KR100926430B1 - 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법은, 소정 간격 이격되어 서로 단선된 두 금속 라인이 형성되는 단계와; 상기 두 금속 라인의 상부에 절연막층이 형성되고, 상기 단선된 영역에 대해 상기 절연층의 일부가 남고 나머지 절연층이 제거됨으로써 멀티홀이 형성되는 단계와; 상기 멀티홀을 포함하여 투명 도전성 금속이 증착되고, 상기 멀티홀의 내부에 형성된 격벽의 윗부분에 증착된 상기 투명 도전성 금속이 제거되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 패드와 쇼팅바 사이에 일정간격 이격되어 형성된 영역에 대해 공정상 금속 잔막 발생으로 상기 영역이 단락 등 각종 불량이 발생되는 것을 방지하여 쇼팅바에 의한 신호검사를 보다 정확히 할 수 있고, 이에 따라 액정패널의 생산성 향상이 향상된다.

Description

액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법{array circuit board of LCD and fabrication method of thereof}

도 1은 종래의 액정표시장치용 어레이 기판의 일부 화소를 도시한 확대 평면도.

도 2a 내지 도 2e는 도 1의 특정부분(Ⅴ-Ⅴ)에 대한 공정 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 멀티 홀이 형성된 어레이 기판 상의 영역을 도시한 단면도.

도 4a 내지 4e는 도 3에 도시된 멀티 홀이 형성되는 공정을 나타내는 공정단면도.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판의 일부 화소를 도시한 확대 평면도.

도 6a 내지 도 6d는 도 5의 구성을 공정순서에 따라 도시한 공정 평면도와, 이를 Ⅲ-Ⅲ과 Ⅳ-Ⅳ, Ⅴ-Ⅴ를 따라 절단하여 도시한 공정 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20, 20' : 단선 영역 31 : 제 1쇼팅바

32b : 제 2 라인 51 : 게이트 절연막

54, 72 : 격벽 57 : 보호막

67a : 식각홀 56 : 투명전극

58 : 포토레지스트

70, 71 : 금속 라인 73 : 멀티홀

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 액정표시장치용 어레이 기판의 제조공정 중 기판에 구성되는 쇼팅바와 상기 쇼팅바와 연결되는 다수의 신호 라인과의 연결구조에 관한 것이다.

액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.

따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.

현재에는 전술한 바 있는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬액정 표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목 받고 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치용 어레이 기판의 일부 화소를 도시한 확대 평면도이다.

도시한 바와 같이, 어레이 기판(22)은 다수의 화소(P)로 구성되며, 상기 화소는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(thin-film-transistor)(T)와 화소전극(pixel electrode)(17)과 보조용량인 스토리지 캐패시터(storage capacitor)(C)로 구성된다.

상기 박막트랜지스터(T)는 게이트전극(26)과 소스전극(28)과 드레인전극(30)과 액티브층(active layer)(33)으로 구성되고, 상기 소스전극(28)은 데이터 라인(15)과 연결되며 상기 게이트전극(26)은 상기 데이터 라인(15)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트 라인(13)과 연결되도록 구성된다.

여기서, 상기 게이트 라인(13)과 데이터 라인(15)의 끝단에는 소정면적으로 연장 형성된 게이트패드(41)와 데이터패드(미도시)가 구성되고, 상기 각 패드는 투명 패드단자(43)가 구성되어 외부신호를 입력 받는다.

상기 게이트패드 상에 구성된 투명 패드단자는 게이트패드 단자라 하고, 데이터패드 상에 구성된 투명 패드단자는 데이터패드 단자라 한다.

상기 게이트 라인(13)과 데이터 라인(15)은 홀수번째와 짝수번째로 나뉘어져 각각 쇼팅바(shorting bar)(31, 33)로 연결되도록 구성한다.

일반적으로, 액정패널의 기판(22)은 일반적으로 투명한 글라스기판을 사용하기 때문에 공정 중 발생하는 정전기가 기판 및 기판 상부의 어레이 패턴에 유입되어 국소적으로 존재하게 된다.

이러한 정전기는 전하량은 매우 작지만 국소적으로 존재하기 때문에 그 전압은 매우 높아 박막트랜지스터 등의 세밀한 소자들에게 데미지(damage)를 입힌다.

