KR100229610B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

일반적인 횡전계방식액정표시장치는 주사선 및 신호선의 패드를 형성하는 금속과 액정표시장치에 구동신호를 공급하는 구동IC를 접속하는 실장공정시 금속막의 산화로 인해 접촉저항이 증가하거나 막질이 파손되는 등의 문제점을 가지고 있다. 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 구동 IC와 접속되는 패드의 최상층을 인듐틴옥사이드(TIO)등의 도전성산화막으로 형성하여 접속특성이 양호한 액정표시장치를 높은 수율로 제조할 수 있다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세히는 인듐틴옥사이드(ITO)막 등의 도전성산화막이 패드의 최상부에 형성되어 실장공정시에 발생하는 접촉불량이나 막질파손 등의 문제점이 해결되어 슈율이 향상된 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
컴퓨터나 텔레비젼 등의 OA기기나 AV기기의 표시장치로 사용되는 액정표시장치는 기기의 대형화에 따라 그 대면적화가 요구되는데, 시야각에 따라 콘트라스트가 변하는 등의 문제가 있어 그 대면적화의 실현이 어려운 실정이다.
대면적화 및 광시야각을 실현하기 위해 현재 제안되고 있는 액정표시장치는 인가되는 전기장의 방향이 액정표시장치를 형성하는 서로 대향하는 두 기판에 대하여 수평한 횡전계방식액정표시장치이다.
횡전계방시액정표시장치는 서로 대향하는 제1기판과 제2기판 및 제1, 제2기판 사이에 채워진 액정층으로 이루어져 있다.
제1기판에는 컬러필터층이 형성되어 있다. 제2기판에는 스위칭소자인 박막트랜지스터, 게이트버스배선(주사선), 데이터버스배선(신호선), 화소전극, 화소전극과 대향하는 대향전극이 형성되어 있는데, 이하 일반적인 횡전계방식액정표시장치의 제2기판의 평면도인 도1을 참조하여 제2기판을 설명한다.
도면부호 121과 128은 화소영역을 정의하는 게이트버스배선과 데이터버스배선을 나타낸다. 도면부호 122,125은 각각 게이트버스배선패드와 데이터버스배선패드를 나타낸다. 도면에서는 한 화소만을 나타내고 있지만, 실제의 액정표시장치에서는 복수의 게이트버스배선과 데이터버스배선에 의해 많은 수의 화소영역이 형성된다. 화소영역내의 게이트버스배선(121)과 데이터버스배선(128)의 교차점에는 스위칭소자인 박막트랜지스터(115)가 설치되어 있고, 데이터버스배선과 수평한 방향으로 복수의 화소전극(111) 및 대향전극 (103)이 배열되어 있으며 박막트랜지스터의 소스/드래인전극이 상기한 데이터버스배선(128)과 화소전극(111)에 연결되어 있다.
또한 화소내에는 상기한 게이트버스배선과 평행한 대향전극배선(123 ; 상기의 대향전극은 이 대향전극배선으로부터 분기한다)이 배열되어 있다.
도2는 도1의 II-II선에 다른 단면도인데, 이를 참조하여 일반적인 액정표시 장치의 제2기판의 단면구성을 설명한다.
도2의 왼쪽 부분은 게이버스배선패드의 단면구성을, 오른쪽 부분은 박막트랜지스터를 비롯하여 대향전극, 화소전극의 단면구성을 나타낸다.
