KR101277748B1 - 액정표시장치 제조용 모 어레이 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 상에 화상을 표시하는 액티브 영역과, 상기 액티브 영역의 외측면으로 비표시영역을 각각 구비하며, 상기 액티브 영역에는 게이트 전극과 게이트 절연막과 반도체층과 소스 및 드레인 전극 및 보호층을 구성요소로 하는 박막트랜지스터와 상기 보호층 위로 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소전극을 갖는 다수의 단위 어레이 패턴과; 상기 각 단위 어레이 패턴의 경계 또는 상기 단위 어레이 패턴을 분리하기 위한 절단부분에는 상기 절단부분을 따라 상기 게이트 절연막 및 보호층이 제거되어 기판을 노출시키는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 모 어레이 기판을 제공한다.

모 어레이 기판, 홈, 이중구조 홈, 절단공정

Description

액정표시장치 제조용 모 어레이 기판 및 그의 제조 방법{Mother array substrate for LCD and method of fabrication the same}

도 1은 일반적인 액정표시장치의 일부영역에 대한 입체도.

도 2는 종래의 다수의 단위 어레이 패턴이 구비된 모 어레이 기판을 간략히 도시한 평면도.

도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단한 단면 모양을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다수의 단위 어레이 패턴을 포함하는 모 어레이 기판의 개략적인 평면도.

도 5는 도 4의 A영역을 확대 도시한 도면.

도 6은 도 5를 절단선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절단한 단면도.

도 7은 도 4를 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 단면도.

도 8a 내지 도 8f는 본 발명에 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판의 제조 방법을 도시한 것으로 도 5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ에 따른 절단면에 대한 제조 공정 단면도.

도 9a 내지 도 9f는 본 발명에 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판의 제조 방법을 도시한 것으로 도 4의 절단선 Ⅶ-Ⅶ에 따른 절단면에 대한 제조 공정 단면도.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치용 모 어레이 기판을 제 1 실시예에서와 같이 도 5를 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절단한 동일한 부분에 대한 단면도

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치용 모 어레이 기판을 제 1 실시예에서와 같이 도 4를 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 동일한 부분에 대한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

131 : 모 어레이 기판(기판) 135 : 게이트 전극

138 : 게이트 패드전극 140 : 게이트 절연막

148 : 반도체층 153 : 데이터 배선

155 : 소스 전극 156 : 드레인 전극

165 : 보호층 167 : 드레인 콘택홀

169 : 게이트 패드 콘택홀 171 : 홀

175 : 화소전극 178 : 게이트 보조 패드전극

190 : 씰패턴

AA : 액티브 영역 BL : 각 단위 어레이 패턴간 경계

GPA : 게이트 패드 영역 P1, P2 : 단위 어레이 패턴

NA : 비표시영역 ② : 절단선

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로써, 더 상세하게는 다수의 단위패널이 형성된 원판패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근에 평판표시장치 중 하나인 액정표시장치가 해상도, 컬러표시, 화질 등이 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.

일반적인 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 상기 두 전극이 서로 대향하도록 배치하고, 상기 두 기판 사이에 액정을 주입한 다음, 상기 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직여 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 일부영역에 대한 입체도로서, 화상이 표시되는 액티브 영역을 중심으로 도시하였다.

도시한 바와 같이, 서로 일정간격 이격되어 상부 및 하부기판(15, 5)이 대향하고 있고, 이 상부 및 하부기판(15, 5) 사이에는 액정층(20)이 개재되어 있다.

상기 하부기판(5) 상부에는 다수 개의 게이트 및 데이터 배선(7, 9)이 서로 교차되어 있고, 이 게이트 및 데이터 배선(7, 9)이 교차되는 지점에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(7)과 데이터 배선(9)이 교차되는 영역으로 정의되는 화소영역(P)에는 상기 박막 트랜지스터(Tr)와 연결된 화소전극(11)이 형성되어 있다.

또한, 도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 박막 트랜지스터(Tr)는 게이트 신호 전압을 인가받는 게이트 전극과, 데이터 신호 전압을 인가받는 소스 및 드레인 전극과, 상기 인가된 게이트 신호 전압과, 데이터 신호 전압 차에 의해 전압의 온(on), 오프(off)를 조절하는 채널(channel)로 구성된다.

다음, 상부기판(15) 하부에는 컬러필터층(16), 공통 전극(18)이 차례대로 형성되어 있다. 도면으로 상세히 도시하지 않았지만, 컬러필터층(16)은 특정한 파장대의 빛만을 투과시키는 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴과, 상기 각 컬러필터 패턴의 경계부에 위치하여 비정상적으로 구동하는 액정이 위치한 영역상의 빛을 차단하는 블랙매트릭스(미도시)로 구성된다.

그리고, 상부 및 하부기판(15, 5)의 각 외부면에는 편광축과 평행한 빛만을 투과시키는 상부 및 하부 편광판(미도시)이 위치하고, 하부 편광판(미도시) 하부에는 별도의 광원인 백라이트(back light)가 배치되어 있다.

