KR100529571B1 - 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그제조 방법 - Google Patents

Abstract

기판 위에 게이트선, 게이트 전극, 게이트 패드, 게이트선 연결부를 포함하는 게이트 배선과 공통 배선을 형성하고, 게이트 배선과 공통 배선 위에 게이트 절연막을 형성한다. 게이트 전극 위의 게이트 절연막 위에는 반도체층과 저항 접촉층을 형성하고, 그 위에 소스 및 드레인 전극, 데이터선, 데이터 패드, 데이터선 연결부를 포함하는 데이터 배선과 화소 전극을 형성한다. 이 때 데이터 배선과 화소 전극의 두께는 500Å 이하로 한다. 데이터 배선과 화소 전극 위에 보호막을 형성하고, 보호막 위에 용장(redundancy) 데이터 배선을 형성하고, 용장 게이트 패드, 용장 게이트선 연결부를 형성한다. 용장 데이터 배선은 보호막에 형성된 접촉창을 통해 데이터 배선과 전기적으로 연결되며, 용장 게이트 패드와 용장 게이트선 연결부는 게이트 절연막과 보호막에 형성된 접촉창을 통해 게이트 패드 및 게이트선 연결부와 전기적으로 연결된다. 용장 게이트선 연결부와 용장 데이터선 연결부는 서로 연결되어 기판 상의 게이트 및 데이터 배선을 서로 단락시킨다. 기판을 완성한 후 배향막 인쇄 및 러빙 등 통상의 제조 공정을 거친 다음 기판의 가장자리를 절단하여 게이트선 연결부와 데이터선 연결부를 제거한다.

Description

액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 수평 전계의 인가를 위한 전극 구조 및 전계 인가 수단인 박막 트랜지스터를 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

수평 전계에 의한 액정 구동 방식으로서 종래 기술은 미국 특허 제5,598,285호에 나타나 있다.

그러나, 상기 미국 특허 제5,598,285에서 제시된 액정 표시 장치는 수평 전계를 인가하기 위한 두 전극, 즉 공통 전극과 화소 전극의 단차에 의하여 전극 위에 형성되는 배향막을 러빙하는 공정에서 러빙이 불균일하여 단차부에서 빛이 새는 문제점이 발생하고 있다.

그밖에도, 미국 특허 제5,598,285에서 제시된 액정 표시 장치는 수평 전계를 형성하기 위한 두 전극이 모두 한쪽 기판에 형성되어 있어 외부에서 유입되는 정전기에 취약한 구조를 가지고 있고, 이에 따라 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 정전기에 의하여 파괴되는 현상이 발생되는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위하여는 게이트 배선과 데이터 배선을 공정 중에는 전기적으로 단락시키고 제품의 완성 단계에서 분리하는 방법이 사용되고 있으나, 이 경우 배선을 서로 연결하는 공정이 추가되어 공정의 수가 증가되는 문제점이 있다.

본 발명의 과제는 수평 전계 구동 방식의 액정 표시 장치에서 빛샘 현상을 제거하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 정전기에 의한 박막 트랜지스터의 파괴를 줄이는 것이다.

본 발명의 또다른 과제는 수평 전계 구동 방식의 액정 표시 장치의 공정을 단순화하는 것이다.

본 발명의 또다른 과제는 배선의 단선을 줄이는 것이다.

