있는 구조 및 방법을 하기와 같이 제안한다.In order to solve the above problems, the second embodiment of the present invention provides a structure and method for reducing the mask process while using an etch stopper and improving the performance of the device by implementing a channel length of 10 μm or less. Suggest together.
이하, 도 17에 도시된 A1-A2 영역의 단면 구조를 기반으로 본 발명의 제2실시예를 구체화한다. 다만, TN 모드에 사용되는 공통전극(Vcom)의 경우 상부 기판 상에 형성되고 이의 구조 및 이를 형성하는 방법은 주지관용의 기술에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described based on the cross-sectional structure of the region A1-A2 shown in FIG. However, the common electrode Vcom used in the TN mode is formed on the upper substrate, and its structure and a method of forming the same correspond to techniques for the main pipe, and thus detailed description thereof will be omitted.
도 18 내지 도 29는 도 17에 도시된 A1-A2 영역의 단면 구조를 기반으로 하는 공정 흐름도들이다.18 to 29 are process flowcharts based on the cross-sectional structure of the region A1-A2 shown in FIG. 17.
[제1마스크 공정: 도 17, 도 18 내지 도 22 참조][First Mask Process: See Figs. 17, 18-22]
하부 기판(110) 상에 채널 영역(CHA)을 포함하는 박막 트랜지스터 영역(TFTA), 데이터라인 영역(DA) 및 투과 영역(TA)을 각각 정의하고, 하부 기판(110) 상에 게이트금속(111)을 형성한다. 게이트금속(111)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 이들의 합금일 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The thin film transistor region TFTA including the channel region CHA, the data line region DA, and the transmission region TA are respectively defined on the
게이트금속(111) 상에 제1절연막(112), 산화물층(113) 및 제1포토레지스트(PR1)를 순차적으로 적층하여 형성한다. 절연막(112)은 실리콘 산화막(SiOx)이나 실리콘 질화막(SiNx) 등으로 선택된다.The first insulating
하부 기판(110) 상에 제1마스크(M1)를 얼라인하고 노광 및 현상한다. 제1마스크(M1)는 하프톤 마스크로 선택된다. 제1마스크(M1)는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)에 대응하여 차단부(NOPN)를 갖고 그 주위로 반투과부(HOPN)를 가지며, 데이터라인 영역(DA) 및 투과 영역(TA)에 대응하여 풀투과부(FOPN)를 갖는 것을 이용한다. 제1마스크(M1)를 제거하고 제1포토레지스트(PR1)를 현상하면, 이는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)이 그 주변 영역보다 돌출된 형상을 갖게 된다.The first mask M1 is aligned, exposed to light, and developed on the
제1포토레지스트(PR1)를 이용하여 하부 기판(110)을 식각하고 박막 트랜지스터 영역(TFTA)만 제외하고 나머지 데이터라인 영역(DA) 및 투과 영역(TA)에 위치하는 게이트금속(111), 제1절연막(112) 및 산화물층(113)을 제거한다. 이로 인하여, 게이트금속(111), 제1절연막(112) 및 산화물층(113)은 박막 트랜지스터 영역(TFTA)에 대응되는 부분만 존재하게 된다. 박막 트랜지스터 영역(TFTA)에 대응되는 부분에 존재하는 게이트금속(111)은 박막 트랜지스터의 게이트전극이 된다.The
제1포토레지스트(PR1)를 에싱(ashing)하여 제1포토레지스트(PR1)의 단차(높이)를 낮춘다. 제1포토레지스트(PR1)를 에싱하면 이는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)만 존재하고 나머지에 해당하는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 주변 영역은 제거된다.The first photoresist PR1 is ashed to lower the level (height) of the first photoresist PR1. When the first photoresist PR1 is ashed, only the channel region CHA positioned in the center region of the thin film transistor region TFTA exists and the peripheral region of the thin film transistor region TFTA corresponding to the rest is removed.
