JP2007183539A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲートパッドの電飾を防止して信頼性を向上させ得る液晶表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置は、基板と、基板上に形成されたゲートＩＴＯ電極と、ゲートＩＴＯ電極の一部分に形成された第１及び第２ゲートパッドの下部電極と、第１及び第２ゲートパッドの下部電極上に形成されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に形成された保護層と、保護層上にゲートＩＴＯ電極と同じ材質からなるゲートパッドの上部電極と、ゲートＩＴＯ電極とゲートパッドの上部とを電気的に接続する少なくとも１つ以上のコンタクトホールとを備えるゲートパッドと、第１及び第２ゲートパッドの下部電極と一体に形成された二重構造からなるゲートラインが配列された液晶パネルとを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、ゲートパッドの電食を防止して信頼性を向上させ得る液晶表示装置及びその製造方法に関する。

情報化社会が発展するにつれて、表示装置への要求も段々多様な形態に増えている。これに応じて、近来では、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）等、様々なフラットパネル表示装置が研究されてきており、一部は、既に多様な装備において表示装置として活用されている。

その中で、現在、画質が良好で、軽量、薄型、低消費電力などの長所により、移動型画像表示装置の用途としてブラウン管（ＣＲＴ）の代替としてＬＣＤ（以下、「液晶表示装置」と記す）が最も広く用いられており、液晶表示装置は、ノートブックコンピュータのモニターのような移動型の用途の他に、テレビモニターなどとして多様に開発されつつある。

液晶表示装置は、液晶の光学的異方性と分極性質を利用して画像を表示する。液晶は、構造が細長いので、分子の配列に方向性を有し、人為的に液晶に電界を印加して分子配列の方向を制御できる。
したがって、液晶の分子配列の方向を任意に調節すれば、液晶の分子配列が変わり、光学的異方性により液晶の分子配列方向に光の偏光状態を変化させて、画像情報を表現できる。

図１は、従来の液晶表示装置の第１基板を示す平面図である。
同図に示すように、従来の液晶表示装置の第１基板は、画素領域を画定するゲートライン４とデータライン６が配列されており、ゲートライン４とデータライン６との交差部には、薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。また、第１基板には、ゲートライン４と接続されたゲートパッド３０及びデータライン６と接続されたデータパッド２５が形成されている。

薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲートライン４と一体に形成されたゲート電極５と、ゲート電極５上に形成されたアクティブ層８と、アクティブ層８上にデータライン６と一体に形成されたソース電極７ａと、ソース電極７ａと所定間隔が離隔されたドレイン電極７ｂとを備える。ドレイン電極７ｂは、ドレインコンタクトホールＨを介して画素電極１２と接続する。

データパッド２５は、データドライバー（図示せず）と接続され、データライン６にデータ電圧を供給する。データパッド２５は、データライン６から延びるデータパッドの下部電極１６と、コンタクトホールＨを介してデータパッドの下部電極１６と接続されたデータパッドの上部電極２０とから構成される。

ゲートパッド３０は、ゲートドライバー（図示せず）と接続され、ゲートライン４にスキャン信号を供給する。ゲートパッド３０は、ゲートライン４から延びたゲートパッドの下部電極１４と、複数のコンタクトホールＨを介してゲートパッドの下部電極１４と接続されたゲートパッドの上部電極１８とから構成される。

図２は、図１のＡ−Ａ´断面面である。
同図に示すように、透明な基板１上にゲートパッドの下部電極１４を構成する第１ゲートパッドの下部電極１４ａ及び第２ゲートパッドの下部電極１４ｂが形成され、第１及び第２ゲートパッドの下部電極１４ａ、１４ｂ上にゲート絶縁層１１が形成され、ゲート絶縁層１１上に保護層１３が形成される。

保護層１３が形成された基板１上に複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２が形成され、複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２上にゲートパッドの上部電極１８が形成される。

第１ゲートパッドの下部電極１４ａは、アルミニウム材質からなる金属であり、第２ゲートパッドの下部電極１４ｂは、モリブデン（Ｍｏ）材質からなる金属であり、ゲートパッドの上部電極１８は、ＩＴＯ材質（Ｉndium Ｔin Ｏxide material：インジウム−錫酸化物材質）の金属からなっている。ゲートパッドの上部電極１８は、画素電極１２と同じ材質からなる。

基板１上にアルミニウム材質からなる第１ゲートパッドの下部電極１４ａを形成する過程において、空気中の酸素とアルミニウムとが結合する場合、第１ゲートパッドの下部電極１４ａが腐食されるので、第１ゲートパッドの下部電極１４ａ上に第２ゲートパッドの下部電極１４ｂを形成する。

第２ゲートパッドの下部電極１４ｂは、高抵抗金属からなっているため、薄い形態で第１ゲートパッドの下部電極１４ａ上に形成される。

複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２を介して、第１ゲートパッドの下部電極１４ａとゲートパッドの上部電極１８とが接続される。第２ゲートパッドの下部電極１４ｂは、上述したように、高抵抗の金属であるため、ゲートパッドの上部電極１８と接続する場合、電気が通じない。
したがって、第１ゲートパッドの下部電極１４ａとゲートパッドの上部電極１８とが、複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２を介して接続する。