본 발명의 또다른 과제는 구동 드라이버의 실장시 접촉력을 강화하여 실장 신뢰성을 향상시키는 것이다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 기판 위에 게이트선, 게이트 전극, 게이트 패드, 게이트선 연결부를 포함하는 게이트 배선과 공통 배선을 형성하고, 게이트 배선과 공통 배선 위에 게이트 절연막을 형성한다. 게이트 전극 위의 게이트 절연막 위에는 반도체층과 저항 접촉층을 형성하고, 그 위에 제1 도전층으로 소스 및 드레인 전극, 데이터선, 데이터 패드, 데이터선 연결부를 포함하는 데이터 배선과 화소 전극을 형성하고, 데이터 배선과 화소 전극 위에 보호막을 형성하고, 보호막 위에 제2 도전층으로 용장(redundancy) 데이터선, 용장 데이터 패드, 용장 데이터선 연결부를 포함하는 용장 데이터 배선과 용장 게이트 패드, 용장 게이트선 연결부를 형성한다. 용장 데이터 배선은 보호막에 형성된 접촉창을 통해 데이터 배선과 전기적으로 연결되며, 용장 게이트 패드와 용장 게이트선 연결부는 게이트 절연막과 보호막에 형성된 접촉창을 통해 게이트 패드 및 게이트선 연결부와 전기적으로 연결된다. 용장 게이트선 연결부와 용장 데이터선 연결부는 서로 연결되어 기판 상의 게이트 및 데이터 배선을 서로 단락시킨다.

기판을 완성한 후 배향막 인쇄 및 러빙 등 통상의 제조 공정을 거친 다음 기판의 가장자리를 절단하여 게이트선 연결부와 데이터선 연결부를 제거한다.

화소 전극은 제1 도전층을 이용하여 데이터 배선을 형성하는 과정에서 형성하는 대신 제2 도전층을 이용하여 용장 데이터 배선을 형성하는 과정에서 형성될 수도 있으며, 화소 전극의 두께는 500Å 이하로 하는 것이 좋다.

용장 데이터 배선은 단일막 또는 이중막으로 형성할 수 있으며, 용장 데이터 배선을 이루는 단일막 또는 상부막을 제조 공정시 쉽게 단선되지 않는 패드용 물질로 형성할 수도 있다.

이제 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치 기판의 구조에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 전체 구성을 간략히 나타낸 배치도이다.

도 1에 나타난 바와 같이, 기판(100) 위에 가로 방향으로 다수의 게이트선(20)이 형성되어 있고, 게이트선(20)과 평행하게 다수의 공통 전극선(10)이 형성되어 있다. 게이트선(20)의 끝에는 게이트 드라이버(도시하지 않음)와 연결되는 게이트 패드(22)가 형성되어 있으며 게이트 패드(22)는 게이트선 연결부(24)에 의해 모두 연결되어 있다. 세로 방향으로는 다수의 데이터선(60)이 게이트선(20) 및 공통 전극선(10)과 절연되어 교차하도록 형성되어 있으며 데이터선(60)의 끝부분에는 데이터 드라이버(도시하지 않음)와 연결되는 데이터 패드(63)가 형성되어 있으며 데이터 패드(63)도 역시 데이터선 연결부(64)에 의해 서로 연결되어 있다. 게이트선 연결부(24)와 데이터선 연결부(64)는 서로 저항을 사이에 두고 연결되어 기판 전체의 게이트선(20)과 데이터선(60)이 모두 연결부(24, 64)에 의해 단락되도록 되어 있다. 이렇게 배선들을 모두 연결하는 것은 액정 표시 장치 기판의 제조 과정에서 발생하는 정전기를 효과적으로 분산시켜 박막 트랜지스터를 보호하기 위한 것으로, 액정 표시 장치 기판이 완성되면 도면상에 점선으로 표시된 절단선(200)을 따라 패드(22, 63)의 바깥쪽 부분을 절단하여 배선을 서로 분리한다.

게이트선(20)과 데이터선(60)의 교차에 의해 각각의 화소가 정의되고, 기판은 다수의 화소로 나누어지며 각 화소 영역에는 선형의 화소 전극과 공통 전극이 교대로 형성되어 있다.

