KR0140971B1 - 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 및 제조 방법 - Google Patents

액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 및 제조 방법

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KR0140971B1
KR0140971B1 KR1019930028817A KR930028817A KR0140971B1 KR 0140971 B1 KR0140971 B1 KR 0140971B1 KR 1019930028817 A KR1019930028817 A KR 1019930028817A KR 930028817 A KR930028817 A KR 930028817A KR 0140971 B1 KR0140971 B1 KR 0140971B1
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노브요시 나가시마
교우시 다나까
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쯔지 하루오
샤프 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 대향하는 제1 및 제2 절연성 기판을 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널을 개시한다. 제1 절연성 기판은 제2 절연성 기판과 대향하고 있는 제1 절연성 기판 면 상에 형성된 제1 버스 라인, 제1 버스 라인과 교차하는 제2 버스 라인, 제1 버스 라인과 제2 버스 라인을 단락시키기 위한 것으로 제1 버스 라인의 단부에서 제1 버스 라인과 교차하고 제2 버스 라인의 단부에서 제2 버스 라인과 교차하는 단락 라인, 및 단락 라인을 제1 및 제2 버스 라인에 전기적으로 접속시키기 위한 것으로, 단락 라인과 상기 제1 버스 라인의 교차부 및 단락 라인과 제2 버스 라인의 교차부에 각각 형성된 다수의 소자를 포함한다. 각각의 소자는 제1 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분의 일부 또는 제2 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분의 일부, 단락 라인의 대응하는 부분, 및 단락 라인과 제1 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분 또는 제2 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분 사이에 형성된 절연 박막을 포함한다.

Description

액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 및 제조 방법
제1도는 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널의 회로도.
제2도는 제1도의 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 내에 설치된 MIM 소자의 개략적인 단면도.
제3도는 종래의 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널의 등가 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
9:액티브 매트릭스 기판 10:제1 절연성 기판
10':대향 기판 10:액정층
11,31:게이트 버스 라인 12,32:소스 버스 라인
13,33:TFT 16,36:단락 라인
17:MIM 소자 18,38:화소 전극
19,39:대향 전극
본 발명은, 일반적으로 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 제조 공정에서 발생하는 정전기 등으로 인한 스위칭 소자의 파괴나 특성의 열화를 방지할 수 있는 구성을 갖는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 위와 같은 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널을 제조하는 방법에 관한 것이다.
제3도는 종래의 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널의 등가 회로를 도시한 것이다. 종래의 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널은 일반적으로 제1 절연성 기판으로 작용하는 액티브 매트릭스 기판, 제2 절연성 기판으로 작용하는 대향 기판 및 대스플레이 매체로 작용하는 액정층을 포함한다. 액티브 매트릭스 기판과 대향 기판은 서로 대향하도록 위치하며, 이들 사이에 액정층이 삽입되어 있다. 제3도에 도시한 바와같이, 액정 디스플레이 패널은 또한 대향 기판의 디스플레이 매체측 표면의 대부분에 형성된 대향 전극(39)를 포함한다. 액티브 매트릭스 기판의 디스플레이 매체측 표면 상에는 주사 라인으로 작용하는 게이트 버스 라인(31)과 신호 라인으로 작용하는 소스 버스 라인(32)이 서로 교차하는 상태로 배치된다. 게이트 버스 라인(31) 및 소스 버스 라인(32)에 의해 둘러싸여진 각 영역에는 스위칭 소자로서 기능하는 박막 트랜지스터(이하, TFT라 칭함)(33)와 화소 전극(38)이 배치되어 있다.
이 TFT(33)은 도시한 바와 같이 게이트 버스 라인(31), 소스 버스 라인(32) 및 화소 전극(38)에 접속된다. TFT(33)은 게이트 버스 라인(31)을 통해 전송된 게이트 신호를 수신하고, 수신된 게이트 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프된다. TFT(33)은턴 온될 때, TFT(33)은 소스 버스 라인(32)를 통해 전송된 소스 신호를 수신하여 수신된 소스 신호를 화소 전극(38)으로 전송한다. 액티브 매트릭스 기판상에 형성된 화소 전극(38)은 대향 기판 상에 형성된 상술한 대향 전극(39)와 대향하도록 위치하며, 이들 사이에 액정층이 삽입되어 있다. 각 화소 전극(38)과 이에 대응하는 대향 전극(39)와 및 이들 사이에 삽입된 액정층 부분이 콘덴서로 기능하는 액정 셀(34)을 구성한다.