ゲートパッドの上部電極１８上には、いかなる絶縁層又は保護層も形成されないため、ゲートパッドの上部電極１８は、空気中に露出される。ゲートパッドの上部電極１８が空気中に露出する場合、ゲートパッドの上部電極１８を介して空気中の水分などが第１ゲートパッドの下部電極１４ａに浸透するようになる。

第１ゲートパッドの下部電極１４ａが空気中の水分などと接触する場合、アルミニウム材質の第１ゲートパッドの下部電極１４ａは、水分の酸素と結合して腐食する。第１ゲートパッドの下部電極１４ａの腐食により、ゲートドライバーから供給されるスキャン信号は、ゲートパッド３０と接続しているゲートライン４に伝達されなくなる。また、第１ゲートパッドの下部電極１４ａと一体に形成されるゲートライン４にも腐食が伝達されるおそれがある。

そこで、本発明は、上記した従来の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、ゲートパッドの電食を防止して信頼性を向上させ得る液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明に係る液晶表示装置は、基板と、基板上に形成されたゲートＩＴＯ電極と、ゲートＩＴＯ電極の一部分に形成された第１及び第２ゲートパッドの下部電極と、第１及び第２ゲートパッドの下部電極上に形成されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に形成された保護層と、保護層上にゲートＩＴＯ電極と同じ材質からなるゲートパッドの上部電極と、ゲートＩＴＯ電極とゲートパッドの上部とを電気的に接続する少なくとも１つ以上のコンタクトホールとを備えるゲートパッドと、第１及び第２ゲートパッドの下部電極と一体に形成されて、二重構造からなるゲートラインが配列された液晶パネルとを備えたことを特徴とする。

また、上記課題を達成するため、本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法は、画素領域を画定するゲートライン及びデータラインが形成された液晶パネルと、ゲートラインと一体に形成されたゲートパッドとを備える液晶表示装置において、ゲートパッドが、基板上にゲートＩＴＯ電極を形成するステップと、ゲートＩＴＯ電極上に第１及び第２ゲート金属を形成するステップと、第１及び第２ゲート金属上にフォトレジストを塗布し、マスクを利用することによって、ゲートＩＴＯ電極の一部分にパターニングされた第１及び第２ゲートパッドの下部電極を形成するステップと、第１及び第２ゲートパッドの下部電極上に、ゲート絶縁層と保護層を順に形成するステップと、ゲート絶縁層と保護層の一部分が露出するようにエッチングするステップと、露出したゲート絶縁層と保護層上に、ゲートパッドの上部電極を形成するステップとを含む。

また、上記課題を達成するため、本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法は、基板上に第１金属膜、第２金属膜及び第３金属膜を順に形成するステップと、第３金属膜が形成された基板上に、マスク工程を利用してゲート電極、ゲート配線とゲートパッドを形成するステップと、ゲート電極が形成された基板上に保護膜を形成した後に、コンタクト孔を形成するステップと、保護膜が形成された基板上に透明金属膜を形成した後にエッチングし、画素領域に画素電極を形成し、ゲートパッド領域にゲートパッドの上部電極を形成するステップとを含む。

本発明に係る液晶表示装置は、ゲートパッドを形成する過程において、基板上にゲートＩＴＯ電極を形成し、ゲートＩＴＯ電極とゲートパッドの上部電極とを接続させることによって、従来の液晶表示装置で生じた腐食を防止してゲートパッドの信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の最も好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。

図３は、本発明の第１実施形態に係る第１基板を示す図である。
同図に示すように、本発明の第１基板は、画素領域を画定するゲートライン１０４とデータライン１０６が配列されており、その交差部には、薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。また、第１基板には、ゲートライン１０４と接続されたゲートパッド１３０とデータライン１０６と接続されたデータパッド１２５が形成されている。

薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲートライン１０４と一体に形成されたゲート電極１０５と、ゲート電極１０５上に形成されたアクティブ層１０８と、アクティブ層１０８上にデータライン１０６と一体に形成されたソース電極１０７ａと、ソース電極１０７ａと所定間隔が離隔されたドレイン電極１０７ｂとを備える。ドレイン電極１０７ｂは、ドレインコンタクトホールＨを介して画素電極１１２と接続する。

データパッド１２５は、データドライバー（図示せず）と接続され、データライン１０６にデータ電圧を供給する。データパッド１２５は、データライン１０６から延びるデータパッドの下部電極１１６と、複数のコンタクトホールＨを介してデータパッドの下部電極１１６と接続されたデータパッドの上部電極１２０とから構成される。

