JP3923501B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
4、102 ゲートライン
6、108、302、312、322 ゲート電極
8、144 ゲート絶縁膜
10、114 活性層
12、116 オーミック接触層
16、110、304、314、324 ソース電極
18、112、306、316、326 ドレーン電極
20、122、422 ストレージ上部電極
22、26、30、146 保護膜
24、148 有機膜
28、152 反射電極
32、118 画素電極
34、38、162、340、344、348 コンタクトホール
35、37 開口部
36、154 透過孔
52 上部基板
54 カラーフィルター
56 共通電極
100 薄膜トランジスタ基板
101 第1導電層
103 第2導電層
105 非晶質シリコン層
106、300、310、320 薄膜トランジスタ
107 不純物がドープされた非晶質シリコン層
109 ソース/ドレーン金属層
113 第3導電層
115 半導体パターン
120、420 ストレージキャパシタ
128 ゲートパッド
136 データリンク
138 データパッド
160、332、334、336 コンタクト電極
180 シール材
182 アクティブ領域
190 静電気防止素子
210 回折露光マスク
212 石英基板
214 遮断層
216 スリット
219 フォトレジスト
220 フォトレジストパターン
220A 第1フォトレジストパターン
220B 第2フォトレジストパターン
423 ストレージ下部電極
425 ストレージライン
Claims (81)
- 第1及び第2基板と、
前記第1基板上に、透明な第1導電層と不透明な第2導電層とを積層した二重構造のゲートラインと、
前記ゲートライン上の第1絶縁膜と、
前記ゲートラインと交差して、透過領域と反射領域を持つ画素領域を画定するデータラインと、
前記ゲートライン及びデータラインと接続された薄膜トランジスタと、
前記画素領域に形成された前記第1導電層と、前記第1導電層の枠部に沿って積層された第2導電層とを持つ画素電極と、
前記ゲートラインと前記第1絶縁膜を挟んで重畳されてストレージキャパシタを形成するストレージ上部電極と、
前記薄膜トランジスタを覆う第2絶縁膜から前記第1絶縁膜まで貫通して、前記薄膜トランジスタのドレーン電極及び前記ストレージ上部電極の側面を露出させる透過孔と、
前記反射領域に形成され、前記透過孔のエッジ部及び側壁を経由して露出された前記ドレーン電極及び前記ストレージ上部電極を前記画素電極の第2導電層と接続させる反射電極と、
前記第1及び第2基板間の液晶層と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記ゲートラインの第1導電層から延長されるゲートパッドと、
前記ゲートパッドと同様の第1導電層で形成されるデータパッドと、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記パッドの位置するパッド領域において、前記第1及び第2絶縁膜は除去されることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記データパッドから前記データラインの端部と重畳するように延長されたデータリンクと、
前記第2絶縁膜から前記データラインを経由して前記第1絶縁膜まで貫通して、前記データリンクを露出させる第1コンタクトホールと、
前記第1コンタクトホールを介して、前記データラインとは側面接続され、前記データリンクとは面接続されるコンタクト電極と、をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。 - 前記データリンクの第1部分は、前記第1及び第2導電層が積層された二重構造で形成され、前記データリンクの第2部分は、前記データパッドのように第1導電層のみで形成されることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記データリンクの第1部分は、前記第2絶縁膜と重畳されたことを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
- 前記データリンクの第2部分は、前記第2絶縁膜と重畳されていないことを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
- 前記コンタクト電極は、前記反射電極と同一の金属で形成されたことを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記第2絶縁膜は有機物質で形成されたことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記薄膜トランジスタ及び第2絶縁膜間に第3絶縁膜をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第3絶縁膜は無機物質で形成されたことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
- 前記透過孔は前記第3絶縁膜を貫通することを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
- 前記データライン及びゲートラインの何れか一つと接続された静電気防止素子をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記静電気防止素子は、
前記データライン及びゲートラインの何れか一つと接続された第2薄膜トランジスタと、
前記第2薄膜トランジスタのゲート電極及びソース電極間にダイオード型で接続された第3薄膜トランジスタと、