이를 방지하기 위한 방법으로 상기 다수의 게이트 라인(13)과 데이터 라인(15)을 전술한 쇼팅바로 연결하여 등전위를 형성하도록 하며, 이러한 쇼팅바는 2n번째와 2n+1번째 라인들을 각각 하나로 연결한다.

이와 같이 구성된 기판은 라인의 단선 또는 단락여부를 테스트(IPT 방식)하게 되며, 이러한 전기적인 테스트가 끝난 후에 상기 쇼팅바는 기판으로부터 제거된다.

도 1의 구성에서 게이트 라인(13)은 제 1 쇼팅바(31)에 일체화하여 연결되며, 제 2 쇼팅바(33)는 상기 데이터 라인(15)과 동일층에 동일물질로 구성된다.

이러한 구성에서, 상기 게이트 라인(13)의 단선(open) 및 단락(short) 테스트를 위해, 상기 게이트 라인(13)은 2n번째와 2n+1번째로 나누어져 전압을 인가한 후 테스트하게 된다.

따라서, 상기 게이트 라인(13)은 홀수번째(13b)와 짝수번째(13a)로 나뉘어 구성하는 것이 필요하며, 이때 상기 제 1 쇼팅바(31)에 연결된 게이트 라인(13)중 홀수번째 또는 짝수번째 게이트 라인(13a) 상부에 절단부를 구성하여, 상기 절단부를 통해 상기 게이트 라인(13)을 절단한 후, 절단된 게이트 라인을 상기 제 2 쇼팅바(33)에 연결하여 주는 공정이 필요하다. (편의상 상기 제 2 쇼팅바와 연결되는 라인은 짝수번째 게이트 라인이라 한다.)

따라서, 상기 짝수번째 게이트 라인(13a)은 상기 제 1 쇼팅바(31)와 연결된 부위가 절단되며 연속으로 상기 제 2쇼팅바(33)와는 투명전극 패턴(37)에 의해 연결되는 구조로 형성된다.

이와 같은 구성에서, 상기 게이트 라인(13)과 연결된 제 1 쇼팅바(31)와 제 2 쇼팅바(33)는 기판 제작과 테스트가 끝난 후, 도시한 바와 같이 A-B 또는 E-F를 따라 절단하여 제거하게 된다.

도 2a 내지 도 2e는 도 1의 특정부분(Ⅴ-Ⅴ)에 대한 공정 단면도이다.

이 때 상기 특정부분(Ⅴ-Ⅴ)은 제 1쇼팅바(31)와 짝수번째 게이트 라인(13a) 사이에 일정간격 이격 즉, 단선(open)되어 형성된 영역(20)으로서 앞서 설명한 바와 같은 전압이 높은 정전기가 발생된 경우, 단선된 상기 영역(20)에 그 순간 단락(short)이 발생되어 상기 정전기에 의해 발생되는 어레이 내부의 불량을 방지하며, 또한 상기 단락 등의 여부를 상기 IPT 검사를 통해 알 수 있게 하는 역할을 한다.

먼저 도 2a를 참조하면, 상기 영역의 양측에 형성된 라인(31, 13a)은 게이트 라인 및 게이트 패드 등이 형성될 때 형성되는 것으로, 구리 등의 금속으로 형성된다. 단, 앞서 설명한 바와 같이 상기 영역 양측의 형성된 라인은 서로 단선(open)되어 있는 형태로 패터닝 되어 있다.

다음으로 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 라인 상부에 게이트 절연막(51) 및 보호막(57) 등 절연막층이 형성된다. 이 때 상기 절연막층으로 종래의 경우 실리콘 질화막(이하 SiNx) 등이 사용되었으나, 최근에는 고 개구율 액정표시장치의 개발에 따라 저유전율의 유기절연막 즉, 포토레지스트(photo resist) 성분을 가지는 포토아크릴(Photo Acryl) 등의 유기재료를 많이 사용하고 있다.

다음으로 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 라인 상에 형성된 절연막층의 일부 에 홀(hole)(67)을 형성한다. 이 때 상기 절연막층의 일부 영역은 상기 금속 성분 라인의 단선된 부분을 말하는 것이며, 이는 정전기 발생 등의 불량이 발생된 경우 이를 제거하기 위함이다.

