KR20080060889A - 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20080060889A
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문태웅
박권식
윤수영
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 고화질 및 고개구율 액정표시장치를 제작하는 것에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에서는 게이트 배선이 최하부에 구성되는 바텀 게이트 방식의 액정표시장치용 어레이 기판에서, 데이터 배선과, 소스 및 드레인 전극을 형성할 때, 게이트 배선과 화소 전극의 이격 구간에 대응하여 추가적으로 소스/드레인 패턴을 형성하여 빛샘을 차단하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하면, 빛샘을 우려해 간격을 가깝게 유지하던 화소 전극과 게이트 배선 사이의 이격 거리를 멀리 하여도 그 사이에 소스/드레인 패턴에 의해 빛샘이 차단되므로, 게이트 배선과 화소 전극 간에 형성되는 커플링 캡을 차단할 수 있다.

Description

액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법{An Array Substrate of Liquid Crystal Display Device and the method for fabricating thereof}
도 1은 일반적인 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 4a 내지 도 4e는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 공정 순서에 따라 나타낸 단면도.
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 기판 120 : 게이트 배선
125 : 게이트 전극 130 : 데이터 배선
132 : 소스 전극 134 : 드레인 전극
140 : 액티브층 150 : 스토리지 배선
170 : 화소 전극 190 : 제 1 소스/드레인 패턴
195 : 제 2 소스/드레인 패턴 P : 화소 영역
Cst : 스토리지 커패시터
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 빛샘 방지 및 개구율 향상을 통해 고화질 및 고개구율의 액정표시장치를 제작하는 것에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 지니고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
또한, 액정표시장치는 공통 전극이 형성된 컬러필터 기판과 화소 전극이 형성된 어레이 기판과, 두 기판 사이에 충진된 액정으로 이루어지며, 이러한 액정표시장치는 공통 전극과 화소 전극 간의 상하로 걸리는 수직전기장에 의해 액정을 구동하는 방식이며 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 일반적인 액정표시장치에 대해 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도 이다.
도시한 바와 같이, 기판(10) 상에 제 1 방향으로 게이트 배선(20)과, 상기 게이트 배선(20)에서 연장된 게이트 전극(25)이 구성된다.
그리고, 이와 동시에 상기 게이트 배선(20)과 평행하게 이격된 스토리지 배선(50)이 구성된다.
상기 게이트 배선(20)과 수직하게 교차하는 제 2 방향으로 데이터 배선(30)과, 상기 데이터 배선(30)에서 연장된 U자 형상의 소스 전극(32)과, 상기 소스 전극(32)과 이격된 내부의 사이 구간에서 I자 형상으로 맞물리는 드레인 전극(34)이 구성된다.
이때, 상기 게이트 배선(20)과 데이터 배선(30)이 수직하게 교차하여 정의하는 영역을 화소 영역(P)이라 한다.
상기 게이트 전극(25)은 소스 및 드레인 전극(32, 34)의 일부와 각각 중첩하여 구성되며, 상기 게이트 전극(25)과 소스 및 드레인 전극(32, 34) 사이에는 순수 비정질 실리콘으로 구성된 액티브층(40)과 불순물 비정질 실리콘으로 구성된 오믹 콘택층(미도시)이 개재된다.
따라서, 상기 게이트 전극(25), 액티브층(40) 및 오믹 콘택층(미도시)과 소스 및 드레인 전극(32, 34)을 포함하여 박막트랜지스터(T)가 이루어진다.
그리고, 상기 데이터 배선(30)과, 소스 및 드레인 전극(32, 34) 상부 전면에는 미도시한 보호막이 구성되며, 상기 드레인 전극(34)의 일부분에 대응하는 보호막을 제거하여 구성된 드레인 콘택홀(CH1)을 통해, 상기 드레인 전극(34)과 접촉되 는 화소 전극(70)이 화소 영역(P)에 구성된다.
이때, 상기 스토리지 배선(50)을 제 1 전극으로 하고, 상기 스토리지 배선(50)과 중첩되는 화소 전극(70)의 일부를 제 2 전극으로 하는 스토리지 커패시터(Cst)가 구성된다.
그러나, 종래의 액정표시장치에서는 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 과정에서, 오정렬(misalignment)에 대비하여 컬러필터 기판에 구성되는 블랙 매트릭스의 선폭을 충분히 확보하는 것에 비례하여 개구율이 감소되는 문제가 발생한다.