前記第2薄膜トランジスタのゲート電極及びドレーン電極間にダイオード型で接続された第4薄膜トランジスタと、
前記第3薄膜トランジスタのソース電極及びゲート電極を第2コンタクトホールを介して接続させる第2コンタクト電極と、
前記第3または第4薄膜トランジスタのドレーン電極及び前記第2薄膜トランジスタのゲート電極を第3コンタクトホールを介して接続させる第3コンタクト電極と、
前記第4薄膜トランジスタのソース電極及びゲート電極を第4コンタクトホールを介して接続させる第4コンタクト電極と、を備えることを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置。 - 前記第2乃至第4コンタクト電極は、前記反射電極と同一の金属層で形成されたことを特徴とする請求項14に記載の液晶表示装置。
- 前記第2乃至第3コンタクトホールは、前記第2絶縁膜から前記ソース又はドレーン電極を経由して前記第1絶縁膜まで貫通して、前記ゲート電極を露出させることを特徴とする請求項14に記載の液晶表示装置。
- 前記第1乃至第4コンタクト電極は、シール材により封止される領域に形成されたことを特徴とする請求項14に記載の液晶表示装置。
- 前記反射電極はエンボス表面を持つことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第2絶縁膜はエンボス表面を持つことを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置。
- 前記ゲートラインと前記薄膜トランジスタのゲート電極、前記画素電極の第2導電層上に積層された第3導電層をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 第1及び第2基板と、
透明な第1導電層と不透明な第2導電層とを積層した二重構造のゲートラインと、
前記ゲートライン上の第1絶縁膜と、
前記ゲートラインと交差して、透過領域と反射領域を持つ画素領域を定義するデータラインと、
前記ゲートライン及びデータラインと接続された薄膜トランジスタと、
前記画素領域に形成された前記第1導電層と、前記第1導電層の枠部に沿って積層された第2導電層とを持つ画素電極と、
透明な第1導電層と不透明な第2導電層とを積層した二重構造のストレージライン及び前記ストレージラインと一体化したストレージ下部電極と、
前記薄膜トランジスタのドレーン電極と一体化し、前記ストレージ下部電極と前記第1絶縁膜を挟んで重畳されてストレージキャパシタを形成するストレージ上部電極と、
前記薄膜トランジスタを覆う第2絶縁膜から前記ゲート絶縁膜まで貫通して、前記ストレージ上部電極の側面を露出させる透過孔と、
前記反射領域に形成され、前記透過孔のエッジ部及び側壁を経由して露出された前記ストレージ上部電極を前記画素電極の第2導電層と接続させる反射電極と、
前記第1及び第2基板間の液晶層と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記ストレージラインは前記データラインと交差することを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置。
- 前記ゲートラインの第1導電層から延長されたゲートパッドと、
前記ゲートパッドと同様の第1導電層で形成されたデータパッドと、をさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置。 - 前記パッドの位置するパッド領域において、前記第1及び第2絶縁膜は除去されることを特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置。
- 前記データパッドから前記データラインの端部と重畳するように延長されたデータリンクと、
前記第2絶縁膜から前記データラインを経由して前記第1絶縁膜まで貫通して、前記データリンクを露出させる第1コンタクトホールと、
前記第1コンタクトホールを介して、前記データラインとは側面接続され、前記データリンクとは面接続されるコンタクト電極と、をさらに備えることを特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置。 - 前記データリンクの第1部分は、前記第1及び第2導電層が積層された二重構造で形成され、前記データリンクの第2部分は、前記データパッドのように第1導電層のみで形成されることを特徴とする請求項25に記載の液晶表示装置。
- 前記データリンクの第1部分は、前記第2絶縁膜と重畳されたことを特徴とする請求項26に記載の液晶表示装置。
- 前記データリンクの第2部分は、前記第2絶縁膜と重畳されていないことを特徴とする請求項26に記載の液晶表示装置。
- 前記コンタクト電極は前記反射電極と同一の金属で形成された特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置。
- 前記薄膜トランジスタ及び第2絶縁膜間に第3絶縁膜をさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置。
- 前記第2絶縁膜は有機物質で形成され、前記第3絶縁膜は無機物質で形成されることを特徴とする請求項30に記載の液晶表示装置。
- 前記透過孔は前記第3絶縁膜を貫通することを特徴とする請求項31に記載の液晶表示装置。
- 前記反射電極はエンボス表面を持つことを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置。
- 前記第2絶縁膜はエンボス表面を持つことを特徴とする請求項33に記載の液晶表示装置。