박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)에 잔존하는 제1포토레지스트(PR1)를 이용하여 산화물층(113)을 패터닝하고 제1포토레지스트(PR1)를 제거한다. 이로써, 산화물층(113)은 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)에만 존재하게 된다. 이후, 잔존하는 제1포토레지스트(PR1)를 제거한다.The
[제2마스크 공정: 도 17, 도 23 내지 도 25 참조][Second mask process: see Figs. 17, 23-25]
산화물층(113)을 덮도록 하부 기판(110)의 전면 상에 에치 스토퍼(114)(Etch Stopper), 소오스 드레인금속(115) 및 제2포토레지스트(PR2)를 순차적으로 적층하여 형성한다. 소오스 드레인금속(115)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 이들의 합금일 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.An
하부 기판(110) 상에 제2마스크(M2)를 얼라인하고 노광 및 현상한다. 제2마스크(M2)는 포토 마스크로 선택된다. 제2마스크(M2)는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)보다 좁은 영역에 대응하여 투과부(OPN)를 갖고 데이터라인 영역(DA)을 차단하는 차단부(NOPN)를 갖고 투과 영역(TA)의 일부에 대응하여 투과부(OPN)를 갖는 것을 이용한다. 제2포토레지스트(PR2)를 이용하여 하부 기판(110)을 식각하면 소오스 드레인금속(115)은 소오스전극(115a)과 드레인전극(115b)으로 분리된다. 이후, 잔존하는 제2포토레지스트(PR2)를 제거한다.The second mask M2 is aligned, exposed to light, and developed on the
[제3마스크 공정: 도 17, 도 26 및 도 27 참조][Third Mask Process: See FIGS. 17, 26 and 27]
소오스전극(115a)과 드레인전극(115b)을 덮도록 하부 기판(110)의 전면 상에 제2절연막(116), 제3절연막(117) 및 제3포토레지스트(PR3)를 순차적으로 적층하여 형성한다. 제2절연막(116)은 실리콘 산화막(SiOx)이나 실리콘 질화막(SiNx) 등으로 선택된다. 제3절연막(117)은 제2절연막(116)과 달리 표면을 평탄화하기 위한 재료 예컨대 폴리 아크릴레이트(Pac) 등과 같은 유기막으로 선택된다.The second
하부 기판(110) 상에 제3마스크(M3)를 얼라인하고 노광 및 현상한다. 제3마스크(M3)는 포토 마스크로 선택된다. 제3마스크(M3)는 박막 트랜지스터 영역(TFTA)의 중앙 영역에 위치하는 채널 영역(CHA)보다 좁은 영역에 대응하여 차단부(NOPN)를 갖고 채널 영역(CHA)과 인접하는 소오스전극(115a)과 드레인전극(115b)에 대응하여 투과부(OPN)를 갖고 나머지 영역인 데이터라인 영역(DA) 및 투과 영역(TA)을 차단하는 차단부(NOPN)를 갖는 것을 이용한다.The third mask M3 is aligned, exposed to light, and developed on the
제3포토레지스트(PR3)를 이용하여 제2 및 제3절연막(116, 117)을 식각하면, 제3절연막(117)에는 채널 영역(CHA)의 일측에 인접하여 소오스전극(115a)의 일부를 노출하는 소오스 영역(SA)과 채널 영역(CHA)의 타측에 인접하여 드레인전극(115b)의 일부를 노출하는 드레인 영역(DA)이 형성된다. 소오스 영역(SA)과 드레인 영역(DA)은 콘택홀이 된다. 이때, 채널 영역(CHA)에 위치하는 산화물층(113)의 일측 및 타측의 일부 또한 소오스 영역(SA)과 드레인 영역(DA)을 통해 각각 노출된다. 이로 인하여, 에치 스토퍼(114a, 114b, 114c))는 소오스 영역(SA), 채널 영역(CHA) 및 드레인 영역(DA)에 대응하여 각각 분리된다. 여기서, 채널 영역(CHA)의 중앙 영역 상에 위치하는 에치 스토퍼(114b)는 아일랜드 형상으로 존재하게 되고, 이와 분리된 에치 스토퍼(114a, 114c)는 하부 기판(110)의 전면에 존재하게 된다. 이후, 잔존하는 제3포토레지스트(PR3)를 제거한다.When the second and third insulating
[제4마스크 공정: 도 17, 도 28 및 도 29 참조][Fourth Mask Process: See FIGS. 17, 28, and 29]
소오스 영역(SA), 채널 영역(CHA) 및 드레인 영역(DA)을 포함하는 하부 기판(110)의 전면에 투명전극(118) 및 제4포토레지스트(PR4)를 순차적으로 적층하여 형성한다. 이때, 투명전극(118)의 일부는 소오스 영역(SA) 및 드레인 영역(DA)에 형성된 공간(콘택홀)을 채우는 형태로 형성된다. 투명전극(118)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)나 그라핀(graphene) 등과 같은 투명도전막으로 선택된다. 투명전극(118)은 이후의 공정을 통해 도 17과 같은 화소전극(Pixel)과 공통전극(Vcom)이 된다.The