또한, 빛샘을 방지하기 위해 게이트 배선과 화소 전극의 이격 거리를 가깝게 구성하다 보면, 상기 게이트 배선과 화소 전극 간의 커플링 캡에 의해 화질이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
이에 대해, 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 개략적인 단면도로, 어레이 기판과 컬러필터 기판을 동시에 나타내고 있다.
도시한 바와 같이, 어레이 기판(10)의 투명 기판(2) 상에는 일 방향으로 게이트 배선(20)과, 상기 게이트 배선(20) 상부에 게이트 절연막(45)이 구성된다.
그리고, 보호막(55)을 사이에 두고, 상기 게이트 배선(20)과 이격하여 화소 전극(70)이 구성된다.
상기 어레이 기판(10)과 이격된 상부에는 컬러필터 기판(5)이 구성되고, 합착된 양 기판(5, 10)의 사이에는 액정층(15)이 개재된다.
그리고, 상기 어레이 기판(10) 하부에는 액정표시장치의 광원 역할을 하는 백라이트(85)가 구성된다.
이때, 상기 컬러필터 기판(5)의 투명 기판(1) 상부에는 어레이 배선으로 빛이 입사되는 것을 차단하기 위해 블랙 매트릭스(65)가 구성된다.
그러나, 종래의 액정표시장치에서는 양 기판을 합착하는 과정에서 발생될 수 있는 오정렬(misalignment)을 감안하여 상기 블랙 매트릭스의 선폭에 여유분을 갖고 설계하게 되므로, 그 만큼 개구율은 감소하게 된다.
또한, 빛샘을 우려해 화소 전극과 게이트 배선의 간격을 가깝게 유지하다 보면, 상기 화소 전극과 게이트 배선 간의 커플링 캡이 발생하여 화질을 저하시키는 문제를 유발할 수 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에서는 데이터 배선을 형성할 때, 추가적으로 전기적 절연상태의 소스/드레인 패턴을 게이트 배선과 화소 전극의 이격된 사이에 대응하도록 구성하여 빛샘을 방지하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 개구율을 개선하는 것을 제 2 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은 기판과, 상기 기판 상에 일 방향으로 구성된 게이트 배선및, 상기 게이트 배선에서 연장된 게이트 전극과, 상기 게이트 배선과 수직하게 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부분에 구성된 박막트랜지스터와;
상기 박막트랜지스터의 일부를 노출하는 콘택홀을 통해 이와 접촉되는 화소 전극과, 상기 게이트 배선과 화소 전극의 이격된 사이 구간에 대응하여 위치하고, 전기적으로 절연된 상태로 구성된 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 게이트 배선과 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴 사이에는 게이트 절연막이 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴과 화소 전극 사이에는 보호막이 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴은 상기 게이트 배선및 화소 전극과 그 일부가 중첩되도록 구성되고, 상기 각각의 게이트 배선의 사이 구간에서, 이와는 평행하게 이격하여 구성되는 스토리지 배선을 포함한다.
또한, 상기 스토리지 배선을 제 1 전극으로 하고, 이와 중첩되는 상기 화소 전극의 일부를 제 2 전극으로 하는 스토리지 커패시터가 구성된다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법은 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판 상에 일 방향으로 게이트 전극 및 게이트 배선을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극 및 배선이 형성된 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 전극과 그 일부가 중첩되는 섬형상의 액티브층 및 오믹 콘택층을 적층 형성하는 단계와;
상기 액티브 및 오믹 콘택층이 형성된 기판 상에 데이터 금속층을 형성하고 이를 패턴하여, 상기 게이트 배선과 수직하게 교차하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극및, 이와는 이격된 드레인 전극과, 상기 게이트 배선과 일부 중첩되어 이와 동일한 방향으로 연장된 상태의 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴을 형성하는 단계와;
상기 데이터 배선, 소스 및 드레인 전극과 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴이 형성된 기판 상에 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀을 포함하는 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막 상에 상기 드레인 전극과 접촉하고, 양 끝단이 상기 제 1 및 제2 소스/드레인 패턴의 일부와 중첩하도록 구성된 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴은 상기 게이트 배선및 화소 전극과 그 일부가 중첩되도록 형성되고, 상기 각각의 게이트 배선의 사이 구간에서, 이와는 평행하게 이격하여 구성되는 스토리지 배선을 포함한다.
