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KR100296554B1 - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR100296554B1
KR100296554B1 KR1019990009420A KR19990009420A KR100296554B1 KR 100296554 B1 KR100296554 B1 KR 100296554B1 KR 1019990009420 A KR1019990009420 A KR 1019990009420A KR 19990009420 A KR19990009420 A KR 19990009420A KR 100296554 B1 KR100296554 B1 KR 100296554B1
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Abstract

절연 기판 위에 게이트선 및 게이트선으로부터 수직한 방향으로 게이트선 가지가 연장되어 있다. 또한, 게이트선과 평행하게 공통 전극선이 형성되어 있고, 공통 전극선과 게이트선 사이에서 공통 전극선으로부터 수직한 방향으로 공통 전극선 가지가 연장되어 있다. 게이트 절연막이 전면에 형성되어 있고, 그 위에는 게이트선 가지와 평행하게 제1 데이터 배선이 형성되어 있으며, 게이트선 가지 위에는 반도체층이 형성되어 있다. 제1 데이터선을 제2 데이터선이 덮고 있고, 제2 데이터선으로부터 소스 전극이 연장되어 반도체층의 한쪽 가장자리와 중첩되어 있으며, 소스 전극과 분리된 채 드레인 전극이 반도체층의 가장자리와 중첩되어 있다. 화소 전극선은 드레인 전극으로부터 전단 화소쪽으로 연장되어 전단 화소의 게이트선 가지를 따라 중첩되어 있어서 화소 전극선과 게이트선 가지 사이에는 유지 용량이 형성된다. 보호막이 전면에 형성되어 있고, 보호막 위에는 다수의 화소 전극 및 다수의 공통 전극이 게이트선과 나란하게 화소의 단축 방향으로 형성되어 있는데, 이 화소 전극 및 공통 전극은 각각 화소 전극선 및 공통 전극선 가지과 전기적으로 연결된다. 이처럼, 유지 용량이 화소의 장축 방향으로 형성된 화소 전극선과 게이트선 가지를 중첩시켜 형성하면, 개구율이 향상된다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{liquid crystal displays and manufacturing method thereof}
본 발명은 한 기판에 공통 전극 및 화소 전극이 모두 형성되어 있는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 하나의 기판 내에 화소 전극 및 공통 전극이 동시에 형성되어 있는 액정 표시 장치의 경우, 공통 전극은 화소부 내에 데이터선과 나란한 방향으로 형성되어 있는 다수개가 형성되어 있고, 화소 전극은 공통 전극과 서로 번갈아 배열되도록 다수개가 형성되어 있다. 또한, 게이트선과 나란한 공통 전극선이 다수의 공통 전극을 하나로 연결하고 있고, 공통 전극선과 중첩되는 화소 전극선이 다수의 화소 전극을 하나로 연결하고 있으며 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 연결되어 있다. 중첩되는 공통 전극선과 화소 전극선 사이에서 유지 용량이 형성된다.
이러한 독립 배선 방식의 액정 표시 장치는 공통 전극선이 화소의 단축 방향으로 형성되므로 충분한 유지 용량을 형성하기 위하여는 공통 전극선의 폭을 넓게 가져가야 할 뿐 아니라, 화소부 내에 불투명한 공통 전극 및 화소 전극이 위치하고 있으므로, 개구율이 낮고 이에 따라 투과율 및 휘도가 낮다. 또한, 공통 전극이 데이터선과 나란하게 화소의 장축 방향으로 형성되어 있으므로, 데이터선과 그 인접한 최외각 공통 전극 사이에서 전위차가 유발되어 측면 크로스 토크(cross-talk)가 발생되며, 데이터선과 화소 전극의 커플링(coupling)을 최소화하기 위해 최외각 공통 전극의 두께를 넓게 가져가야 하므로 개구율이 저하된다. 또한, 공통 전극선과 게이트선이 같은 층에 나란히 형성되어 있으므로, 공정상 이격시킬 수 있는 최소 거리로 이격하여 형성한다 하더라도 개구율이 상당히 저하된다.
본 발명의 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 표시 장치의 개구율을 향상시키는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 측면 크로스토크를 줄이는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고,
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 IIa-IIa'선, IIb-IIb' 선, IIc-IIc' 선, IId-IId' 및 IIe-IIe' 선 각각에 대한 단면도이고,
도 3, 도 5, 도 7, 도 9 및 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 공정 순서에 따라 나타낸 평면도이고,
도 4a 내지 도 4e, 도 6a 내지 도 6e, 도 8a 내지 도 8e, 도 10a 내지 도 10e 및 도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 공정 순서에 따라 나타낸 단면도이고,
도 13a 내지 도 13f는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 공정 순서에 따라 나타낸 평면도이다.