하부 기판(110) 상에 제4마스크(M4)를 얼라인하고 노광 및 현상한다. 제4마스크(M4)는 포토 마스크로 선택된다. 제4마스크(M4)는 박막 트랜지스터 영역(TFTA) 및 투과 영역(TA)에 대응하여 차단부(NOPN)를 갖고 데이터라인 영역(DA)에 대응하여 투과부(OPN)를 갖는 것을 이용한다.The fourth mask M4 is aligned, exposed to light, and developed on the
제4포토레지스트(PR4)를 이용하여 투명전극(118)을 식각하면, 투명전극(118)은 소오스 영역(SA) 및 채널 영역(CHA) 상에서 상호 분리된다. 소오스 영역(SA) 상에 위치하는 제1투명전극(118a)은 소오스전극(115a)과 산화물층(113)의 일측을 전기적으로 연결한다. 채널 영역(CHA) 상에 위치하는 제1 및 제2투명전극(118a, 118b)은 소오스전극(115a) 부분과 드레인전극(115b) 부분으로 분리된다. 드레인 영역(DA) 상에 위치하는 제2투명전극(118b)은 드레인전극(115b)과 산화물층(113)의 타측을 전기적으로 연결한다. 투과 영역(TA) 상에 위치하는 제2투명전극(118b)은 드레인전극(115b)과 전기적으로 연결된 화소전극(118b)이 된다. 이후, 잔존하는 제4포토레지스트(PR4)를 제거한다.When the
이상 본 발명은 박막 트랜지스터를 구성하는 산화물층, 소오스전극 및 드레인전극 간의 콘택 구조를 변경하여 에치 스토퍼를 이용하면서도 4 마스크 공정(종래 대비 마스크 공정의 수를 2개 절감)으로 액정표시장치를 제조할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 에치 스토퍼의 길이가 증가하더라도 마스크를 이용하여 채널 길이를 자유롭게 변경할 수 있는 액정표시장치를 제조할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 산화물 박막 트랜지스터를 기반으로 소자의 성능을 향상시킬 수 있는 액정표시장치를 제조할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can manufacture a liquid crystal display by changing the contact structure between the oxide layer, the source electrode, and the drain electrode constituting the thin film transistor while using an etch stopper (four mask processes compared to conventional methods). It can be effective. In addition, the present invention has the effect of manufacturing a liquid crystal display device that can freely change the channel length using a mask even if the length of the etch stopper increases. In addition, the present invention has the effect of manufacturing a liquid crystal display device that can improve the performance of the device based on the oxide thin film transistor.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above may be modified in other specific forms by those skilled in the art without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. In addition, the scope of the present invention is shown by the claims below, rather than the above detailed description. In addition, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
130: 타이밍제어부 140: 게이트구동부
150: 데이터구동부 160: 액정패널
170: 백라이트유닛 110: 하부 기판
DA: 데이터라인 영역 CHA: 채널 영역
TFTA: 박막 트랜지스터 영역 TA: 투과 영역
113: 산화물층 Pixel, 1, 118b: 화소전극
Vcom, 2, 118c: 공통전극 M1 ~ M4: 제1 내지 제4마스크
PR1 ~ PR4: 제1 내지 제4포토레지스트130: timing controller 140: gate driver
150: data driver 160: liquid crystal panel
170: backlight unit 110: lower substrate
DA: data line area CHA: channel area
TFTA: thin film transistor region TA: transmission region
113: oxide layer Pixel, 1, 118b: pixel electrode
Vcom, 2, 118c: common electrodes M1 to M4: first to fourth masks
PR1 to PR4: first to fourth photoresist
Claims (12)