그리고, 상기 스토리지 배선을 제 1 전극으로 하고, 이와 중첩되는 상기 화소 전극의 일부를 제 2 전극으로 하는 스토리지 커패시터가 구성된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(100) 상에 제 1 방향으로 게이트 배선(120)과, 상기 게이트 배선(120)에서 연장된 게이트 전극(125)을 구성한다.
이때, 상기 게이트 배선(120)과 동일층 동일 물질로, 이와 평행하게 이격된 스토리지 배선(150)을 구성한다.
그리고, 상기 게이트 배선(120)과 수직하게 교차하는 제 2 방향으로 데이터 배선(130)과, 상기 데이터 배선(130)에서 연장된 소스 전극(132)과, 이와는 이격된 드레인 전극(134)을 구성한다. 이때, 상기 소스 전극(132)은 U자 형상으로 구성하고, 이와는 이격된 내부에서 I자 형상으로 서로 맞물리는 드레인 전극(134)을 구성한다.
여기서, 상기 데이터 배선(130)과 소스 및 드레인 전극(132, 134)과 동일층 동일 물질로 전기적 절연상태의 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)을 각각 구성한다.
상기 소스 및 드레인 전극(132, 134) 사이에는 순수 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(140)과, 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층(미도시)이 적층 구성된다.
이때, 상기 소스 및 드레인 전극(132, 134)의 이격된 사이로 드러난 오믹 콘택층(미도시)을 제거하여 액티브층(140)이 노출되도록 하여, 이 부분을 채널로 활용한다.
그리고, 상기 드레인 전극(134)과 드레인 콘택홀(CH2)을 통해 접촉되는 화소 전극(170)을 화소 영역(P)에 구성한다.
전술한 구성은 데이터 배선(130)과 소스 및 드레인 전극(132, 134)을 구성하는 단계에서, 일 방향으로 구성된 게이트 배선(120)과, 그 상부에 구성된 화소 전극(170) 간에 발생되는 빛샘을 차단하는 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)을 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성은 합착 마진을 고려할 필요가 없어 개구율을 향상할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 대해 설명한다.
도 4a 내지 도 4e는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여, 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 기판(100) 상에 스위칭 영역(S), 화소 영역(P), 스토리지 영역(C)을 정의하는 단계를 진행한다. 다음으로, 상기 다수의 영역(S, P, C)이 정의된 기판(100) 상에 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나로 게이트 금속층(미도시)을 형성하고 이를 패턴하여, 제 1 방향으로 게이트 배선(120)과, 상기 게이트 배선(120)에서 연장된 게이트 전극(125)과, 상기 게이트 배선(120)과 평행하게 이격된 스토리지 배선(150)을 형성한다.
다음으로, 상기 게이트 배선 및 전극(120, 125) 등이 형성된 기판(100) 상부 전면에 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiO2) 등과 같은 무기 절연물질 그룹 중에서 선택된 하나로 게이트 절연막(145)을 형성한다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 절연막(145)이 형성된 기판(100) 상 에 순수 비정질 실리콘층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘층(미도시)을 형성하고 이를 패턴하여, 상기 게이트 전극(125)과 중첩되는 섬형상의 액티브층(140)과 오믹 콘택층(141)을 적층 형성한다.
도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 액티브 및 오믹 콘택층(140, 141)이 형성된 기판(100) 상에 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 소스 및 드레인 금속층(미도시)을 형성하고 이를 패턴하여, 상기 게이트 배선(120)과 수직하게 교차하는 제 2 방향에 데이터 배선(도 3의 130)과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극(132)과, 이와는 이격된 드레인 전극(134)을 형성한다.
이와 동시에, 상기 화소 영역의 양측에 위치하여 상기 게이트 배선(120)과 그 일부가 중첩되고, 후속 공정으로 형성될 화소 전극과 그 일부가 중첩되도록 제 1 소스/드레인 패턴(도 3의 190, 이하 190으로 표시함.)과 제 2 소스/드레인 패턴(195)을 각각 형성한다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)은 상기 게이트 배선(120)과 이후 형성될 화소 전극의 이격된 사이 구간에서 발생될 수 있는 빛샘을 사전에 차단하기 위한 목적으로 구성한다.