- 前記ゲートラインと前記薄膜トランジスタのゲート電極、前記画素電極の第2導電層上に積層された第3導電層をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 第1及び第2基板を用意する段階と、
第1マスクを用いて、前記第1基板上に、透明な第1導電層と不透明な第2導電層との二重構造を持つゲートライン及びゲート電極、画素電極を含むゲートパターンを形成する段階と、
前記ゲートパターンを覆う第1絶縁膜を形成する段階と、
第2マスクを用いて、前記第1絶縁膜上に半導体パターンと、前記半導体パターン上にデータライン、ソース電極、ドレーン電極、ストレージ上部電極を含むソース/ドレーンパターンとを形成する段階と、
前記ソース/ドレーンパターンを覆う第2絶縁膜を形成する段階と、
第3マスクを用いて、前記画素電極と重畳された透過領域において、前記第2絶縁膜から前記第1絶縁膜まで貫通する透過孔を形成する段階と、
第4マスクを用いて、前記透過孔を介して露出された前記ドレーン電極及びストレージ上部電極を前記画素電極の第2導電層と接続させる反射電極を形成し、前記反射電極を介して露出された前記画素電極の第2導電層を除去する段階と、
前記第1及び第2基板間に液晶層を形成する段階と、を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 前記第2絶縁膜を形成する段階は、前記ソース/ドレーンパターン上に第3絶縁膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項36に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記ゲートパターンの第2導電層上に第3導電層を形成する段階と、
前記画素電極の第3導電層を、前記反射電極の形成際に、前記第2導電層と共に除去する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項36に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記画素電極の第3導電層は、エッチストッパの役割を遂行することを特徴とする請求項38に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記画素電極の第3導電層は、前記透過孔の形成際に、前記第2導電層がエッチングされるのを防止することを特徴とする請求項38に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記透過孔を形成する段階は、
前記第3マスクを用いて、前記第2絶縁膜を貫通する前記透過孔を形成する段階と、前記第2絶縁膜をマスクとして用いて、前記第1絶縁膜をエッチングする段階と、を含むことを特徴とする請求項36に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記第1マスクを用いて、前記ゲートラインと接続された前記二重構造のゲートパッドと、前記データラインと接続されるデータパッドとを形成する段階と、
前記第3マスクを用いて、前記ゲートパッド及びデータパッドが形成されたパッド領域の第1及び第2絶縁膜を除去する段階と、
前記第4マスクを用いて、前記パッドの第1部分で第2導電層を除去する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項36に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記パッドの第1部分は、前記第1及び第2絶縁膜と重畳されていないことを特徴とする請求項42に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1マスクを用いて、前記データパッドから延長され、前記データラインの端部と重畳されるデータリンクを形成する段階と、
前記第3マスクを用いて、前記第2絶縁膜から前記データラインを経由して前記第1絶縁膜まで貫通して、前記データリンクを露出させる第1コンタクトホールを形成する段階と、
前記第4マスクを用いて、第1コンタクトホールを介して、前記データライン及びデータリンクを接続させる第1コンタクト電極を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項42に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記データライン及びゲートラインの何れか一つと接続された第2薄膜トランジスタと、前記第2薄膜トランジスタのゲート電極及びソース電極間にダイオード型で接続された第3薄膜トランジスタと、前記第2薄膜トランジスタのゲート電極及びドレーン電極間にダイオード型で接続された第4薄膜トランジスタとを備える静電気防止素子を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項36に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記静電気防止素子を形成する段階は、
前記第1マスクを用いて、前記第2乃至第4薄膜トランジスタのそれぞれのゲート電極を形成する段階と、
前記第2マスクを用いて、前記第1絶縁膜上に前記第2乃至第4薄膜トランジスタのそれぞれの半導体パターン、ソース電極、ドレーン電極を形成する段階と、
前記第3マスクを用いて、第2乃至第4コンタクトホールを形成する段階と、