상기 하부 기판 상에 형성된 게이트전극, 상기 게이트전극 상에 형성된 제1절연막, 상기 제1절연막 상에 형성된 산화물층, 상기 산화물층 상에 형성되고 상기 산화물층의 중앙 영역에 아일랜드 형상으로 위치하는 채널 영역 부분과 상기 산화물층의 일측과 타측으로 분리된 소오스 드레인 영역 부분을 포함하는 에치 스토퍼, 상기 산화물층의 일측과 타측으로 분리된 주변 부분의 에치 스토퍼 상에 형성된 소오스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터 상에 형성되고 상기 산화물층의 일측과 상기 소오스전극의 일부 및 상기 산화물층의 타측과 상기 드레인전극의 일부를 노출하는 제2절연막;
상기 제2절연막 상에 형성되고 상기 산화물층의 일측과 상기 소오스전극의 일부 및 상기 산화물층의 타측과 상기 드레인전극의 일부를 노출하는 제3절연막; 및
상기 제3절연막 상에 형성되고 상기 산화물층의 일측과 상기 소오스전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제1투명전극, 상기 제1투명전극과 분리되며 상기 산화물층의 타측과 상기 드레인전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제2투명전극을 갖는 투명전극을 포함하고,
상기 산화물층은 상기 게이트전극 및 상기 제1절연막보다 작게 패턴되어 돌출된 형태로 존재하는 액정표시장치.
Lower substrate;
A gate electrode formed on the lower substrate, a first insulating film formed on the gate electrode, an oxide layer formed on the first insulating film, a channel region formed on the oxide layer and positioned in an island shape in a central region of the oxide layer A thin film transistor including an etch stopper including a portion and a source drain region portion separated from one side and the other side of the oxide layer, and a source electrode and a drain electrode formed on an etch stopper of a peripheral portion separated from one side and the other side of the oxide layer. ;
A second insulating layer formed on the thin film transistor and exposing one side of the oxide layer, a portion of the source electrode, another side of the oxide layer, and a portion of the drain electrode;
A third insulating layer formed on the second insulating layer and exposing one side of the oxide layer, a portion of the source electrode, the other side of the oxide layer, and a portion of the drain electrode; And
A first transparent electrode formed on the third insulating layer and electrically connected to one side of the oxide layer and a portion of the source electrode, and separated from the first transparent electrode, and electrically connecting the other side of the oxide layer and a part of the drain electrode; Including a transparent electrode having a second transparent electrode connected to,
And the oxide layer is formed to protrude in a pattern smaller than that of the gate electrode and the first insulating layer.
상기 투명전극은
투과 영역 상에서 상기 제2투명전극과 이격하며 구분된 제3투명전극을 포함하고,
상기 제2투명전극은 화소전극으로 정의되고, 상기 제3투명전극은 공통전극으로 정의되며, 상기 화소전극과 상기 공통전극은 비중첩하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
The transparent electrode
A third transparent electrode spaced apart from the second transparent electrode on the transmission region and separated;
And the second transparent electrode is defined as a pixel electrode, the third transparent electrode is defined as a common electrode, and the pixel electrode and the common electrode are non-overlapping.