도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(132, 134))과 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195) 등이 형성된 기판(100) 상부 전면에 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiO2) 등과 같은 무기 절연물질 그룹 중에서 선택된 하나 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene:BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin) 를 포함하는 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 보호막(155)을 형성한다.
다음으로, 상기 드레인 전극(134)의 일부에 대응하는 보호막(155)을 제거하여 드레인 콘택홀(CH2)을 형성한다.
도 4e에 도시한 바와 같이, 상기 드레인 콘택홀(CH2)을 포함하는 보호막(155) 상부에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나를 증착하고 이를 패턴하여, 상기 드레인 전극(134)과 접촉되는 화소 전극(170)을 화소 영역(P)에 형성한다.
따라서, 상기 스토리지 배선(150)을 제 1 전극으로 하고, 상기 스토리지 배선(150)과 중첩되는 화소 전극(170)의 일부를 제 2 전극으로 하는 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다.
이때, 본 발명에서는 상기 화소 전극(170)을 게이트 배선(120)까지 연장 구성하더라도, 상기 화소 전극(170)과 게이트 배선(120)의 이격된 사이 구간에 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)이 구성되어 있어, 커플링 캡이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 이러한 구성은 화소 전극(170)과 게이트 배선(120) 간의 커플링 캡을 우려해 설계했던 이격 공간이 사라졌으므로 그 만큼 개구율이 향상될 수 있다.
이상으로, 전술한 공정을 통해 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판을 제작할 수 있다.
따라서, 전술한 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)을 어레이 기판의 내부에 추가로 형성하는 것을 통해, 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 단계 에서, 합착 마진을 고려할 필요가 없게 된다.
그 결과, 컬러필터 기판의 내부에 구성된 블랙 매트릭스의 선폭의 최소화를 통해 개구율을 개선할 수 있다.
이에 대해, 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로, 어레이 기판과 컬러필터 기판을 동시에 나타내고 있다.
도시한 바와 같이, 상부 기판(105)인 컬러필터 기판과 하부 기판(110)인 어레이 기판이 서로 대향하고 있으며, 상기 컬러필터 및 어레이 기판(105, 110)의 이격된 사이 공간에 액정층(115)이 개재된다.
이때, 상기 어레이 기판(110)과 이격된 하부에 광원의 역할을 하는 백라이트(185)가 구성된다.
상기 어레이 기판(110)의 투명 기판(102) 상에는 게이트 절연막(145)에 덮여있는 게이트 배선(120)과, 상기 게이트 절연막(145) 상부에 구성된 제 1 소스/드레인 패턴(190)과 제 2 소스/드레인 패턴(도 3의 195, 이하 195로 표시함.)이 각각 구성된다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)과 화소 전극(170)이 보호막(155)을 사이에 두고 밀접하게 구성되며, 개구율을 향상하기 위한 목적으로 중첩하여 구성할 수도 있다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)은 게이트 배선(120)과 화소 전극(170)의 이격된 사이 구간에 대응하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에서는 오정렬(misalignment)이 발생하더라도, 상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)이 게이트 배선(120)과 화소 전극(170)의 이격된 사이로 입사되는 빛(Light)을 차단할 수 있으므로, 빛샘이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 게이트 배선(120) 또는 화소 전극(170)을 일부 중첩하여 구성하더라도, 상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)에 의해 상기 게이트 배선(120)과 화소 전극(170) 간의 커플링 캡이 발생하지 않는다. 따라서, 종래에 비해 화소 전극(170)이 게이트 배선(120) 방향으로 확장된 형태이므로, 개구율을 더욱 개선할 수 있다.
또한, 상기 컬러필터 기판(105)의 투명 기판(101) 상부에는 어레이 배선, 특히 박막트랜지스터(도 3의 T)로 입사되는 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(165)가 구성되며, 이러한 블랙 매트릭스(165)는 양 기판(105, 110)을 합착하는 과정에서 발생될 수 있는 오정렬을 감안하여 충분한 선폭으로 설계를 하게 되지만, 본 발명에서는 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)이 어레이 기판(110)의 내부에 이미 형성되어 있기 때문에, 상기 블랙 매트릭스(165)를 설계함에 있어 합착 마진을 고려할 필요가 없게 된다.