이러한 액정표시장치(1)는 화소전극(11)과 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Tr)가 각 화소(P)별로 형성되는 어레이 기판(5)을 제조하는 공정과, 상기 어레이 기판(5)과 대향되어 공통전극 및 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴이 각 화소(P)에 대응하여 형성되는 되어 있는 컬러필터 기판(15)을 제조하는 공정과, 상기 두 공정을 통해 제작된 어레이 기판(5)과 컬러필터 기판(15) 사이에 액정을 주입하고, 합착하는 셀 공정을 진행하여 완성된다.

좀 더 상세히 액정표시장치 특히 액정패널의 제조 공정에 대하여 설명한다.

액정패널의 제조는 생산성을 높이고자 큰 사이즈를 갖는 모 어레이 기판(mother array substrate) 내에 소정의 크기를 갖는 단위 어레이 패턴을 형성하고, 모 컬러필터 기판(mother color filter substrate)에 상기 단위 어레이 패턴에 대응하는 단위 컬러필터 패턴을 다수 개 형성하고, 셀 공정을 진행하여 상기 다수의 단위 어레이 패턴과 다수의 단위 컬러필터 패턴을 갖는 모 어레이 기판과 모 컬러필터 기판을 상기 각각의 단위 어레이 패턴과 단위 컬러필터 패턴이 대향하도록 하고, 상기 단위 어레이 패턴 또는 상기 단위 컬러필터 패턴의 테두리에 주입구를 갖는 씰 패턴을 형성한 후 합착하여 다수의 단위패널을 갖는 모 패널을 형성하고, 이렇게 형성된 모 패널을 최종적으로 상기 단위 패널별로 절단하고, 상기 씰 패턴이 형성되지 않은 주입구를 이용하여 액정을 주입하고, 상기 주입구를 봉지함으로서 완성된 상태의 액정패널을 형성하고 있다. 이때, 상기 액정이 주입된 액정패널은 통상적으로 구동회로를 포함하는 모듈을 구성하지 않은 상태의 액정표시장치를 지칭하고 이때, 상기 액정패널의 제조공정을 셀 공정이라고 칭한다.

도 2는 종래의 다수의 단위 어레이 패턴이 구비된 모 어레이 기판을 간략히 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단한 단면 모양을 도시한 도면이다. 이때, 씰패턴도 함께 도시하였다.

도시한 바와 같이, 각 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)으로 절단되기 전의 모 어레이 기판(31)에 있어서, 소정의 크기를 갖는 다수의 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)이 형성되어 있으며, 이때, 상기 단위패턴(P1 내지 P4)과 단위패턴(P1 내지 P4)은 일정한 거리를 두고 이격되어 형성되어 있다. 즉, 상기 단위 어레이 패턴(P1 내 지 P4)과 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4) 사이에는 소정 폭을 갖는 더미 영역(DMA1, DMA2)이 형성되어 있음을 알 수 있다.

상기 각 단위패턴(P1 내지 P4)은 그 내부 영역이 크게 두 부분으로 나뉘어지고 있는데 화상을 표시하는 액티브 영역(AA)과 상기 액티브 영역(AA)을 둘러싸며 비표시영역(NA)이 형성되어 있으며, 상기 비표시영역(NA) 중 일측면에 외부로부터 신호를 인가하기 위한 패드부(PA)가 형성되어 있다. 이때, 상기 패드부(PA)는 도면에는 나타내지 않았지만 모델에 따라서는 상기 일측과 연접한 상측 또는 하측에 더욱 형성되기도 한다.

또한 각 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)의 비표시영역(NA)에는 상기 패드부(PA)가 형성되지 않은 일측면에 액정 주입을 위한 주입구 영역(LIA)을 제외하고는 상기 액티브 영역(AA)을 둘러싸며 씰 패턴(90)이 형성되어 있음을 알 수 있다. 이때, 상기 씰 패턴(90)은 반드시 상기 모 어레이 기판(31)에 구성되지 않고, 상기 모 어레이 기판(31)과 대응되는 모 컬러필터 기판(미도시)에 형성될 수도 있으나, 상기 두 기판(31, 미도시)을 합착하여 모 패널을 형성 시는 전술한 영역에 씰 패턴(90)이 위치하게 되므로 도 2 및 도 3에서와 같이 도시한 것이다.

전술한 구조를 갖는 모 어레이 기판(31)은 도면에 도시한 절단선(①내지 ⑧)을 따라 절단장치를 이용하여 절단함으로써 각각의 단위패턴(P1 내지 P4)으로 분리될 수 있는데, 이러한 절단공정을 진행 시 절단면에 있어 절단휠(미도시)에 의해 데미지를 받음으로써 상기 모 어레이 기판(31) 상에 적층된 특히 여러 물질층 예를들면 게이트 절연막(40), 보호층(65) 등이 상기 모 어레이 기판(31)으로부터 접착 된 상태로 있지 않고, 떨어지게 되고, 상기 모 어레이 기판(31)과 상기 모 어레이 기판(31)면에서 떨어진 게이트 절연막(40) 사이로 약액 등이 침투하게 되며, 상기 게이트 절연막(40)과 보호층(65)은 상기 모 어레이 기판(31) 전면에 형성되고 있는 바, 최종적으로 화상을 표시하는 액티브 영역(AA)까지 그 영향을 미치게 되어 화질불량 등을 발생시키고 있는 실정이다.