이러한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 드레인 전극으로부터 연장된 화소 전극선과 전단 화소의 게이트선으로부터 연장된 가지를 중첩시켜 유지 용량을 형성하는 전단 게이트 방식을 횡전계 액정 표시 장치에 적용한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 절연 기판 위에 가로 방향으로 서로 나란하게 형성되어 있는 다수의 게이트선 및 각각의 게이트선으로부터 수직하게 연장되어 있는 게이트선 가지를 포함하는 게이트 배선, 게이트선과 나란하게 번갈아 형성되어 있는 다수의 공통 전극선 및 각각의 공통 전극선으로부터 게이트선 방향으로 수직하게 연장되며 게이트선 가지와 평행하게 마주보는 공통 전극선 가지를 포함하는 공통 전극 배선, 게이트 배선 및 공통 전극 배선을 덮는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 게이트 배선의 일부와 중첩하는 반도체층, 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 게이트선 및 공통 전극선과 교차하여 다수의 화소를 정의하는 다수의 데이터선, 각각의 데이터선으로부터 연장되어 반도체층의 가장자리와 중첩되는 소스 전극, 반도체층의 가장자리와 중첩되며 소스 전극과 분리되어 있는 드레인 전극 및 드레인 전극으로부터 세로 방향으로 연장되어 전단 화소의 게이트선 가지와 중첩되어 유지 용량을 형성하는 화소 전극선을 포함하는 데이터 배선, 게이트선과 나란하게 형성되어 있으며 화소 전극선과 각각 전기적으로 연결되어 있는 다수의 화소 전극, 및 화소 전극과 나란하게 교대로 형성되어 있으며 상기 공통 전극선과 전기적으로 연결되어 있는 다수의 공통 전극을 포함한다.
이때, 화소 전극 및 공통 전극은 투명한 ITO와 같은 투명 도전 물질 또는 불투명한 금속으로 형성되어 있을 수 있다.
또한, 데이터선 하부에 데이터선보다 선폭이 좁은 보조 데이터선이 형성되어 있을 수 있으며, 이 보조 데이터선은 0.4∼0.8μm의 선폭을 가지는 것이 바람직하다.
공통 전극선 가지에서 게이트 전극선 가지 쪽으로 게이트선에 평행하게 연장된 연장부를 더 포함할 수 있는데, 이 연장부는 게이트선과 인접하며 다수의 화소 전극 중 최외곽에 위치한 화소 전극과 게이트선 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 절연 기판 위에 제1 금속막을 증착하고, 제1 금속막을 식각하여 게이트선 및 게이트선으로부터 수직한 방향으로 연장된 게이트선 가지 및 게이트선과 나란하게 마주보는 공통 전극선 및 공통 전극선으로부터 수직하게 게이트선 쪽으로 연장된 공통 전극선 가지를 형성한다. 다음, 게이트 절연막, 비정질 규소막 및 도핑된 비정질 규소막을 증착하고, 도핑된 비정질 규소막 및 비정질 규소막을 패터닝하여 반도체층을 형성한다. 반도체층 및 게이트 절연막 위에 제2 금속막을 증착하고, 제2 금속막을 식각하여 게이트선 및 공통 전극선과 교차하는 제1 데이터선을 형성한 다음, 제1 데이터선 및 반도체층 및 게이트 절연막을 덮는 제3 금속막을 증착한다. 제3 금속막을식각하여 제1 데이터선을 따라 상부에 위치하는 제2 데이터선, 이 제2 데이터선으로부터 연장되어 반도체층과 중첩하는 소스 전극, 소스 전극과 분리되는 형태로 반도체층과 중첩하는 드레인 전극, 드레인 전극으로부터 인접한 공통 전극선을 지나는 방향으로 연장되어 전단 화소의 공통 전극선과 중첩되는 화소 전극선을 형성한다. 그 위에 보호막을 증착하고, 보호막 및 게이트 절연막을 식각하여 공통 전극선과 화소 전극선을 각각 드러내는 다수의 제1 및 제2 접촉구를 형성하고, 투명 도전막을 증착한 다음, 이 투명 도전막을 식각하여 제1 및 제2 접촉구를 통해 각각 공통 전극선 및 화소 전극선과 각각 접촉하며 가로 방향으로 놓인 다수의 공통 전극 및 화소 전극을 형성한다.