그 다음 도 2d를 참조하면, 상기 절연막층의 일부에 홀(67)이 형성된 뒤에는 투명 도전성 금속 즉, 투명전극(56)이 기판 전체에 증착되고, 그 위에 포토레지스트(58)가 일정한 두께로 도포된다. 이는 상기 영역 외에 형성되는 화소전극 등을 패터닝하기 위하여 이루어지는 공정이다.

다음으로 도 2e를 참조하면, 얻고자 하는 패턴(pattern)의 노광 마스크(mask)를 사용하여 빛을 선택적으로 상기 포토레지스트(58)에 조사함으로써 마스크의 패턴과 동일한 패턴을 시킨다. 그러나, 이 경우 원하는 패턴의 투명전극을 형성하기 위해서는 상기 마스크를 통해 선택적으로 노광된 영역에 대해 상기 포토레지스트(58)가 완전히 제거되어야 하는데(Positive type의 포토레지스트의 경우) 상기 홀(67) 영역 내에 도포된 포토레지스트(58)의 경우는 완전히 제거되어야 함에도 불구하고 홀 영역 안쪽과 바깥쪽의 단차에 의해 제거되지 못하고 일부 잔존하게 된다.

이는 상기 절연막층(51, 57)을 포토아크릴(Photo Acryl) 등의 유기재료를 사용할 경우 상기 단차가 더 심해지므로 상기와 같이 포토레지스트(58)가 제거되지 못하고 잔존되는 현상이 더 심하게 나타나게 된다. 이와 같이 상기 홀(67) 영역에 포토레지스트(58)가 잔존하게 되면, 현상공정 및 식각 공정을 거친 후에도 결국 투명전극(56)이 원하지 않는 영역 즉, 홀 영역 안에 제거되지 않고 남아 있게 된다.

결론적으로 상기와 같은 종래의 액정표시장치 어레이 기판 구조에 의할 경우, 앞서 설명한 바와 같이 상기 홀(67) 영역 내에 투명전극(56)이 제거되지 않고 잔존함에 따라 금속 성분인 라인(31, 13a)과 상기 투명전극(56)이 전기적으로 연결되어 결국 상기 단선되어야 할 상기 영역에서의 금속 라인이 전기적으로 쇼트되는 불량이 발생되는 것이다.

