KR20080052768A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 발명으로, 특히 액정표시장치는 기판 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극, 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 공통 라인 및 이로부터 분기되는 공통 전극, 상기 게이트 전극 상부에 형성되는 반도체층, 상기 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인, 상기 데이터 라인으로부터 상기 반도체층 상부로 돌출되는 소스 전극 및 이와 이격된 드레인 전극, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 화소 영역에 상기 공통 전극과 교번하는 화소 전극, 상기 소스 전극과 드레인 전극 사이의 상부에, 상기 반도체층을 가리도록 형성되는 차광성 금속 패턴을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
액정표시장치, 누설 전류, 오프 전류, 광차단, 횡전계방식

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING OF THE SAME}
도 1은 종래기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선에 따른 종래기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도
< 도면의 주요 부호의 설명 >
12, 112, 212 : 게이트 라인 12a, 112a, 212a : 게이트 전극
18, 118, 218 : 데이터 라인 18a, 118a, 218a : 소스 전극
20, 120, 220 : 드레인 전극 16, 116, 216 : 반도체층
26a, 126a, 226a : 공통 전극 132, 232 : 차광성 금속패턴
24, 124, 224 : 화소전극
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 소스 전극과 드레인 전극 사이의 반도체층으로 광이 입사하여 오프 전류가 증가하는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
이와 같이 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
상기 액정표시소자는 액정의 성질과 패턴의 구조에 따라서 여러 가지 다양한 모드가 있다.
구체적으로, 액정 방향자가 90°트위스트 되도록 배열한 후 전압을 가하여 액정 방향자를 제어하는 TN 모드(Twisted Nematic Mode)와, 한 기판상에 두 개의 전극을 형성하여 액정의 방향자가 배향막의 나란한 평면에서 꼬이게 하는 횡전계방식(In-Plane Switching Mode) 등 다양하다.
이들 중, 상기 횡전계방식 액정표시소자는 통상, 서로 대향 배치되어 그 사이에 액정층을 구비한 컬러필터 기판과 박막 어레이 기판으로 구성된다.
즉, 상기 컬러필터 기판에는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스 상에 색상을 구현하기 위한 R,G,B의 컬러 필터층이 형성된다.
그리고, 상기 박막 어레이 기판에는 단위 화소를 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차 지점에 형성된 스위칭소자와, 서로 엇갈리게 교차되어 횡전계를 발생시키는 공통전극 및 화소 전극이 형성된다.
이하, 도면을 참조하여 종래 기술의 액정표시소자 및 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선에 따른 종래기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
통상, 횡전계방식 액정표시소자의 박막 트랜지스터 어레이 기판상에는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인(12) 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극(12a)과, 게이트 라인(12)과 나란하게 형성되는 공통 라인(26) 및 이로부터 분기되는 공통 전극(26a)와, 게이트 전극(12a) 상부에 형성되는 반도체층(16)과, 게이트 라인(12)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인(18)과, 데이터 라인(18)으로부터 반도체층(16) 상부로 돌출되는 소스 전극(18a) 및 이와 이격된 드레인 전극(20)과, 드레인 전극(20)과 전기적으로 연결되면서 상기 화소 영역에 상기 공통 전극(26a)과 교번하는 화소 전극(24)을 포함하여 구성된다.
이때, 도 1에 도시된 바와 같이 소스 전극(18a)은 'ㄷ' 형태로 형성되고, 드레인 전극(20)은 소스 전극(18a)의 'ㄷ' 형태의 내부로 들어오는 형태로 형성되어 서로 이격되어 있다. 소스 전극(18a)과 드레인 전극(20) 사이의 하부에는 반도체층(16)이 형성되어 있으며, 이 부분에 채널이 형성된다.