이제 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단위 화소의 구조에 대해 상세히 설명한다. 도 2는 도 1에 나타난 바와 같은 액정 표시 장치의 단위 화소, 게이트 패드, 게이트 패드 연결부, 데이터 패드 및 데이터 패드 연결부를 나타낸 배치도이고, 도 3 내지 도 7은 각각 도 2의 III - III', IV - IV', V - V', VI - VI', VII - VII'선을 따라 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 7에 나타난 바와 같이, 투명한 절연 기판(100) 위에 가로 방향으로 게이트선(20)이 형성되어 있고, 게이트선(20)의 끝에는 게이트 패드(22)가 형성되어 있다. 게이트선(20)의 일부는 게이트 전극(21)이 된다. 게이트선(20)과 평행하게 공통 전극선(10)이 형성되어 있으며, 화소 영역 내에는 공통 전극선(10)과 연결되어 공통 전극선(10)으로부터 공통 신호를 전달받는 서로 평행한 다수의 공통 전극(11)이 형성되어 있다. 한편, 게이트 패드(22)를 서로 연결하는 게이트선 연결부(24)가 게이트 패드(22)에 연결되어 형성되어 있다.

게이트 배선(20, 21, 22, 24)과 공통 배선(10, 11) 위를 질화 규소 등으로 이루어진 게이트 절연막(30)이 덮고 있다.

게이트 전극(21) 위의 게이트 절연막(30) 위에는 비정질 규소로 이루어진 박막 트랜지스터의 채널층(40)이 형성되어 있고, 비정질 규소층(40) 위에는 인(P) 등으로 고농도 도핑된 비정질 규소로 이루어진 저항 접촉층(51, 52)이 게이트 전극(21)을 중심으로 양쪽으로 형성되어 있다.

저항 접촉층(51, 52) 위에는 각각 금속으로 이루어진 소스 전극(61)과 드레인 전극(62)이 형성되어 있는데, 소스 전극(61)은 게이트 절연막(30) 위에 세로 방향으로 형성되어 있는 데이터선(60)과 연결되어 있으며, 드레인 전극(62)은 화소 영역 내에 공통 전극(11)과 교대로 선형으로 형성되어 있는 화소 전극(65)과 연결되어 있다. 데이터선(60)의 끝에는 외부로부터 화상 신호를 전달받는 데이터 패드(63)가 형성되어 있으며, 데이터 패드(63)는 데이터선 연결부(64)에 의해 모두 연결되어 있다.

여기서 게이트 전극(21), 게이트 절연막(30), 비정질 규소층(40), 저항 접촉층(51, 52), 소스 및 드레인 전극(61, 62)은 박막 트랜지스터를 이루며, 박막 트랜지스터와 나머지 데이터 배선(60, 63, 64, 65)을 덮는 보호막(70)이 질화 규소 등으로 형성되어 있다.

보호막(70)에는 데이터선(60), 데이터 패드(63), 데이터선 연결부(64)의 일부를 각각 노출시키는 접촉창(71, 73, 75)이 형성되어 있으며, 보호막(70)과 게이트 절연막(30)에는 게이트 패드(22) 및 게이트선 연결부(24)를 각각 노출시키는 접촉창(72, 74)이 형성되어 있다.

보호막(70) 위에는 데이터 배선(60, 63)과 같은 형태로 금속 패턴(80, 83)이 형성되어 보호막(70)에 형성되어 있는 접촉창(71, 73)을 통해 데이터 배선(60, 63)과 연결되어 용장(redundancy) 데이터 배선(80, 83)을 이루고 있다. 가로 방향과 세로 방향으로 길게 형성된 다른 금속 패턴(85, 84)이 보호막(70) 위에 형성되어 있으며, 가로 방향의 금속 패턴(85)은 용장 데이터 패드부(83)와 연결되어 있고, 세로 방향의 금속 패턴(84)은 접촉창(74)을 통해 게이트선 연결부(24)와 각각 연결되어 있다. 한편, 게이트 패드(22)와 중첩되는 금속 패턴(82)이 역시 보호막(70) 위에 형성되어 접촉창(72)을 통해 게이트 패드(22)와 각각 연결되어 있다.