더욱이 최근에는 모 어레이 기판 더욱 정확히는 모 어레이 기판과 모 컬러필터 기판이 서로 합착된 상태의 모 패널의 이용효율을 높이고자 단위패턴과 단위패턴 사이에 더미영역을 두지 않고 한번의 절단공정에 의해 분리되도록 형성되고 있다.

이러한 구조에 있어 액정을 각 단위패널에 주입시키기 위한 주입구를 근방에 있어서는 씰패턴의 개구로 이루어지는 상기 주입구 끝단의 씰패턴 일부가 이웃한 단위패턴의 패드부까지 연장 형성되고 있으며, 절단공정에 의해 상기 주입구 끝단의 씰패턴이 동시에 절단되며, 이때 상기 씰패턴의 강한 접착력에 의해 상기 절단 후 각 단위패널의 분리 시, 기판으로부터 상기 절단공정 진행시 손상되어 게이트 절연막 등의 물질층이 상기 씰 패턴에 의해 기판으로부터 떨어져 나감에 따라 상기 기판과 게이트 절연막 등의 사이로 약액 등이 침투함으로써 불량을 더욱 초래하고 있는 실정이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 모 패널로부터 다수의 단위패 널로 분리 시, 절단공정에 의해 충격을 받아 게이트 절연막 등이 기판으로부터 떨어지게 되더라도 단위액정패널 내부 즉 액티브영역 또는 패드부까지 영향을 미치지 않도록 하는 원판패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판은 기판 상에 화상을 표시하는 액티브 영역과, 상기 액티브 영역의 외측면으로 비표시영역을 각각 구비하며, 상기 액티브 영역에는 게이트 전극과 게이트 절연막과 반도체층과 소스 및 드레인 전극 및 보호층을 구성요소로 하는 박막트랜지스터와 상기 보호층 위로 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소전극을 갖는 다수의 단위 어레이 패턴과; 상기 각 단위 어레이 패턴 사이에 상기 게이트 절연막 및 보호층이 제거되어 기판을 노출시키는 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 홈은 상기 각 단위 어레이 패턴의 경계에 대응하여 형성되거나, 또는 상기 홈은 상기 각 단위 어레이 패턴의 경계를 기준으로 상기 경계의 양측으로 형성되어 이중구조를 이루는 것이 특징이며, 이때, 상기 홈은 각 단위 패턴의 상기 비표시영역을 둘러싸며 형성된 것이 특징이다.

또한, 상기 각 단위 어레이 패턴에는 상기 박막트랜지스터와 연결된 화소전극을 더욱 구비한 것이 특징이다.

또한, 상기 단위 어레이 패턴 중 이웃한 단위 어레이 패턴은 이격 간격없이 상기 단

또한, 상기 비표시영역에는 상기 비표시영역을 테두리하며 양끝단이 절곡되어 개구를 형성하는 씰 패턴을 더욱 구비한 것이 특징이며, 이때, 상기 씰 패턴은 상기 개구를 제외하고는 상기 홈 내측으로 형성된 것이 특징이다.

또한, 상기 비표시영역에는 외부구동회로와 접촉 연결되는 패드부가 구성되며, 이때, 상기 패드부는 게이트 패드부 및 데이터 패드부인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판은 각 단위 어레이 패턴이 형성될 단위 어레이 패턴 형성 영역이 정의된 기판 상의 상기 각 단위 어레이 패턴 형성 영역에 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 위로 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 각 게이트 전극에 대응하여 반도체층을 형성하는 단계와; 상기 반도체층 위로 서로 이격하며 상기 반도체층과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극 위로 전면에 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층과 그 하부의 게이트 절연막을 패터닝함으로써 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과, 상기 단위 어레이 패턴 사이에 상기 기판을 노출시키는 홈을 형성하는 단계와; 상기 보호층 위로 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 홈은 상기 각 단위 어레이 패턴 사이에 이웃한 단위 어레이 패턴의 경계를 따라 하나의 홈을 이루거나, 또는 상기 홈은 상기 각 단위 어레이 패턴 사이에 이웃한 단위 어레이 패턴의 경계를 기준으로 상기 경계의 양측을 따라 이중 구조로 형성되는 것이 특징이며, 이때, 상기 이웃한 단위 어레이 패턴의 경계가 절 단선이 되는 것이 특징이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 다수의 단위패널을 구비한 원판 패널은 상기 각 단위패널로 분리하기 위한 절단 영역에 대응해서는 어레이 모 기판에 대응하여 게이트 절연막 또는 그 상부의 보호층이 제거됨으로써 형성되지 않거나(제 1 실시예), 또는 각 단위패널 내의 액티브 영역에 형성된 게이트 절연막 및 그 상부의 보호층과는 연결되지 않도록 상기 액티브 영역을 둘러싸며 소정폭의 상기 게이트 절연막 및 보호층이 제거된 영역이 구비된(제 2 실시예) 것이 특징이다.

