JP2004191972A - 液晶表示装置用アレイ基板とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アレイ基板100の上部にカラーフィルター140を構成する構造において、薄膜トランジスタとゲート配線102及びデータ配線116の上部に不透明な有機樹脂でブラックマトリックス128を形成して、カラーフィルター140を中心に上部と下部に各々第1透明電極148及び第2透明電極150を形成する。また、アレイ部とパッド部の間の光漏れ領域に対応してブラックマトリックス128をさらに形成し、前記ブラックマトリックス128の上部に無機絶縁膜をさらに形成し、上部基板を合着するシールパターンの接触特性を改善する。
【選択図】図3
Description
−−第1の実施の形態−−
図3は、本発明による液晶表示装置用アレイ基板の構成を概略的に示した図面である。図示したように、基板100上に一方向へ延長されて一端にゲートパッド122を含むゲート配線102を相互平行に構成して、前記ゲート配線102と垂直に交差して多数の画素領域Pを定義し、一端にデータパッド118を含むデータ配線116を形成する。この時、前記ゲートパッド122は、前記データ配線116及びデータパッド118と同一層同一物質で構成する。
前記ブラックマトリックス128は、不透明な有機物質を塗布して形成され、光を遮断する役割と共に薄膜トランジスタTを保護する保護膜の役割も行う。
−− 第2の実施の形態 −−
本発明の第2の実施の形態は、前述した薄膜トランジスタアレイ部の製造工程で、前記ソース電極及びドレイン電極と、アクティブ層を同時にパターニングして、COT構造の液晶表示装置用アレイ基板を製作する方法を提案する。
Claims (37)
- ゲート電極を含み基板上に一方向へ延長して構成されたたゲート配線と;
前記基板の上部に形成されて前記ゲート配線と交差して画素領域を定義し、一端にデータパッドを含むデータ配線と;
前記ゲート配線と離隔されて前記基板の上部に前記データ配線のような物質で形成されたゲートパッドと;
前記ゲート配線とデータ配線の交差地点に位置して、前記ゲート電極、半導体層、ソース電極、ドレイン電極を含む薄膜トランジスタと;
前記ゲート配線とデータ配線及びドレイン電極の一部を除いた薄膜トランジスタと重なるように形成されたブラックマトリックスと;
前記ドレイン電極及び基板と接触しながら画素領域ごと独立的に構成された透明な第1画素電極と;
前記第1画素電極の上部に、画素領域に対応して構成されたカラーフィルターと;
前記カラーフィルターの上部に位置して、前記第1電極と接触する透明な第2画素電極と
を含む液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ゲート配線とゲート電極を覆うように基板上に形成された第1絶縁膜と;
前記薄膜トランジスタ、前記ゲートパッド、データ配線、データパッドを覆うように前記基板全面に形成された第2絶縁膜と;
前記ブラックマトリックスを覆うように前記基板全面に形成されて、前記第2絶縁膜と共にドレイン電極の一部を露出する第3絶縁膜と;
前記第2絶縁膜及び第3絶縁膜に形成され、前記ゲートパッド及びデータパッドを各々露出する多数の第1コンタクトホール及び第2コンタクトホールと;
前記第1絶縁膜ないし第3絶縁膜に形成され、前記画素領域で基板を露出する開口部と、ゲート配線の一端を露出する第3コンタクトホールと;
前記第3絶縁膜の上部で多数の第1コンタクトホールのうちの一つを通じてゲートパッドと接触して透明導電性物質で構成された二重層のゲートパッド端子と;
前記第3絶縁膜の上部で第2コンタクトホールを通じて前記データパッドと接触して透明導電性物質で構成された二重層のデータパッド端子と;
透明導電性物質で構成された第1連結電極及び第2連結電極を含み、多数の第1コンタクトホールのうちの一つを通じてゲートパッドと接触して、前記第3コンタクトホールを通じて前記ゲート配線の一端と接触して、ゲートパッドとゲート配線を連結する二重層の連結電極と
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記カラーフィルターと同一物質で前記第3コンタクトホールと対応するように構成して、前記第1連結電極及び第2連結電極の間に介在され、前記ゲート配線の一端と対応して、前記二重層の連結電極がゲートパッドと接触する第1コンタクトホールと対応して、赤、緑、青色のカラー樹脂のうちの一つで構成されたカラーフィルターパターンをさらに含む
ことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ゲート配線の上部の第1絶縁膜上に、アイランド状のストレージ金属層をさらに含み、前記第2絶縁膜及び第3絶縁膜は前記ストレージ金属層の一部を露出して、前記第1画素電極は露出されたストレージ金属層と接触し、前記接触するアイランド状の金属層と、その下部のゲート配線と、これらの間に介在された第1絶縁膜で構成されたストレージキャパシターをさらに含む
ことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ストレージ金属層と前記第1絶縁膜の間に純粋非晶質シリコン層と不純物非晶質シリコン層で構成された半導体パターンをさらに含む
ことを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ゲートパッドと第1絶縁膜の間と、前記データ配線と第1絶縁膜の間と、前記データパッドと第1絶縁膜の間に各々の純粋非晶質シリコン層と不純物非晶質シリコン層で構成された半導体パターンをさらに含む
ことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記第1画素電極は前記基板と直接接触する
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記半導体層は、純粋非晶質シリコン層と不純物非晶質シリコン層が積層されてゲート電極の上部に構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 基板上に一方向へ延長されたゲート配線と、これに連結されたゲート電極を形成する段階と;
前記ゲート電極が形成された基板の上部に純粋非晶質シリコンであるアクティブ層と不純物非晶質シリコンであるオーミックコンタクト層を形成する段階と;
前記ゲート配線と前記第1絶縁膜を間に交差して画素領域を定義し、一端にデータパッドを含むデータ配線と、前記ゲート配線の一端に近接したゲートパッドと、前記オーミックコンタクト層の上部にデータ配線から延長されたソース電極と、ソース電極と離隔されオーミックコンタクト層に形成されたドレイン電極を形成して薄膜トランジスタを完成する段階と;
前記ドレイン電極の一部を除いた薄膜トランジスタの上部と、ゲート配線及びデータ配線の上部にブラックマトリックスを形成する段階と;
前記ドレイン電極と接触する第1透明電極層を形成する段階と;
前記画素領域に対応する第1透明電極層上にカラーフィルターを形成すると同時に、前記ゲートパッドの一部とゲート配線の一端に対応するようにカラーフィルターと同一物質でカラーフィルターパターンを形成する段階と;
前記カラーフィルターとカラーフィルターパターンが形成された基板全面に第2透明電極層を形成する段階と
を含む液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記ゲート配線とゲート電極が形成された基板全面に第1絶縁膜を形成する段階と;
前記薄膜トランジスタ、ゲートパッド、データパッドを覆うように基板全面に第2絶縁膜を形成する段階と;
前記ブラックマトリックスと第2絶縁膜の上部に第3絶縁膜を形成する段階と;
前記第1絶縁膜ないし第3絶縁膜をパターニングして画素領域で基板を露出すると同時に、ゲートパッドを露出する多数の第1コンタクトホールと、データパッドを露出する第2コンタクトホールと、ゲート配線の一端を露出する第3コンタクトホールを形成して、ドレイン電極の一部を露出する段階と;
前記第1透明電極層及び第2透明電極層をパターニングして第1画素電極及び第2画素電極を形成すると同時に、前記ゲートパッドの上部の第3絶縁膜上に位置して二重の透明導電性物質で構成され、多数の第1コンタクトホールのうちの一つを通じてゲートパッドと接触する二重層のゲートパッド端子と、前記データパッドの上部の第3絶縁膜上に位置して二重の透明導電性物質で構成され、第2コンタクトホールを通じてデータパッドと接触する二重層のデータパッド端子と、透明導電性物質で構成された第1連結電極及び第2連結電極を含み、ゲートパッドとゲート配線を連結するために、前記多数の第1コンタクトホールのうちの一つを通じてゲートパッドと接触して、前記第3コンタクトホールを通じてゲート配線と接触する二重層の連結電極を形成する段階とを
さらに含むことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記ゲート配線とゲート電極を形成する段階は第1マスクを利用し、前記アクティブ層とオーミックコンタクト層を形成する段階は第2マスクを利用し、前記ゲート配線、データパッド、ゲートパッド、ソース電極及びドレイン電極を形成する段階は第3マスクを利用し、前記ブラックマトリックスを形成する段階は第4マスクを利用し、前記第1絶縁膜ないし第3絶縁膜をパターニングする段階は第5マスクを利用し、前記第1透明電極層及び第2透明電極層をパターニングする段階は第6マスクを利用する
ことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記データパッドと前記ゲートパッドを形成する段階はゲート配線の上部にストレージ金属層を形成する段階を含み、前記ストレージ金属層と前記ゲート配線の一部は、これらの間に介在されたゲート絶縁膜と共にストレージキャパシターを構成する
ことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第2絶縁膜及び第3絶縁膜をパターニングする段階はストレージ金属層の一部を露出して、前記第1画素電極は露出されたストレージ金属層と接触する
ことを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記カラーフィルターパターンは前記第3コンタクトホールと対応して前記第1連結電極及び第2連結電極の間に介在され、前記ゲート配線の一端の上部に位置して、前記二重層の連結電極がゲートパッドと接触させる第1コンタクトホールと対応するように構成され、前記カラーフィルターとカラーフィルターパターンは赤色、緑色、青色のカラー樹脂のうちの一つで構成する
ことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1画素電極は基板と直接接触して、前記第1画素電極及び第2画素電極は、これらの間にカラーフィルターを介在してサンドイッチ形画素電極を構成し、前記データ配線、データパッド、ゲートパッド、ソース電極、ドレイン電極は、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、銅(Cu)、タングステン(W)、チタン(Ti)及びこれらの合金のうちから選択された一つで構成する
ことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記ブラックマトリックスは不透明な感光性有機物質で形成される
ことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 基板上に第1金属層を形成してパターニングし、一方向へ延長されたゲート配線と、これに連結されたゲート電極を形成する段階と;
前記ゲート配線とゲート電極が形成された基板上に第1絶縁膜を形成する段階と;
前記第1絶縁膜上に純粋非晶質シリコン層と、不純物非晶質シリコン層と、第2金属層を順に形成する段階と;
前記純粋非晶質シリコン層、不純物非晶質シリコン層、第2金属層を同時にパターニングして、ゲート配線と垂直に延長されて画素領域を定義し、一端にデータパッドを含むデータ配線、ゲートパッド、ソース電極、ドレイン電極、半導体パターンを形成する段階と;
前記ソース電極及びドレイン電極の間に位置する不純物非晶質シリコンパターンをエッチングして純粋非晶質シリコンであるアクティブ層と、不純物非晶質シリコンであるオーミックコンタクト層を形成して、ゲート配線とデータ配線の交差地点に薄膜トランジスタを完成する段階と;
前記ドレイン電極の一部を除いた薄膜トランジスタの上部と、ゲート配線及びデータ配線の上部にブラックマトリックスを形成する段階と;
前記ドレイン電極と接触する第1透明電極層を形成する段階と;
前記画素領域に対応する第1透明電極層上にカラーフィルターを形成すると同時に、前記ゲートパッドの一部とゲート配線の一端に対応して、カラーフィルターと同一物質でカラーフィルターパターンを形成する段階と;
前記カラーフィルターとカラーフィルターパターンが形成された基板全面に第2透明電極層を形成する段階と
を含む液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記純粋非晶質シリコン層と不純物非晶質シリコン層をパターニングする段階は、前記第2金属層上にフォト-レジスト層を形成する段階と、このフォト-レジストの上部に透過部、遮断部、半透過部を持つマスクを位置させる段階とを含む
ことを特徴とする請求項17に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記薄膜トランジスタ、ゲートパッド、データパッドを覆うように基板全面に 第2絶縁膜を形成する段階と;
前記ブラックマトリックスと第2絶縁膜の上部に第3絶縁膜を形成する段階と;