액정 디스플레이 패널은 액티브 매트릭스 기판 상에 형성된 단락 라인(36) 및 비선형 소자(37)을 포함한다. 각 게이트 버스 라인(31)의 단부 및 각 소스 버스 라인(32)의 단부에는 단락 라인(36)이 각 비선형 소자(37)을 거쳐 접속된다. 정전기가 발생하면, 비선형 소자(37)은 저 저항을 갖는 소자로 기능하므로, 정전기의 전하를 단락 라인(36)을 통해 확산시킨다. 이러한 확산으로 인해, 게이트 버스 라인(31)의 전위와 소스 버스 라인(32)의 전위는 서로 동일하게 되어, 액정 디스플레이 패널의 제조 공정시 에 발생하는 정전기로 인한 TFT(33)의 파괴 또는 특성의 열화는 방지될 수 있다. 종래의 액정 디스플레이 패널에서는 비선형 소자(37)로서 예를 들면 TFT로 구성된 것이 사용되었다.
비선형 소자(37)를 설치하는 이유는 다음과 같다. 단락 라인(36)이 비선형 소자(37)을 사용하지 않고 게이트 버스 라인(31) 및 소스 버스 라인(32)에 직접 접속되는 경우에 있어서, 액정 디스플레이 패널의 제조가 완성된 후 단락 라인(36)을 제거하기 위하여 액정 디스플레이 패널의 주변 부분을 절단하거나 다른 방법으로 제거할 필요가 있었다. 그러나, 액정 디스플레이 패널의 제조 후, 단락 라인(36)을 제거하면, 완성된 액정 디스플레이 패널의 검사 공정이나, 완성된 액정 디스플레이 패널을 사용하는 장치의 조립 공정과 같은 후속 공정에서 정전기에 대해 무방비로 되는 단점이 있다. 단락 라인(36)이 상술한 바와 같이 정전기로부터 TFT(33)(스위칭 소자)를 보호하는 기능을 하기 때문에, 이와 같은 단락 라인이 없는 액정 디스플레이 패널 내의 스위칭 소자는 상술한 검사 공정 및 조립 공정에서 정전기에 의해 쉽게 파괴되거나 열화된다.
이 문제점을 해결하기 위하여, 제3도에 도시된 종래의 액정 디스플레이 패널은 비선형 소자(37)을 사용함으로써, 액정 디스플레이 패널의 제조 후 단락 라인(36)을 액정 디스플레이 패널로부터 제거할 필요성이 없도록 하였다. 액정 디스플레이 패널이 상술한 검사 공정 및 조립 공정에서 정전기에 노출되더라도, 남아 있는 단락 라인(36)은 정전기로 인한 TFT(33)의 파괴 또는 열화를 방지한다. 따라서, 종래의 액정 디스플레이 패널은 제조 공정뿐 아니라 후속의 검사 공정 및 조립 공정에서도 정전기로 인한 스위칭 소자의 파괴 또는 열화가 방지될 수 있는 이점이 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 액정 디스플레이 패널에서, 비선형 소자(37)은 상술한 바와 같이 TFT 등으로 구성되기 때문에, 비선형 소자(37)의 제조를 위하여 추가의 제조 공정이 요구된다. 예를 들면, TFT용 스루 홀(through hole)을 형성하기 위한 에칭 처리 등의 공정이 필요하게 되어, 액정 디스플레이 패널의 전체 제조 공정이 복잡하게 된다. 더욱이, 각각의 비선형 소자가 TFT로 구성되기 때문에, 비선형 소자(37) 부분에서의 전하 누설로 인한 액정 디스플레이 패널의 불량이 발생될 가능성이 커지는 문제점이 있었다.