이제, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치 기판을 제조하는 방법에 대해 설명한다. 도 8a 내지 도 11e는 도 1 내지 도 7에 나타난 바와 같은 액정 표시 장치용 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도이다. 본 발명의 실시예에 따른 제조 방법은 5매의 마스크를 이용한 제조 방법이며, 도면 번호에 표시된 a 내지 e의 영문 알파벳은 각각 그 도면이 화소 영역, 박막 트랜지스터 영역, 게이트 패드 영역, 데이터 패드 영역, 게이트선 연결부를 도시하고 있음을 나타내는 것이다.

먼저, 도 8a 내지 도 8e에 나타난 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연 기판(100)에 3000Å 정도의 두께를 갖는 금속층을 증착하고 첫번째 마스크를 이용하여 패터닝하여 게이트선(20), 게이트 전극(21), 게이트 패드(22), 게이트선 연결부(24), 공통 전극(11), 공통 전극선(10)을 형성한다. 이 때 게이트 배선용 금속으로는 여러 가지 도전 물질이 이용될 수 있으며 크롬, 알루미늄, 알루미늄 합금, 몰리브덴 등을 이용하거나, 이들 금속을 조합한 이중층으로 게이트 배선을 형성할 수도 있다.

다음, 도 9a 내지 도 9e에 나타난 바와 같이, 기판의 전면에 질화 규소 또는 유기 절연막 등 절연성 게이트 절연막(30)을 3,000∼5,000Å의 두께로 형성하고, 약 500∼2,000Å 두께의 비정질 규소층(40)과 약 500Å의 두께의 인 등의 불순물로 고농도 도핑된 비정질 규소층(50)을 차례로 증착한다. 두번째 마스크를 이용하여 도핑된 비정질 규소층(50)과 비정질 규소층(40)을 함께 패터닝하여 게이트 전극(21) 위에 섬 모양으로 형성한다.

도 10a 내지 도 10e에 나타난 바와 같이, 크롬 혹은 알루미늄 합금 혹은 몰리브덴 등의 금속층을 약 500Å 또는 그 이하로 증착하고, 세번째 마스크를 이용하여 패터닝하여 게이트선(20)과 서로 교차되는 데이터선(60)과 소스 및 드레인 전극(61, 62), 데이터 패드(63), 데이터선 연결부(64), 화소 전극(65)을 형성한다. 다음, 소스 전극(61)과 드레인 전극(62)을 마스크로 도핑된 비정질 규소층(50)을 식각하여 도핑된 비정질 규소층(50)을 게이트 전극(21) 양쪽으로 분리하여 저항 접촉층(51, 52)을 완성한다.

도 11a 내지 도 11e에 나타난 바와 같이, 기판의 전면에 질화 규소 또는 유기 절연막으로 1,500∼2,500Å 두께의 보호막(70)을 형성하고, 네번째 마스크를 이용하여 패터닝하여 데이터선(60)과 데이터 패드(63)를 각각 드러내는 접촉창(71, 73)을 형성하고, 게이트 패드(22)와 게이트선 연결부(24) 위의 게이트 절연막(30)과 보호막(70)도 제거하여 접촉창(72, 74)을 형성한다.

마지막으로, 도 3 내지 도 7에 나타난 바와 같이, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 또는 알루미늄 합금의 단일막 또는 복수의 막을 2,000∼2,500Å의 두께로 증착하고, 다섯번째 마스크를 이용하여 패터닝하여, 데이터선(60), 데이터 패드(63), 게이트 패드(22), 게이트선 연결부(24)와 유사한 모양의 용장 데이터 배선(80, 83, 85, 82, 84)을 형성한다.