ゲートパッド１３０は、ゲートドライバー（図示せず）と接続され、ゲートライン１０４にスキャン信号を供給する。ゲートパッド１３０は、透明な導電性金属であるＩＴＯ材質のゲートＩＴＯ電極１１５と、ゲートＩＴＯ電極１１５上に形成されてゲートライン１０４から延びたゲートパッドの下部電極１１４と、複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２を介してゲートパッドの下部電極１１４と接続されたゲートパッドの上部電極１１８とから構成される。複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２は、少なくとも２つ以上が形成されることができる。

図４は、図３のＢ−Ｂ´断面図である。
図３及び図４に示すように、透明な基板１０１上にＩＴＯ材質又はＩＺＯ材質（Ｉndium Ｚinc Ｏxide material：インジウム−亜鉛酸化物材質）の第１金属膜と、アルミニウム又はアルミニウム合金材質の第２金属膜及びモリブデン又はその合金材質の第３金属膜が順に形成される。

以後、フォト工程を用いてパターニングし、ゲートパッド領域にゲートＩＴＯ電極１１５と、ゲートＩＴＯ電極１１５の左右側面上に第１ゲートパッドの下部電極１１４ａ及び第１ゲートパッドの下部電極１１４ａ上に第２ゲートパッドの下部電極１１４ｂをそれぞれ形成する。この時、回折露光マスク又はハーフトーンマスクを用いて形成する。
当工程は、液晶表示装置のゲート電極、ゲート配線を形成する工程において同時に行われる工程である。
以後、第２ゲートパッドの下部電極１１４ｂ上にゲート絶縁層１１１が形成され、ゲート絶縁層１１１上に保護層１１３が形成される。

保護層１１３上に複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２が形成され、複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２上にゲートパッドの上部電極１１８が形成される。ゲートパッドの上部電極１１８は、複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２を介してゲートＩＴＯ電極１１５と接続される。ゲートＩＴＯ電極１１５及びゲートパッドの上部電極１１８は、画素電極１１２と同じ材質からなる。

ゲートＩＴＯ電極１１５は、上述したように、ＩＴＯ材質からなり、第１ゲートパッドの下部電極１１４ａは、アルミニウム材質からなり、第２ゲートパッドの下部電極１１４ｂは、モリブデン材質からなり、ゲートパッドの上部電極１１８は、ＩＴＯ材質からなる。

図５Ａ〜図５Ｅは、ゲートパッドの製造工程を順次に示す図である。
図５Ａに示すように、透明な基板１０１上にＩＴＯ材質又はＩＺＯ材質の金属からなる第１金属膜１２５を形成し、続いて第１金属膜１２５上にアルミニウム又はその合金からなる第２金属膜１２７を形成し、第２金属膜１２７上にモリブデン又はその合金からなる第３金属膜１２９を形成する。

上記のように、連続して３つの金属膜が形成される場合、図５Ｂに示すように、フォトレジストを基板１０１上にコーティングした後、マスク１２３を利用して紫外線（ＵＶ）又は光を照射する。この時、マスク１２３は、紫外線又は光を１００％透過する透過部と、一部のみを透過する半透過部と、完全に遮断する遮断部とから構成されている。半透過部は、回折スリット又はハーフトーンパターンで形成できる。

上記のように、露光工程が完了して現像すれば、第３金属膜１２９上には、互いに異なる厚さ領域を有するフォトレジストパターン１２１が形成される。

フォトレジストパターン１２１をマスクとしてエッチング工程を行って、図５Ｃに示すように、左側及び右側のゲートＩＴＯ電極１１５上に第１及び第２ゲートパッドの下部電極１１４ａ、１１４ｂをそれぞれ形成する。
この時、図示していないが、ゲートパッド領域以外の領域には、ゲート配線とゲート電極が形成される。

図５Ｄに示すように、第１及び第２ゲートパッドの下部電極１１４ａ、１１４ｂ上に、ゲート絶縁層１１１を形成し、ゲート絶縁層１１１上に保護層１１３を形成する。
この時、ゲート絶縁層１１１を基板１０１の全面に形成した後、ゲート電極領域では、チャネル層とオームコンタクト層及びソース・ドレイン電極を同時に形成するか、別に形成する工程が行われる。

このように、ソース・ドレイン電極の形成が完了すれば、基板１０１の全領域上に保護層１１３を形成するが、ゲートパッド領域では、チャネル層とオームコンタクト層及びソース・ドレイン電極が存在しないので、ゲート絶縁層１１１上に直ちに保護層が形成される。

図５Ｅに示すように、保護層１１３上にゲートＩＴＯ電極１１５の一部が露出するように、複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２を形成し、複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２上にゲートパッドの上部電極１１８を形成する。ゲートパッドの上部電極１１８は、ゲートＩＴＯ電極１１５と接続する。

上部電極１１８は、基板１０１の全領域上にＩＴＯ金属を形成してからパターニングして画素領域に画素電極を形成し、ゲートパッド領域とデータパット領域には、それぞれゲートパッドの上部電極１１８とデータパッドの上部電極を形成する。