<제 1 실시예>

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다수의 단위 어레이 패턴을 포함하는 모 어레이 기판의 개략적인 평면도이며, 도 5는 도 4의 A영역을 확대 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 모 어레이 기판(131)에는 모델에 따라 그 크기를 달리 형성할 수 있는 제 1 내지 제 4 단위패널(P1 내지 P4)이 상기 각 단위어레이 패턴(P1 내지 P4)간 이격간격 없이 구성되어 있다.

또한, 모 어레이 기판(131) 내부에 구비된 각각의 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)은 화상을 표시하는 액티브 영역(AA)과, 상기 액티브 영역(AA)을 둘러싸며 비표시영역(NA)이 형성되어 있으며, 상기 비표시영역(NA) 중 상기 액티브 영역(AA)의 일측 및 하측에 위치한 비표시영역(NA)에 외부 구동회로 기판(printed circuit board, 미도시)과 연결되는 게이트 및 데이터 패드 전극이 각각 구성된 게이트 및 데이터 패드부(GPA, DPA)가 형성되어 있다. 이때, 모델에 따라서는 상기 게이트 및 데이터 패드부가 하나의 패드부로서 구성되어 상기 액티브 영역 일측의 비표시영역에만 형성될 수도 있다.

다음, 상기 패드부(GPA, DPA) 일부를 포함하여 상기 액티브 영역(AA) 외측의 비표시영역에는 일측에 개구부를 가지며 상기 개구를 제외하고는 연결된 상태의 씰 패턴(190)이 상기 액티브 영역(AA)의 테두리를 따라 구비되어 있다. 이때 상기 씰 패턴(190)은 패드부(PA)가 구비되지 않은 각 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)의 타측면에 개구부를 형성하고 있으며, 상기 개구부는 액정 주입을 위한 주입구(LIA)가 되고 있다.

또한, 상기 주입구(LIA)에 절곡되며 형성된 씰 패턴(190)의 양끝이 각 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)의 경계(BL), 더욱 정확히는 종방향의 절단선(①, ②)이 위치한 부분을 지나 즉, 도면(도 4)에서 주입구(LIA)의 좌측에 위치한 제 1 또는 제 3 단위 어레이 패턴(P1, P3)의 게이트 패드전극(138)이 형성된 게이트 패드부(GPA)까지 연장 형성된 것이 특징이다.

이는 주입구(LIA)를 형성하는 부분에 있어서 상기 절곡된 씰 패턴(190)의 양끝단을 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4) 간의 절단면에 일치시키도록 하기 위함이다.

상기 모 어레이 패턴(131)을 각 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)으로 더욱 정확히는 모 컬러필터 기판(미도시)과 상기 모 어레이 기판(131)을 합착한 후, 단위패널(미도시)로 절단 분리한 후, 액정 주입시 주입구(LIA)에 절곡 형성된 씰 패턴 (190)의 양 끝단이 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)의 일측 끝단과 일치하지 않게 되면 모세관 현상을 이용하는 액정 주입 시 문제가 될 수 있으므로 상기 주입구(LIA)의 절곡되는 씰 패턴(190)의 양끝단을 상기 주입구(LIA)의 좌측에 위치하는 제 1, 3 단위 어레이 패턴(P1, P3)의 게이트 패드부(GPA)까지 연장 형성함으로써 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)의 절단 시 절곡 형성된 주입구 씰 패턴(190b)의 일끝단과 절단면과 일치되도록 한 것이다. 즉, 이러한 상태에서 상기 모 어레이 패턴(모 패널)(131)을 절단 공정을 진행하여 각 단위 패턴(P1 내지 P4)으로 분리하면 게이트 패드부(GPA) 또는 상기 게이트 패드부가 형성된 비표시영역(NA)에 씰 패턴(190)의 일부가 남게 되지만, 절단선(①, ②)을 따라 잘려진 단위 어레이 패턴(P1 내지 P4)의 일측 끝단의 절단면에 정확히 주입구(LIA)를 형성하는 씰 패턴(190b)의 양 끝단이 위치하게 되므로 액정 주입시의 문제될 가능성이 제거된다.

또한, 상기 절단선(① 내지 ⑥) 이 형성된 영역에 대응해서는 도면에는 잘 나타나지 않았지만, 게이트 절연막 및 보호층이 제거되어 상기 절단선을 따라 홈을 형성하고 있는 것이 특징이다.

다음, 도 6과 도 7을 참조하여 전술한 본 발명에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판의 적층구조에 대해 설명한다.