즉, 상기 블랙 매트릭스(165)의 선폭을 줄여도 어레이 기판(110)에 구성된 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴(190, 195)이, 이 부분으로 빛이 새는 것을 사전에 차단할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치는 빛샘 방지 및 개구 율을 향상할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
일 예로, TRD(Triple Rate Driving) 구동 방식의 액정표시장치에서 동일한 결과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 어레이 기판의 내부에 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴을 추가로 형성하는 것을 통해, 빛샘을 사전에 방지할 수 있으며, 게이트 배선과 화소 전극을 중첩하여 형성하더라도, 이들 사이에서 발생되는 커플링 캡을 차단할 수 있어 개구율을 향상하는 효과가 있다.
그 결과, 고화질 및 고개구율의 액정표시장치용 어레이 기판을 제작할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판과;
    상기 기판 상에 일 방향으로 구성된 게이트 배선및, 상기 게이트 배선에서 연장된 게이트 전극과;
    상기 게이트 배선과 수직하게 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부분에 구성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터의 일부를 노출하는 콘택홀을 통해 이와 접촉되는 화소 전극과;
    상기 게이트 배선과 화소 전극의 이격된 사이 구간에 대응하여 위치하고, 전기적으로 절연된 상태로 구성된 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴
    을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 배선과 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴 사이에는 게이트 절연막이 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴과 화소 전극 사이에는 보호막이 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴은 상기 게이트 배선및 화소 전극과 그 일부가 중첩되도록 구성된 액정표시장치용 어레이 기판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 게이트 배선의 사이 구간에서, 이와는 평행하게 이격하여 구성되는 스토리지 배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토리지 배선을 제 1 전극으로 하고, 이와 중첩되는 상기 화소 전극의 일부를 제 2 전극으로 하는 스토리지 커패시터가 구성되는 액정표시장치용 어레이 기판.
  7. 기판을 준비하는 단계와;
    상기 기판 상에 일 방향으로 게이트 전극 및 게이트 배선을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 전극 및 배선이 형성된 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 전극과 그 일부가 중첩되는 섬형상의 액티브층 및 오믹 콘택층을 적층 형성하는 단계와;
    상기 액티브 및 오믹 콘택층이 형성된 기판 상에 데이터 금속층을 형성하고 이를 패턴하여, 상기 게이트 배선과 수직하게 교차하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극및, 이와는 이격된 드레인 전극과, 상기 게이트 배선과 일부 중첩되어 이와 동일한 방향으로 연장된 상태의 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 데이터 배선, 소스 및 드레인 전극과 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴이 형성된 기판 상에 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀을 포함하는 보호막을 형성하는 단계와;
    상기 보호막 상에 상기 드레인 전극과 접촉하고, 양 끝단이 상기 제 1 및 제2 소스/드레인 패턴의 일부와 중첩하도록 구성된 화소 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 패턴은 상기 게이트 배선및 화소 전극과 그 일부가 중첩되도록 형성된 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 각각의 게이트 배선의 사이 구간에서, 이와는 평행하게 이격하여 구성되는 스토리지 배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스토리지 배선을 제 1 전극으로 하고, 이와 중첩되는 상기 화소 전극의 일부를 제 2 전극으로 하는 스토리지 커패시터가 구성되는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8107027B2 (en) 2009-01-14 2012-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display
US8259249B2 (en) 2009-10-12 2012-09-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Display substrate, method of manufacturing the display substrate and display device having the display substrate
US8513071B2 (en) 2009-11-30 2013-08-20 Samsung Display Co., Ltd. Method of fabricating a TFT substrate including a data insulating layer with a contact hole overlapping a channel region
KR20170115139A (ko) * 2016-04-04 2017-10-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8107027B2 (en) 2009-01-14 2012-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display
US8259249B2 (en) 2009-10-12 2012-09-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Display substrate, method of manufacturing the display substrate and display device having the display substrate
US8513071B2 (en) 2009-11-30 2013-08-20 Samsung Display Co., Ltd. Method of fabricating a TFT substrate including a data insulating layer with a contact hole overlapping a channel region
US8884303B2 (en) 2009-11-30 2014-11-11 Samsung Display Co., Ltd. TFT substrate including a data insulating layer with contact hole overlapping channel region
KR20170115139A (ko) * 2016-04-04 2017-10-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

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