공통 전극 및 화소 전극을 덮는 배향막을 도포하고, 이 배향막을 공통 전극 및 화소 전극과 나란한 방향으로 러빙할 수 있다.
제1 데이터선은 개구율을 향상시키기 위해 4∼8μm 폭으로 형성하는 것이 좋다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2a 내지 도 2c를 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 2a내지 도 2c는 도 1의 IIa-IIa'선, IIb-IIb' 선, IIc-IIc' 선, IId-IId' 및 IIe-IIe' 선 각각에 대한 단면도이다.
도 1 및 도 2a 내지 도 2c에 도시한 바와 같이, 절연 기판(10) 위에는 크롬막(Cr)/알루미늄-네오디뮴막(AlNd)막의 이중 금속막(111; 112, 121; 122, 131; 132, 141; 142, 151; 152) 구조로 게이트 배선(110, 120, 150) 및 공통 배선(130, 140)이 형성되어 있다.
이를 좀 더 자세히 살펴보면, 게이트 배선(110, 120, 150)은 가로 방향으로 형성되어 있는 게이트선(110), 게이트선(110)의 끝에 형성되어 있으며 외부로부터 주사 신호를 전달받기 위한 게이트 패드(150) 및 게이트선(110)으로부터 수직한 방향으로 연장되어 있는 게이트선 가지(120)로 이루어져 있다. 또한, 공통 배선(130, 140)은 게이트선(110)과 평행하게 형성되어 있는 공통 전극선(130), 그리고 공통 전극선(130)과 게이트선(110) 사이에서 공통 전극선(130)으로부터 수직한 방향으로 연장된 공통 전극선 가지(140)로 이루어져 있다.
이러한 게이트 배선(110, 120, 150)과 공통 배선(130, 140) 위에는 4,500Å 정도 두께의 게이트 절연막(20)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(20) 위에는 크롬막(Cr)/알루미늄-네오디뮴막(AlNd)의 이중막(411;412, 421;422) 구조의 제1 데이터 배선(410, 420)과 반도체층(311)이 형성되어 있다. 반도체층(311)은 게이트선 가지(120)의 끝 부분 상부의 게이트 절연막(20) 위에 형성되어 있으며, 제1 데이터선(410)이 게이트선 가지(120)과 평행하게 세로 방향으로 형성되어 있다. 제1 데이터선(410)의 끝에는 제1 데이터 패드(420)가 형성되어 있다.
제1 데이터선(410) 및 제1 데이터 패드(420) 상부 및 게이트 절연막(20) 위에는 크롬막으로 제2 데이터선(510), 소스 전극(520), 드레인 전극(530), 화소 전극선(540), 제2 데이터 패드(550) 등의 제2 데이터 배선(510, 520, 530, 540, 550)이 형성되어 있다. 제2 데이터선(510)과 제2 데이터 패드(550)는 제1 데이터선(410)과 제1 데이터 패드(420)를 덮는 형태로 그 상부에 형성되어 있고, 제2 데이터선(510)으로부터 연장된 소스 전극(520)이 반도체층(311)의 한쪽 가장자리와 중첩되어 있으며, 소스 전극(520)의 반대쪽에서 드레인 전극(530)이 반도체층(311)의 다른쪽 가장자리와 중첩되어 있다. 소스 및 드레인 전극(520, 530)과 반도체층(311)의 사이에는 두 층간의 전기적 접촉 특성을 향상시키기 위한 오믹 접촉층(321)이 형성되어 있다. 또한, 화소 전극선(540)은 드레인 전극(530)으로부터 전단 화소쪽으로 연장되어 있는데, 전단 화소의 게이트선 가지(120)를 따라 중첩되어 있어서 화소 전극선(540)과 게이트선 가지(120) 사이에는 유지 용량이 형성된다.
제2 데이터 배선(510, 520, 530, 540, 550)과 반도체층(311) 위에는 약 2,000Å 두께의 질화 규소막(SiNx)인 보호막(30)이 덮여 있다. 보호막(30)에는 화소 전극선(540)을 드러내는 다수의 접촉구(C1)와 제2 데이터 패드(550)를 드러내는 접촉구(C4)가 뚫려 있다. 또한, 보호막(30), 게이트 절연막(20) 및 게이트패드(150)의 상부막(152)이 제거되어 게이트 패드(150)의 하부막(151)을 드러내는 접촉구(C3), 그리고 보호막(30), 게이트 절연막(20) 및 공통 전극선 가지(140)의 상부막(142)이 제거되어 공통 전극선 가지(140)의 하부막(141)을 드러내는 다수의 접촉구(C2)가 형성되어 있다.