상기 제2투명전극은 화소전극으로 정의되고, 상기 화소전극과 전계를 형성하는 공통전극은 상기 하부 기판과 합착되는 상부 기판 상에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
And the second transparent electrode is defined as a pixel electrode, and a common electrode forming an electric field with the pixel electrode is formed on an upper substrate bonded to the lower substrate.
상기 박막 트랜지스터 상에 형성되고 상기 산화물층의 일측과 상기 소오스전극의 일부 및 상기 산화물층의 타측과 상기 드레인전극의 일부를 노출하는 제2절연막 및 제3절연막을 형성하는 단계; 및
상기 제3절연막 상에 형성되고 상기 산화물층의 일측과 상기 소오스전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제1투명전극, 상기 제1투명전극과 분리되며 상기 산화물층의 타측과 상기 드레인전극의 일부를 전기적으로 연결하는 제2투명전극을 갖는 투명전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 산화물층은 상기 게이트전극 및 상기 제1절연막보다 작게 패턴되어 돌출된 형태로 존재하는 액정표시장치의 제조방법.
A gate electrode formed on a lower substrate, a first insulating film formed on the gate electrode, an oxide layer formed on the first insulating film, and a channel region portion formed on the oxide layer and positioned in an island shape in a central region of the oxide layer. And an etch stopper including a source drain region portion separated into one side and the other side of the oxide layer, and a thin film transistor including a source electrode and a drain electrode formed on an etch stopper of a peripheral portion separated into one side and the other side of the oxide layer. Forming;
Forming a second insulating layer and a third insulating layer formed on the thin film transistor and exposing one side of the oxide layer, a portion of the source electrode, another side of the oxide layer, and a portion of the drain electrode; And
A first transparent electrode formed on the third insulating layer and electrically connected to one side of the oxide layer and a portion of the source electrode, and separated from the first transparent electrode, and electrically connecting the other side of the oxide layer and a part of the drain electrode; Forming a transparent electrode having a second transparent electrode connected thereto;
And the oxide layer is formed to be protruded to be smaller than the gate electrode and the first insulating layer.
상기 투명전극은
투과 영역 상에서 상기 제2투명전극과 이격하며 구분된 제3투명전극을 포함하고,
상기 제2투명전극은 화소전극으로 정의되고, 상기 제3투명전극은 공통전극으로 정의되며, 상기 화소전극과 상기 공통전극은 비중첩하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
The method of claim 4, wherein
The transparent electrode
A third transparent electrode spaced apart from the second transparent electrode on the transmission region and separated;
And the second transparent electrode is defined as a pixel electrode, the third transparent electrode is defined as a common electrode, and the pixel electrode and the common electrode are non-overlapping.
상기 제2투명전극은 화소전극으로 정의되고, 상기 화소전극과 전계를 형성하는 공통전극은 상기 하부 기판과 합착되는 상부 기판 상에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
The method of claim 4, wherein
And the second transparent electrode is defined as a pixel electrode, and a common electrode forming an electric field with the pixel electrode is formed on an upper substrate bonded to the lower substrate.