일반적으로 소스 전극(18a) 및 드레인 전극(20)을 형성하는 금속은 차광성 금속이므로 반도체층(16)의 상부에 소스 전극(18a)과 드레인 전극(20)이 형성된 부분은 외부로부터의 광이 차단된다. 반면에, 반도체층(16)의 상부에 소스 전극(18a)과 드레인 전극(20)이 형성되지 않은 부분인 채널 영역은 백라이트로부터 나와 산란된 광(30)에 노출된다. 이 경우 광에 의해 상기 반도체층(16)에 전자 정공쌍(Electron-Hole pair)이 발생하여 오프 상태에서도 전류가 흐르는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 소스 전극 과 드레인 전극 사이의 반도체층으로 광이 입사하여 오프 전류가 증가하는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 화소 전극을 형성하는 공정에서 반도체층 상부에 차광성 금속 패턴을 함께 형성함으로써, 추가 마스크의 공정없이 반도체층으로 입사하는 광을 차단할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명에 의한 액정표시장치는 기판 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극, 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 공통 라인 및 이로부터 분기되는 공통 전극, 상기 게이트 전극 상부에 형성되는 반도체층, 상기 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인, 상기 데이터 라인으로부터 상기 반도체층 상부로 돌출되는 소스 전극 및 이와 이격된 드레인 전극, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 화소 영역에 상기 공통 전극과 교번하는 화소 전극, 상기 소스 전극과 드레인 전극 사이의 상부에, 상기 반도체층을 가리도록 형성되는 차광성 금속 패턴을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법은 기판 상에 제 1 금속 물질을 증착하고, 이를 패터닝하여 일방향으로 게이트 라인 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극, 상기 게이트 라인과 나란하게 공통 라인 및 이로부터 분기되는 공통 전극을 형성하는 단계, 상기 게이트 라인을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 상에 비정질 실리콘층을 증착 하고, 이를 패터닝하여 상기 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 상에 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층을 포함한 기판 전면에 제 2 금속 물질층을 증착하고, 이를 패터닝하여 상기 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인 및 이로부터 돌출되는 소스 전극 및 이와 이격되는 드레인 전극을 형성하는 단계, 상기 데이터 라인, 소스/드레인 전극을 포함한 기판 전면에 보호막을 형성하고, 이를 패터닝하여 상기 드레인 전극 상부에 콘택홀을 형성하는 단계, 상기 보호막 상에 차광성 금속층을 증착하고, 이를 패터닝하여 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 화소 영역에 상기 공통 전극과 교번하는 화소 전극 및 상기 소스 전극과 드레인 전극 사이의 상부에 상기 반도체층을 가리도록 차광성 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치 및 그의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치는 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(100) 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인(112) 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극(112a)과, 게이트 라인(112)과 나란하게 형성되는 공통 라인(126) 및 이로부터 분기되는 공통 전극(126a)과, 게이트 라인(112) 및 공통 라인(126)을 포함한 기판(100) 전면에 형성되는 게이트 절연막(114)과, 게이트 전극(112a) 상부에 형성되는 반도체층(116)과, 게이트 라인(112)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인(118)과, 데이터 라인(118)으로부터 반도체층(116) 상부로 돌출되는 소스 전극(118a) 및 이와 이격된 드레인 전극(120)과, 데이터 라인(118), 소스/드레인 전극(118a, 120)을 포함한 기판(100) 전면에 형성되고, 드레인 전극(120) 상부에 콘택홀(134)을 포함하는 보호막(122)과, 드레인 전극(120)과 전기적으로 연결되면서 화소 영역에 공통 전극(126a)과 교번하는 화소 전극(124)과, 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 상부에 반도체층(116)을 가리도록 형성되는 차광성 금속 패턴(132)을 포함하여 구성된다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이 소스 전극(118a)은 'ㄷ' 형태로 형성되고, 드레인 전극(120)은 소스 전극(118a)의 'ㄷ' 형태의 내부로 들어오는 형태로 형성되어 소스 전극(118a)과 이격되어 있다. 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 하부에는 반도체층(116)이 형성되어 있으며, 이 부분에 채널이 형성된다.
일반적으로 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(120)을 형성하는 금속은 차광성 금속이므로 반도체층(116)의 상부에 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120)이 형성된 부분은 외부로부터의 광이 차단된다. 본 발명에서는 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 상부에 차광성 금속 패턴(132)을 형성함으로써, 백라이트로부터 나와 산란된 광(130)을 차단하게 된다. 따라서 반도체층(116)에 광이 입사되어 오프 전류가 증가하는 문제점을 방지할 수 있게 되는 것이다.
이때, 차광성 금속 패턴(132)과 화소 전극(124)은 동일한 물질을 사용한다. 이는 차광성 금속 패턴(132)과 화소 전극(124)을 동일한 층에서 하나의 마스크를 사용하여 패터닝함으로써 별도의 추가 공정 없이 본 발명의 목적을 달성하기 위함이다. 본 발명의 실시예에서는 차광성 금속 패턴(132)은 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금으로 형성한다. 몰리브덴-티타늄(MoTi)은 화소 전극(124)으로 사용 가능한 금속이고, 빛을 차단할 수 있는 물질로써 본 발명의 목적에 가장 적합한 금속이다.
