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KR20020056111A - 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법 Download PDF

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KR20020056111A
KR20020056111A KR1020000085415A KR20000085415A KR20020056111A KR 20020056111 A KR20020056111 A KR 20020056111A KR 1020000085415 A KR1020000085415 A KR 1020000085415A KR 20000085415 A KR20000085415 A KR 20000085415A KR 20020056111 A KR20020056111 A KR 20020056111A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
gate
layer
source
liquid crystal
Prior art date
Application number
KR1020000085415A
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English (en)
Inventor
하영훈
최승규
김종우
Original Assignee
구본준, 론 위라하디락사
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 구본준, 론 위라하디락사, 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 구본준, 론 위라하디락사
Priority to KR1020000085415A priority Critical patent/KR20020056111A/ko
Publication of KR20020056111A publication Critical patent/KR20020056111A/ko

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 하부의 어레이 기판과 상부의 컬러 필터 기판을 각각 형성하고 배치하므로, 빛샘과 같은 문제가 발생할 수 있다. 또한, 어레이 기판은 여러 장의 마스크를 이용하여 제조하는데, 마스크의 수를 줄여 제조 비용을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 슬릿과 같은 미세 패턴을 가지는 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 여러 층의 막을 한꺼번에 식각하여 4장의 마스크로 어레이 기판을 제조함으로써 제조 비용을 감소시킬 수 있고, 데이터 배선 형성시 게이트 배선과 나란한 방향으로 차광 패턴을 형성하여 화소 전극과 중첩시킴으로써, 합착마진을 향상시켜 빛샘을 방지할 수 있다.

Description

액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법{array panel of liquid crystal display and manufacturing method thereof}
본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
액정 표시 장치는 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 현재 박막 트랜지스터와 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 행렬 액정 표시 장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 하부의 어레이 기판에 화소 전극이 형성되어 있고 상부 기판인 컬러 필터 기판에 공통 전극이 형성되어 있는 구조로, 상하로 걸리는 기판에 수직한 방향의 전기장에 의해 액정 분자를 구동하는 방식이다. 이는, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하며, 상판의 공통 전극이 접지 역할을 하게 되어 정전기로 인한 액정셀의 파괴를 방지할 수 있다.
액정 표시 장치의 상부 기판은 화소 전극 이외의 부분에서 발생하는 빛샘 현상을 막기 위해 블랙 매트릭스(black matrix)를 더 포함한다.
한편, 액정 표시 장치의 하부 기판인 어레이 기판은 박막을 증착하고 마스크를 이용하여 사진 식각하는 공정을 여러 번 반복함으로써 형성되는데, 통상적으로 마스크 수는 5장 내지 6장이 사용되고 있으며, 마스크의 수가 어레이 기판을 제조하는 공정수를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판에 대한 평면도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치용 어레이 기판에서는 투명한 절연 기판(10) 위에 가로 방향을 가지는 게이트 배선(21)과, 게이트 배선(21)에서 연장된 게이트 전극(22)이 형성되어 있다.
게이트 배선(21)과 게이트 전극(22) 상부에는 게이트 절연막(30)이 형성되어 있으며, 그 위에 액티브층(41)과 오믹 콘택층(51, 52)이 순차적으로 형성되어 있다.
오믹 콘택층(51, 52) 위에 게이트 배선(21)과 직교하는 데이터 배선(61), 데이터 배선(61)에서 연장된 소스 전극(62), 게이트 전극(22)을 중심으로 소스 전극(62)과 마주 대하고 있는 드레인 전극(63) 및 게이트 배선(21)과 중첩하는 캐패시터 전극(65)이 형성되어 있다.
데이터 배선(61)과 소스 및 드레인 전극(62, 63), 그리고 캐패시터 전극(65)은 보호층(70)으로 덮여 있으며, 보호층(70)은 드레인 전극(63)과 캐패시터 전극(65)을 각각 드러내는 제 1 및 제 2 콘택홀(71, 72)을 가진다.