第１及び第２ゲートパッドの下部電極１１４ａ、１１４ｂは、ゲート絶縁層１１１と保護層１１３とにより取り囲まれ、ゲートパッドの上部電極１１８と電気的に接続しない。

空気中に露出するゲートパッドの上部電極１１８は、ゲートＩＴＯ電極１１５と電気的に接続し、第１及び第２ゲートパッドの下部電極１１４ａ、１１４ｂと接続しない。第１ゲートパッドの下部電極１１４ａは、上述したように、空気中の水分と反応して容易に腐食されるアルミニウム材質からなっているため、このような腐食を防止するために、ゲートパッドの上部電極１１８と第１ゲートパッドの下部電極１１４ａとが接続しないようにする。
このために、基板１０１上にゲートＩＴＯ電極１１５を形成し、ゲートＩＴＯ電極１１５とゲートパッドの上部電極１１８とが接続されるようにする。この時、第１及び第２ゲートパッドの下部電極１１４ａ、１１４ｂは、ゲートパッドの上部電極１１８と接続しないようにする。

ゲートパッドの上部電極１１８は、外部の空気中に露出するが、ゲートパッドの上部電極１１８を介して空気中の水分などが浸透するようになる。ゲートパッドの上部電極１１８を介して浸透した水分は、ゲートＩＴＯ電極１１５と接触するようになる。
これにより、ゲートＩＴＯ電極１１５にゲートパッドの上部電極１１８を介して水分が浸透しても、ゲートＩＴＯ電極１１５が腐食されないため、従来の液晶表示装置と同じ問題は生じない。

本発明に係る液晶表示装置は、ゲートパッドを形成する時に、基板上にゲートＩＴＯ電極を形成し、第１ゲートパッドの下部電極がゲートパッドの上部電極と接続しないようにして、空気中の水分と結合して発生する腐食などの防止を可能にする。

図６は、本発明の第２実施形態に係る第１基板を示す図である。
同図に示すように、第１基板上に画素領域を画定するゲートライン２０４とデータライン２０６とが形成され、ゲートライン２０４とデータライン２０６との交差部に薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。また、第１基板には、ゲートライン２０４と接続されたゲートパッド２３０及びデータライン２０６と接続されたデータパッド２２５が形成されている。

薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲートライン２０４と一体に形成されたゲート電極２０５と、ゲート電極２０５上に形成されたアクティブ層２０８と、アクティブ層２０８上にデータライン２０６と一体に形成されたソース電極２０７ａと、ソース電極２０７ａと所定間隔が離隔されるドレイン電極２０７ｂとを備える。ドレイン電極２０７ｂは、ドレインコンタクトホールＨを介して画素電極２１２と接続する。

データパッド２２５は、データドライバー（図示せず）と接続され、データライン２０６にデータ電圧を供給する。データパッド２２５は、データライン２０６から延びるデータパッドの下部電極２１６と、１つのコンタクトホールＨを介してデータパッドの下部電極２１６と接続されたデータパッドの上部電極２２０とから構成される。

ゲートパッド２３０は、ゲートドライバー（図示せず）と接続され、ゲートライン２０４にスキャン信号を供給する。ゲートパッド２３０は、透明な導電性金属であるＩＴＯ材質のゲートＩＴＯ電極２１５と、ゲートＩＴＯ電極２１５上に形成され、ゲートライン２０４から延びたゲートパッドの下部電極２１４と、１つのコンタクトホールＨを介してゲートパッドの下部電極２１４と接続されたゲートパッドの上部電極２１８とから構成される。

図７は、図６のＣ−Ｃ´断面図である。
同図に示すように、図４及び図５Ａ〜図５Ｃに説明した工程に応じて、基板２０１上にゲートＩＴＯ電極２１５、第１ゲートパッドの下部電極２１４ａと第２ゲートパッドの下部電極２１４ｂを形成する。第１ゲートパッドの下部電極２１４ａと第２ゲートパッドの下部電極２１４ｂとからなるゲート下部電極２１４は、ゲートＩＴＯ電極２１５の両端にそれぞれ形成されている。

第２ゲートパッドの下部電極２１４ｂが形成された基板２０１上にゲート絶縁層２１１が形成され、ゲート絶縁層２１１が形成された基板２０１上に保護層２１３が形成される。保護層２１３上にゲートＩＴＯ電極２１５の中央部分が露出するようにコンタクトホールＨ１を形成する。コンタクトホールＨ１上にコンタクトホールＨ１を介してゲートＩＴＯ電極２１５と接続するゲートパッドの上部電極２１８が形成される。
これに関する詳細な説明は、本発明の第１実施形態と同様なので、省略する。

ゲートＩＴＯ電極２１５は、ゲートパッドの上部電極２１８と接続し、ゲートＩＴＯ電極２１５上に形成された第１ゲートパッドの下部電極２１４ａは、ゲートパッドの上部電極２１８と接続しないようにパターニングされる。