상기에서, 차광성 금속 패턴(132)은 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(120)과 최소한으로 오버랩되도록 형성한다. 즉, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120) 사이로 빛이 새어 들어가지 않을 정도로 오버랩한다. 이때, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120)이 오버랩되는 부분에서는 기생 캐패시턴스가 발생한다. 기생 캐패시턴스는 액정표시장치의 구동에 악영향을 미치는바 이를 최소한으로 줄이는 것이 효과적이다. 따라서 기생 캐패시턴스는 최소화하고, 빛은 새어 들어가지 않을 정도로 오버랩시킨다.
또한, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120)의 사이에 형성되는 보호막(122)의 재료로 BCB(Benzocyclobutene), 아크릴계 수지(acryl resin) 등의 유기 절연막을 사용함으로써, 유전체의 유전율을 낮춤으로써 기생 캐패시턴스를 낮출 수 있다.
상기의 액정표시장치는 화소 영역에서 공통 전극(126a)과 화소 전극(124)을 서로 교번하여 형성함으로써, 두 전극 사이에 횡전계를 발생시켜 구동한다. 이때, 본 발명에서는 공통전극(126a)을 먼저 형성하고 화소 전극(124)을 이후에 형성하여 그 사이를 보호막(122)으로 분리하는 방법을 사용하고 있으나, 본 방법 이외에 화소 전극을 먼저 형성하고 공통전극을 이후에 형성하여 그 사이를 보호막으로써 분 리하여도 되고, 보호막으로 분리하지 않고 공통 전극 및 화소 전극을 동일층에 형성하여도 된다.
이하에서는, 본 발명 제 1 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법에 대해 설명한다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 5a와 같이, 투명한 유리 재질의 기판(100) 상에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 등의 저저항 금속 물질을 적어도 한층 이상으로 증착한다. 이어, 포토 및 식각 공정을 통해 저저항 금속 물질을 패터닝하여 게이트 라인(도 3의 112) 및 게이트 라인에서 분기 되는 게이트 전극(112a), 게이트 라인과 나란하도록 공통 라인(도 3의 126) 및 이로부터 분기되는 공통 전극(도 3의 126a)을 형성한다.
이어, 게이트 전극(112a)을 포함한 기판(110) 전면에 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 등의 절연물질을 증착하여 게이트 절연막(114)을 형성한다.
도 5b와 같이, 게이트 절연막(114) 상부의 전면에 순수한 비정질 실리콘과 불순물이 포함된 비정질 실리콘을 적층하고, 포토 및 식각 공정을 통해 순수한 비정질 실리콘과 불순물이 포함된 비정질 실리콘을 패터닝하여 게이트 전극(112a) 상부의 게이트 절연막(114) 상에 반도체층(116)을 형성한다.
도 5c와 같이, 반도체층(116)을 포함한 게이트 절연막(114) 상의 기판(100) 전면에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴-텅스텐(MoW) 등의 저저항 금속 물질 중 어느 하나를 스퍼터링(sputtering) 방법으로 증착하고, 이를 패터닝하여 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인(118)과, 데이터 라인(118)으로부터 반도체층(116)으로 돌출되는 소스 전극(118a) 및 이와 이격되는 드레인 전극(120)을 형성한다. 그리고, 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이에 위치한 불순물이 포함된 비정질 실리콘층은 제거한다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이 소스 전극(118a)은 'ㄷ' 형태로 형성되고, 드레인 전극(120)은 소스 전극(118a)의 'ㄷ' 형태의 내부로 들어오는 형태로 소스 전극(118a)과 이격되어 형성된다. 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 하부에는 반도체층(116)이 형성되어 있으며, 이 부분에 채널이 형성된다.
도 5d와 같이, 반도체층(116), 데이터 라인(118), 소스 전극(118a), 드레인 전극(120)을 포함한 기판(100) 전면에 유기재료인 BCB(Benzocyclobutene) 또는 아크릴계 수지(acryl resin)를 도포하여 보호막(122)을 형성한다.
이어, 드레인 전극(120)의 표면이 소정부분 노출되도록 보호막(122)을 패터닝하여 콘택홀(134)을 형성한다.
도 5e와 같이, 콘택홀(134)을 포함한 기판(100) 전면에 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금을 증착하여 차광성 금속층을 형성하고, 포토 및 식각 공정을 통해 차광성 금속층을 패터닝하여 화소 영역에서 콘택홀(134)을 통해 드레인 전극(120)과 전기적으로 연결되면서 화소 영역에 상기 공통 전극(도 3의 126a)과 교번하는 화소 전극(124) 및 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 상부에 반도체층(116)을 가리도록 차광성 금속 패턴(132)을 형성한다.
