JP2004310039A - 液晶表示装置用アレイ基板とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】薄膜トランジスタアレイの上部にカラーフィルターを構成する構造により、薄膜トランジスタとゲート配線及びデータ配線の上部に不透明な有機樹脂でブラックマトリックスを形成し、画素にはカラーフィルターを中心として上部と下部に各々第1透明画素電極及び第2透明画素電極を形成する。この時、前記ゲート配線及びデータ配線の一端に形成するゲートパッドまたはデータパッドが前記カラーフィルターをパターニングする薬液によって露出しないように、薄膜トランジスタアレイ及びカラーフィルター工程をすべて完了した後、最後の工程で前記ゲートパッド及びデータパッドを露出する。そして、ゲートパッド電極の上部に別途のカラーフィルターパターニングを形成して前記カラーフィルターをパターニングする薬液によってゲートパッド及びデータパッドが露出されるのを防ぐ。
【選択図】図3
Description
−−第1の実施の形態−−
図3は、本発明による液晶表示装置用アレイ基板の構成を概略的に示した図面である。図示したように、基板100上に一方向へ延長され、一端にゲートパッド106を含むゲート配線102を相互平行に構成して、前記ゲート配線102と垂直に交差して多数の画素領域Pを定義し、一端にゲートパッド120を含むデータ配線118を形成する。前記ゲート配線102とデータ配線118の交差地点にはゲート電極104、アクティブ層110、ソース電極114、ドレイン電極116を含む薄膜トランジスタTを構成する。
本発明の第2の実施の形態は、前述した薄膜トランジスタアレイ部の工程で、前記ゲートパッド及びデータパッドの上部に別途のカラーフィルターパターニングを形成して、前記カラーフィルターをパターニングする薬液が前記ゲートパッド及びデータパッドへ浸透するのを防ぐためである。
Claims (56)
- 基板上に位置して一端にゲートパッドを含むゲート配線と;
前記ゲートパッド及びゲート配線の上部に位置して前記ゲートパッドを露出する第1絶縁膜と;
前記第1絶縁膜上に位置して垂直に前記ゲート配線を交差して画素領域を定義し、一端にデータパッドを含むデータ配線と;
前記ゲート配線とデータ配線の交差地点に位置して、ゲート電極と半導体層とソース電極とドレイン電極を含む薄膜トランジスタと;
前記ドレイン電極の一部を除いた薄膜トランジスタの上部と、ゲート配線とデータ配線の上部に位置するブラックマトリックスと;
前記ブラックマトリックスが形成された基板全面に位置して前記ゲートパッドとデータパッドと画素領域を露出する第2絶縁膜と;
前記露出されたドレイン電極と接触しながら画素領域ごと独立的にパターニングされた第1画素電極と;
前記画素領域ごと第1画素電極の上部に位置するカラーフィルターと;
前記カラーフィルターの上部に位置して同時に第1画素電極と接触しながら前記画素領域ごと独立的にパターニングされた第2画素電極と
を含む液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記薄膜トランジスタとブラックマトリックスとの間に無機絶縁膜をさらに構成する
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記無機絶縁膜は窒化シリコンと酸化シリコンのうちの一つで構成する
ことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記無機絶縁膜はゲートパッドとデータパッドを露出する
ことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記半導体層は、ゲート電極の上部に純粋非晶質シリコンであるアクティブ層と、不純物を含む非晶質シリコンで前記ソース電極及びドレイン電極と接触するオーミックコンタクト層とで構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記第1画素電極と第2画素電極は、インジウム−スズ−オキサイド(ITO)及びインジウム−ジンク−オキサイド(IZO)のうちの一つで構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記カラーフィルターは、赤色、緑色、青色のカラーフィルターが各画素領域に対応して構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ゲート配線の上部にアイランド状のストレージ金属層をさらに含む
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記第2絶縁膜は前記ストレージ金属層を露出する
ことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記第1画素電極は前記第2絶縁膜によって露出されたストレージ金属層と接触する
ことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ストレージ金属層と前記ゲート配線の一部は、これらの間に介在された第1絶縁膜と共にストレージキャパシターを構成する
ことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記第1画素電極は前記基板に直接接触する
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 基板上の一端にゲートパッドを含むゲート配線とゲート配線から延長されたゲート電極を形成する段階と;