도 6은 도 5를 절단선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절단한 단면도이며, 도 7은 도 4를 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 다수의 단위 어레이 패턴(P1, P2)이 구비된 모 어레이 기판(131)에 있어서, 단위 어레이 패턴(P1, P2) 내의 액티브 영역(AA)에는 게이트 전 극(135)과 게이트 절연막(140)과 반도체층(148)과 소스 및 드레인 전극(155, 156)으로 구성되는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Tr)가 형성되어 있으며, 상기 박막트랜지스터(Tr) 위로 상기 드레인 전극(156)을 노출시키는 드레인 콘택홀(167)을 구비한 보호층(165)이 형성되어 있으며, 상기 보호층(165) 위로 게이트 배선(도 5의 133) 및 데이터 배선(153)이 교차하여 정의하는 화소영역 별로 독립된 화소전극(175)이 형성되어 있다.

또한, 게이트 패드부(GPA)에 있어서는 기판(131) 상에 상기 게이트 배선(도 5의 133)과 연결되며 게이트 패드 전극(138)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 패드 전극(138) 위로 상기 게이트 절연막(140)과 보호층(165)이 형성되어 있으며, 상기 보호층(165) 위로 상기 게이트 패드 전극(138)과 접촉하는 게이트 보조 패드전극(178)이 형성되어 있다.

또한, 데이터 패드부(DPA)에 있어서는 기판(131)상에 상기 게이트 절연막(140)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(140) 위로 상기 데이터 배선(153)과 연결되는 데이터 패드전극(158)이 형성되어 있으며, 상기 데이터 패드 전극(158) 위로 상기 데이터 패드전극(158) 일부를 노출시키는 데이터 패드 콘택홀(170)을 구비한 보호층(165)이 형성되어 있으며, 상기 보호층(165) 위로 상기 데이터 패드 콘택홀(170)을 통해 데이터 패드 전극(158)과 접촉하는 데이터 보조 패드전극(179)이 형성되어 있다.

또한, 각 패드부(GPA, DPA)을 포함하여 각 액티브 영역(AA) 외측의 비표시영역(NA)에는 최외곽으로 소정폭으로 상기 게이트 절연막(140)과 그 상부의 보호층 (165)이 패터닝되어 제거됨으로써 상기 기판(131)을 노출시키는 홈(171)이 형성되어 있다. 이때, 상기 홈(171)은 이웃한 두 단위 어레이 패턴((P1, P2), (P2, P4))의 경계(BL)를 기준으로 상기 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4) 내측으로 소정폭을 가지며 형성되고 있으며, 상기 홈(171)상에 각 단위 어레이 패턴((P1, P2, 미도시, P4)) 분리를 위한 절단선(②,⑤)이 위치하고 있는 것이 특징이다.

이때, 씰 패턴(190)이 개구를 형성하는 액정 주입구 영역에 있어서는 상기 씰 패턴(190)의 일끝이 절곡되어 상기 소정폭의 게이트 절연막(140) 및 보호층(165)이 제거된 홈(171)을 가로지르며 이웃한 단위 어레이 패턴의 비표시영역(NA), 더욱 정확히는 게이트 패드부(GPA)가 형성된 비표시영역(NA)까지 연장되고 있으며, 이때, 상기 절곡되어 상기 홈(171)을 가로지는 된 씰 패턴(190)의 상부로 절단선(②)이 위치하도록 형성되어 있는 것이 특징이다.

이러한 구조로 가지며 형성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판(131)을 이용하여 완성한 원판패널(미도시)은 각 단위패널(단위 어레이 패턴과 단위 컬러필터 패턴이 대향하여 형성됨)(미도시)을 상기 원판패널(미도시)로부터 분리하기 위한 절단공정 진행 시 절단휠(미도시)이 지나가며 절단되는 부분 즉, 각 절단선(도 5의 ① 내지 ⑥)에 대응하여서는 상기 모 어레이 기판(131) 상에 게이트 절연막(140)과 그 상부의 보호층(165)이 제거되어 상기 기판(131)을 노출시키며 홈(171)을 형성하고 있으며, 단지 액정 주입을 위한 주입구 영역에 있어 절곡된 씰패턴(190)만이 상기 홈(171)을 가로지르며 일부 구성되고 있으므로 절단휠(미도시)에 손상되거나 또는 상기 주입구의 절곡되어 절단휠(미도시)에 의해 절단되는 씰패턴(190)의 강한 접착력에 의해 분리 시 상기 게이트 절연막(140) 또는 보호층(165)의 뜯김에 의한 기판(131)과의 들뜸현상에 의한 불량을 방지할 수 있다.

전술한 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 8a 내지 도 8f와 도 9a 내지 도 9f는 본 발명에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판의 제조 방법을 도시한 것으로 각각 도 5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ, 도 4의 절단선 Ⅶ-Ⅶ에 따른 절단면에 대한 제조 공정 단면도이다.