게이트 배선(21)과 데이터 배선(61)이 교차하여 정의되는 화소 영역의 보호층(70) 상부에는 화소 전극(81)이 형성되어 있는데, 화소 전극(81)은 제 1 및 제 2콘택홀(71, 72)을 통해 각각 드레인 전극(62) 및 캐패시터 전극(65)과 연결되어 있다.
이러한 어레이 기판에서는, 게이트 배선(21)을 통해 게이트 전극(22)에 전압이 인가되었을 때, 액티브층(41)에 전자가 집중되고 전도성 채널이 형성됨으로써 소스 및 드레인 전극(62, 63) 사이에 전류가 흐를 수 있게 되어, 데이터 배선(61)에서 전달된 화상 신호가 소스 전극(62)과 드레인 전극(63)을 통해 화소 전극(81)에 도달하게 된다.
도 3a 내지 도 3e는 이러한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 과정을 도시한 것으로, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 자른 단면에 해당한다. 그러면, 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 기판(10) 상에 금속 물질을 증착하고 제 1 마스크를 이용하여 패터닝함으로써, 게이트 배선(21)과 게이트 전극(22)을 형성한다.
다음, 도 3b에 도시한 바와 같이 게이트 절연막(30), 비정질 실리콘, 불순물이 함유된 비정질 실리콘을 순차적으로 증착한 후, 제 2 마스크를 이용한 사진 식각(photolithography) 공정으로 액티브층(41)과 불순물 반도체층(53)을 형성한다.
이어, 도 3c에 도시한 바와 같이 금속층을 증착하고 제 3 마스크를 이용하여 패터닝함으로써, 데이터 배선(도 1의 61)과 소스 전극(62), 드레인 전극(63) 및 캐패시터 전극(65)을 형성하고, 소스 전극(62)과 드레인 전극(63) 사이에 드러난 불순물 반도체층(53)을 식각하여 오믹 콘택층(51, 52)을 완성한다.
다음, 도 3d에 도시한 바와 같이 보호층(70)을 증착하고 제 4 마스크를 이용하여 보호층(70)과 게이트 절연막(30)을 패터닝함으로써, 드레인 전극(63)과 캐패시터 전극(65)을 드러내는 제 1 및 제 2 콘택홀(71, 72)을 형성한다.
다음, 도 3e에 도시한 바와 같이 투명 도전 물질을 증착하고 제 5 마스크를 이용하여 패터닝함으로써, 제 1 및 제 2 콘택홀(71, 72)을 통해 드레인 전극(63) 및 캐패시터 전극(65)과 접촉하는 화소 전극(81)을 형성한다.
이와 같이, 5장의 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 어레이 기판을 제조할 수 있는데, 사진 식각 공정에는 세정, 감광막 도포, 노광 및 현상, 식각 등 여러 공정을 수반하고 있다. 따라서, 사진 식각 공정을 한번만 단축해도 제조 시간이 상당히 많이 줄어들고 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 불량 발생율이 적어지므로, 마스크 수를 줄여 어레이 기판을 제조하는 것이 바람직하다.
한편, 도 4는 이러한 어레이 기판과 상부의 컬러 필터 기판을 배치한 단면도로서, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면에 대응하며, 설명의 편의를 위하여 상부 기판에는 블랙 매트릭스만을 도시하였다.
도 4에 도시한 바와 같이, 블랙 매트릭스(91)는 화소 전극(81) 이외의 부분에 대응하도록 배치되어 있는데, 어레이 기판과 컬러 필터 기판의 배치시 오정렬이 발생할 수 있으므로, 오정렬에 의한 빛샘을 방지하기 위해 블랙 매트릭스(91)와 화소 전극(81)은 일부 중첩하도록 되어 있다. 여기서, 캐패시터 전극(65) 상부의 화소 전극(81)은 블랙 매트릭스(91)와 중첩되지 않는데, 이는 화소 전극(81)의 일끝단과 중첩하는 캐패시터 전극(65) 및 게이트 배선(21)이 빛을 차단하는 역할을 하기 때문이다.