보호막(30) 위에는 다수의 화소 전극(610), 다수의 공통 전극(620), 게이트 패드 접촉 패턴(630) 및 데이터 패드 접촉 패턴(640)이 형성되어 있다. 다수의 화소 전극(610)은 게이트선(110)과 나란하게 화소의 단축 방향으로 형성되어 있으며, 화소 전극선(540)을 드러내는 다수의 접촉구(C1)를 통해 각각 화소 전극선(540)과 접촉한다. 다수의 공통 전극(620)은 화소 전극(610)과 나란하게 형성되어 있고, 화소 전극(610)과 번갈아 배열되어 있으며, 공통 전극선 가지(140)의 하부막(141)을 드러내는 다수의 접촉구(C2)를 통해 각각 공통 전극선 가지(141)와 접촉한다. 또한, 게이트 패드 접촉 패턴(630)과 데이터 패드 접촉 패턴(640)은 접촉구(C3, C4)를 통해 각각 게이트 패드(150)의 하부막(151) 및 제2 데이터 패드(550)와 접촉한다.
한편, 균일한 액정의 회전을 유발시키기 위해 공통 전극(620) 및 화소 전극(610)은 게이트선(110)으로부터 5°∼45°기울여 형성하는 것도 가능하다.
이러한 액정 표시 장치의 구조의 가장 큰 장점은 개구율이 향상된다는 점인데, 이는 화소 전극선(540)과 게이트선 가지(120)가 화소의 장축을 따라 길게 중첩되어 있어서 그 폭을 좁게 형성하여도 화소의 단축 방향에 화소 전극선 및 공통 전극선을 두는 종래의 구조에서와 동일한 크기의 유지 용량을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 화소 전극(610)과 공통 전극(620)이 투명한 도전 물질로 형성되어 있기 때문이기도 하다. 이외에도, 화소 전극(610)과 공통 전극(620)이 단축 방향으로 형성되어 있어서 화소의 러빙도 단축 방향으로 실시하게 되므로 제1 및 제2 데이터선(410, 510)과 인접한 게이트선 가지(120) 또는 공통 전극선 가지(140) 사이에서 발생하는 전위차에 의한 액정의 비이상 구동이 미비하게 나타나기 때문에, 측면 크로스토크(cross-talk)가 사라지는 효과가 있고, 화소 전극(610)과 공통 전극(620) 사이에 절연막이 존재하지 않으므로 구동 전압이 감소하게 되어 전극 간격을 넓힐 수 있으며, 축적되는 잔류 전압의 양이 줄어 잔상 제거에 효과가 있다. 또한, 게이트 및 데이터 패드부가 크롬막/ITO막 구조로 되어 있으므로, 패드부의 신뢰성이 확보된다.
그러면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도 3 내지 도 12e를 참고로 하여 설명한다.
도 3, 도 5, 도 7, 도 9 및 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 공정 순서에 따라 나타낸 평면도이고, 도 4a 내지 도 4e, 도 6a 내지 도 6e, 도 8a 내지 도 8e, 도 10a 내지 도 10e 및 도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 공정 순서에 따라 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 3 및 도 3의 IVa-IVa', IVb-IVb', IVc-IVc' 및 IVd-IVd' 선에 대한 단면도인 도 4a 내지 도 4d에 도시한 바와 같이, 절연 기판(10) 위에 크롬막(Cr) 및알루미늄-네오디뮴막(AlNd) 등의 금속막을 각각 500Å, 2,500 Å 정도의 두께로 증착하고 제1 마스크를 이용하여 식각하여, 가로 방향으로 뻗은 게이트선(110), 게이트선(110)의 끝에 형성되어 있는 게이트 패드(150), 게이트선(110)과 나란하게 뻗은 공통 전극선(130), 게이트선(110)과 공통 전극선(130) 사이에 형성되어 있으며 각각 게이트선(110)과 공통 전극선(130)으로부터 수직 방향으로 뻗어나온 게이트선 가지(110)와 공통 전극선 가지(140) 등을 형성한다. 이때, 몰리브덴-텅스텐(MoW) 등과 같은 저저항 단일 금속막을 이용할 수도 있다.