본 발명의 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널은 대향하는 제1 및 제2 절연성 기판을 포함한다. 제1 절연성 기판은, 제2 절연성 기판과 대향하고 있는 제1 절연성 기판 면 상에 형성된 제1 버스 라인, 제1 버스 라인과 교차하는 제2 버스 라인, 제1 버스 라인과 제2 버스 라인을 단락시키기 위한 것으로, 제1 버스 라인의 단부에서 제1 버스 라인과 교차하고 제2 버스 라인의 단부에서 제2 버스 라인과 교차하는 단락 라인, 및 단락 라인을 제1 및 제2 버스 라인에 전기적으로 접속시키기 위한 것으로, 단락 라인과 상기 제1 버스 라인의 교차부 및 단락 라인과 제2 버스 라인의 교차부에 각각 형성된 다수의 소자를 포함하고, 각각의 소자는 제1 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분의 일부 또는 제2 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분의 일부, 단락 라인의 대응하는 부분, 및 단락 라인과 제1 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분 또는 제2 버스 라인의 단부들의 상기 대응하는 부분 사이에 형성된 절연 박막을 포함한다.
한 실시예에 있어서, 절연 박막은 제1 버스 라인의 상기 단부들이 대응하는 부분 또는 제2 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분을 양극 산화시킴으로써 형성된 산화막이다.
다른 실시예에 있어서, 제2 버스 라인의 단부는 상기 제1 버스 라인의 재료와 동일한 재료로 형성되고, 제2 버스 라인의 단부이외의 나머지 부분을 단락 라인의 재로와 동일한 재료로 형성된다.
다른 실시예에 있어서, 제1 버스 라인 및 제2 버스 라인의 단부는 Ta 또는 Al로 형성된다.
다른 실시예에 있어서, 제2 버스 라인의 단부이외의 나머지 부분 및 단락 라인은 Ti 또는 Cr로 형성된다.
다른 실시예에 있어서, 단락 라인은 제1 버스 라인과 평행한 제1 부분 및 제2 버스 라인과 평행한 제2 부분을 갖고 있고, 절연 박막은 제1 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분의 표면 또는 단락 라인의 제1 부분의 표면을 양극 산화시킴으로써 형성된 산화막이다.
다른 실시예에 있어서, 단락 라인의 제1 부분은 상기 제1 버스 라인의 재료와 동일한 재료로 형성되고, 단락 라인의 제2 부분은 제2 버스 라인의 재료와 동일한 재료로 형성되며, 단락 라인의 제2 부분 및 제2 버스 라인은 단락 라인의 제1 부분 및 제1 버스 라인 상에 설치된다.
다른 실시에에 있어서, 제1 버스 라인 및 단락 라인의 제1 부분은 Ta 또는 Al로 형성된다.
다른 실시예에 있어서, 제2 버스 라인 및 단락 라인의 제2 부분은 Ti 또는 Cr로 형성된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 대향하는 제1 및 제2 절연성 기판을 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 제1 절연성 기판을 제조하는 단계를 포함하고, 이 단계는 제2 절연성 기판과 대향하고 있는 제1 절연성 기판 면 상에 제1 버스 라인을 형성하는 단계, 제1 버스 라인과 교차하고, 제1 버스 라인과 전기적으로 절연되는 제2 버스 라인을 형성하는 단계, 및 제1 버스 라인과 제1 버스 라인을 단락시키기 위한 단락 라인을, 제1 버스 라인의 단부에서 제1 버스 라인과 교차하고 제2 버스 라인의 단부에서 제2 버스 라인과 교차하도록 형성하는 단계를 포함하고, 단락 라인을 형성하는 단계는 제1 버스 라인의 단부 및 제2 버스 라인의 단부 상에 절연 박막을 형성하고 절연 박막을 덮도록 단락 라인을 형성함으로써, 제1 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분의 일부 또는 제2 버스 라인의 단부들의 대응하는 부분의 일부와 단락 라인의 대응하는 부분과 절연 박막의 대응하는 부분을 포함하는 소자를 형성하는 단계를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 소자 형성 단계는 제1 버스 라인의 단부 또는 제2 버스 라인의 단부의 표면을 양극 산화시킴으로써 절연 박막을 형성하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 제2 버스 라인을 형성하는 단계는 제1 버스 라인의 재료와 동일한 재료로 제2 버스 라인의 단부를 형성하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 제1 버스 라인 및 제2 버스 라인의 단부는 Ta 또는 Al로 형성된다.