前記第1絶縁膜ないし第3絶縁膜をパターニングして、画素領域で基板とドレイン電極の一部を露出する開口部と、ゲートパッドを露出する多数の第1コンタクトホールと、データパッドを露出する第2コンタクトホールと、ゲート配線の一端を露出する第3コンタクトホールを形成する段階と;
前記第1透明電極層及び第2透明電極層をパターニングして第1画素電極及び第2画素電極を形成すると同時に、前記ゲートパッドの上部の第3絶縁膜上に位置して二重の透明導電性物質で構成され、多数の第1コンタクトホールのうちの一つを通じてゲートパッドと接触する二重層のゲートパッド端子と、前記データパッドの上部の第3絶縁膜上に位置して二重の透明導電性物質で構成され、第2コンタクトホールを通じてデータパッドと接触する二重層のデータパッド端子と、透明導電性物質で構成され、第1連結電極及び第2連結電極を含み、ゲートパッドとゲート配線を連結するために、前記多数の第1コンタクトホールのうちの一つを通じてゲートパッドと接触して、前記第3コンタクトホールを通じてゲート配線と接触する二重層の連結電極を形成する段階とをさらに含む
ことを特徴とする請求項17に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記ゲート配線とゲート電極を形成する段階は第1マスクを利用し、前記純粋非晶質シリコン層と不純物非晶質シリコン層と第2金属層を同時にパターニングする段階は第2マスクを利用し、前記ブラックマトリックスを形成する段階は第3マスクを利用し、前記第1絶縁膜ないし第3絶縁膜をパターニングする段階は第4マスクを利用し、前記第1透明電極層及び第2透明電極層をパターニングする段階は第5マスクを利用する
ことを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記データパッドと前記ゲートパッドを形成する段階はゲート配線の上部にストレージ金属層を形成する段階を含み、前記ストレージ金属層と前記ゲート配線の一部は、これらの間に介在されたゲート絶縁膜と共にストレージキャパシターを構成する
ことを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第2絶縁膜及び第3絶縁膜をパターニングする段階はストレージ金属層の一部を露出して、前記第1画素電極は露出されたストレージ金属層と接触する
ことを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記ゲートパッドとゲート配線の一端と近接してアイランド状を構成し、前記ソース電極は前記データ配線から分岐されて形成し、前記ドレイン電極は前記ソース電極と所定間隔離隔されて形成し、前記半導体パターンは前記パターニングされた第2金属層の下部に位置して純粋非晶質シリコンパターンと不純物非晶質シリコンパターンで構成される
ことを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記半導体パターンは、ゲートパッドと第1絶縁膜との間と、データ配線と第1絶縁膜との間と、データパッドと第1絶縁膜との間に位置する
ことを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記カラーフィルターパターンは前記第3コンタクトホールと対応して前記第1連結電極及び第2連結電極の間に介在され、前記ゲート配線の一端の上部に位置して、前記二重層の連結電極がゲートパッドと接触させる第1コンタクトホールと対応するように構成され、前記カラーフィルターとカラーフィルターパターンは赤色、緑色、青色のカラー樹脂のうちの一つで構成する
ことを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 前記第1画素電極は基板と直接接触し、前記第1画素電極及び第2画素電極は、これらの間にカラーフィルターを介在してサンドイッチ形画素電極を構成し、前記データ配線、データパッド、ゲートパッド、ソース電極、ドレイン電極は、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、銅(Cu)、タングステン(W)、チタン(Ti)及びこれらの合金のうちから選択された一つで構成し、前記ブラックマトリックスは不透明な感光性有機物質で形成される
ことを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置用アレイ基板の製造方法。 - 表示領域、非表示領域、表示領域と非表示領域の間に位置する境界領域で区分された基板と;
表示領域の基板上に位置する多数のゲート配線と;
非表示領域の基板上に位置する多数のゲートパッドと;