前記第4マスクを用いて、第2乃至第4コンタクト電極を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項45に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記第2コンタクトホールは、前記第3薄膜トランジスタのソース電極とゲート電極との重畳部に形成されたことを特徴とする請求項46に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第3コンタクトホールは、前記第3または第4薄膜トランジスタのドレーン電極と前記第2薄膜トランジスタのゲート電極との重畳部に形成されたことを特徴とする請求項46に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第4コンタクトホールは、前記第4薄膜トランジスタのソース電極とゲート電極との重畳部に形成されたことを特徴とする請求項46に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2コンタクト電極は、前記第2コンタクトホールを介して露出された前記第3薄膜トランジスタのソース電極及びゲート電極を接続させることを特徴とする請求項46に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第3コンタクト電極は、前記第3コンタクトホールを介して露出された前記第3及び第4薄膜トランジスタのドレーン電極と前記第2薄膜トランジスタのゲート電極とを接続させることを特徴とする請求項46に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第4コンタクト電極は、前記第4コンタクトホールを介して露出された前記第4薄膜トランジスタのソース電極及びゲート電極を接続させることを特徴とする請求項46に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1乃至第4コンタクト電極は、シール材により封止される領域に形成されることを特徴とする請求項46に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記反射電極はエンボス表面を持つことを特徴とする請求項36に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2絶縁膜はエンボス表面を持つことを特徴とする請求項54に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2絶縁膜は有機物質で形成されたことを特徴とする請求項36に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記データラインは前記半導体パターンと重畳されたことを特徴とする請求項36に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1乃至第4コンタクト電極は、前記反射電極と同一の金属層で形成されたことを特徴とする請求項46に記載の液晶表示装置。
- 第1及び第2基板を用意する段階と、
第1マスクを用いて、前記第1基板上に、透明な第1導電層と不透明な第2導電層との二重構造を持つゲートライン及びゲート電極、画素電極、ストレージラインと一体化したストレージ下部電極を含むゲートパターンを形成する段階と、
ゲートパターンを覆う第1絶縁膜を形成する段階と、
第2マスクを用いて、前記第1絶縁膜上に半導体パターンと、前記半導体パターン上にデータライン、ソース電極、ドレーン電極と一体化したストレージ上部電極を含むソース/ドレーンパターンとを形成する段階と、
前記ソース/ドレーンパターンを覆う第2絶縁膜を形成する段階と、
第3マスクを用いて、前記第2絶縁膜から前記第1絶縁膜まで貫通する透過孔を形成する段階と、
第4マスクを用いて、前記透過孔を介して露出された前記ストレージ上部電極を前記画素電極の第2導電層と接続させる反射電極を形成し、前記反射電極を介して露出された前記画素電極の第2導電層を除去する段階と、
前記第1及び第2基板間に液晶層を形成する段階と、を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 前記第2絶縁膜を形成する段階は、前記ソース/ドレーンパターン上に第3絶縁膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項59に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記ゲートパターンの第2導電層上に第3導電層を形成する段階と、
前記画素電極の第3導電層を、前記反射電極の形成際に、前記第2導電層と共に除去する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項59に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記画素電極の第3導電層はエッチストッパの役割を遂行することを特徴とする請求項61に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記画素電極の第3導電層は、前記透過孔の形成際に、前記第2導電層がエッチングされるのを防止することを特徴とする請求項61に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記透過孔を形成する段階は、
前記第3マスクを用いて、前記第2絶縁膜を貫通する前記透過孔を形成する段階と、
前記第2絶縁膜をマスクとして用いて、前記第1絶縁膜の一部をエッチングする段階と、を含むことを特徴とする請求項59に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記第1マスクを用いて、前記ゲートラインと接続された前記二重構造のゲートパッドと、前記データラインと接続されるデータパッドとを形成する段階と、