본 발명은 게이트 패드와 이와 연결되는 쇼팅바에 있어 상기 게이트 패드와 쇼팅바 사이의 단선되는 영역에 다중 홀을 형성함으로써, 상기 영역에서 상기 게이트 패드와 쇼팅바가 단락되는 것을 방지하는 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판 상에 서로 평행하게 이격되어 일 방향으로 형성된 제 1쇼팅바 및 제 2쇼팅바와, 상기 제 1쇼팅바와 전기적으로 접속되는 홀수번째 라인 및 상기 제 2쇼팅바와 전기적으로 접속되는 짝수번째 라인과, 상기 제 1쇼팅바와 상기 짝수번째 라인에서 각각 인출된 부분이 일정 간격 이격되어 서로 단선된 영역과, 상기 단선된 영역 사이에 절연막으로된 하나 이상의 격벽이 형성됨을 특징으로 한다. 또한, 상기 격벽은 포토 아크릴 계의 유기절연막을 포함하여 형성되고, 상기 제 1쇼팅바 및 제 2쇼팅바는 각각 홀수번째 게이트 라인과 짝수번째 게이트 라인에 전기적으로 접속됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법은, 소정 간격 이격되어 서로 단선된 두 금속 라인이 형성되는 단계와; 상기 두 금속 라인의 상부에 절연막층이 형성되고, 상기 단선된 영역에 대해 상기 절연층의 일부가 남고 나머지 절연층이 제거됨으로써 멀티홀이 형성되는 단계와, 상기 멀티홀을 포함하여 투명 도전성 금속이 증착되고, 상기 멀티홀의 내부에 형성된 격벽의 윗부분에 증착된 상기 투명 도전성 금속이 제거되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법은, 기판 상에 쇼팅바 및 게이트 라인이 형성되고, 상기 쇼팅바와 게이트 라인에서 각각 인출된 부분이 일정 간격 이격되어 서로 단선된 영역을 형성하는 단계와; 상기 단선된 영역을 포함하여 상기 기판 상에 절연막이 적층되는 단계와; 상기 단선된 영역 사이에 상기 절연막으로 구성된 하나 이상의 격벽이 형성되도록 상기 격벽이 형성되는 부분 이외에 적층된 절연막이 제거되는 단계와; 상기 격벽이 형성된 영역을 포함한 기판상에 투명 도전성 금속이 증착되고, 상기 격벽의 윗부분에 증착된 상기 투명 도전성 금속이 제거되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 쇼팅바는 제 1쇼팅바와 제 2쇼팅바로 구분되며, 상기 제 1쇼팅바는 홀수번째 게이트 라인과 전기적으로 접속되고, 상기 제 2쇼팅바는 짝수번째 게이트 라인과 전기적으로 접속됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 단선된 영역은 전기적으로 접속되지 않는 상기 제 1쇼팅바와 짝 수번째 게이트 라인에서 각각 인출된 부분이 일정 간격 이격되어 형성되며, 상기 절연막은 포토 아크릴 계의 유기절연막을 포함하여 형성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 패드와 쇼팅바 사이에 일정간격 이격되어 형성된 영역에 대해 공정상 금속 잔막 발생으로 상기 영역이 단락 등 각종 불량이 발생되는 것을 방지하여 쇼팅바에 의한 신호검사를 보다 정확히 할 수 있고, 이에 따라 액정패널의 생산성 향상이 향상된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 의한 멀티 홀이 형성된 어레이 기판 상의 영역을 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 이는 상기 어레이 기판 중 게이트 패드 쇼팅바 영역 등과 같이 절연막에 멀티홀(73)이 형성된 영역에 대한 것이다. 상기 게이트 패드 쇼팅바에 있어서는 게이트를 구분 짓기 위해 분리하고, 정전기 발생 등의 오염이 있을 경우 오염원 제거를 위해 절연막을 뚫어 놓게 되는데, 이 때 절연막 두께가 1um이상 두꺼운 경우 상기 절연막 형성 후의 패터닝 공정이 원활하지 못하다. 즉, 상기 멀티홀(73)이 형성된 개구영역에 대해서 develop 불량이 나타나므로 실제 제거되어야 하는 막이 상기 개구영역 부위에 제거되지 못하고 남게 될 수 있다. 이 경우 전단계 공정에서 형성된 금속간(70, 71)의 쇼트를 유발할 수 있으므로 결국 예상치 못한 불량이 나타날 수 있는데, 이를 극복하기 위해 본 발명에서는 절연층 개구홀에 격벽(72)을 형성함을 그 특징으로 한다. 즉, 상기 개구 영역에 대해 두개 이상의 홀이 형성되는 멀티홀(73) 구조를 갖는 것이다.

이러한 구조는 상기 패드부 뿐 아니라 통상적으로 1um 이상의 유기막을 형성하는 제품에 있어서 상/하 기판 간의 접착력을 높이기 위한 구조에도 사용될 수 있으며, 패드 링크부와 같이 메탈 패턴(metal pattern) 밀도가 높은 영역에서 접착력 강화를 위해 홀을 형성하고 상부 침식을 막기 위해 메탈로 섬 패턴(island pattern)을 형성할 때도 뜻하지 않는 라인 간 쇼트를 유발할 수 있으므로 반드시 앞서 설명한 멀티 홀로 형성하는 것이 바람직하다.

도 4a 내지 4e는 도 3에 도시된 멀티 홀이 형성되는 공정을 나타내는 공정단면도이다. 단, 이는 도 2a 내지 도 2e의 공정과 대응되는 것으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.

먼저 도 4a를 참조하면, 상기 영역의 양측에는 금속 재질의 라인(70, 71)이 서로 소정 간격 이격되어 형성된다. 즉 상기 라인은 서로 단선(open)되어 있는 형태로 패터닝 되어 있다.

다음으로 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 라인(70, 71) 상부에 게이트 절연막(51) 및 보호막(57) 등 절연막층이 형성된다. 이 때 상기 절연막층으로 종래의 경우 실리콘 질화막(이하 SiNx) 등이 사용되었으나, 최근에는 고 개구율 액정표시장치의 개발에 따라 저유전율의 유기절연막 즉, 포토레지스트(photo resist) 성분을 가지는 포토아크릴(Photo Acryl) 등의 유기재료를 많이 사용하고 있다.