우선, 도 8a와 도 9a에 도시한 바와 같이, 기판(131) 상에 금속물질을 전면에 증착하고, 패터닝함으로써 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4) 내의 액티브 영역(AA)에는 게이트 전극(135)과 게이트 배선(미도시)을 형성하고, 게이트 패드부(GPA)에 있어서는 상기 게이트 배선(미도시)과 연결된 게이트 패드 전극(138)을 형성한다. 이후, 상기 게이트 배선(미도시) 및 게이트 전극(135)과 게이트 패드전극(138) 위로 전면에 게이트 절연막(140)을 형성한다.

다음, 도 8b와 도 9b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 절연막(140) 위로 순수 비정질 실리콘과 불순물 비정질 실리콘을 전면에 증착하고 패터닝하여 순수 비정질 실리콘의 액티브층(148a)과 그 상부로 오믹콘택층(148b)을 구비한 반도체층(148)을 형성한다.

이후, 상기 반도체층(148)이 형성된 기판(131) 위로 전면에 금속물질을 증착하고 이를 패터닝함으로써 액티브 영역(AA)에 있어서는 상기 오믹콘택층(148b)과 각각 접촉하며 서로 소정 간격 이격하는 소스 및 드레인 전극(155, 156)을 형성하고, 동시에 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하는 데이트 배선(153)을 형성한다. 이때 데이터 패드부(DPA)에 있어서는 상기 데이터 배선(153)과 연결되는 데이터 패드 전극(158)을 동시에 형성하게 된다. 이때, 상기 액티브 영역(AA)에 있어서는 하부의 상기 소스 및 드레인 전극(155, 156)이 형성됨으로써 하부의 게이트 전극(135)과 그 상부의 게이트 절연막(140)과, 그 상부의 반도체층(148)과 그 상부의 소스 및 드레인 전극(155, 156)으로 이루어진 박막트랜지스터(Tr)를 형성하게 된다.

다음, 도 8c 및 도 9c에 도시한 바와 같이, 상기 데이터 배선(153)과 소스 및 드레인 전극(155, 156)과 데이터 패드전극(158) 위로 전면에 무기절연물질을 증착하거나 또는 유기절연물질을 도포하여 보호층(165)을 형성한다.

다음, 도 8d 및 도 9d에 도시한 바와 같이, 상기 보호층(165) 위로 포토레지스트를 전면에 도포하고, 마스크를 이용하여 노광하고, 노광된 포토레지스층을 현상하여 식각하여 제거되어야 할 상기 보호층(165)을 노출시킨 후, 상기 노출된 보호층(165) 및 그 하부의 게이트 절연막(140)을 연속 또는 일괄 식각함으로써 각 액티브 영역(AA)에는 상기 드레인 전극(156)을 노출시키는 드레인 콘택홀(167)을 형성하고, 각 패드부(GPA, DPA)에 있어서는 게이트 및 데이터 패드 전극(138, 158)을 노출시키는 게이트 및 데이터 패드 콘택홀(169, 170)을 형성하는 동시에 추후 절단공정에 의해 각 단위패널로 분리하기 위해 절단되는 영역 즉, 본 발명에 있어서는 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4)의 경계(BL)에 대응하여서는 소정폭을 가 지며 상기 보호층(165) 및 그 하부의 게이트 절연막(140)이 패터닝되어 하부의 기판(131)을 노출시키는 것을 특징으로 하는 홈(171)을 각 단위 어레이 패턴의 비표시영역(NA)에 형성한다.

다음, 도 8e 및 도 9e에 도시한 바와같이, 상기 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4)의 비표시영역(NA)에 소정폭을 갖는 홈(171)과, 액티브 영역(AA)에 드레인 콘택홀(167)과, 패드부(GPA, DPA)에 게이트 및 데이터 패드 콘택홀(169, 170)을 갖는 보호층(165) 위로 전면에 투명도전성 물질을 증착하고 패터닝함으로써 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4)내의 액티브 영역(AA)에는 상기 드레인 콘택홀(167)을 통해 상기 드레인 전극(156)과 접촉하는 화소전극(175)을 형성하고, 동시에 각 패드부(GPA, DPA)에 있어서는 각 게이트 및 데이터 패드 콘택홀(169, 170)을 통해 상기 게이트 및 데이터 패드 전극(138, 158)과 접촉하는 게이트 및 데이터 보조 패드전극(178, 179)을 형성함으로써 본 발명에 따른 다수의 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4)을 구비한 액정표시장치용 모 어레이 기판(131)을 완성한다.

이후, 상기 모 어레이 기판 또는 도면으로 나타내지 않았지만, 상기 모 어레이 기판의 각 단위 어레이 패턴에 대응하여 다수의 단위 컬러필터 패턴을 구비한 모 컬러필터 기판 중 어느 하나의 모 기판의 각 단위 패턴의 테두리부를 따라 소정폭의 개구로써 액정의 주입구를 형성하는 씰 패턴을 형성하고, 상기 모 어레이 기판과 모 컬러필터 기판을 합착함으로써 다수의 단위 패널을 갖는 원판패널을 형성할 수 있다.