제2기판(100) 상에 게이트버스배선패드(122), 게이트전극(101) 및 대향전극(103)이 형성되어 있다. 게이트버스배선패드를 제외한 기판의 전체면을 게이트절연막(104)이 덮고 있다. 박막트랜지스터가 형성되는 부분의 게이트절연막(104) 상에는 반도체층(105), 불순물반도체층(106)이 차례로 형성되어 있다. 그리고, 양쪽으로 분리된 불순물 반도체층에 각각 대응하여 소스전극(109)과 드레인전극(110)이 형성되어 있는데, 소스전극은 데이터버스배선으로부터 분기되어 있다. 한편, 화소전극은 드레인전극과 일체로 형성되기도 하고, 대향전극은 화소전극과 대향하여 화소전극과 동일의 층에 형성되기도 하고 또는 다른 층에 형성되기도 하는데, 개구율의 증가나 횡전계형성의 효율성을 고려하여 그 구조가 달라질 수 있다. 그리고 보호절연막(112)이 게이트버스배선패드 등의 전기적인 접속이 이루어지는 곳을 제외한 기판의 전체면을 덮고 있다. 게이트버스배선패드(122) 상에는 소스/드레인전극을 형성하는 금속층(108)이 노출된 상태로 형성되어 있으며, 상기 노출된 금속층이 구동IC와 연결된다.
상기의 설명에서 알 수 있듯이, 횡전계방식액정표시장치를 구동하기 위한 구동IC와 전기적으로 접속되는 게이트버스배선패드를 비롯한 여러 패드들은 게이트버스배선, 또는 데이터버스배선을 형성하는 금속으로 이루어져 있거나, 게이트버스배선을 형성하는 금속과 데이터버스배선을 형성하는 금속의 2층으로 이루어져 있다. 게이트버스배선이나 데이터버스배선 등의 신호배선을 이루는 금속으로 된 패드와 구동IC를 연결하는 실장공정시에는 금속막이 들고 일어나거나 파손되는 등의 불량이 발생된다. 그리고, 금속막의 산화에 의한 접촉저항의 증가나, 산화에 의한 금속막질의 파손 등이 일어난다.
따라서, 본 발명의 목적은 구동IC와 패드를 접속하는 실장공정시 발생하는 접촉불량이나 막질파손 등의 불량을 감소시켜 수율을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
제1도는 일반적인 횡전계방식액정표시장치의 제2기판의 평면도이다.
제2도는 제1도의 II-II 선에 따른 단면도이다.
제3도는 본 발명의 실시예에 따르는 액정표시장치의 제조방법을 나타내는 공정단면도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
101, 201 : 게이트전극 121 : 게이트버스배선
103, 203 : 대향전극 104, 204 : 게이트절연막
105, 205 : 반도체층 106, 206 : 불순물반도체층
207 : ITO막 108, 208 : 제2금속층
109, 209 : 소스전극 110, 210 : 드레인전극
122, 222 : 게이트버스배선패드 123 : 대향전극배선
111 : 화소전극 112, 212 : 보호절연막
115 : 박막트랜지스터 128 : 데이터버스배선
125 : 데이터버스배선패드
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는 주사선, 신호선과 상기 주사선과 상기 신호선의 교차부분에 형성된 스위칭소자와 상기 스위칭소자와 전기적으로 연결된 화소전극과 상기 화소전극과 대향하는 대향전극이 형성된 제1기판과, 상기 제1기판과 대향하는 제2기판과, 상기 제1기판과 상기 제2기판의 사이에 형성된 액정층으로 이루어진 액정표시장치에 관한 것으로, 구동드라이버와 연결되는 상기 주사선의 패드와 상기 신호선의 패드는 그 최상부가 인듐틴옥사이드(ITO)등의 도전성산화막으로 형성되어 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따르는 액정표시장치의 제조방법을 도3을 이용하여 설명한다.
도3은 도2와 같이 왼쪽부분은 패드부의 단면구성을, 오른쪽 부분은 박막트랜지스터를 비롯하여 대향전극, 화소전극 형성부의 단면구성을 나타내는데, 본 발명의 실시예에 따른 제2기판의 제조공정단면도를 나타내는 것이다.
[실시예]
먼저, 기판(200) 상에 Mo. Ta, Cr, Al 등으로 된 제1금속층을 스퍼터링법으로 증착한 후 패터닝한다. 상기의 제1금속층의 패터닝에 의해 도3a에 나타낸 것과 같이 게이트버스배선패드부에 게이트버스배선패드(222)가 형성되는 것을 비롯하여, 기판 상에 게이트버스배선에서 분기하는 게이트전극(201), 대향전극배선에서 분기하는 대향전극(203)이 형성된다.