前記第3マスクを用いて、前記ゲートパッド及びデータパッドが形成されたパッド領域の第1及び第2絶縁膜を除去する段階と、
前記第4マスクを用いて、前記パッドの第1部分で第2導電層を除去する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項59に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記パッドの第1部分は、前記第1及び第2絶縁膜と重畳されていないことを特徴とする請求項65に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1マスクを用いて、前記データパッドから延長され、前記データラインの端部と重畳されるデータリンクを形成する段階と、
前記第3マスクを用いて、前記第2絶縁膜から前記データラインを経由して前記第1絶縁膜まで貫通して、前記データリンクを露出させる第1コンタクトホールを形成する段階と、
前記第4マスクを用いて、第1コンタクトホールを介して、前記データライン及びデータリンクを接続させる第1コンタクト電極を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項65に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記データライン及びゲートラインの何れか一つと接続された第2薄膜トランジスタと、前記第2薄膜トランジスタのゲート電極及びソース電極間にダイオード型で接続された第3薄膜トランジスタと、前記第2薄膜トランジスタのゲート電極及びドレーン電極間にダイオード型で接続された第4薄膜トランジスタとを備える静電気防止素子を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項59に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記静電気防止素子を形成する段階は、
前記第1マスクを用いて、前記第2乃至第4薄膜トランジスタのそれぞれのゲート電極を形成する段階と、
前記第2マスクを用いて、前記第1絶縁膜上に前記第2乃至第4薄膜トランジスタのそれぞれの半導体パターン、ソース電極、ドレーン電極を形成する段階と、
前記第3マスクを用いて、第2乃至第4コンタクトホールを形成する段階と、
前記第4マスクを用いて、第2乃至第4コンタクト電極を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項68に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記第2コンタクトホールは、前記第3薄膜トランジスタのソース電極及びゲート電極の重畳部に形成されることを特徴とする請求項69に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第3コンタクトホールは、前記第3または第4薄膜トランジスタのドレーン電極と前記第2薄膜トランジスタのゲート電極との重畳部に形成されることを特徴とする請求項69に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第4コンタクトホールは、前記第4薄膜トランジスタのソース電極及びゲート電極の重畳部に形成されることを特徴とする請求項69に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2コンタクト電極は、前記第2コンタクトホールを介して露出された前記第3薄膜トランジスタのソース電極及びゲート電極を接続させることを特徴とする請求項69に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第3コンタクト電極は、前記第3コンタクトホールを介して露出された前記第3及び第4薄膜トランジスタのドレーン電極と前記第2薄膜トランジスタのゲート電極とを接続させることを特徴とする請求項69に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第4コンタクト電極は、前記第4コンタクトホールを介して露出された前記第4薄膜トランジスタのソース電極及びゲート電極を接続させることを特徴とする請求項69に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1乃至第4コンタクト電極は、シール材により封止される領域に形成されることを特徴とする請求項69に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記反射電極はエンボス表面を持つことを特徴とする請求項59に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2絶縁膜はエンボス表面を持つことを特徴とする請求項77に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2絶縁膜は有機物質で形成されたことを特徴とする請求項59に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記データラインは前記半導体パターンと重畳されたことを特徴とする請求項59に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1乃至第4コンタクト電極は、前記反射電極と同一の金属層で形成されたことを特徴とする請求項69に記載の液晶表示装置の製造方法。
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