前記ゲート配線とゲートパッドとゲート電極が形成された基板全面に第1絶縁膜を形成する段階と;
前記ゲート電極の上部の第1絶縁膜上に純粋非晶質シリコンであるアクティブ層と、不純物非晶質シリコンであるオーミックコンタクト層を形成する段階と;
前記ゲート配線に垂直に交差してゲート電極と共に画素領域を定義するデータ配線と、データ配線の一端に位置するデータパッドと、データ配線からオーミックコンタクト層の上部へ延長されるソース電極と、前記ソース電極と分離されオーミックコンタクト層の上部にドレイン電極を形成して薄膜トランジスタを構成する段階と;
前記薄膜トランジスタを包むように、前記基板全面に第2絶縁膜を形成する段階と;
前記ドレイン電極の一部を除いた薄膜トランジスタの上部と、ゲート配線とデータ配線の上部にブラックマトリックスを形成する段階と;
前記ブラックマトリックスが形成された基板全面に第3絶縁膜を形成する段階と;
前記第3絶縁膜と、第2絶縁膜とその下部の第1絶縁膜をパターニングして、前記ドレイン電極の一側と画素領域を露出する段階と;
前記パターニングされた第3絶縁膜が形成した基板全面に露出されたドレイン電極と接触する第1透明電極層を形成する段階と;
前記第1透明電極層の上部に画素領域に対応するカラーフィルターを形成する段階と;
前記カラーフィルターが形成された基板全面に前記第1透明電極層と接触する第2透明電極層を形成する段階と;
前記第1透明電極層及び第2透明電極層を同時にパターニングして、前記ドレイン電極と接触しながら画素領域ごと独立的にパターニングされた第1画素電極及び第2画素電極を形成する段階と;
前記第1画素電極及び第2画素電極の形成後、第3絶縁膜と、前記第2絶縁膜と第1絶縁膜をエッチングし、前記ゲートパッドとデータパッドを露出してゲートパッドコンタクトホールとデータパッドコンタクトホールを形成する段階と
を含む液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記薄膜トランジスタは、ゲート電極、アクティブ層、オーミックコンタクト層、ソース電極、ドレイン電極を含むように形成される
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1画素電極及び第2画素電極は、二重層で構成されたサンドイッチ形画素電極を構成する
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記カラーフィルターは、前記第1画素電極と第2画素電極の間に介在するように形成される
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記ゲートパッドコンタクトホールは前記ゲートパッドを露出し、前記データパッドコンタクトホールは前記データパッドを露出する
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第2絶縁膜は、前記薄膜トランジスタとブラックマトリックスの間に介在されて形成する
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1絶縁膜と第2絶縁膜と第3絶縁膜は、窒化シリコン及び酸化シリコンのうちの一つで形成する
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1透明電極層と第2透明電極層は、インジウム−スズ−オキサイド(ITO)とインジウム−ジンク−オキサイド(IZO)を含んだ透明導電性金属グループのうちから選択された一つで形成する
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記カラーフィルターは、前記画素領域に赤色、緑色、青色のカラーフィルターが各々対応するように形成する
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記データ配線を形成する段階は、前記ゲート配線の上部の第1絶縁膜上にアイランド状のストレージ金属層を形成する段階を含む
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第2絶縁膜及び第3絶縁膜は、前記ストレージ金属層の一部を露出する
ことを特徴とする請求項22に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1画素電極は、前記露出されたストレージ金属層と接触する
ことを特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記ストレージ金属層とゲート配線の一部は、これらの間に介在された第1絶縁膜と共にストレージキャパシターを構成する
ことを特徴とする請求項22に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1画素電極は、前記基板に直接接触するように形成する
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 基板上に位置して一端にゲートパッドを含むゲート配線と;
前記ゲートパッド及びゲート配線の上部に位置して前記ゲートパッドを露出する第1絶縁膜と;
前記第1絶縁膜上に位置して垂直に前記ゲート配線を交差して画素領域を定義し、一端にデータパッドを含むデータ配線と;
前記ゲート配線とデータ配線の交差地点に位置して、ゲート電極と半導体層とソース電極とドレイン電極を含む薄膜トランジスタと;