다음, 질화규소막(SiNx)(20), 비정질 규소막(310) 및 n+로 도핑된 비정질 규소막(320)의 삼층막을 연속하여 각각 4,500Å, 2,000Å, 500Å 정도의 두께로 증착한다.
도 5 및 도 5의 VIa-VIa', VIb-VIb', VIc-VIc' 및 VId-VId' 선에 대한 단면도인 도 6a 내지 도 6d에 도시한 바와 같이, 비정질 규소막(310)과 도핑된 비정질 규소막(320)을 제2 마스크를 이용하여 식각하여 박막 트랜지스터가 형성될 게이트선 가지(120)의 끝부분에 반도체 패턴을 형성하고, 나머지 부분은 모두 제거한다.
다음, 도 7 및 도 7의 VIIIa-VIIIa', VIIIb-VIIIb', VIIIc-VIIIc', VIIId-VIIId' 및 VIIIe-VIIIe' 선에 대한 단면도인 도 8a 내지 도 8e에 도시한 바와 같이, 크롬막(Cr)/알루미늄-네오디뮴막(AlNd)의 이중막을 각각 500Å, 2,500Å 정도의 두께로 증착하고 제3 마스크를 이용하여 식각하여 게이트선 가지(120)와 인접한 세로방향의 제1 데이터선(410)을 형성하고, 제1 데이터선(410)의 끝에 제1 데이터 패드(420)를 형성한다. 이때, 제1 데이터선(410)의 선폭은 4∼8μm 정도로 얇게 형성한다.
도 9 및 도 9의 Xa-Xa', Xb-Xb', Xc-Xc', Xd-Xd' 및 Xe-Xe' 선에 대한 단면도인 도 10a 내지 도 10e에 도시한 바와 같이, 크롬막을 500Å정도의 두께로 증착하고 제4 마스크를 이용하여 식각하여, 제1 데이터선(410) 보다 넓은 선폭을 가지며 제1 데이터선(410) 상부에 위치하는 제2 데이터선(510), 제2 데이터선(510)으로부터 연장되어 반도체 패턴의 도핑된 비정질 규소층(321)의 한쪽 가장자리와 접촉하는 소스 전극(520), 소스 전극(530)의 반대쪽에서 도핑된 비정질 규소층(321)과 접촉하는 드레인 전극(530) 및 드레인 전극(530)으로부터 전단 화소쪽으로 세로 방향으로 연장되어 게이트선 가지(120)와 중첩되는 화소 전극선(540)을 형성한다.
다음, SiNx막을 2,000Å의 두께로 증착하여 전면에 보호막(30)을 형성한다.
도 11 및 도 12의 XIIa-XIIa', XIIb-XIIb', XIIc-XIIc', XIId-XIId' 및 XIIe-XIIe' 선에 대한 단면도인 도 12a 내지 도 12e에 도시한 바와 같이, 제5 마스크를 이용하여 화소 전극선(540), 공통 전극선 가지(140), 게이트 패드(150) 및 제2 데이터 패드(550) 상부의 보호막(30) 및/또는 게이트 절연막(20)을 제거한 다음, 공통 전극선 가지(140)와 게이트 패드(150) 상부의 알루미늄-크롬막(152)은 후속 공정인 ITO 와의 접촉을 용이하기 위해 식각하여 제거하여, 화소 전극선(540), 공통 전극선 가지(140)의 하부 크롬막(141), 게이트 패드(150)의 하부 크롬막(151) 및제2 데이터 패드(550)를 드러내는 접촉구(C1, C2, C3, C4, C5)를 각각 형성한다. 이때, 화소 전극선(540) 상부와 공통 전극선 가지(140) 상부에 형성되는 접촉구(C1, C2)는 다수개로 형성한다.
마지막으로, 도 1 및 도 2a 내지 도 2c에서 도시한 바와 같이, 투명한 도전 물질인 ITO (indium-tin-oxide)를 보호막(30) 위에 증착하고 제6 마스크를 이용하여 식각하여, 게이트선(110)과 나란하게 화소의 단축 방향으로 형성되어 있으며 접촉구(C1)를 통해 각각 화소 전극선(540)과 접촉되는 다수의 화소 전극(610), 다수의 화소 전극(610)과 나란하게 번갈아 배열되어 있으며 접촉구(C2)를 통해 각각 공통 전극선 가지(140)의 하부막(141)과 접촉되는 다수의 공통 전극(620), 접촉구(C3)를 통해 각각 게이트 패드(150)의 하부막(151)과 접촉하는 게이트 패드 접촉 패턴(630) 및 접촉구(C4)를 통해 제2 데이터 패드(550)와 접촉하는 데이터 패드 접촉 패턴(640)을 형성한다.