이후, 기판의 표면에 배향막을 형성하고 액정 물질의 방향성을 주기 위한 러빙 등의 공정을 거치고 최종적으로 상기 게이트선 연결부와 데이터선 연결부는 분리하여 제거한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는, 화소 전극은 500Å 정도로 가능한 한 두께를 낮추어 줌으로서, 층간의 단차를 줄이고 러빙 공정에서 발생하는 불균일 배향을 억제하여 빛샘 현상을 줄이고, 용장 데이터 배선부는 화소 영역 이외의 부분으로 화소 전극층에 비해 두께의 제한이 적으므로 2,000 - 2,500Å 정도로 보다 두껍게 형성하여 배선의 저항을 낮춘다. 또한 용장 데이터 배선부는 패드부를 구성하게 되므로 드라이버 집적 회로 실장시 접촉 신뢰성이 높은 재료를 사용하는 것이 좋다.

용장 데이터 배선으로는 ITO(indium tin oxide)를 사용하거나 다른 금속층을 밑에 두고 상층을 ITO로 형성하는 경우 드라이버와의 접촉 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.

상기의 제1 실시예에서 공정 순서를 바꾸어서, 도 12a 내지 도 13e에 나타난 바와 같이 데이터 배선(60, 61, 62, 63)을 게이트 절연막(30) 위에 먼저 형성한 후, 보호막(70)을 형성하고 보호막(70)에 접촉창(71, 72, 73, 74, 75, 76)을 형성한 다음 도 14a 내지 도 14e에 나타난 바와 같이, 보호막(70) 위에 화소 전극(65), 화소 전극선(66), 용장 데이터 배선(80, 82, 83, 84)을 형성할 수도 있다. 이 경우 화소 전극의 두께는 약 500Å 이하로 형성하는 것이 빛샘을 방지하기 위한 면에서 유리하다. 한편, 이렇게 하는 경우는 화소 전극을 형성하는 금속이 패드부를 형성하게 되므로 패드부로서 신뢰성을 가질 수 있는 크롬, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 등으로 화소 전극을 형성하는 것이 좋다.

또한 데이터선 위의 보호막의 일부를 제거하여 용장 데이터선과 전기적으로 연결하는 본 발명의 제1 실시예에서와 달리, 도 15 내지 도 20에 나타난 바와 같이 데이터 배선(60, 63, 64) 위에 형성된 보호막(70)을 모두 제거하고 그 위에 용장 데이터 배선(80, 83, 85)을 형성하는 경우 데이터 배선(60, 63, 64)과 용장 데이터 배선(80, 83, 85)간의 접촉 저항을 줄이고, 용장 데이터 배선(80, 83, 85)이 보호막(70) 사이의 공간에 들어가게 되어 단차를 줄이는 효과가 있다.

본 발명의 제1 실시예에서는 게이트선 연결부와 데이터선 연결부를 모두 이중으로 형성하고, 같은 층에 형성된 용장 게이트선 연결부와 용장 데이터선 연결부를 연결하여 게이트선과 데이터선을 단락시켰지만, 용장 게이트선 연결부와 용장 데이터선 연결부 중 하나 또는 둘 모두를 형성하지 않고, 용장 데이터 배선을 형성할 때 데이터선 연결부와 게이트선 연결부를 연결하는 패턴을 형성하여 서로 연결해줄 수도 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 게이트선과 공통 전극선 사이의 단락을 방지할 수 있는 구조를 제시한다.

도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단위 화소의 구조를 나타내는 평면도이고, 도 22는 도 21의 XXII - XXII'선을 따라 도시한 단면도이다.

도 21 및 도 22에 나타난 바와 같이, 공통 신호를 전달하는 공통 전극선(10)이 가로 방향으로 화소행마다 하나씩 형성되어 있다. 화소 전극(65)을 서로 연결하는 화소 전극선(67)이 게이트 절연막(30)을 사이에 두고 공통 전극선(10)과 중첩되도록 형성되어 있는데, 화소 전극선(67) 역시 단위 화소당 하나씩 형성되어 있다. 화소 전극선(67) 위의 보호막(70) 위에는 용장 데이터선(80)과 같은 금속으로 이루어진 유지 용량용 금속층(87)이 형성되어 보호막(70)을 사이에 두고 화소 전극선(77)과 중첩되어 있으며, 이 유지 용량용 금속층(87)은 보호막(70)에 형성되어 있는 접촉구(77)를 통하여 공통 전극선(10)과 전기적으로 연결된다.