상기에서 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(120)을 형성하는 금속인 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴-텅스텐(MoW)은 차광성 금속이므로 반도체층(116)의 상부에 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120)이 형성된 부분은 외부로부터의 광이 차단된다. 본 발명에서는 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 상부에는 차광성 금속 패턴(132)을 형성함으로써, 백라이트로부터 나와 산란된 광(130)을 차단하게 된다. 따라서 반도체층(116)에 광이 입사되어 오프 전류가 증가하는 문제점을 방지할 수 있게 되는 것이다.
또한, 차광성 금속 패턴(132)과 화소 전극(124)은 동일한 물질을 사용한다. 이는 차광성 금속 패턴(132)과 화소 전극(124)을 동일한 층에서 하나의 마스크를 사용하여 패터닝함으로써 별도의 추가 공정 없이 본 발명의 목적을 달성하기 위함이다. 본 발명의 실시예에서는 차광성 금속 패턴(132)은 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금으로 형성한다. 몰리브덴-티타늄(MoTi)은 화소 전극(124)으로 사용 가능한 금속이고, 빛을 차단할 수 있는 물질로써 본 발명의 목적에 가장 적합한 금속이다.
상기에서, 차광성 금속 패턴(132)은 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(120)과 최소한으로 오버랩되도록 형성한다. 즉, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120) 사이로 빛이 새어 들어가지 않을 정도로 오버랩한다. 이때, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120)이 오버랩되는 부분에서는 기생 캐 패시턴스가 발생한다. 기생 캐패시턴스는 액정표시장치의 구동에 악영향을 미치는바 이를 최소한으로 줄이는 것이 효과적이다. 따라서 기생 캐패시턴스는 최소화하고, 빛은 새어 들어가지 않을 정도로 오버랩시킨다.
또한, 실시예에서는 보호막(122)의 재료로써 유기 재료인 BCB(Benzocyclobutene) 또는 아크릴계 수지(acryl resin)를 사용하였으나, 무기 재료인 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiOx)을 사용하여 보호막(122)을 형성할 수도 있다.
다만, BCB(Benzocyclobutene), 아크릴계 수지(acryl resin) 등의 유기 재료는 유전율이 낮은 물질로써 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120) 간의 기생 캐패시턴스를 낮출 수 있는 효과가 있다.
상기의 액정표시장치는 화소 영역에서 공통 전극(126a)과 화소 전극(124)을 서로 교번하여 형성함으로써, 두 전극 사이에 횡전계를 발생시켜 구동한다. 이때, 본 발명에서는 공통전극(126a)을 먼저 형성하고 화소 전극(124)을 이후에 형성하여 그 사이를 보호막(122)으로 분리하는 방법을 사용하고 있으나, 본 방법 이외에 화소 전극을 먼저 형성하고 공통전극을 이후에 형성하여 그 사이를 보호막으로써 분리하여도 되고, 보호막으로 분리하지 않고 공통 전극 및 화소 전극을 동일층에 형성하여도 된다.
다음으로, 본 발명 제 2 실시예에 의한 액정표시소자에 대해 설명한다.
본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 기 판(도시하지 않음) 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인(212) 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극(212a)과, 게이트 라인(212)과 나란하게 형성되는 공통 라인(226) 및 이로부터 분기되는 공통 전극(226a)과, 게이트 전극(212a) 상부에 형성되는 반도체층(216)과, 게이트 라인(212)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인(218)과, 데이터 라인(218)으로부터 반도체층(216) 상부로 돌출되는 소스 전극(218a) 및 이와 이격된 드레인 전극(220)과, 드레인 전극(220)과 전기적으로 연결되면서 화소 영역에 공통 전극(226a)과 교번하는 화소 전극(224)과, 소스 전극(218a)과 드레인 전극(220) 사이의 상부에 반도체층(216)을 가리도록 형성되는 차광성 금속 패턴(232)을 포함하여 구성된다.
이때, 소스 전극(218a)과 드레인 전극(220)은 소정 간격 이격되어, 'ㅡ'자로 형성된다. 즉, 제 1 실시예와는 소스/드레인 전극(218a, 220)의 모양에 있어서 차이점이 있다.
차광성 금속 패턴(232)은 소스 전극(218a)과 드레인 전극(220) 사이의 반도체층(216)에 광이 입사하는 것을 방지하기 위해 형성되는 것으로 그 모양이 소스/드레인 전극(218a, 220)의 모양에 따라 달라진다. 즉, 차광성 금속 패턴(232)은 반도체층(216)의 상부를 모두 가릴 수 있는 형태로 형성된다.