ゲートＩＴＯ電極２１５とゲートパッドの上部電極２１８は、ＩＴＯ材質又はＩＺＯ材質からなる金属であり、第１ゲートパッドの下部電極２１４ａは、アルミニウム材質又はその合金材質からなる金属であり、第２ゲートパッドの下部電極２１４ｂは、モリブデン材質又はその合金材質からなる金属である。

ゲートパッドの上部電極２１８が外部に露出され、ゲートパッドの上部電極２１８を介して外部空気の水分などがゲートＩＴＯ電極２１５に浸透しても、ゲートＩＴＯ電極２１５は、水分などにより腐食しない。
これにより、ゲートＩＴＯ電極２１５にゲートパッドの上部電極２１８を介して水分が浸透しても、ゲートＩＴＯ電極２１５が腐食しないため、従来の液晶表示装置と同じ問題が生じない。

本発明に係る液晶表示装置は、ゲートパッドを形成する時に、基板上にゲートＩＴＯ電極を形成し、第１ゲートパッドの下部電極がゲートパッドの上部電極と接続しないようにして、空気中の水分と結合して発生する腐食などの防止を可能にする。

図８は、本発明の第３実施形態に係る第１基板を示す図である。
同図に示すように、第１基板上に画素領域を画定するゲートライン３０４とデータライン３０６が形成されており、ゲートライン３０４とデータライン３０６の交差部に薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。また、第１基板には、ゲートライン３０４と接続されたゲートパッド３３０と、データライン３０６と接続されたデータパッド３２５とが形成されている。

本発明の構成要素のうち、本発明の第２実施形態と同じ構成要素に関する詳細な説明は省略する。
ゲートパッド３３０は、ゲートドライバー（図示せず）と接続され、ゲートライン３０４にスキャン信号を供給する。ゲートパッド３３０は、透明な導電性金属であるＩＴＯ材質のゲートＩＴＯ電極３１５と、ゲートＩＴＯ電極３１５の一部分に形成され、ゲートライン３０４から延びたゲートパッドの下部電極３１４と、１つのコンタクトホールＨを介してゲートパッドの下部電極３１４と接続されたゲートパッドの上部電極３１８とから構成される。

図９は、図８のＤ−Ｄ´断面図である。
同図に示すように、図７とは異なり、ゲートＩＴＯ電極３１５の一側領域のみに第１ゲートパッドの下部電極３１４ａと第２ゲートパッドの下部電極３１４ｂとからなるゲートパッドの下部電極３１４が形成されている。

以下の形成工程は、図４及び図５Ａ〜図５Ｃの形成工程と同様である。
第２ゲートパッドの下部電極３１４ｂが形成された基板３０１上にゲート絶縁層３１１が形成され、ゲート絶縁層３１１が形成された基板３０１上に保護層３１３が形成される。保護層３１３上にゲートＩＴＯ電極３１５の中央部分が露出するように、コンタクトホールＨ１を形成する。コンタクトホールＨ１上にコンタクトホールＨ１を介してゲートＩＴＯ電極３１５と接続するゲートパッドの上部電極３１８が形成される。

ゲートＩＴＯ電極３１５は、ゲートパッドの上部電極３１８と接続し、ゲートＩＴＯ電極３１５上に形成された第１ゲートパッドの下部電極３１４ａは、ゲートパッドの上部電極３１８と接続しないようにパターニングされる。

ゲートＩＴＯ電極３１５とゲートパッドの上部電極３１８は、ＩＴＯ材質又はＩＺＯ材質からなる金属であり、第１ゲートパッドの下部電極３１４ａは、アルミニウム材質又はその合金材質からなる金属であり、第２ゲートパッドの下部電極３１４ｂは、モリブデン材質又はその合金材質からなる金属である。

ゲートパッドの上部電極３１８が外部に露出され、ゲートパッドの上部電極３１８を介して外部空気の水分などがゲートＩＴＯ電極３１５に浸透しても、ゲートＩＴＯ電極３１５は、水分などにより腐食されない。
これにより、ゲートＩＴＯ電極３１５にゲートパッドの上部電極３１８を介して水分が浸透しても、ゲートＩＴＯ電極３１５は腐食されないため、従来の液晶表示装置と同じ問題は生じない。

本発明に係る液晶表示装置は、ゲートパッドを形成する時に基板上にゲートＩＴＯ電極を形成し、第１ゲートパッドの下部電極がゲートパッドの上部電極と接続しないようにして、空気中の水分と結合して発生する腐食などを防止することができる。

図１０は、本発明の第４実施形態に係る第１基板を示す図である。
同図に示すように、第１基板上に画素領域を画定するゲートライン４０４とデータライン４０６が形成されており、ゲートライン４０４とデータライン４０６との交差部に、薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。また、第１基板には、ゲートライン４０４と接続されたゲートパッド４３０及びデータライン４０６と接続されたデータパッド４２５が形成されている。