도시하지는 않았지만, 이러한 공정 단계 이후 액정을 배향하기 위한 배향막을 도포하고 제1 데이터선(410), 제2 데이터선(510), 게이트선 가지(120) 및 공통 전극선 가지(140)와 수직한 방향으로 러빙을 실시한다.
이와같이 드레인 전극(530)으로부터 화소 전극선(540)을 전단 화소로 연장하여 게이트선 가지(120)와 중첩되도록 하여 유지 용량을 형성하는 전단 게이트 방식의 구조로 형성하는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 화소 전극선(540) 및 게이트선 가지(120)를 좁은 폭으로 가져가더라도 종래의 구조에서 얻어지는 정도의 유지 용량을 충분히 얻을 수 있으므로, 개구율이 상대적으로향상된다. 또한, 화소 전극(610) 및 공통 전극(620)을 투명한 ITO 물질로 형성할 수 있기 때문에 개구율이 향상되며, 불투명한 금속으로 사용하더라도 종래에 비해서는 개구율이 향상된다.
또한, 러빙을 화소의 단축 방향으로 실시하기 때문에, 화소의 장축 방향의 가장자리에서 액정의 비이상 구동이 존재하지 않거나 미약하여 측면 크로스토크(cross-talk)가 사라진다.
또한, 화소 전극(610)과 공통 전극(620)을 동일한 층에 형성하고, 그 위에 절연막 층이 존재하지 않기 때문에, 구동 전압을 낮게 가져갈 수 있을 뿐만 아니라 잔류 전류가 낮아지게 되어 잔상을 제거할 수 있는 효과가 있다.
다음, 도 13a 내지 도 13f는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 공정 순서에 따라 나타낸 평면도이다.
도 13a 내지 도 13f에 도시한 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조는 측면 빛샘 유발 가능성을 방지하기 위해, 제1 실시예의 구조로부터 공통 전극선 가지(140, 145)의 구조 및 박막 트랜지스터의 위치를 달리한 것으로서, 층상 위치는 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예는 도 13a 내지 도 13f의 평면 구조 만을 참고로 하여 설명한다.
도 13a에 도시한 바와 같이, 기판 위에 크롬막/알루미늄-네오디뮴막의 이중막을 증착하고 제1 마스크를 사용하여 이중막을 식각하여, 서로 평행하게 가로 방향으로 형성된 게이트선(110)과 공통 전극선(130), 게이트선(110)으로부터 세로 방향으로 연장되며 게이트선(110)과 공통 전극선(130) 사이에 위치하는 게이트선 가지(120), 공통 전극선(130)으로부터 세로 방향으로 연장되며 게이트선(110)과 공통 전극선(130) 사이에 위치하는 공통 전극선 제1 가지(140), 그리고 공통 전극선 제1 가지(140)로부터 게이트선 가지(120)쪽으로 연장되며 게이트선(110)과는 평행하게 인접하여 형성되어 있는 공통 전극선 제2 가지(145)를 형성한다.
다음, 제1 실시예에서와 마찬가지로 게이트 절연막, 비정질 규소막 및 도핑된 비정질 규소막의 삼층막을 연속하여 증착한 후, 제2 마스크를 사용하여 비정질 규소막 및 도핑된 비정질 규소막을 식각하여, 도 13b에서 도시한 바와 같이, 게이트선 가지(120)와 잇닿는 게이트선(110) 상부에 반도체 패턴(311)을 형성한다.
다음, 도 13c에 도시한 바와 같이, 크롬막/알루미늄-네오디뮴막의 이중막을 증착하고 제3 마스크를 사용하여 식각하여, 게이트선 가지(120)과 인접하게 세로 방향으로 형성된 제1 데이터선(410)을 형성한다.
도 13d에 도시한 바와 같이, 크롬막을 증착하고 제4 마스크를 사용하여 크롬막을 식각하여, 제1 데이터선(410)를 따라 그 상부에 형성된 제2 데이터선(510), 제2 데이터선(510)으로부터 연장되어 반도체 패턴(311)의 한쪽 가장자리와 중첩하는 소스 전극(520), 반도체 패턴(311)의 다른 가장자리와 중첩하는 드레인 전극(530) 및 드레인 전극(530)으로부터 전단 화소 쪽으로 연장되어 게이트선 가지(120)와 중첩하는 화소 전극선(540)을 형성한다.