도 21에 나타난 바와 같이, 공통 전극선(10)이 화소의 윗부분으로 하나만 형성되어 있으므로 화소 아래쪽의 게이트선(20)과 공통 전극선(10)이 단락될 염려는 없다.

한편, 공통 전극선(10)을 하나만 형성하는 경우, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 비해 유지 용량이 줄어들게 되지만, 도 24와 도 25에 나타난 바와 같이, 공통 전극선(10)과 연결되고, 화소 전극선(67)과 중첩되는 유지 용량 전극(87)을 용장 데이터선과 같은 층으로 형성함으로써 충분한 유지 용량을 확보할 수 있다.

도 23은 도 21과 도 22에 나타난 바와 같이 공통 전극선(10)과 전기적으로 연결되는 유지 용량 전극(87)을 형성한 경우의 유지 용량을 나타내는 등가 회로도이다. 공통 전극선에는 외부로부터 일정한 전압이 인가되므로 접지로 표시하였다. 도 23에 나타난 바와 같이, 공통 신호를 받는 공통 전극선(10)과 유지 용량 전극(87)이 각각 양쪽의 유지 축전기(Cst1, Cst2)의 한쪽 단자가 되고, 두 유지 축전기의 반대쪽 단자는 화소 전극선(67)이 된다. 화소 전극선(67)에는 화소 전압(Vp)이 인가된다. 따라서, 본 발명의 제3 실시예에서는 공통 전극선(10)을 한쪽에만 형성하더라도 보호막(70) 위에 형성한 유지 용량 전극(87)에 의해 하나의 유지 축전기(Cst2)가 더 형성되고 두 유지 축전기(Cst1, Cst2)가 병렬로 연결되어 있으므로 공통 전극선(10)이 두 개 형성되어 있는 경우와 비슷한 정도의 유지 용량을 확보할 수 있다.

인접한 화소의 공통 전극선이 인접해 있도록 화소의 구조를 대칭적으로 형성하여 게이트선이 공통 전극선과 가까이 있지 않도록 하면 게이트선과 공통 전극선 사이의 단락을 더욱 줄일 수 있다.

도 24는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다. 도 24에서는 게이트선과 공통 전극선, 데이터선, 화소 전극, 공통 전극만을 도시하였고, 박막 트랜지스터 등은 상세히 도시하지 않았다. 상세하게 도시하지 않은 나머지 구조는 도 21에 나타난 본 발명의 제3 실시예와 유사하다.

도 24에 나타난 바와 같이, 기판 위에 게이트선(20)과 공통 전극선(10)이 가로 방향으로 형성되어 있는데, 인접한 화소의 게이트선(20)이 서로 인접해 있고, 인접한 화소의 공통 전극선(10)이 공통 전극선(10)끼리 서로 인접해 있다. 따라서, 이와 같은 구조를 갖는 액정 표시 장치의 경우 게이트선(20)과 공통 전극선(10)이 인접해 있지 않으므로 게이트선(20)과 공통 전극선(10) 사이가 단락될 염려는 없다.