다음으로 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 라인 상에 형성된 절연막층의 일부에 멀티홀(hole)(73)을 형성한다. 이 때 상기 절연막층의 일부 영역은 상기 금속 성분 라인의 단선된 부분을 말하는 것이며, 이는 정전기 발생 등의 불량이 발생된 경우 이를 제거하기 위함이다.

여기서, 본 발명의 경우 상기 절연막층이 패터닝 되어 홀을 형성할 때 상기 단선 영역 즉, 상기 홀 영역의 내부에 격벽(72)이 형성될 영역을 제외하고는 모든 절연막층이 제거되며, 이를 통해 상기 단선 영역 즉, 개구 영역은 멀티홀(73)을 형성하게 되는 것이다.

그 다음 도 4d를 참조하면, 상기 절연막층의 일부에 멀티홀(73)이 형성된 뒤에는 투명 도전성 금속 즉, 투명전극(56)이 기판 전체에 증착되고, 그 위에 포토레지스트(58)가 일정한 두께로 도포된다. 이는 상기 영역 외에 형성되는 화소전극 등을 패터닝하기 위하여 이루어지는 공정이다.

다음으로 도 4e를 참조하면, 얻고자 하는 패턴(pattern)의 노광 마스크(mask)를 사용하여 빛을 선택적으로 상기 포토레지스트(58)에 조사함으로써 마스크의 패턴과 동일한 패턴을 시킨다. 그러나, 이 경우 원하는 패턴의 투명전극을 형성하기 위해서는 상기 마스크를 통해 선택적으로 노광된 영역에 대해 상기 포토레지스트(58)가 완전히 제거되어야 하는데(Positive type의 포토레지스트의 경우) 상기 멀티홀(73) 영역 내에 도포된 포토레지스트(58)의 경우는 완전히 제거되어야 함에도 불구하고 멀티홀의 각각 영역 안쪽과 바깥쪽의 단차에 의해 제거되지 못하고 일부 잔존하게 된다.

이는 상기 절연막층(51, 57)을 포토아크릴(Photo Acryl) 등의 유기재료를 사용할 경우 상기 단차가 더 심해지므로 상기와 같이 포토레지스트(58)가 제거되지 못하고 잔존되는 현상이 더 심하게 나타나게 된다.

이와 같이 상기 멀티홀(73) 영역에 포토레지스트(58)가 잔존하게 되면, 현상공정 및 식각 공정을 거친 후에도 결국 투명전극(56)이 원하지 않는 영역 즉, 홀 영역 안에 제거되지 않고 남아 있게 된다. 그러나, 본 발명의 경우에는 상기 멀티홀의 격벽에 의해 상기 격벽(72)의 윗부분에 증착된 상기 투명도전성 금속(56)은 식각되므로 결국 상기 두 라인은 단락되지 않고 단선을 유지할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판의 일부 화소를 도시한 확대 평면도이다. 단, 도 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 액정표시장치용 어레이 기판은 도 1에 도시된 액정표시장치용 어레이 기판과 그 구성이 다소 유사하나 특정 부분 즉, 제 1쇼팅바(31)와 짝수번째 게이트 라인(13a) 사이에 일정간격 이격 즉, 단선(open)되어 형성된 영역(20')의 구성이 서로 다르게 형성되어 있다.이는 본 발명의 경우 상기 단선되어 형성된 영역(20') 사이에 절연막으로된 하나 이상의 격벽(54)이 형성되어 있어 이후 상기 어레이 기판 제조 공정에서 발생될 수 있는 불량에 의해 상기 단선 영역이 단락(short)되는 것을 방지하게 되는 것이다.

상기 단선 영역(20')은 전압이 높은 정전기가 발생된 경우, 정전기가 발생된 그 순간 단락(short)이 발생되어 이에 의해 발생되는 어레이 내부의 불량을 방지하며, 또한 상기 단락 등의 여부를 상기 IPT 검사를 통해 알 수 있게 하는 역할을 하는 것으로 정전기 발생 전에 단락된 경우에는 상기와 같은 역할을 수행할 수 없게 된다.