前記ドレイン電極の一部を除いた薄膜トランジスタの上部と、ゲート配線とデータ配線の上部に位置するブラックマトリックスと;
前記ブラックマトリックスが形成された基板全面に位置して前記ゲートパッドとデータパッドと画素領域を露出する第2絶縁膜と;
前記露出されたドレイン電極と接触しながら画素領域ごと独立的にパターニングされた第1画素電極と;
前記画素領域ごと第1画素電極の上部に位置するカラーフィルターと;
前記カラーフィルターの上部に位置して同時に第1画素電極と接触しながら前記画素領域ごと独立的にパターニングされた第2画素電極と;
前記ゲートパッドと接触する第1ゲートパッド端子及び第2ゲートパッド端子と;
前記データパッドと接触する第1データパッド端子及び第2データパッド端子と;
前記第1ゲートパッド端子及び第2ゲートパッド端子の間に介在された第1カラーフィルターパターニングと;
前記第1データパッド端子及び第2データパッド端子の間に介在された 第2カラーフィルターパターニングと
を含む液晶表示装置用アレイ基板。 - 薄膜トランジスタとブラックマトリックスの間に無機絶縁膜をさらに構成する
ことを特徴とする請求項28に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記無機絶縁膜は、窒化シリコンと酸化シリコンのうちの一つで構成する
ことを特徴とする請求項28に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記無機絶縁膜は、ゲートパッドとデータパッドを露出する
ことを特徴とする請求項29に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記半導体層は、ゲート電極の上部に純粋非晶質シリコンであるアクティブ層と、不純物を含む非晶質シリコンで前記ソース電極及びドレイン電極と接触するオーミックコンタクト層とで構成される
ことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記第1画素電極と第2画素電極と、第1ゲートパッド端子及び第2ゲートパッド端子と、第1データパッド端子及び第2データパッド端子はインジウム−スズ−オキサイド(ITO)及びインジウム−ジンク−オキサイド(IZO)のうちの一つで構成される
ことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記カラーフィルターは、赤色、緑色、青色のカラーフィルターが各画素領域に対応して構成され、前記第1カラーフィルターパターニング及び第2カラーフィルターパターニングは赤色、緑色、青色のカラーフィルターのうちの一つのような物質で構成される
ことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ゲート配線の上部にアイランド状のストレージ金属層をさらに含む
ことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記第2絶縁膜は、前記ストレージ金属層の一端を露出する
ことを特徴とする請求項34に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記第1画素電極は、前記第2絶縁膜によって露出されたストレージ金属層と接触する
ことを特徴とする請求項35に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ストレージ金属層とゲート配線の一部は、これらの間に介在された第1絶縁膜と共にストレージキャパシターを構成する
ことを特徴とする請求項34に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記第1画素電極は、前記基板に直接接触する
ことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 基板上の一端にゲートパッドを含むゲート配線とゲート配線から延長されたゲート電極を形成する段階と;
前記ゲート配線とゲートパッドとゲート電極が形成された基板全面に第1絶縁膜を形成する段階と;
前記ゲート電極の上部の第1絶縁膜上に純粋非晶質シリコンであるアクティブ層と、不純物非晶質シリコンであるオーミックコンタクト層を形成する段階と;
前記ゲート配線に垂直に交差してゲート電極と共に画素領域を定義するデータ配線と、データ配線の一端に位置するデータパッドと、データ配線からオーミックコンタクト層の上部へ延長されるソース電極と、前記ソース電極と分離されオーミックコンタクト層の上部にドレイン電極を形成して薄膜トランジスタを構成する段階と;
前記薄膜トランジスタが形成された基板全面に第2絶縁膜を形成する段階と;
前記ドレイン電極の一部を除いた薄膜トランジスタの上部と、ゲート配線とデータ配線の上部にブラックマトリックスを形成する段階と;
前記ブラックマトリックスが形成された基板全面に第3絶縁膜を形成する段階と;
前記第3絶縁膜と、第2絶縁膜とその下部の第1絶縁膜をパターニングし、前記ドレイン電極の一側と画素領域を露出して、ゲートパッド及びデータパッドを各々露出するゲートパッドコンタクトホールとデータパッドコンタクトホールを形成する段階と;
前記パターニングされた第3絶縁膜が形成した基板全面に、露出されたドレイン電極と接触して、ゲートパッドコンタクトホールと通じてゲートパッドと接触し、データパッドコンタクトホールと通じてデータパッドと接触する第1透明電極層を形成する段階と;