本発明の構成要素のうち、本発明の第３実施形態と同じ構成要素に関する詳細な説明は省略する。
ゲートパッド４３０は、ゲートドライバー（図示せず）と接続され、ゲートライン４０４にスキャン信号を供給する。ゲートパッド４３０は、透明な導電性金属であるＩＴＯ材質のゲートＩＴＯ電極４１５と、ゲートＩＴＯ電極４１５の一部分に形成されてゲートライン４０４から延びたゲートパッドの下部電極４１４と、複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２を介してゲートパッドの下部電極４１４と接続されたゲートパッドの上部電極４１８とから構成される。複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２は、少なくとも２つ以上で形成されることができる。

図１１は、図１０のＥ−Ｅ´断面図である。
同図に示すように、図７とは異なり、ゲートＩＴＯ電極４１５の一側領域のみに第１ゲートパッドの下部電極４１４ａ及び第２ゲートパッドの下部電極４１４ｂからなるゲートパッドの下部電極４１４が形成されている。

以下の形成工程は、図４及び図５Ａ〜図５Ｃの形成工程と同様である。
第２ゲートパッドの下部電極４１４ｂ上にゲート絶縁層４１１と保護層４１３が順に形成される。保護層４１３上に複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２を形成し、複数のコンタクトホールＨ１、Ｈ２上にゲートパッドの上部電極４１８を形成する。
ゲートＩＴＯ電極４１５は、ゲートパッドの上部電極４１８と電気的に接続し、第１ゲートパッドの下部電極４１４ａは、ゲートパッドの上部電極４１８と接続しない。
これにより、ゲートＩＴＯ電極４１５にゲートパッドの上部電極４１８を介して水分が浸透しても、ゲートＩＴＯ電極４１５が腐食されないため、従来の液晶表示装置と同じ問題は生じない。

本発明に係る液晶表示装置は、ゲートパッドを形成する時に、基板上にゲートＩＴＯ電極を形成し、第１ゲートパッドの下部電極がゲートパッドの上部電極と接続しないようにすることによって、空気中の水分と結合して発生する腐食などを防止できるようになる。

尚、上記で開示された実施例は改良されたゲートパッドを有する液晶表示装置と当該改良されたゲートパッド設計を用いた製造方法であるが、本発明はこれには限定されない。他の好ましい実施例は、例えば、改良されたデータパッドを有する液晶表示装置と当該改良されたデータパッド設計を用いた製造方法を含む点に留意されたい。

従来の液晶表示装置の第１基板を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ´断面面である。 本発明の第１実施形態に係る第１基板を示す図である。 図３のＢ−Ｂ´断面図である。 ゲートパッドの製造工程を順次に示す図である。 ゲートパッドの製造工程を順次に示す図である。 ゲートパッドの製造工程を順次に示す図である。 ゲートパッドの製造工程を順次に示す図である。 ゲートパッドの製造工程を順次に示す図である。 本発明の第２実施形態に係る第１基板を示す図である。 図６のＣ−Ｃ´断面図である。 本発明の第３実施形態に係る第１基板を示す図である。 図８のＤ−Ｄ´断面図である。 本発明の第４実施形態に係る第１基板を示す図である。 図１０のＥ−Ｅ´断面図である。

符号の説明

１０１ 基板
１０４、２０４、３０４、４０４ ゲートライン
１０５、２０５、３０５、４０５ ゲート電極
１０６、２０６、３０６、４０６ データライン
１０７ａ、２０７ａ、３０７ａ、４０７ａ ソース電極
１０７ｂ、２０７ｂ、３０７ｂ、４０７ｂ ドレイン電極
１０８、２０８、３０８、４０８ アクティブ層
１１１、２１１、３１１、４１１ ゲート絶縁層
１１２、２１２、３１２、４１２ 画素電極
１１３、２１３、３１３、４１３ 保護層
１１４、２１４、３１４、４１４ ゲートパッドの下部電極
１１４ａ、２１４ａ、３１４ａ、４１４ａ 第１ゲートパッドの下部電極
１１４ｂ、２１４ｂ、３１４ｂ、４１４ｂ 第２ゲートパッドの下部電極
１１５、２１５、３１５、４１５ ゲートＩＴＯ電極
１１８、２１８、３１８、４１８ ゲートパッドの上部電極
１１７ アルミニウム金属
１１９ モリブデン金属
１２１ フォトレジスト
１２３ マスク
１２５、２２５、３２５、４２５ データパッド
１３０、２３０、３３０、４３０ ゲートパッド

Claims (55)