상기 박막 트랜지스터를 형성하는 단계는
상기 하부 기판 상에 채널 영역을 포함하는 박막 트랜지스터 영역, 데이터라인 영역 및 투과 영역을 각각 정의하고, 상기 하부 기판 상에 게이트금속, 상기 제1절연막, 상기 산화물층 및 제1포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계와,
상기 하부 기판 상에 제1마스크를 얼라인하고 상기 박막 트랜지스터 영역 상에서 아일랜드 형태를 갖도록 상기 제1포토레지스트를 노광 및 현상하고 상기 제1포토레지스트를 이용하여 상기 게이트금속, 상기 제1절연막 및 상기 산화물층을 아일랜드 형상으로 형성하는 단계와,
상기 산화물층을 덮도록 상기 하부 기판 상에 에치 스토퍼, 소오스 드레인금속 및 제2포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계와,
상기 하부 기판 상에 제2마스크를 얼라인하고 상기 제2포토레지스트를 노광 및 현상하고 상기 제2포토레지스트를 이용하여 상기 소오스 드레인금속을 상기 채널 영역을 기준으로 분리하고 상기 소오스전극 및 상기 드레인전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
The method of claim 4, wherein
Forming the thin film transistor is
A thin film transistor region, a data line region, and a transmission region including channel regions are respectively defined on the lower substrate, and a gate metal, the first insulating layer, the oxide layer, and a first photoresist are sequentially formed on the lower substrate. To do that,
The first photoresist is exposed and developed to align a first mask on the lower substrate and have an island shape on the thin film transistor region, and the gate metal, the first insulating layer, and the oxide using the first photoresist. Forming the layer into an island shape,
Sequentially forming an etch stopper, a source drain metal, and a second photoresist on the lower substrate to cover the oxide layer;
Aligning the second mask on the lower substrate, exposing and developing the second photoresist, and separating the source drain metal based on the channel region using the second photoresist, wherein the source electrode and the drain electrode Method of manufacturing a liquid crystal display device comprising the step of forming a.
상기 제2절연막 및 상기 제3절연막을 형성하는 단계는
상기 소오스전극 및 상기 드레인전극을 덮도록 상기 하부 기판 상에 상기 제2절연막, 상기 제3절연막 및 제3포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계와,
상기 하부 기판 상에 제3마스크를 얼라인하고 상기 제3포토레지스트를 노광 및 현상하고 상기 제3포토레지스트를 이용하여 상기 채널 영역의 중앙에 아일랜드 형상의 구조물을 형성함과 동시에 상기 아일랜드 형상의 구조물의 일측과 타측으로 상기 산화물층, 상기 소오스전극 및 상기 드레인전극의 일부를 노출하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
Forming the second insulating film and the third insulating film is
Sequentially forming the second insulating film, the third insulating film, and a third photoresist on the lower substrate to cover the source electrode and the drain electrode;
Aligning a third mask on the lower substrate, exposing and developing the third photoresist, and forming an island-shaped structure in the center of the channel region using the third photoresist, and at the same time, the island-shaped structure And exposing a portion of the oxide layer, the source electrode, and the drain electrode to one side and the other side of the liquid crystal display device.
상기 투명전극을 형성하는 단계는
상기 제3절연막을 덮도록 상기 하부 기판 상에 상기 투명전극 및 제4포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계와,
상기 하부 기판 상에 제4마스크를 얼라인하고 상기 제4포토레지스트를 노광 및 현상하고 상기 제4포토레지스트를 이용하여 상기 투명전극을 분리하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
The method of claim 8,
Forming the transparent electrode
Sequentially forming the transparent electrode and the fourth photoresist on the lower substrate to cover the third insulating layer;
And aligning a fourth mask on the lower substrate, exposing and developing the fourth photoresist, and separating the transparent electrode by using the fourth photoresist.
상기 투명전극을 분리하는 단계는
소오스 영역을 통해 노출된 상기 산화물층의 일측과 상기 소오스전극을 전기적으로 연결하는 제1투명전극, 상기 드레인 영역을 통해 노출된 상기 산화물층의 타측과 상기 드레인전극을 전기적으로 연결하는 제2투명전극 및 상기 투과 영역 상에서 상기 제2투명전극과 이격 구분된 제3투명전극으로 구분되도록 상기 투명전극을 분리하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
The method of claim 9,
Separating the transparent electrode
A first transparent electrode electrically connecting one side of the oxide layer exposed through the source region and the source electrode, and a second transparent electrode electrically connecting the other side of the oxide layer exposed through the drain region and the drain electrode And separating the transparent electrode to be divided into a third transparent electrode spaced apart from the second transparent electrode on the transmission area.