여기서, 블랙 매트릭스(91)와 화소 전극(81)이 중첩되는 폭(A)은 합착 마진에 의해 결정되며, 그 크기는 일반적으로 5 ㎛ 정도가 된다.
그런데, 컬러 필터 기판과 어레이 기판을 합착시키고 이후 공정을 진행할 경우, 공정의 온도 등에 따라 기판의 크기가 달라질 수 있다. 이때, 컬러 필터 기판과 어레이 기판은 그 종류가 다르기 때문에 기판의 크기 변화 정도도 각각 다르게 된다. 또한, 공정 중에 오차가 발생하여, 이에 따라 블랙 매트릭스와 화소 전극이 중첩하도록 형성되더라도, 게이트 배선에 인접한 부분에서 블랙 매트릭스와 화소 전극이 어긋나게 되어 빛이 새는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제조 공정을 감소시키고, 빛샘을 방지할 수 있는 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치용 어레이 기판의 평면도.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 자른 단면도.
도 3a 내지 도 3e는 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판을 제조하는 공정을 도시한 단면도.
도 4는 종래의 액정 표시 장치에 대한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 평면도.
도 6은 도 5에서 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 자른 단면도.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따라 어레이 기판을 제조하는 공정을 도시한 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 마스크를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 단면도.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 기판 위에 일 방향을 가지는 다수의 게이트 배선과 게이트 배선에 연결되어 있는 게이트 전극이 형성되어 있고, 그 위에 게이트 절연막이 형성되어 있다. 게이트 절연막 상부에는 반도체층과 오믹 콘택층이 차례로 형성되어 있으며, 그 위에 게이트 배선과직교하는 데이터 배선, 데이터 배선에서 연장된 소스 전극 및 소스 전극 맞은편에 위치하는 드레인 전극이 형성되어 있다. 또한, 데이터 배선과 같은 물질로 이루어지고, 게이트 배선에 나란한 방향으로 연장된 차광 패턴이 형성되어 있다. 이어, 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극, 차광 패턴 상부에 드레인 전극을 일부 드러내는 콘택홀을 가지는 보호층이 형성되어 있다. 다음, 보호층 상부에는 드레인 전극과 연결되어 있으며, 차광 패턴의 일부와 중첩하는 화소 전극이 형성되어 있다.
여기서, 오믹 콘택층은 데이터 배선, 소스 및 드레인 전극과 같은 모양을 가지며, 반도체층은 소스 및 드레인 전극 사이를 제외하고 데이터 배선, 소스 및 드레인 전극과 동일한 모양으로 이루어질 수 있다.
차광 패턴에서 화소 전극과 중첩되지 않는 부분의 폭은 2 ㎛일 수 있다.
또한, 차광 패턴은 드레인 전극과 연결되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에서는 데이터 배선과 같은 물질로 이루어지고, 게이트 배선과 일부 중첩하며, 화소 전극과 연결되어 있는 캐패시터 전극을 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법에서는 기판을 구비하고, 기판 위에 금속 물질을 증착한 후 제 1 마스크로 패터닝하여 게이트 배선과 게이트 전극을 형성한다. 이어, 게이트 배선 상부에 게이트 절연막, 비정질 실리콘층, 불순물 비정질 실리콘층 및 금속층을 순차적으로 증착한다. 다음, 제 2 마스크로 금속층과 불순물 비정질 실리콘층 및 비정질 실리콘층을 차례로 패터닝하여 반도체층과 오믹 콘택층, 데이터 배선, 소스 전극 및 드레인 전극, 그리고 차광 패턴을 형성한다. 다음, 데이터 배선 상부에 절연 물질을 증착하고, 제 3 마스크를 이용한 패터닝 공정으로 드레인 전극을 일부 드러내는 콘택홀을 가지는 보호층을 형성한다. 이어, 보호층 상부에 투명 도전 물질을 증착하고 제 4 마스크로 패터닝하여, 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되고, 차광 패턴과 일부 중첩하는 화소 전극을 형성한다.