이어서, 기판의 전체면에 걸쳐 질화실리콘이나 산화실리콘 등으로 된 게이트절연막(204)을 플라즈마CVD법으로 증착한다. 상기 박막트랜지스터부의 게이트절연막(204) 상에 비정질실리콘의 반도체층(205)과 n+비정질실리콘의 불순물반도체층(206)을 플라즈마CVD법으로 증착한다.(도3b)
이어서, 비정질실리콘층(205) n+비정질실리콘층(206)을 패터닝하고, 게이트버스배선패드(222)의 상부의 게이트절연막을 제거하여 게이트버스배선패드(222)를 노출시킨다.(도3c)
이어서, 기판의 전체면에 걸쳐 ITO(Indium Tin Oxide)막(207) 등의 도전성산화막을 플라즈마CVD법으로 증착한다. ITO막 상에 스퍼터링법으로 Mo, Ta, Cr등으로된 제2금속층(208)을 증착한다.(도3d)
증착된 제2금속층(208)과 ITO(207)막을 패터닝한다. 그리고 불순물반도체층의 채널영역이 되는 부분을 에칭한다.(도3e)
이어서, 기판의 전체면에 걸쳐 질화실리콘 등으로 된 보호절연막(212)을 플라즈마CVD법을 이용하여 증착한다. (도3f)
이어서, 상기 게이트버스배선패드부의 보호절연가을 패터닝한 후 패터닝된 보호절연막을 마스크로 하여 제2금속층을 에칭한다(도3g)
상기의 제조방법에 의해 만들어지는 액정표시장치의 제2기판 상에는 도3g에서 알 수 있듯이, 제1 금속층으로 이루어진 게이트버스배선패드(222), 게이트전극(201), 대향전극(203)이 형성되어 있으며, 게이트절연막(204)이 구동드라이버와 접속되는 게이트버스배선패드 부분을 제외한 기판의 전체면을 덮고 있다. 상기 게이트전극 상의 상기 게이트절연막 상에는 반도체층(205)이, 상기 반도체층 상에는 양쪽으로 분리된 불순물반도체층(206)이 형성되어 있다. 상기 양쪽으로 분리된 불순물반도체층에 대응하여 ITO 등의 도전성산화막(207)이 양쪽으로 분리되어 상기 게이트절연막 상으로 연장되어 형성되어 있으며, 게이트버스배선패드(222) 상에도 도전성산화막(207)이 형성되어 있다. 상기 게이트버스배선패드의 구동드라이버와 접속되는 부분을 제외한 상기 도전성산화막 상에 제2금속층이 형성되므로 상기 게이트버스배선패드는 도전성산화막과 제2금속층의 적층구조로 되어 있다. 그리고 보호절연막이 구동드라이버와 접속되는 부분을 제외한 기판의 전체면을 덮고 있다.
본 실시예에 따른 액정표시장치에 있어서, 게이트버스배선패드는 도전성산화막과 제2금속층으로 이루어져 있다. 따라서, 액정표시장치에 구동신호를 공급하기 위한 구동IC는 액정표시장치의 패드를 형성하는 ITO 등의 도전성산화막과 접속되어, 실장공정시 불량이 발생되지 않는다. 이는 구동IC와 접속되는 패드부분이 금속이 아닌 ITO 등의 도전성산화막으로 형성되어 있으므로, 구동IC와의 전기적 접속 특성이 우수하고 산화막이기 때문에 산화되어도 특성의 변화가 일어나지 않는다.
즉, 막질의 파손, 저항의 증가 등이 발생하지 않기 때문이다.
그리고, ITO막이 제2금속층의 밑에 형성되어, 소스/드레인 전극 및 배선의 오픈 등의 불량이 발생하더라도 ITO막이 리던던시 역할을 하므로 단락이나 오픈등의 불량을 해소할 수 있다.