결국 본 발명에서와 같이 상기 단선 영역(20')에 대해 절연막으로 구성된 소정의 격벽(54)을 형성함으로써 상기 영역(20')의 단선을 유지하는 것은 상기 제 1, 2쇼팅바를 통해 신호검사를 보다 정확히 할 수 있고, 이에 따라 액정패널의 생산성을 향상시키기 위함이다.

도 6a 내지 도 6d는 도 3의 구성을 공정순서에 따라 도시한 공정 평면도와, 이를 Ⅲ-Ⅲ과 Ⅳ-Ⅳ, Ⅴ-Ⅴ를 따라 절단하여 도시한 공정 단면도이다. (이하, 설명은 5 마스크 공정을 예를 들어 설명한다.)

먼저, 기판(22)에 이물질이나 유기성 물질을 제거하고, 증착될 게이트물질의 금속박막과 유리기판의 접촉성(adhesion)을 좋게 하기 위하여 세정을 실시한 후, 스퍼터링(sputtering) 등에 의하여 금속막을 증착한다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 기판 상에 구리(Cu) 또는 구리합금 등을 증착하고 패턴하여, 끝단에 소정면적으로 연장 형성된 게이트패드(41)를 포함하는 게이트 라인(13)과, 상기 게이트 라인(13)에서 일방향으로 돌출 형성된 게이트전극(26)과, 상기 다수의 게이트 라인(13)을 연결하는 제 1 쇼팅바(31)를 형성한다.여기서, 상기 게이트 라인 중 짝수번째 게이트 라인(31a)은 상기 게이트패드에서 연장 형성되고, 제 1 라인(32a)과 제 2 라인(32b)으로 분기되어 형성되며, 상기 제 2 라인(32b)이 상기 제 1 쇼팅바(31)로 연장 형성된다.

이 때 상기 제 2 라인(32b)은 상기 제 1쇼팅바(31)와 상기 짝수번째 게이트 라인(13a)에서 각각 인출된 부분으로서, 일정 간격 이격되어 서로 단선되도록 형성 한다.

이와 같이 상기 영역(20')을 서로 단선되도록 형성하는 것은 전압이 높은 정전기가 발생된 경우, 단선된 상기 영역(20')에 그 순간 단락(short)이 발생되어 상기 정전기에 의해 발생되는 어레이 내부의 불량을 방지하며, 또한 상기 단락 등의 여부를 상기 IPT 검사를 통해 알 수 있게 하기 위함이다.

다음으로, 상기 게이트 라인(13) 등이 형성된 기판(22) 상에 절연물질(51)과, 순수 비정질실리콘(a-Si:H)(53`)과 불순물이 함유된 비정질실리콘(n+ a-Si:H)(55`)을 적층한 후, 상기 비정질 실리콘을 패턴하여, 상기 게이트전극(26) 상부에 아일랜드형태로 액티브층(53)과 오믹콘택층(55)을 형성한다.

다음으로, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 액티브층(53)과 오믹콘택층이 패턴된 기판(22) 상에 도전성 금속을 증착하고 패턴하여, 데이터 라인(15)과 상기 데이터 라인(15)에서 일방향으로 돌출 형성된 소스전극(28)과 이와는 소정간격 이격된드레인전극(30)을 형성한다.

동시에, 상기 제 1 쇼팅바(31)과 소정간격 이격 되어 평행하게 구성된 제 2 쇼팅바(33)을 형성한다.

이때, 상기 소스전극(28)과 드레인전극(30)은 마스킹 레이어(masking layer)로 이용되고, 이를 마스크로 하여 노출된 오믹콘택층(55)의 일부(K)가 식각된다.

도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인전극 등이 형성된 기판 상에 절연물질을 증착하고 보호막(57)을 형성한다.

다음으로, 상기 보호막(57)을 패턴하여, 상기 드레인전극(28) 상부에 드레인 콘택홀(59)과, 상기 게이트패드(41) 상부에 게이트패드 콘택홀(61)과, 상기 제 1 라인 (32a)상부에 제 1 접촉콘택홀(63)과, 제 1 라인(32a)에 근접한 위치의 상기 제2 데이터 쇼팅바(33) 상부에 제 2 접촉콘택홀(65)을 형성한다.