여기서, 차광 패턴은 드레인 전극과 연결되어 있을 수 있다.
또한, 제 2 마스크는 소스 및 드레인 전극 사이에 대응하는 부분에 다수의 슬릿 패턴을 가질 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 4장의 마스크를 이용하여 어레이 기판을 제조함으로써 제조 비용을 절감할 수 있으며, 데이터 배선과 같은 물질로 게이트 배선과 나란한 방향의 차광 패턴을 형성하여 화소 전극과 일부 중첩시킴으로써, 공정 마진을 향상시켜 빛샘 불량을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 평면도이고, 도 6은 도 5에서 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 자른 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 기판(110) 위에 일 방향의 게이트 배선(121)과 게이트 배선(121)에서 연장된 게이트 전극(122)이 형성되어 있다.
게이트 배선(121) 상부에는 게이트 절연막(130)이 형성되어 게이트 배선(121) 및 게이트 전극(122)을 덮고 있다.
이어, 게이트 절연막(130) 위에는 반도체층(141, 145)이 형성되어 있고, 그 위에 오믹 콘택층(151, 152, 155)이 형성되어 있다. 여기서, 게이트 전극(122) 상부의 반도체층(141)은 박막 트랜지스터의 액티브층이 된다.
오믹 콘택층(151, 152, 155) 위에는 데이터 배선(161)과 소스 및 드레인 전극(162, 163), 차광 패턴(164) 및 캐패시터 전극(165)이 형성되어 있다. 데이터 배선(161)은 게이트 배선(121)과 직교하여 화소 영역을 정의하고, 소스 전극(162)은 데이터 배선(161)에서 연장되어 있으며, 드레인 전극(163)은 소스 전극(162)과 분리되어 게이트 전극(122)을 중심으로 소스 전극(162)과 마주 대하고 있다. 드레인 전극(163)과 연결되어 있는 차광 패턴(164)은 게이트 배선(121)과 나란한 방향으로 연장되어 있으며, 캐패시터 전극(165)은 게이트 배선(121)과 일부 중첩하여 게이트 배선(121)과 함께 스토리지 캐패시터를 형성한다.
여기서, 오믹 콘택층(151, 152)은 데이터 배선(161), 그리고 소스 및 드레인 전극(162, 163)과 같은 모양을 가지며, 반도체층(141)은 소스 및 드레인 전극(162, 163) 사이 즉, 박막 트랜지스터의 채널에 해당하는 부분을 제외하고 데이터 배선(161), 소스 및 드레인 전극(162, 163)과 같은 모양을 가진다.
다음, 데이터 배선(161)과 소스 및 드레인 전극(162, 163), 그리고 캐패시터 전극(165) 상부에는 보호층(170)이 형성되어 이들을 덮고 있으며, 보호층(170)은 드레인 전극(163)과 캐패시터 전극(165)을 각각 드러내는 제 1 및 제 2 콘택홀(171, 172)을 가진다.
다음, 화소 영역에는 투명 도전 물질로 이루어진 화소 전극(181)이 형성되어있는데, 화소 전극(181)은 제 1 콘택홀(171)을 통해 드레인 전극(163)과 연결되어 있다. 또한, 캐패시터 전극(165)과 일부 중첩하여 제 2 콘택홀(172)을 통해 캐패시터 전극(165)과 연결되어 있고, 차광 패턴(164)과도 일부 중첩되어 있다.
여기서, 차광 패턴(164)은 액정 표시 장치의 합착 마진을 증가시켜 빛샘을 방지하기 위한 것이다.
이하, 이러한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 과정에 대하여 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 7a에 도시한 바와 같이 투명 기판(110) 위에 금속 물질을 증착하고 제 1 마스크를 이용하여 패터닝함으로써, 일 방향의 게이트 배선(121) 및 게이트 배선(121)에서 연장된 게이트 전극(122)을 형성한다.