다음, 도 13e에 도시한 바와 같이, 질화 규소막 등의 보호막을 증착하고 제5 마스크를 사용하여 보호막 및 게이트 절연막을 식각하여 화소 전극선(540) 및 공통 전극선 제1 가지(140)를 각각 드러내는 다수의 접촉구(C1, C2)를 형성한다.
도 13f에 도시한 바와 같이, 투명한 ITO막을 증착한 후, 제6 마스크를 사용하여 다수의 화소 전극(610)과 다수의 공통 전극(620)을 서로 평행하게 번갈아 배치되도록 형성한다. 이때, 화소 전극(610)은 화소 전극선(540) 상부에 뚫려 있는 각각의 접촉구(C1)를 통해 화소 전극선(540)과 연결되고, 공통 전극(620)은 공통 전극선 가지(140)의 상부에 뚫려 있는 각각의 접촉구(C2)를 통해 공통 전극선 가지(140)와 연결되는데, 공통 전극선(130) 및 공통 전극선 제2 가지(145)와 인접한 전극은 화소 전극선(540)에 연결된 화소 전극(610)이 되도록 하여 공통 전극선(130) 및 공통 전극선 제2 가지(145)가 각각 공통 전극으로서의 역할을 하도록 한다.
도시하지는 않았지만, 배향막을 도포하고 제1 데이터선(410) 및 게이트선 가지(120) 등과 수직한 방향으로 러빙 처리한다.
이러한 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 의해 형성된 구조는 제1 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 불투명한 금속으로 형성된 공통 전극선 제2 가지(145), 즉 화소의 최외곽 공통 전극이 형성되어 있기 때문에 게이트선 근처에서의 빛샘 발생을 막을 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에서는 드레인 전극을 전단 화소로 연장하여 화소의 장축 방향으로 뻗어있는 게이트선 가지 부분과 중첩시켜 유지 용량을 형성함으로써, 동일한 크기의 유지 용량을 형성하는 조건 하에서 개구율은 증가시킬 수 있다.

Claims (16)

  1. 절연 기판,
    상기 절연 기판 위에 가로 방향으로 서로 나란하게 형성되어 있는 다수의 게이트선 및 각각의 상기 게이트선으로부터 수직하게 연장되어 있는 게이트선 가지를 포함하는 게이트 배선,
    상기 게이트선과 나란하게 번갈아 형성되어 있는 다수의 공통 전극선 및 각각의 상기 공통 전극선으로부터 상기 게이트선 방향으로 수직하게 연장되며 상기 게이트선 가지와 평행하게 마주보는 공통 전극선 가지를 포함하는 공통 전극 배선,
    상기 게이트 배선 및 상기 공통 전극 배선을 덮는 게이트 절연막,
    상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 게이트 배선의 일부와 중첩하는 반도체층,
    상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며, 상기 게이트선 및 상기 공통 전극선과 교차하여 다수의 화소를 정의하는 다수의 데이터선, 각각의 상기 데이터선으로부터 연장되어 상기 반도체층의 가장자리와 중첩되는 소스 전극, 상기 반도체층의 가장자리와 중첩되며 상기 소스 전극과 분리되어 있는 드레인 전극 및 상기 드레인 전극으로부터 세로 방향으로 연장되어 전단 화소의 상기 게이트선 가지와 중첩되어 유지 용량을 형성하는 화소 전극선을 포함하는 데이터 배선,
    상기 게이트선과 나란하게 형성되어 있으며 상기 화소 전극선과 각각 전기적으로 연결되어 있는 다수의 화소 전극, 및
    상기 화소 전극과 나란하게 교대로 형성되어 있으며 상기 공통 전극선과 전기적으로 연결되어 있는 다수의 공통 전극
    을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 데이터 배선을 덮는 보호막을 더 포함하며, 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극은 상기 보호막 위에 형성되어 있으며 상기 보호막 및 상기 게이트 절연막에 상기 화소 전극선 및 상기 공통 전극선을 각각 드러내도록 뚫려 있는 제1 및 제2 접촉구를 통해 상기 화소 전극선 및 상기 공통 전극선과 각각 접촉하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 화소 전극 및 상기 공통 전극은 투명한 도전 물질로 형성되어 있는 액정 표시 장치
  4. 제2항에서,
    상기 화소 전극 및 상기 공통 전극은 투명한 도전 물질로 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 데이터선 하부에 형성되어 있으며 상기 데이터선보다 선폭이 좁은 보조 데이터선을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 보조 데이터선은 0.4∼0.8μm의 선폭을 가지는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 공통 전극선 가지에서 상기 게이트 전극선 가지 쪽으로 상기 게이트선에 평행하게 연장된 연장부를 더 포함하며, 상기 연장부는 상기 게이트선과 인접하며 상기 다수의 화소 전극 중 최외곽에 위치한 화소 전극과 상기 게이트선 사이에 위치하는 액정 표시 장치.