공통 전극선(10)은 게이트 절연막(도시하지 않음)을 사이에 두고 화소 전극선(67)과 중첩되어 있으며, 화소 전극선(67)은 다시 보호막(도시하지 않음)을 사이에 두고 용장 데이터 배선(80)과 같은 층으로 이루어진 유지 용량 전극(88)과 중첩되어 있다. 도 24에 나타난 본 발명의 제4 실시예에서 유지 용량 전극(88)은 인접한 두 화소의 화소 전극선(67)과 중첩되도록 넓게 형성되어 있으며, 보호막에 형성된 접촉구(도시하지 않음)를 통해 공통 전극선(10)과 전기적으로 연결된다. 이와 같이 하면 제3 실시예에서와 마찬가지로 하나의 화소당 병렬로 연결된 두 개의 유지 용량이 형성되어 충분한 유지 용량을 확보할 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에서는 유지 용량 전극(88)이 인접한 두 화소의 화소 전극선(67)과 중첩되도록 형성하였지만, 이와 같이 하지 않고, 각각의 화소의 화소 전극선(67)과 중첩되는 두 개의 유지 용량 전극을 형성할 수도 있다. 그밖에도 인접한 두 화소에 공통 신호를 전달하는 인접한 두 공통 전극선을 하나로 합하여 형성하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치에서와 같이 용장 데이터선을 형성하면 데이터선이 단선되는 것을 방지할 수 있으며, 소스 및 드레인 전극의 두께를 얇게 형성함으로써 박막 트랜지스터를 균일한 패턴으로 형성할 수 있다. 또한 5매의 마스크를 사용하여 용장 데이터 배선을 갖는 액정 표시 장치를 형성함으로써 공정을 단순화할 수 있으며, 패드부의 상층 또는 용장 패드부에 패드용 물질을 사용함으로써 구동 드라이버를 실장할 때의 접촉력을 강화하여 실장 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 인접한 두 화소에서 게이트선은 게이트선끼리 공통 전극선은 공통 전극선끼리 인접하도록 형성함으로써 게이트선과 공통 전극선 사이의 단락을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판 전체의 배치도이고,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판의 단위 화소, 게이트 패드, 게이트 패드 연결부, 데이터 패드 및 데이터 패드 연결부를 나타낸 배치도이고,

도 3 내지 도 7은 각각 도 2의 III - III', IV - IV', V - V', VI - VI', VII - VII'선을 따라 도시한 단면도이고,

도 8a 내지 도 11e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이고,

도 12a 내지 도 14e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이고,

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판의 단위 화소, 게이트 패드, 게이트 패드 연결부, 데이터 패드 및 데이터 패드 연결부를 나타낸 배치도이고,

도 16 내지 도 20은 도 15의 XVI - XVI', XVII - XVII', XVIII - XVIII', XIX - XIX', XX - XX'선을 따라 각각 도시한 단면도이고,

도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판의 단위 화소와 패드부를 나타낸 평면도이고,

도 22는 도 21의 XXII - XXII'선을 따라 도시한 단면도이고,

도 23은 도 22에 나타난 구조의 등가 회로도이고,

도 24는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판의 평면도이다.

Claims (8)

1. 기판,

   상기 기판 위에 형성되어 있으며 외부로부터 주사 신호를 전달하는 게이트선,

   상기 게이트선과 연결되어 있는 게이트 전극,

   상기 기판 위에 상기 게이트선과 분리되어 형성되어 있고, 상기 게이트 선과 평행하게 배치되어 있으며, 외부로부터 공통 신호를 전달하는 공통 전극선,

   상기 공통 전극선과 연결되어 있는 공통 전극,

   상기 게이트선, 게이트 전극, 공통 전극선, 공통 전극을 덮는 게이트 절연막,

   상기 게이트 전극에 대응하는 상기 게이트 절연막 상부에 형성되어 있는 반도체층,

   상기 반도체층 위에 상기 게이트 전극을 중심으로 양쪽으로 형성되어 있는 소스 및 드레인 전극,

   상기 게이트 절연막 위에 상기 게이트선과 교차하는 위치에 형성되어 있으며 상기 소스 전극과 연결되어 있는 데이터선,

   상기 게이트선과 상기 데이터선의 교차하는 부분으로 정의되는 화소 영역의 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극,

   상기 화소 전극과 연결되어 있으며, 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 공통 전극선과 중첩되어 있는 화소 전극선,