이렇게 완성된 원판 패널을 절단공정을 진행시킴으로써 다수의 단위패널로 분리할 수 있는데, 전술한 바, 본 발명에 따른 원판패널에는 절단되는 부분에는 게이트 절연막과 보호층이 제거된 테두리홈이 형성되고 있는 바, 상기 절단공정에 의해 상기 게이트 절연막 및 보호층이 기판으로부터 들뜨거나 또는 떨어지게 됨으로써 발생하는 화질불량을 방지할 수 있는 것이 특징이다.

<제 2 실시예>

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치용 모 어레이 기판을 제 1 실시예에서와 같이 도 5를 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절단한 동일한 부분에 대한 단면도이고, 도 11은 도 4를 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 동일한 부분에 대한 단면도이다. 이때, 상기 제 1 실시예와 동일한 부분에 대해서는 따로 설명하지 않고 차이가 나는 부분에 있어서만 서술한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판(231)은 각 단위 어레이 패턴으로 절단되는 절단부분(BL)에 대응하여 제 1 실시예와는 달리 게이트 절연막과 보호층 패턴(241, 266)이 형성되어 있다는 것에 차이가 있다. 이때, 상기 절단부분(BL)에 형성된 게이트 절연막 및 보호층 패턴(241, 266)은 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4) 내의 액티브 영역(AA) 및 상기 액티브 영역(AA)에서 연장되어 각 패드부(GPA, DPA)까지 형성된 게이트 절연막(240) 및 그 상부의 보호층(265)과, 비표시영역(NA) 내에 구비된 소정폭의 상기 게이트 절연막(240) 및 보호층(265)이 제거된 분리홈(272)에 의해 상기 액티브 영역(AA)에 형성된 게이트 절연막(240) 및 그 상부의 보호층(265)과는 분리되어 형성된 것이 특징이다. 이때, 상기 분리홈(272)은 상기 모 어레이 기판(231)내에서 상기 절단선(②,⑤) 즉 각 단위 어레이 패턴의 경계(BL) 양측으로 형성됨으로써 이중구조로써 형성된 것이 특징이다.

따라서, 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4) 내의 비표시영역(NA)에, 상기 액티브 영역(AA)에 형성된 게이트 절연막(240) 및 그 상부의 보호층(265)과 분리되어 절단선이 위치한 부분 즉 각 단위 어레이 패턴의 경계에 형성된 게이트 절연막 및 그 상부의 보호층 패턴(241, 266)과 분리를 위한 분리홈(272)을 구비함으로써 절단 시 절단휠(미도시)에 의해 손상되거나, 주입구의 씰패턴(290) 제거시의 강한 접착력에 의한 뜯김에 의해 절단면에 있어서 상기 게이트 절연막 및 보호층 패턴(241, 266)이 기판(231)으로부터 분리된다 하더라도 화상을 표시하는 액티브 영역(AA) 및 각 패드전극(238, 358)이 형성된 패드부(GPA, DPA)에 형성된 게이트 절연막(240) 및 보호층(265)에는 상기 분리홈(272)에 의해 전혀 영향을 미치지 않으므로 화질불량을 방지할 수 있다.

또한, 제 1 실시예에 있어서는 절단할 부분에 게이트 절연막 및 보호층이 형성되지 않으므로 단차에 의해 절단공정에 영향을 줄 수 있지만, 제 2 실시예에서는 주위의 타 영역과 동일구조로서 게이트 절연막 및 보호층 패턴이 구비됨으로써 단차로 인한 절단공정에의 영향을 주는 요소가 없으므로 절단공정이 안정화되는 특징이 있다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 모 어레이 기판의 제조 방법 은 제 1 실시예에 따른 제조 방법과 단지 보호층을 형성 후, 상기 보호층을 패터닝하는 부분이 다른 뿐 그 이외의 공정을 동일하므로 보호층을 패터닝하는 단계만을 도 10과 도 11을 참고하여 간단히 설명한다.

도시한 바와 같이, 보호층(265)을 형성한 후, 상기 보호층(265) 및 게이트 절연막(240)을 패터닝함으로써 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4)의 경계(BL) 즉 절단선(②, ⑤)이 위치하는 부분의 좌우측에 소정폭을 가지며 상기 보호층(265) 및 그 하부의 게이트 절연막(240)이 제거된 분리홈(272)을 형성하며, 상기 이웃한 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4) 내의 분리홈(272) 사이에 위치한 상기 절단선(②, ⑤)이 위치하는 영역에 있어서는 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4) 내의 액티브 영역(AA)에 형성된 게이트 절연막(240) 및 보호층(265)과는 분리된 상태의 게이트 절연막 및 보호층 패턴(241, 266)을 형성한다. 이때, 각 단위 어레이 패턴(P1, P2, 미도시, P4)의 액티브 영역(AA) 및 패드부(GPA, DPA)에 있어서는 드레인 콘택홀(267)과 게이트 및 데이터 패드 콘택홀(269, 270)이 동시에 형성된다.