다른 실시예에 있어서, 단락 라인은 제2 버스 라인의 단부이외의 나머지 부분의 재료와 동일한 재료로 형성된다.
다른 실시예에 있어서, 단락 라인 및 제2 버스 라인의 단부이외의 나머지 부분은 Ti 또는 Cr로 형성된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 대향하는 제1 및 제2 절연성 기판을 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 제1 절연성 기판을 제조하기 위한 단계를 포함하고, 이 단계는 제2 절연성 기판과 대향하는 제1 절연성 기판 면 상에 제1 버스 라인과 제1 단락 라인을 포함하는 평행한 제1 라인을 형성하는 단계, 제1 라인의 표면을 양극 산화시킴으로써 제1 라인 상에 절연 박막을 형성하는 단계, 및 제1 라인과 교차하도록 상기 절연 박막상에 제2 라인과 제2 단락 라인을 포함하는 평행한 제2 라인을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액티브 매트릭스형 디스플레이 패널을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 주사 라인 및 신호 라인 중의 일방을 형성하고, 주사 라인 및 신호 라인들 중 타방의 적어도 단부를 형성하는 단계, 주사 라인 및 신호 라인 중 일방의 각각의 적어도 일부 및 주사 라인 및 신호 라인 중 타방의 단부의 각각에 절연막을 형성하는 단계, 및 주사 라인 및 신호 라인 중 타방의 각각의 나머지 부분을 형성함과 동시에, 절연막 상에 단락 라인을 형성하는 단계를 포함한다.
따라서, 상술된 본 발명은 (1) 액정 디스플레이 패널의 제조 후 액정 디스플레이 패널 내에 단락 라인이 남이 있도록 하기 위한 비선형 소자를 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널을 제공하고, 비선형 소자는 추가적인 제조 단계가 필요없이 형성되며, 비선형 소자의 결함이 거의 없이 제조될 수 있으므로, 액정 디스플레이 패널 내의 결함을 발생시킬 가능성을 상당히 감소시킬 수 있고, (2) 이와 같은 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널을 제조하는 방법을 제공한다는 이점이 있다.
본 발명의 장점은 동일 구성 요소에 동일 참조 번호를 붙인 첨부 도면과 관련하여 설명된 상세한 설명에 의해 용이하게 이해될 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명하겠다.
제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널의 한 예를 도시한 것이다. 제2도를 참조하면, 액정 디스플레이 패널은 제1 절연성 기판(10)을 갖는 액티브 매트릭스 기판(9), 제2 절연성 기판으로 작용하는 대향 기판(10') 및 디스플레이 매체로서 작용하는 액정 층(10)를 포함한다. 액티브 매트릭스 기판(9) 및 대향 기판(10')은 제2도에 도시한 바와 같이 서로 대향하도록 위치하며, 이들 사이에 액정 층(10)가 삽입되어 있다. 대향 기판(10')의 디스플레이 매체측에는 거의 전면에 걸쳐 대향 전극(19)(제1도)가 형성된다. 액티브 매트릭스 기판(9)는 베이스로 되는 절연성 기판(10)을 포함한다. 절연성 기판(10) 상에는 제1도에 도시한 바와 같이 주사 라인으로 작용하는 게이트 버스 라인(11)과 신호 라인으로 작용하는 소스 버스 라인(12)가 서로 교차하도록 위치하고, 양 버스라인(11 및 12)에 의해 둘러싸여진 각 영역 내에는 TFT(13) 및 화소 전극(18)이 설치된다.