이어, 도 7b에 도시한 바와 같이 게이트 절연막(130)과 비정질 실리콘층 및 불순물로 도핑된 비정질 실리콘층을 차례로 증착하고 금속층을 스퍼터링과 같은 방법으로 증착한 후, 제 2 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 데이터 배선(도 5의 161)과 소스 및 드레인 전극(162, 163), 차광 패턴(164), 캐패시터 전극(165), 그리고 오믹 콘택층(151, 152, 155) 및 반도체층(141, 145)을 형성한다.
이때, 사진 식각 공정에서는 회절 노광을 이용하여 여러 층의 막을 한꺼번에 식각하는데, 이러한 회절 현상을 이용하기 위해 제 2 마스크는 슬릿 패턴을 포함한다. 이러한 제 2 마스크에 대하여 도 8에 도시하였다.
도시한 바와 같이, 제 2 마스크는 빛이 차단되는 영역(D), 회절 노광 영역(E) 및 빛이 투과되는 영역(F)으로 이루어진다. 빛이 차단되는 영역(D)은 데이터 배선(161)과 소스 및 드레인 전극(162, 163), 차광 패턴(164), 그리고 캐패시터 전극(165)가 형성되는 영역에 대응하며, 회절 노광 영역(E)은 소스 및 드레인 전극(162, 163) 사이의 채널이 형성되는 부분에 대응하고, 빛이 투과되는 영역(F)은 그 외 나머지 부분에 대응한다. 여기서, 회절 노광 영역(E)에는 빛을 회절시키기 위해 노광기의 분해능보다 작은 간격으로 이루어진 다수의 슬릿이 형성되어 있다.
다음, 도 7c에 도시한 바와 같이 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막 또는 유기 절연막을 증착한 다음, 제 3 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 드레인 전극(163)과 캐패시터 전극(165)을 각각 드러내는 제 1 및 제 2 콘택홀(171, 172)을 가지는 보호층(170)을 형성한다.
이어, 도 7d에 도시한 바와 같이 ITO(indium-tin-oxide)와 같은 투명 도전 물질을 증착하고 제 4 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 화소 전극(181)을 형성하는데, 화소 전극(181)은 제 1 콘택홀(171)을 통해 드레인 전극(163)과 연결되고, 게이트 배선(121)과 나란한 일단은 캐패시터 전극(165)과 중첩하여 제 2 콘택홀(172)을 통해 캐패시터 전극(165)과 연결되며, 다른 일단은 차광 패턴(164)과 일부 중첩하도록 한다.
이와 같이 액정 표시 장치용 어레이 기판을 4장의 마스크를 이용하여 제조함으로써 제조 공정을 감소시킬 수 있다.
도 9는 이러한 방법으로 제조된 어레이 기판을 이용한 액정 표시 장치의 단면도로서, 설명의 편의를 위해 상부에는 블랙 매트릭스만을 도시하였다.
도 9에 도시한 바와 같이, 블랙 매트릭스(211)는 화소 전극(181) 이외의 부분에 대응하도록 배치되어 있는데, 화소 전극(181)과 소정 간격 중첩되어 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 블랙 매트릭스(211)와 화소 전극(181)이 중첩하는 폭(B)은 합착 마진을 고려하여 약 5 ㎛ 정도가 된다. 이때, 게이트 배선(121)에 인접한 부분의 화소 전극(181)은 게이트 배선(121)에 나란한 차광 패턴(164)과 중첩되어 있는데, 화소 전극(181)과 중첩되지 않는 차광 패턴(164)의 폭(C)은 게이트 배선(121)과 화소 전극(181) 사이의 간격을 고려하여 약 2 ㎛ 정도로 이루어진다.