결국, 일정부분 단선되어 형성된 상기 제 2 라인(32b)의 상부에는 게이트 절연막(51) 및 보호막(57) 등 절연막층이 형성되는데, 이 때 상기 절연막층으로 종래의 경우 실리콘 질화막(이하 SiNx) 등이 사용되었으나, 최근에는 고 개구율 액정표시장치의 개발에 따라 저유전율의 유기절연막 즉, 포토레지스트(photo resist) 성분을 가지는 포토아크릴(Photo Acryl) 등의 유기재료를 많이 사용하고 있다.

또한, 상기 보호막(57)이 패터닝 될 때, 상기 제 2 라인(32a) 상부에 형성된 절연막층은 상기 단선 영역(20')에 있어서 상기 단선 영역의 일부 즉, 격벽(54)이 형성될 영역을 제외하고는 모두 제거된다.

즉, 상기 절연막으로 형성된 격벽(54)을 제외한 부분의 보호막(57) 및 게이트 절연막(51)을 제거하여 상기 제 2라인(32b)이 서로 이격되어 단선된 영역(20')에 식각 홈(67a)을 형성한다. 여기서, 상기 격벽(54)은 상기 제 2라인(32a)이 서로 이격되어 단선된 부분(20')의 사이에 형성된다.

다음 단계로, 도 6d에 도시한 바와 같이, 상기 패턴된 보호막(57)의 상부에 투명도전성 금속을 증착하고 패턴하여, 상기드레인 콘택홀(59)을 통해 상기 드레인전극(30)과 접촉하고 상기 화소영역(P) 상에 구성되는 화소전극(17)을 형성한다.동시에, 상기 게이트 패드(41) 상부에 아일랜드 형태로 게이트패드 단자전극(43)을 형성하고, 상기 제 1 접촉 콘택홀(63)과 제 2 접촉 콘택홀(65)을 통해 상기 제 2 쇼팅바(33)과 상기 짝수번째 게이트 라인(13)을 연결하는 투명연결전극(37)을 형성한다.

이와 동시에 상기 제 2라인 영역에 증착된 상기 투명도전성 금속(56)을 식각하여 상기 제 2라인 영역의 단선 부분이 서로 단락되는 것을 방지한다.

이 때, 상기 식각홈(67a) 내부에 잔존하는 포토레지스트(58)에 의해 상기 투명도전성 금속(56)이 제대로 식각되지 않을 수 있으나, 상기 격벽(54)의 윗부분에 증착된 상기 투명도전성 금속(56)은 식각되므로 결국 상기 제 1쇼팅바와 상기 짝수번째 라인에서 각각 인출된 부분은 단락되지 않고 단선을 유지할 수 있게 된다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 식각홈(67a)이 형성된 뒤에 투명전극 즉, 투명도전성 금속(56)이 기판 전체에 증착되고, 그 위에 포토레지스트(58)가 일정한 두께로 도포된다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 상기 단선 영역 외에 형성되는 화소전극 등을 패터닝하기 위함이며, 그 다음으로는 얻고자 하는 패턴(pattern)의 노광 마스크(mask)를 사용하여 빛을 선택적으로 상기 포토레지스트(58)에 조사함으로써 마스크의 패턴과 동일한 패턴을 시킨다.

그러나, 이 경우 원하는 패턴의 투명전극을 형성하기 위해서는 상기 마스크를 통해 선택적으로 노광된 영역에 대해 상기 포토레지스트가 완전히 제거되어야 하는데(Positive type의 포토레지스트의 경우) 상기 식각홈(67a) 영역 내에 도포된 포토레지스트(58)의 경우는 완전히 제거되어야 함에도 불구하고 식각홈 영역 안쪽과 바깥쪽의 단차에 의해 제거되지 못하고 일부 잔존하게 된다.

이는 상기 절연막층을 포토아크릴(Photo Acryl) 등의 유기재료를 사용할 경 우 상기 단차가 더 심해지므로 상기와 같이 포토레지스트(58)가 제거되지 못하고 잔존되는 현상이 더 심하게 나타나게 되며, 이와 같이 상기 식각홈(67a) 영역에 포토레지스트(58)가 잔존하게 되면, 현상공정 및 식각 공정을 거친 후에도 결국 투명 도전성 금속(56)이 원하지 않는 영역 즉, 식각홈(67a) 영역 안에 제거되지 않고 남아 있게 된다.