상술한 TFT(13)은 게이트 버스 라인(11), 소스 버스 라인(12) 및 화소 전극(18)에 접속된다. TFT(13)은 게이트 버스 라인(11)을 통해 전송된 게이트 신호를 수신하고, 수신된 게이트 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프된다. TFT(13)이 턴 온일 때, TFT는 소스 버스 라인(12)를 통해 전송된 소스 신호를 수신하고, 소스 신호를 화소 전극(18)에 공급한다. 액티브 매트릭스 기판 상에 형성된 화소 전극(18)은 대향 기판 상에 형성된 상술한 대향 전극(19)를 각각 대향하도록 위치하며, 이들 사이에 액정층이 삽입되어 있다. 각 화소 전극(18), 화소 전극에 대응하는 대향 전극(19) 및 이들 사이에 삽입된 액정층 부분은 콘덴서로 기능하는 액정 셀(14)를 구성한다.
또, 액정 디스플레이 패널은 제2도에 도시한 바와 같이 각 게이트 버스 라인(11)의 단부 및 각 소스 버스 라인(12)의 단부와 교차하도록 위치하는 단락 라인(16)을 포함한다. 단락 라인(16)은 액정 디스플레이 패널의 제조 공정에서 발생할 수 있는 정전기로 인한 TFT(13)의 파괴 또는 특성의 열화를 방지하는 기능을 한다. 비선형 소자로 기능하는 금속-절연물-금속(이하, MIM이라 칭함) 소자(17)은 단락 라인(16)을 각각의 게이트 버스 라인(11)과 소스 버스 라인(12)에 접속하기 위하여 단락 라인(16)과 각 게이트 버스 라인(11)의 단부 사이 및 단락 라인(16)과 각 소스 버스 라인(12)의 단부 사이에 각각 설치된다.
제2도는 MIM 소자(17)를 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 있어서, MIM 소자(17)은 상술한 절연성 기판(10) 상에 배선된 게이트 버스 라인(11)의 단부 및 소스 버스 라인(12)의 단부와 단락 라인(16)과의 교차부에 각각 위치한다. 제2도에 도시한 바와 같이, MIM 소자(17)은 각각의 버스 라인(11 또는 12)의 단부와 단락 라인(16)이 중첩되는 부분 및 이들 사이에 삽입된 절연 박막(20)으로 구성된다. 이 실시예에 있어서, 소스 버스 라인(12)의 단부는 게이트 버스 라인(11)의 재료와 동일한 재료로 형성된다. 단락 라인(16)은 소스 버스 라인(12) 중 단부 이외의 부분 재료와 동일한 재료로 형성된다.
제2도의 MIM 소자(17)의 형성 방법은 다음과 같다. 먼저, 유리 등으로 절연성 기판(10) 상에 공지된 방법에 의해 Ta로 된 게이트 버스 라인(11) 및 소스 버스 라인(12)의 단부를 300nm의 두께로 형성한다. 이 공정 중에, TFT(13)(제1도)의 게이트 전극도 공지된 방법에 의해 절연성 기판(10) 상에 형성된다. 그 다음, 게이트 버스 라인(11)의 단부면 및 소스 버스 라인(12)의 단부의 단락 라인(16)과 중첩될 부분의 표면 및 게이트 버스 라인(11)의 소스 버스 라인(12)와 교차될 부분의 표면에 양극 산화법에 의해 산화막을 형성한다. 본 실시예에 있어서, 상술한 부분의 표면은 구연산 수용액 중에서 150V의 전압을 가해 양극 산화를 행하며, 300nm 두께의 Ta 산화막(Ta2O5)을 형성하였다. 이와 같이 얻어진 산화막 중에 게이트 버스 라인(11)의 단부 및 소스 버스 라인(12)의 단부 상에 형성된 산화막이 제2도에 도시된 절연 박막(20)이다. 이와 같이 하여 버스 라인(11 및 12)의 각각의 단부 상에 형성된 절연 박막(20) 상에, 공지된 방법에 의해 300nm 두께의 Ti로 된 단락 라인(16)을 절연 박막을 부분적으로 덮도록 형성한다. 동시에, Ti로 된 소스 버스 라인(12)의 단부이외의 부분을 게이트 버스 라인(11)과 교차하도록 형성한다. 결과적으로, 단락 라인(16)과 게이트 버스 라인(11) 및 소스 버스 라인(12)와의 각 교차부에 Ta/Ta2O5/Ti 구조의 MIM 소자(17)이 형성된다. 본 발명에 따르면, 양극 산화는 게이트 버스 라인(11)에 대해 부분적으로 행할 필요가 없고, 게이트 버스 라인(11)의 전체 표면에 걸쳐 행해도 좋다. 상술한 양극 산화 공정에 있어서, TFT(13)의 게이트 전극의 표면도 양극 산화되어 산화막이 형성되고, 이와 같이 얻어진 산화막은 예를 들면 게이트 절연막으로 기능한다.