1. 基板上に形成されたゲートＩＴＯ電極と、前記ゲートＩＴＯ電極の所定の領域上に形成された第１及び第２ゲートパッド下部電極と、前記第１及び第２ゲートパッド下部電極上に形成されたゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成された保護層と、前記保護層上に形成されたゲートパッド上部電極と、少なくとも１つのコンタクトホールとを備えるゲートパッドと、
   前記第１及び第２ゲートパッド下部電極と一体に形成された二重構造を有するゲートラインを有する液晶パネルと
   を含むことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記ゲートパッド上部電極は前記ゲートＩＴＯ電極と同じ材質からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記ゲートＩＴＯ電極が前記少なくとも１つのコンタクトホールを介して前記ゲートパッド上部電極へ接続することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１ゲートパッド下部電極はアルミニウム系材質からなり、前記第２ゲートパッドの下部電極はモリブデン系材質からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１及び第２ゲートパッド下部電極が前記ゲートパッド上部電極と接続しないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記第１及び第２ゲートパッド下部電極が前記絶縁層と前記保護層とに取り囲まれることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記ゲートパッド下部電極が前記ゲートＩＴＯ電極の両端に形成され、そして前記少なくとも１つのコンタクトホールが前記保護層上に形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。
8. 前記ゲートパッド下部電極が前記ゲートＩＴＯ電極の一端に形成され、そして前記少なくとも１つのコンタクトホールが前記保護層上に形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。
9. 液晶表示装置を製造する方法であって、
   基板上にゲートＩＴＯ電極を形成するステップと、
   前記ゲートＩＴＯ電極上に第１及び第２ゲート金属を形成するステップと、
   前記ゲートＩＴＯ電極の第１の所定の領域上に第１及び第２ゲートパッド下部電極を形成するステップと、
   前記第１及び第２ゲートパッド下部電極上にゲート絶縁層と保護層とを形成するステップと、
   前記ゲート絶縁層と前記保護層の所定の領域をエッチングして前記ゲートＩＴＯ電極の第２の所定の領域を露出するステップと、
   前記露出したゲート絶縁層と保護層上にゲートパッド上部電極を形成するステップと
   を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
10. 前記ゲートＩＴＯ電極の第１の所定の領域上に第１及び第２ゲートパッド下部電極を形成するステップは、
    前記第１及び第２ゲート金属上にフォトレジストを塗布するステップと、
    前記第１及び第２ゲート金属をパターンニングするステップとを含むことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
11. 前記ゲートＩＴＯ電極が前記ゲートパッド上部電極と同じ材質からなることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
12. 前記第１ゲートパッド下部電極はアルミニウム系材質からなり、前記第２ゲートパッド下部電極はモリブデン系材質からなることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
13. 前記ゲートＩＴＯ電極を前記ゲートパッド上部電極と電気的に接続する少なくとも１つのコンタクトホールを前記保護層上に形成するステップ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の製造方法。
14. 前記第１及び第２ゲートパッド下部電極が前記ゲートパッド上部電極に接続されていないことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
15. 前記第１及び第２ゲートパッド下部電極が前記絶縁層と前記保護層とに取り囲まれることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
16. 前記ゲートパッド下部電極が前記ゲートＩＴＯ電極の両端に形成され、そして前記少なくとも１つのコンタクトホールが前記保護層上に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の製造方法。
17. 前記ゲートパッド下部電極が前記ゲートＩＴＯ電極の一端に形成され、そして前記少なくとも１つのコンタクトホールが前記保護層上に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の製造方法。
18. 基板上に第１金属層、第２金属層及び第３金属層を順に形成するステップと、
    前記基板上にゲート電極、ゲート配線及びゲートパッドを形成するステップと、
    前記ゲート電極が形成された基板上に保護層を形成するステップと、
    少なくとも１つのコンタクトホールを形成するステップと、
    画素領域に画素電極を形成し、前記ゲートパッド領域にゲートパッド上部電極を形成するステップと
    を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
19. 画素領域に画素電極を形成し、前記ゲートパッド領域にゲートパッド上部電極を形成するステップは、
    前記保護増上に透明材質層を形成し、結果として形成された構造をエッチングするステップを含むことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
20. 前記第１金属層がＩＴＯ又はＩＺＯであることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
21. 前記第２金属膜がアルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
22. 前記第３金属膜がモリブデン又はモリブデン合金であることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
23. 前記基板上にゲート電極、ゲート配線及びゲートパッドを形成するステップがフォト工程及びパターンニング工程により行われることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
24. 前記フォト工程及び前記パターンニング工程が同時に遂行されることを特徴とする請求項２３に記載の液晶表示装置の製造方法。