또한, 상기의 액정표시장치의 제조방법에서 언급되지 않는 데이터버스배선패드는 게이트버스배선패드를 형성하는 제1금속층의 패터닝공정이나, 데이터버스배선등을 형성하는 제2 금속층의 패터닝공정에서 형성되는데 게이트버스배선패드와 마찬가지로 도전성산화막의 ITO와 금속으로 이루어져 있어 실장공정시 불량이 발생하지 않는다.
상기의 제조방법에 의해 만들어지는 액정표시장치의 ITO 등의 도전성산화막은 게이트버스배선패드의 상부를 비롯하여 제2금속층의 하부에도 형성되는데, ITO 막이 제2금속층의 하부에 존재하지 않아도 단락이 방지된다면 게이트버스배선패드의 상부에만 형성될 수도 있다.
본 발명에 의하면, 액정표시장치를 구동하기 위한 구동신호를 공급하는 구동IC와 접속되는 패드부 최상층이 ITO로 형성되어 실장공정시 발생하는 불량이 방지되고, 소스/드레인 전극 및 배선의 리던던시역할을 하기 때문에 높은 수율의 횡전계방식액정표시장치를 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판 상에 제1금속층을 증착한 후 패터닝하여 게이트버스배선패드, 게이트전극 및 대향전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트버스배선패드, 게이트전극 및 대향전극이 형성된 상기 기판상에 게이트 절연막, 반도체층, 불순물 반도체층을 차례로 형성하고, 상기 게이트버스배선패드의 상부에 형성된 상기 게이트절연막을 제거하는 단계와; 도전성산화막, 제2금속층을 차례와 증착한 후 패터닝하여 소스전극, 화소전극 및 드레인전극을 형성하고 상기 불순물반도체층의 소정부분을 제거하는 단게와; 상기 기판의 전체면에 걸쳐 보호절연막을 증착한 후 상기 게이트버스배선패드의 상부에 형성된 상기 보호절연막을 제거한 후 상기 패터닝된 보호절연막을 마스크로 하여 상기 제2금속층을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시장치의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도전성산화막으로 인듐틴옥사이드(ITO)막을 이용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  3. 기판과; 상기 기판 상에 형성된 게이트버스배선패드부, 게이트전극, 대향전극을 이루는 제1금속층과; 상기 게이트전극, 상기 대향전극 및 상기 게이트버스배선패드부의 상부를 제외한 부분에 형성된 게이트절연막과; 상기 게이트전극 상의 상기 게이트절연막에 형성된 반도체층과; 상기 반도체층 상에 양쪽으로 분리형성된 불순물반도체층과; 상기 불순물반도체층에 대응하여 형성되며 상기 게이트절연막 상으로 연장된 도전성산화막과; 상기 게이트버스배선패드부의 상부를 제외한 부분과 상기 도전성산화막 위에 형성된 소스전극, 드레인전극을 이루는 제2금속층과; 그리고 상기 기판 전체에 걸쳐 형성된 보호절연막을 포함하여 이루어진 액티브매트릭스기판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기판 상의 게이트버스배선패드부와 동일의 층에 도전성산화막과 제1금속층으로 이루어진 데이터버스배선패드부가 형성된 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스기판.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 도전성산화막은 인듐틴옥사이드막인 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스기판.
  6. 제3항에 있어서, 상기 게이트버스배선패드부의 상부는 상기 액티브매트릭스기판을 구동하기 위한 구동신호가 공급되는 구동드라이버와 연결되는 부분인 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스기판.
  7. 주사선, 신호선과 상기 주사선과 상기 신호선의 교차부분에 형성되는 스위칭소자와 상기 스위칭소자와 전기적으로 연결된 화소전극과 상기 화소전극과 대향하는 대향전극이 형성된 제1기판과, 상기 제1기판에 대향하는 제2기판과, 상기 제1기판과 상기 제2기판의 사이에 형성된 액정층으로 이루어진 액정표시장치에 있어서, 구동드라이버와 연결되는 상기 주사선의 패드부의 최상부가 도전성산화막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 신호선의 패드부의 최상부가 도전성산화막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 도전성산화막이 상기 신호선과 상기 화소전극의 밑에도 직접 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전성산화막은 인듐틴옥사이드(ITO)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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