상술한 Ta/Ta2O5/Ti 구조의 MIM 소자는, 30V 이하의 전압이 MIM 소자에[즉, 단락 라인(16)과 버스 라인(11 또는 12)의 양단에] 인가될 때, 단지 10 μA 정도의 전류만이 이들을 통해 흐르지만, 100V 이상의 고 전압이 MIM 소자에 인가될 때에는, 이들을 통해 흐르는 전류는 크기가 3차수 정도 상승한다. 이것은 MIM 소자가 비선형 소자로 기능하는 것을 나타낸다. 따라서, 이와 같은 MIM 소자(17)을 게이트 버스 라인(11)과 단락 라인(16)의 각 교차부 및 소스 버스 라인(12)와 단락 라인(16)의 각 교차부에 설치한 액정 디스플레이 패널에 있어서, 통상의 구동 전압인 30V 정도 이하의 전압이 게이트 버스 라인(11) 또는 소스 버스 라인(12)에 인가될 때, MIM 소자(17)의 Ta층과 Ti층 사이의 저항은 1MΩ 정도 이상이 된다. 따라서, 액정 디스플레이 패널의 통상의 동작에 있어서, MIM 소자(17)의 저항은 충분히 크므로, 단락 라인(16)이 게이트 버스 라인(11) 또는 소스 버스 라인(12)를 통한 구동 신호의 전송에 영향을 주지 않는다. 반면에, 정전기 등에 의해 발생하는 100V 정도 이상의 고 전압이 MIM 소자(17)에 인가될 때, MIM 소자(17)의 Ta층과 Ti층 사이의 저항은 수백 KΩ 정도 이하로 감소되므로, 단락 라인(16)을 통해 게이트 버스 라인(11)과 소스 버스 라인(12)이 단락된다. 결과적으로, 정전기의 전하는 단락 라인(16)을 통해 확산되므로, 게이트 버스 라인(11)과 소스 버스 라인(12)의 전위가 동일하게 된다. 따라서, TFT(13)의 파괴 및 특성의 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이러한 특성을 갖는 MIM 소자(17)과 단락 라인(16)을 상술한 바와 같이 액티브 매트릭스 기판 상에 형성하고, 액정 디스플레이 패널이 완성된 시점에서도 이들을 제거시키지 않고 액정 디스플레이 패널 내에 남겨둔다. 이 액정 디스플레이 패널에 있어서, 정전기에 의해 게이트 버스 라인(11) 및 소스 버스 라인(12) 사이에 고 전압이 발생된 경우, MIM 소자(17)의 저항은 상술한 바와 같이 작아져서, MIM 소자(17)은 단락 라인(16)과 게이트 버스 라인(11) 또는 소스 버스 라인(12) 사이에 전기적으로 접속된 저 저항 소자로 기능한다. 결과적으로, 게이트 버스 라인(11) 또는 소스 버스 라인(12)를 통해 MIM 소자(17)로 인가된 정전기의 전하는 MIM 소자(17)을 통해 단락 라인(16)으로 확산되므로, 정전기로 인한 TFT(13)의 파괴 또는 TFT(13)의 특성의 열화를 방지할 수 있다. 반면에, 액정 디스플레이 패널의 통상의 구동시에는, MIM 소자(17)는 단락 라인(16)이 게이트 버스 라인(11) 및 소스 버스 라인(12)을 통한 구동 신호의 전송에 영향을 주는 것을 방지할 수 있을 정도로 충분히 높은 저항을 갖는 소자로 된다. 이것은 MIM 소자(17)의 존재에 의해 단락 라인(16)이 액정 디스플레이 패널의 디스플레이 특성에 영향을 미치는 것을 방지한다는 것을 의미한다. 이러한 이유로 인해, 단락 라인(16)은 액정 디스플레이 패널의 제조 후 액정 디스플레이 패널로부터 제거할 필요는 없다. 단락 라인(16) 및 MIM 소자(17)이 완성된 액정 디스플레이 패널내에 남아 있기 때문에, 이들의 스위칭 소자는 이 디스플레이 패널을 사용하는 조립 공정 중에 정전기에 의한 파괴 또는 열화로부터 보호된다.