前記第1透明電極層の上部に画素領域に対応するカラーフィルターとゲートパッドに対応する第1カラーフィルターパターニングと、データパッドと対応する第2カラーフィルターパターニングを形成する段階と;
前記カラーフィルターと第1カラーフィルターパターニング及び第2カラーフィルターパターニングが形成された基板全面に前記第1透明電極層と接触する第2透明電極層を形成する段階と;
前記第1透明電極層及び第2透明電極層を同時にパターニングして前記ドレイン電極と接触しながら画素領域ごと独立的にパターニングされた第1画素電極及び第2画素電極とゲートパッドの上部に第1ゲートパッド端子及び第2ゲートパッド端子とデータパッドの上部に第1データパッド端子及び第2データパッド端子を形成する段階と
を含む液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記薄膜トランジスタは、ゲート電極、アクティブ層、オーミックコンタクト層、ソース電極、ドレイン電極を含むように形成される
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1画素電極及び第2画素電極は、二重層で構成されたサンドイッチ形画素電極を構成する
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記カラーフィルターは、前記第1画素電極と第2画素電極の間に介在するように形成される
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1カラーフィルターパターニングは、前記第1ゲートパッド端子及び第2ゲートパッド端子の間に介在されて、前記第2カラーフィルターパターニングは、前記第1ゲートパッド端子及び第2ゲートパッド端子の間に介在されて形成する
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1絶縁膜及び第2絶縁膜及び第3絶縁膜をパターニングする段階は、前記ゲートパッドを露出する多数のゲートパッドコンタクトホールと前記データパッドを露出する多数のデータパッドコンタクトホールを形成する段階を含む
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1カラーフィルターパターニングは、前記多数のゲートパッドコンタクトホール各々に対応して形成される
ことを特徴とする請求項44に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1カラーフィルターパターニング及び第2カラーフィルターパターニングを形成する段階は、多数のスリットが含まれたマスクを利用する
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記多数のスリットを通過した光は分散され、前記第1カラーフィルターパターニング及び第2カラーフィルターパターニングの高さが低くなる
ことを特徴とする請求項46に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第2絶縁膜は、前記薄膜トランジスタとブラックマトリックスの間に介在されて形成する
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1絶縁膜と第2絶縁膜と第3絶縁膜は、窒化シリコン及び酸化シリコンのうちの一つで形成する
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1透明電極層及び第2透明電極層は、インジウム−スズ−オキサイド(ITO)とインジウム−ジンク−オキサイド(IZO)を含んだ透明導電性金属グループのうちから選択された一つで形成する
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記カラーフィルターは、前記画素領域に赤色、緑色、青色のカラーフィルターが各々画素領域に対応して構成され、前記第1カラーフィルターパターニング及び第2カラーフィルターパターニングは、赤色、緑色、青色のカラーフィルターのうちの一つのような物質で構成される
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記データ配線を形成する段階は、前記ゲート配線の上部の第1絶縁膜上にアイランド状のストレージ金属層を形成する段階を含む
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第2絶縁膜及び第3絶縁膜は、前記ストレージ金属層の一部を露出する
ことを特徴とする請求項52に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1画素電極は、前記露出されたストレージ金属層に接触する
ことを特徴とする請求項53に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記ストレージ金属層とゲート配線の一部は、これらの間に介在された第1絶縁膜と共にストレージキャパシターを構成する
ことを特徴とする請求項52に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1画素電極は、前記基板に直接接触するように形成する
ことを特徴とする請求項39に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。
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