  8. 절연 기판 위에 제1 금속막을 증착하는 단계,
    상기 제1 금속막을 식각하여 게이트선, 상기 게이트선으로부터 수직한 방향으로 연장된 게이트선 가지, 상기 게이트선과 나란하게 마주보는 공통 전극선, 상기 공통 전극선으로부터 수직하게 상기 게이트선 쪽으로 연장된 공통 전극선 가지를 형성하는 단계,
    게이트 절연막, 비정질 규소막 및 도핑된 비정질 규소막을 증착하는 단계,
    상기 도핑된 비정질 규소막 및 상기 비정질 규소막을 패터닝하여 반도체층을 형성하는 단계,
    상기 반도체층 및 상기 게이트 절연막 위에 제2 금속막을 증착하는 단계,
    상기 제2 금속막을 식각하여 상기 게이트선 및 상기 공통 전극선과 교차하는 제1 데이터선을 형성하는 단계,
    상기 제1 데이터선, 상기 반도체층 및 상기 게이트 절연막을 덮는 제3 금속막을 증착하는 단계,
    상기 제3 금속막을 식각하여 상기 제1 데이터선을 따라 상부에 위치하는 제2 데이터선, 상기 제2 데이터선으로부터 연장되어 상기 반도체층과 중첩하는 소스 전극, 상기 소스 전극과 분리되는 형태로 상기 반도체층과 중첩하는 드레인 전극 및 상기 드레인 전극으로부터 인접한 상기 공통 전극선을 지나는 방향으로 연장되어 전단 화소의 상기 공통 전극선과 중첩되는 화소 전극선을 형성하는 단계,
    보호막을 증착하는 단계,
    상기 보호막 및 상기 게이트 절연막을 식각하여 상기 공통 전극선과 상기 화소 전극선을 각각 드러내는 다수의 제1 및 제2 접촉구를 형성하는 단계,
    투명 도전막을 증착하는 단계, 및
    상기 투명 도전막을 식각하여 상기 제1 및 제2 접촉구를 통해 각각 상기 공통 전극선 및 상기 화소 전극선과 각각 접촉하며 가로 방향으로 놓인 다수의 공통 전극 및 화소 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 공통 전극 및 상기 화소 전극을 덮는 배향막을 도포하는 단계, 및 상기 배향막을 상기 제1 데이터선 및 상기 게이트선 가지에 수직한 방향으로 러빙하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제8항에서,
    상기 제1 금속막은 크롬막/알루미늄-네오디뮴막의 이중막으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 금속막을 식각하여 상기 게이트선의 끝에 위치한 게이트 패드를 형성하는 단계, 상기 보호막 및 상기 게이트 절연막 및 상기 게이트 패드의 상기 알루미늄-네오디뮴막을 식각하여 상기 게이트 패드의 상기 크롬막을 드러내는 제3 접촉구를 형성하는 단계, 상기 투명 도전막을 식각하여 상기 젱3 접촉구를 통해 상기 크롬막과 접촉하는 제1 보조 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제8항에서,
    상기 제2 금속막을 식각하여 상기 제1 데이터선의 끝에 위치한 제1 데이터 패드를 형성하는 단계, 상기 제3 금속막을 식각하여 상기 제1 데이터 패드를 덮는 제2 데이터 패드를 형성하는 단계, 상기 보호막을 식각하여 상기 제2 데이터 패드를 드러내는 제4 접촉구를 형성하는 단계 및 상기 투명 도전막을 식각하여 상기 제4 접촉구를 통해 상기 제2 데이터 패드와 접촉하는 제2 보조 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 데이터선 및 상기 제1 데이터 패드는 크롬막/알루미늄-네오디뮴막의 이중막으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제2 데이터선 및 상기 제2 데이터 패드는 크롬막으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제13항에서,
    상기 제1 데이터선은 4∼8μm 폭으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제8항에서,
    상기 게이트선 및 상기 제1 데이터선은 몰리브덴-텅스텐의 단일막으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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