상기 박막 트랜지스터의 채널 길이는 상기 채널 영역보다 더 짧은 액정표시장치.
The method of claim 1,
And a channel length of the thin film transistor is shorter than that of the channel region.
상기 에치 스토퍼의 채널 영역 부분 상에 위치하는 소오스 드레인금속과 상기 소오스 드레인 금속 상에 위치하는 제3절연막은 동일한 아일랜드 형상을 갖는 액정표시장치.
The method of claim 1,
And a source drain metal disposed on the channel region of the etch stopper and a third insulating layer disposed on the source drain metal having the same island shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130070794A KR102061873B1 (en) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Liquid Crystal Display Device and Manufacturing Method the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130070794A KR102061873B1 (en) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Liquid Crystal Display Device and Manufacturing Method the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140147955A KR20140147955A (en) | 2014-12-31 |
KR102061873B1 true KR102061873B1 (en) | 2020-01-03 |
Family
ID=52676477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130070794A Active KR102061873B1 (en) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Liquid Crystal Display Device and Manufacturing Method the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102061873B1 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080001181A (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Array substrate for liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
KR101264789B1 (en) * | 2006-06-30 | 2013-05-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | An array substrate for in plan switching LCD and method of fabricating of the same |
US7636135B2 (en) * | 2006-09-11 | 2009-12-22 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd | TFT-LCD array substrate and method for manufacturing the same |
KR101921164B1 (en) * | 2011-07-27 | 2018-11-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method of fabricating array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device |
KR101955992B1 (en) * | 2011-11-17 | 2019-03-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device and method for fabricating the same |
-
2013
- 2013-06-20 KR KR1020130070794A patent/KR102061873B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140147955A (en) | 2014-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107077807B (en) | Display device substrate, manufacturing method of display device substrate, and display device using the same | |
KR101942850B1 (en) | Liquid crystal display and method of fabricating the same | |
KR102347665B1 (en) | Display apparatus and method of manufacturing the same | |
KR20180118191A (en) | Display devices, modules, and electronic devices | |
US20130286300A1 (en) | Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing the Same | |
US9001297B2 (en) | Third metal layer for thin film transistor with reduced defects in liquid crystal display | |
EP3015916A1 (en) | Display panel and method of manufacturing the same | |
KR20140047465A (en) | Liquid crystal display device having minimized bezzel | |
KR20140004887A (en) | Method for manufacturing liquid crystal display device | |
US20110051055A1 (en) | Organic light emitting diode display and driving method thereof | |
WO2014097925A1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR102063987B1 (en) | Liquid Crystal Display Device | |
JPWO2017213175A1 (en) | Display device with touch panel and method of manufacturing display device with touch panel | |
KR20160080741A (en) | Thin Film Transistor Substrate and Display Device Using the Same | |
KR20150137218A (en) | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same | |
KR102129500B1 (en) | Liquid crystal display panel | |
KR102061873B1 (en) | Liquid Crystal Display Device and Manufacturing Method the same | |
KR101899089B1 (en) | Liquid Crystal Display Device | |
KR101951298B1 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR102167137B1 (en) | Liquid Crystal Display Device and Manufacturing Method the same | |
KR20110118318A (en) | LCD Display | |
KR102016569B1 (en) | Liquid Crystal Display Device and Manufacturing Method the same | |
KR102510147B1 (en) | Liquid crystal display and manufacturing method of the same | |
KR102430578B1 (en) | Display Device and Method of Manufacturing the same | |
KR20120002048A (en) | LCD and its manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20130620 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20180417 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20130620 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20190618 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20191219 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20191226 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20191227 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20221115 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20241118 Start annual number: 6 End annual number: 6 |