이후, 상기 보호층(265) 및 보호층 패턴(266) 위로 상기 드레인 전극(256)과 접촉하는 화소전극(275)과, 각 게이트 및 데이터 패드 전극(238, 258)과 접촉하는 게이트 및 데이터 보조 패드전극(278, 279)을 형성함으로써 모 어레이 기판(231)을 완성한다.

전술한 제 1 및 제 2 실시예에 있어서는 각 단위 어레이 패턴이 하나의 절단선에 의해 분리되는 구조를 보이고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 각 단 위 어레이 패턴이 소정간격 이격하여 형성된 모 어레이 기판에 대해서도 적용할 수 있으며, 나아가 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한 다양한 변형이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 다수의 단위 어레이 패턴을 갖는 액정표시장치용 모 어레이 기판은 각 단위 어레이 패턴을 분리하기 위한 절단되는 위치에 대응하여 게이트 절연막 및 보호층을 제거하거나 또는 상기 절단되는 부분을 따라 상기 절단부분의 좌우측에 상기 보호층 및 게이트 절연막이 제거된 분리영역을 구비하여 상기 액티브 영역에 형성된 게이트 절연막 및 보호층과는 분리되는 게이트 절연막 및 보호층 패턴을 형성함으로써 절단공정에 의해 데이지를 받아 절단면에서 상기 게이트 절연막 및 보호층이 들뜨거나 또는 주입구의 접착력이 강한 씰패턴에 의해 기판으로부터 분리됨으로써 발생하는 불량을 방지하는 효과가 있다.

따라서, 액정표시장치를 완성하는데 있어 불량을 저하시킴으로써 제조 비용을 절감하는 효과가 있다.

Claims (14)

1. 기판 상에 화상을 표시하는 액티브 영역과, 상기 액티브 영역의 외측면으로 비표시영역을 각각 구비하며, 상기 액티브 영역에는 게이트 전극과 게이트 절연막과 반도체층과 소스 및 드레인 전극 및 보호층을 구성요소로 하는 박막트랜지스터와 상기 보호층 위로 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소전극을 갖는 다수의 단위 어레이 패턴과;

   상기 각 단위 어레이 패턴 사이에 상기 각 어레이 패턴을 둘러싸는 형태로 상기 게이트 절연막 및 보호층이 제거되어 상기 기판을 노출시키는 홈이 형성되며, 상기 홈은 상기 각 단위 어레이 패턴의 경계를 기준으로 상기 경계의 양측으로 형성되어 이중구조를 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 모 어레이 기판.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈은 각 단위 패턴의 상기 비표시영역을 둘러싸며 형성된 액정표시장치용 모 어레이 기판.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 단위 어레이 패턴에는 상기 박막트랜지스터와 연결된 화소전극을 구비한 액정표시장치용 모 어레이 기판.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 단위 어레이 패턴 중 이웃한 단위 어레이 패턴은 이격 간격없이 상기 단위 어레이 패턴의 경계를 절단선으로써 공유하도록 형성된 액정표시장치용 모 어레이 기판.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 비표시영역에는 상기 비표시영역을 테두리하며 양끝단이 절곡되어 개구를 형성하는 씰 패턴을 구비한 액정표시장치용 모 어레이 기판.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 비표시영역에는 외부구동회로와 접촉 연결되는 패드부가 구성된

   액정표시장치용 모 어레이 기판.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 패드부는 게이트 패드부 및 데이터 패드부인 액정표시장치용 모 어레이 기판.
11. 각 단위 어레이 패턴이 형성될 단위 어레이 패턴 형성 영역이 정의된 기판 상의 상기 각 단위 어레이 패턴 형성 영역에 게이트 전극을 형성하는 단계와;

    상기 게이트 전극 위로 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;

    상기 게이트 절연막 위로 상기 각 게이트 전극에 대응하여 반도체층을 형성하는 단계와;

    상기 반도체층 위로 서로 이격하며 상기 반도체층과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와;

    상기 소스 및 드레인 전극 위로 전면에 보호층을 형성하는 단계와;

    상기 보호층과 그 하부의 게이트 절연막을 패터닝함으로써 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과, 상기 단위 어레이 패턴 사이에 상기 각 단위 어레이 패턴을 둘러싸는 형태로 상기 기판을 노출시키는 홈을 형성하는 단계와;

    상기 보호층 위로 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극을 형성하는 단계

    를 포함하며, 상기 홈은 상기 각 단위 어레이 패턴 사이에 이웃한 단위 어레이 패턴의 경계를 기준으로 상기 경계의 양측을 따라 이중 구조로 형성하는 액정표시장치용 모 어레이 기판의 제조 방법.
12. 삭제
13. 삭제
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 이웃한 단위 어레이 패턴의 경계가 절단선이 되는 모 어레이 기판의 제조 방법.

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