   상기 화소 전극, 화소 전극선, 소스 및 드레인 전극, 데이터선을 덮고 있는 보호막, 그리고

   상기 화소 전극선과 상기 보호막을 사이에 두고 중첩되어 있는 유지 용량 전극을 포함하고,

   상기 보호막과 상기 게이트 절연막은 상기 공통 전극선을 노출시키는 제1 접촉구를 가지고 있어 상기 제1 접촉구를 통해 상기 유지 용량 전극과 상기 공통 전극선이 전기적으로 연결되어 있으며,

   상기 화소 전극의 두께는 400Å 내지 500Å인 액정 표시 장치.
2. 제1항에서,

   상기 보호막 위에 상기 데이터선과 중첩되도록 형성되어 있는 용장 데이터선을 더 포함하고,

   상기 보호막은 상기 데이터선을 노출시키는 제2 접촉구를 구비하며, 상기 용장 데이터선은 상기 제2 접촉구를 통해 상기 데이터선과 전기적으로 연결되는 액정 표시 장치.
3. 제2항에서,

   상기 유지 용량 전극 및 상기 용장 데이터선은 같은 도전층으로 형성되는 액정 표시 장치.
4. 기판,

   상기 기판 위에 서로 평행하게 형성되어 있는 다수의 게이트선,

   상기 기판 위에 상기 게이트선과 분리되어 형성되어 있는 다수의 공통 전극선,

   상기 게이트선 및 공통 전극선과 절연되어 교차하는 다수의 데이터선,

   상기 게이트선과 데이터선의 교차로 정의되는 영역에 공통 전극과 화소 전극이 일정 간격을 두고 마주보고 형성되어 있는 화소 영역,

   상기 게이트선, 데이터선, 화소 전극에 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극이 각각 연결되어 있는 박막 트랜지스터,

   상기 화소 전극을 서로 연결하며 상기 공통 전극선과 중첩되는 화소 전극선,

   상기 화소 전극선과 접촉하여 형성되어 있는 절연막, 그리고

   상기 화소 전극과 상기 절연막을 사이에 두고 중첩되어 있으며 상기 공통 전극선과 전기적으로 연결되어 있는 유지 용량 전극을 포함하며,

   상기 게이트선과 상기 공통 전극선은 각각 두 개씩 쌍을 이루고, 쌍을 이루는 상기 두 개의 게이트선이 서로 인접하고, 쌍을 이루는 상기 두 개의 공통 전극선이 서로 인접하여, 상기 쌍을 이루는 두 개의 게이트선 또는 상기 쌍을 이루는 두 개의 공통 전극선의 사이를 중심으로 대칭을 이루는 형태로 상기 게이트선과 공통 전극선이 배열되어 있는 액정 표시 장치.
5. 제4항에서,

   상기 절연막 위에 상기 데이터선과 중첩하는 위치에 형성되어 있는 다수의 용장 데이터선을 더 포함하며,

   상기 용장 데이터선은 상기 데이터선과 전기적으로 연결되어 있는 액정 표시 장치.
6. 제5항에서,

   상기 유지 용량 전극과 상기 용장 데이터선은 같은 도전층으로 형성되는 액정 표시 장치.
7. 기판을 준비하는 단계,

   상기 기판 위에 제1 마스크를 사용하여 게이트선과 공통 전극선을 형성하는 단계,

   상기 기판, 상기 게이트선, 그리고 상기 공통 전극선 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계,

   상기 게이트 절연막 위에 제2 마스크를 사용하여 화소 전극, 화소 전극선, 데이터선을 형성하는 단계,

   상기 기판, 상기 화소 전극, 상기 화소 전극선, 그리고 상기 데이터선 위에 보호막을 형성하는 단계,

   상기 보호막 위에 제3 마스크를 사용하여 상기 화소 전극선과 중첩되는 유지 용량 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
8. 제7항에서,

   상기 제3 마스크를 사용하여 상기 유지 용량 전극과 함께 상기 데이터선과 중첩되는 용장 데이터선을 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.