25. 前記基板上にゲート電極、ゲート配線及びゲートパッドを形成するステップがマスク工程を含み、前記マスク工程で用いられるマスクが、透過部と遮断部と半透過部とから構成された回折露光マスク又はハーフトーンマスクであることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
26. 前記ゲートパッドが、前記第１金属層からなるゲートＩＴＯ電極と、該ゲートＩＴＯ電極上に第２及び第３金属層でそれぞれ形成された第１及び第２ゲートパッド下部電極からなる二重層電極とを含むことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
27. 前記第１及び第２ゲートパッド下部電極からなる１またはそれ以上の二重層電極が前記ゲートＩＴＯ電極上に形成されることを特徴とする請求項２６に記載の液晶表示装置の製造方法。
28. 前記ゲートパッド上部電極は前記ゲートＩＴＯ電極と同じ材質からなることを特徴とする請求項２６に記載の液晶表示装置の製造方法。
29. 前記ゲートＩＴＯ電極は前記少なくとも１つのコンタクトホールを介して前記ゲートパッド上部電極へ接続することを特徴とする請求項２６に記載の液晶表示装置の製造方法。
30. 前記第１及び第２ゲートパッド下部電極が前記ゲートパッド上部電極に接続されていないことを特徴とする請求項２６に記載の液晶表示装置の製造方法。
31. 前記第１及び第２ゲートパッド下部電極が前記絶縁層と保護層とに取り囲まれることを特徴とする請求項２６に記載の液晶表示装置の製造方法。
32. 前記ゲートパッド下部電極が前記ゲートＩＴＯ電極の両端に形成され、そして前記少なくとも１つのコンタクトホールが前記保護層上に形成されることを特徴とする請求項２６に記載の液晶表示装置の製造方法。
33. 前記ゲートパッド下部電極が前記ゲートＩＴＯ電極の一端に形成され、そして前記少なくとも１つのコンタクトホールが前記保護層上に形成されることを特徴とする請求項２６に記載の液晶表示装置の製造方法。
34. 前記ゲート電極を形成するステップの後に、ゲート絶縁層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
35. 前記ゲート電極を形成するステップの後に、チャネル層と、ソース電極と、ドレイン電極とを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
36. 前記チャネル層とソース電極とドレイン電極とが、同時に、または数種の独立した工程を介して形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の製造方法。
37. 基板上に第１金属層、第２金属層及び第３金属層を順に形成するステップと、
    前記第３の金属層上にデータ電極、データ配線及びデータパッドを形成するステップと、
    前記データ電極が形成された基板上に保護層を形成するステップと、
    少なくとも１つのコンタクトホールを形成するステップと、
    画素領域に画素電極を形成し、前記データパッド領域にデータパッド上部電極を形成するステップと
    を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
38. 画素領域に画素電極を形成し、前記データパッド領域にデータパッド上部電極を形成するステップは、
    前記保護層上に透明材質層を形成し、結果として形成された構造をエッチングするステップを含むことを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
39. 前記第１金属層がＩＴＯ又はＩＺＯであることを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
40. 前記第２金属層がアルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
41. 前記第３金属層がモリブデン又はモリブデン合金であることを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
42. 前記第３金属層上にデータ電極、データ配線及びデータパッドを形成するステップがフォト工程とパターンニング工程とにより行われることを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
43. 前記フォト工程及びパターンニング工程が同時に遂行されることを特徴とする請求項４２に記載の液晶表示装置の製造方法。
44. 前記第３金属層上にデータ電極、データ配線及びデータパッドを形成するステップがマスク工程を含み、前記マスク工程で用いられるマスクが、透過部と遮断部と半透過部とから構成された回折露光マスク又はハーフトーンマスクであることを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
45. 前記データパッドが、前記第１金属層からなるデータＩＴＯ電極と、該データＩＴＯ電極上に第２及び第３金属層でぞれぞれ形成された第１及び第２データパッド下部電極からなる二重層電極とを含むことを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
46. 前記第１及び第２データパッド下部電極からなる１またはそれ以上の二重層電極が前記データＩＴＯ電極上に形成されることを特徴とする請求項４５に記載の液晶表示装置の製造方法。
47. 前記データパッド上部電極は前記データＩＴＯ電極と同じ材質からなることを特徴とする請求項４５に記載の液晶表示装置の製造方法。
48. 前記データＩＴＯ電極は、前記少なくとも１つのコンタクトホールを介して前記データパッド上部電極へ接続することを特徴とする請求項４５に記載の液晶表示装置の製造方法。
49. 前記第１及び第２データパッド下部電極が前記データパッド上部電極に接続されていないことを特徴とする請求項４５に記載の液晶表示装置の製造方法。
50. 前記第１及び第２データパッド下部電極が前記絶縁層と前記保護層とに取り囲まれることを特徴とする請求項４５に記載の液晶表示装置の製造方法。
51. 前記データパッド下部電極が前記データＩＴＯ電極の両端に形成され、そして少なくとも２つの前記コンタクトホールが前記保護層上に形成されることを特徴とする請求項４５に記載の液晶表示装置の製造方法。
52. 前記データパッド下部電極が前記データＩＴＯ電極の一端に形成され、そして少なくとも２つの前記コンタクトホールが前記保護層上に形成されることを特徴とする請求項４５に記載の液晶表示装置の製造方法。
53. 前記データト電極を形成するステップの後に、データ絶縁層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
54. 前記データ電極を形成するステップの後に、チャネル層と、ソース電極と、ドレイン電極とを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
55. 前記チャネル層とソース電極とドレイン電極とが、同時に、または数種の独立した工程を介して形成されることを特徴とする請求項３７に記載の液晶表示装置の製造方法。
    

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