그러나, 본 발명의 경우 상기 단선 영역에는 절연막으로된 상기 격벽(54)이 형성되어 있으며, 이에 따라 상기 식각홈(67a) 영역 내에 상기 투명 도전성 금속(56)이 잔존한다 할 지라도 상기 격벽(54) 위에 증착된 투명 도전성 금속(56)은 제대로 제거 됨으로 결국 상기 제 1쇼팅바와 상기 짝수번째 라인에서 각각 인출된 부분은 단락되지 않고 단선을 유지할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 소정의 영역에 격벽(54)을 형성함으로써, 포토레지스트(58)가 완전히 제거되지 않아 발생되는 불량을 극복하는 것은 상기 제 2라인의 단선 영역(20')에 반드시 한정되는 것은 아니다.

상기와 같은 본 발명에 의한 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법에 의하면, 패드와 쇼팅바 사이에 일정간격 이격되어 형성된 영역에 대해 공정상 금속 잔막 발생으로 상기 영역이 단락 등 각종 불량이 발생되는 것을 방지하여 쇼팅바에 의한 신호검사를 보다 정확히 할 수 있고, 이에 따라 액정패널의 생산성 향상이 향상되는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 소정 간격 이격되어 서로 단선된 두 금속 라인이 형성되는 단계와,

   상기 두 금속 라인의 상부에 절연층이 형성되고, 상기 단선된 영역에 대해 상기 절연층의 일부를 제거하여 두 개의 홀을 형성하고, 남겨진 상기 절연층으로 격벽을 형성하는 단계와,

   상기 두 개의 홀을 포함하여 투명 도전성 금속이 증착되고, 상기 두 개의 홀사이에 형성된 상기 격벽의 윗부분에 증착된 상기 투명 도전성 금속이 제거되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
2. 기판 상에 서로 평행하게 이격되어 일 방향으로 형성된 제 1쇼팅바 및 제 2쇼팅바와,

   상기 제 1쇼팅바와 전기적으로 접속되는 홀수번째 라인 및 상기 제 2쇼팅바와 전기적으로 접속되는 짝수번째 라인과,

   상기 제 1쇼팅바와 상기 짝수번째 라인에서 각각 인출된 부분이 일정 간격 이격되어 서로 단선된 영역과,

   상기 단선된 영역의 중심영역에 절연막으로된 격벽이 형성되고 상기 격벽과 이웃한 영역에 두 개의 홀을 형성함을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 격벽은 포토 아크릴 계의 유기절연막을 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1쇼팅바 및 제 2쇼팅바는 각각 홀수번째 게이트 라인과 짝수번째 게이트 라인에 전기적으로 접속됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
5. 기판 상에 쇼팅바 및 게이트 라인이 형성되고, 상기 쇼팅바와 게이트 라인에서 각각 인출된 부분이 일정 간격 이격되어 서로 단선된 영역을 형성하는 단계와,

   상기 단선된 영역을 포함하여 상기 기판 상에 절연막이 적층되는 단계와,

   상기 절연막의 일부를 제거하여 상기 단선된 영역의 외곽영역에 두 개의 홀을 형성하고, 남겨진 상기 절연막으로 상기 단선된 영역의 중심영역에 격벽을 형성하는 단계와,

   상기 격벽이 형성된 영역을 포함한 기판상에 투명 도전성 금속이 증착되고, 상기 격벽의 윗부분에 증착된 상기 투명 도전성 금속이 제거되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 쇼팅바는 제 1쇼팅바와 제 2쇼팅바로 구분되며, 상기 제 1쇼팅바는 홀수번째 게이트 라인과 전기적으로 접속되고, 상기 제 2쇼팅바는 짝수번째 게이트 라인과 전기적으로 접속됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판 제조방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1쇼팅바와 짝수번째 게이트 라인에서 각각 인출된 부분이 일정 간격 이격되어 상기 단선된 영역을 형성함을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판 제조방법.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 절연막은 포토 아크릴 계의 유기절연막을 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판 제조방법.

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