基板上の非表示領域と境界領域に掛けて位置し、ゲート配線とゲートパッドを連結する多数のゲートリンク線と;
前記ゲート配線と垂直に交差して画素領域を定義する多数のデータ配線と;
前記ゲート配線とデータ配線の交差地点に位置して、ゲート電極、アクティブ層、ソース電極、ドレイン電極を含む多数の薄膜トランジスタと;
前記薄膜トランジスタ、ゲート配線、データ配線の上部に構成されたブラックマトリックスと;
前記画素領域に位置するカラーフィルターと;
前記非表示領域と境界領域に位置して、ゲートリンク線とゲートリンク線の間の離隔空間に対応するように構成された遮光パターンと;
画素領域に位置して薄膜トランジスタのドレイン電極と接触する多数の画素電極と
を含む液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ブラックマトリックスと薄膜トランジスタとの間に窒化シリコン及び酸化シリコンのうちの一つを選択して無機絶縁膜をさらに構成し、前記遮光パターンは光漏れ現象を防ぐために、前記ゲートリンク線の各離隔領域に対応するようにパターニングされ構成される
ことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記遮光パターンの上部にシールパターンをさらに含み、前記シールパターンと前記遮光パターンの間に窒化シリコン及び酸化シリコンのうちの一つで構成された無機絶縁層をさらに含む
ことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記シールパターンは前記ゲートリンク線と直接接触するように構成される
ことを特徴とする請求項29に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記画素電極は前記カラーフィルターを間に二重層の透明導電性物質で構成される
ことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 表示領域、非表示領域、表示領域と非表示領域の間に位置する境界領域で区分された基板と;
表示領域の基板上に位置する多数のゲート配線と;
非表示領域の基板上に位置する多数のゲートパッドと;
基板上の非表示領域と境界領域に掛けて位置して、ゲート配線とゲートパッドを連結する多数のゲートリンク線と;
前記ゲート配線と垂直に交差して画素領域を定義する多数のデータ配線と;
前記ゲート配線とデータ配線の交差地点に位置して、ゲート電極、アクティブ層、ソース電極、ドレイン電極を含む多数の薄膜トランジスタと;
前記薄膜トランジスタ、ゲート配線、データ配線の上部に構成されたブラックマトリックスと;
前記画素領域に位置するカラーフィルターと;
前記非表示領域と境界領域に位置して、ゲートリンク線とゲートリンク線の間の離隔空間に対応するように構成された遮光パターンと;
前記ブラックマトリックスと遮光パターンの上部に構成された第1無機絶縁膜と;
画素領域に位置して薄膜トランジスタのドレイン電極と接触する多数の画素電極と
を含む液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ブラックマトリックスと薄膜トランジスタとの間に窒化シリコン及び酸化シリコンのうちの一つを選択して第2無機絶縁膜をさらに構成する
ことを特徴とする請求項32に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記遮光パターンは光漏れ現象を防ぐために、前記ゲートリンク線の各離隔領域に対応してパターニングされ構成する
ことを特徴とする請求項32に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 窒化シリコン及び酸化シリコンのうちの一つで構成された第1無機絶縁膜の上部にシールパターンがさらに構成される
ことを特徴とする請求項32に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記シールパターンは前記ゲートリンク線と直接接触するように構成される
ことを特徴とする請求項35に記載の液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記画素電極は前記カラーフィルターを間に二重層の透明導電性物質で構成される
ことを特徴とする請求項32に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
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