예를 들면, 제 1 실시예에서는 차광성 금속 패턴(232)의 모양이 '
Figure 112006090985348-PAT00001
'인 반면에, 제 2 실시예에서는 차광성 금속 패턴(232)의 모양이 '
Figure 112006090985348-PAT00002
'이다.
또한, 차광성 금속 패턴(232)과 화소 전극(224)을 동일한 물질로 형성하고, 가장 적합한 금속은 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금이며, 차광성 금속 패턴(232)과 소스/드레인 전극(218a, 220)은 그 사이로 빛이 새어들어가지 않으면서 기생 캐패시턴스를 최소화할 수 있을 정도로 오버랩하여 형성한다.
제 2 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법은 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법과 소스/드레인 전극(218a, 220) 및 차광성 금속 패턴(232)의 모양에 있어서 차이가 있을 뿐 그 공정이 서로 동일한바 제 2 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법에 대한 설명은 생략한다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 액정표시장치 및 그의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
먼저, 반도체층 상부에 차광성 금속 패턴을 형성함으로써, 소스 전극과 드레인 전극 사이의 반도체층으로 광이 입사하여 오프 전류가 증가하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 화소 전극을 형성하는 공정에서 반도체층 상부에 차광성 금속 패턴을 함께 형성함으로써, 추가 마스크의 공정없이 반도체층으로 입사하는 광을 차단할 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 기판 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극;
    상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 공통 라인 및 이로부터 분기되는 공통 전극;
    상기 게이트 전극 상부에 형성되는 반도체층;
    상기 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인;
    상기 데이터 라인으로부터 상기 반도체층 상부로 돌출되는 소스 전극 및 이와 이격된 드레인 전극;
    상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 화소 영역에 상기 공통 전극과 교번하는 화소 전극;
    상기 소스 전극과 드레인 전극 사이의 상부에, 상기 반도체층을 가리도록 형성되는 차광성 금속 패턴을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 전극은 'ㄷ' 형태로 형성하고, 상기 드레인 전극은 상기 소스 전극의 'ㄷ' 형태의 내부로 들어오는 형태로 상기 소스 전극과 이격하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 전극과 드레인 전극은 서로 이격되어 'ㅡ'자로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 내지 제 3 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 차광성 금속 패턴은 동일한 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 차광성 금속 패턴은 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,
    상기 차광성 금속 패턴은 소스/드레인 전극과 오버랩되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 라인, 소스/드레인 전극을 포함한 기판 전면에 형성되며, 상기 드레인 전극 상부에 콘택홀을 포함하는 보호막을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보호막은 BCB(Benzocyclobutene) 또는 아크릴계 수지(acryl resin)로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 기판 상에 제 1 금속 물질을 증착하고, 이를 패터닝하여 일방향으로 게이트 라인 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극, 상기 게이트 라인과 나란하게 공통 라인 및 이로부터 분기되는 공통 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 라인을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연막 상에 비정질 실리콘층을 증착하고, 이를 패터닝하여 상기 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 상에 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 반도체층을 포함한 기판 전면에 제 2 금속 물질층을 증착하고, 이를 패터닝하여 상기 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인 및 이로부터 돌출되는 소스 전극 및 이와 이격되는 드레인 전극을 형성하는 단계;
    상기 데이터 라인, 소스/드레인 전극을 포함한 기판 전면에 보호막을 형성하고, 이를 패터닝하여 상기 드레인 전극 상부에 콘택홀을 형성하는 단계;
    상기 보호막 상에 차광성 금속층을 증착하고, 이를 패터닝하여 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 화소 영역에 상기 공통 전극과 교번하는 화소 전극 및 상기 소스 전극과 드레인 전극 사이의 상부에 상기 반도체층을 가리도록 차광성 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 소스 전극은 'ㄷ' 형태로 형성하고, 상기 드레인 전극은 상기 소스 전극의 'ㄷ' 형태의 내부로 들어오는 형태로 상기 소스 전극과 이격하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 소스 전극과 드레인 전극은 서로 이격되어 'ㅡ'자로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  12. 제 9 항에 내지 제 11 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 차광성 금속 패턴은 동일한 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 차광성 금속 패턴은 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  14. 제 9 항 내지 제 11 항에 있어서,
    상기 차광성 금속 패턴은 소스/드레인 전극과 오버랩되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  15. 제 9 항 내지 제 11 항에 있어서,
    상기 보호막은 BCB(Benzocyclobutene) 또는 아크릴계 수지(acryl resin)로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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