이러한 폭(C)은 게이트 배선(121)에 인접한 부분에서 블랙 매트릭스(211)와 화소 전극(181)이 어긋나더라도 이 부분에서 빛이 새는 것을 방지한다. 따라서, 합착 마진이 종래의 5 ㎛에서 7 ㎛로 증대된다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에서는 4장의 마스크를 이용하여 제조함으로써 제조 비용을 절감할 수 있으며, 데이터 배선과 같은 물질로 게이트 배선과 나란한 방향의 차광 패턴을 형성하여 화소 전극과 일부 중첩시킴으로써 공정 마진을 향상시킨다. 따라서, 빛샘 불량을 방지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 일 방향을 가지는 다수의 게이트 배선과 상기 게이트 배선에 연결되어 있는 게이트 전극;
    상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 상부에 형성되어 있는 게이트 절연막;
    상기 게이트 절연막 상부에 형성되어 있는 반도체층;
    상기 반도체층 상부에 형성되어 있는 오믹 콘택층;
    상기 오믹 콘택층 상부에 형성되어 있고, 상기 게이트 배선과 직교하는 데이터 배선, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극 및 상기 소스 전극 맞은편에 위치하는 드레인 전극;
    상기 데이터 배선과 같은 물질로 이루어지고, 상기 게이트 배선에 나란한 방향으로 연장된 차광 패턴;
    상기 데이터 배선과 상기 소스 및 드레인 전극, 상기 차광 패턴 상부에 형성되어 있으며, 상기 드레인 전극을 일부 드러내는 콘택홀을 가지는 보호층;
    상기 보호층 상부에 형성되어 있고, 상기 드레인 전극과 연결되어 있으며, 상기 차광 패턴의 일부와 중첩하는 화소 전극
    을 포함하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오믹 콘택층은 상기 데이터 배선, 상기 소스 및 드레인 전극과 같은 모양을 가지며, 상기 반도체층은 상기 소스 및 드레인 전극 사이를 제외하고 상기 데이터 배선, 상기 소스 및 드레인 전극과 동일한 모양으로 이루어진 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광 패턴에서 상기 화소 전극과 중첩되지 않는 부분의 폭은 2 ㎛인 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광 패턴은 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 배선과 같은 물질로 이루어지고, 상기 게이트 배선과 일부 중첩하며, 상기 화소 전극과 연결되어 있는 캐패시터 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  6. 기판을 구비하는 단계;
    상기 기판 위에 금속 물질을 증착하고 제 1 마스크로 패터닝하여 게이트 배선과 게이트 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 배선 상부에 게이트 절연막, 비정질 실리콘층, 불순물 비정질 실리콘층 및 금속층을 순차적으로 증착하는 단계;
    제 2 마스크로 상기 금속층과 상기 불순물 비정질 실리콘층 및 상기 비정질 실리콘층을 차례로 패터닝하여 반도체층과 오믹 콘택층, 데이터 배선, 소스 전극 및 드레인 전극, 그리고 차광 패턴을 형성하는 단계;
    상기 데이터 배선 상부에 절연 물질을 증착하고, 제 3 마스크를 이용한 패터닝 공정으로 상기 드레인 전극을 일부 드러내는 콘택홀을 가지는 보호층을 형성하는 단계;
    상기 보호층 상부에 투명 도전 물질을 증착하고 제 4 마스크로 패터닝하여, 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되고, 상기 차광 패턴과 일부 중첩하는 화소 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차광 패턴은 상기 드레인 전극과 연결되는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 마스크는 상기 소스 및 드레인 전극 사이에 대응하는 부분에 다수의 슬릿 패턴을 가지는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100794758B1 (ko) * 2006-08-03 2008-01-15 우 옵트로닉스 코포레이션 컬러 필터 기판 및 이를 제조하는 방법
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TWI409559B (zh) * 2010-08-27 2013-09-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 液晶顯示面板

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7422916B2 (en) 2004-06-29 2008-09-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing thin film transistor panel
KR100794758B1 (ko) * 2006-08-03 2008-01-15 우 옵트로닉스 코포레이션 컬러 필터 기판 및 이를 제조하는 방법
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