MIM 소자(17)의 절연 박막(20)은 양극 산화법을 적용하여 형성되므로, 핀홀이 적고 절연 특성의 균일성이 높은 것으로 된다. 양극 산화법은 상술한 바와 같이 TFT(13) 내 또는 게이트 버스 라인(11) 및 소스 버스 라인(12)의 교차부에 발생하는 단락을 방지하기 위한 절연 박막을 형성하는데 종래부터 사용되고 있으므로, MIM 소자(17)을 형성하기 위해 새로운 제조 공정을 추가할 필요가 없다. 더욱이, MIM 소자(17)의 구조가 단순하므로, MIM 소자(17)내에서의 단락이 발생할 가능성이 적고, MIM 소자(17)의 단락 등에 기인하는 결함 발생이 거의 없는 단락 라인(16)의 형성이 가능하게 된다.
본 실시예에 있어서, 절연성 기판(10) 상에 게이트 버스 라인(11) 및 소스 버스 라인(12)의 단부를 동일 재료로 형성한 다음, 게이트 버스 라인(11)의 단부 및 소스 버스 라인(12)의 단부의 표면을 양극 산화하여 산화막을 형성한 후, 이 산화막을 덮도록 단락 라인(16)을 형성한다. 이와 같이 하여, MIM 소자(17)은 게이트 버스 라인(11) 단락 라인(16)의 각 교차부 및 소스 버스 라인(12)과 단락 라인(16)의 각 교차부에 형성된다.
동일 효과를 갖는 다른 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널은, 예를 들면 다음과 같은 방법에 의해서도 얻을 수 있다. 먼저, 절연성 기판(10) 상에 게이트 버스 라인(11) 및 단락 라인(16) 중 게이트 버스 라인(11)과 평행한 단락 라인(16)의 제1 부분을 동일 재료로 형성한다. 이 게이트 버스 라인(11) 및 단락 라인(16)의 표면을 양극 산화함으로서 산화막을 형성한다. 그 후, 이 산화막을 덮도록 소스 버스 라인(12) 및 단락 라인(16) 중 제1 부분과 전기적으로 접속되고 소스 버스 라인(12)와 평행한 단락 라인(16)의 제2 부분을 동일 재료로 형성한다. 이와 같이 하여, 게이트 버스 라인(11)과 단락 라인(16)의 제2 부분의 각 교차부 및 소스 버스 라인(12)와 단락 라인(16)의 제1 부분의 각 교차부에 MIM 소자(17)이 형성횐다. 역으로, 소스 버스 라인(12) 및 단락 라인(16)의 제2 부분의 형성을 게이트 버스 라인(11) 및 단락 라인(16)의 제1 부분의 형성에 앞서 행해도 좋다. 또,본 실시에의 MIM 소자(17)와 다른 형상 및/또는 구성을 갖는 MIM 소자를 게이트 버스 라인(11) 또는 소스 버스 라인(12)과 단락 라인(16)과의 각 교차부에 형성한 경우에도, 본 실시예와 동일 효과를 달성할 수 있다.
또, 게이트 버스 라인(11), 소스 버스 라인(12) 및 단락 라인(16)의 재료는 MIM 소자(17)의 기능을 유효하게 확보할 수 있는 것이면 좋다. 예를 들면, Ta, Al 등은 절연성 기판(10) 상에 형성되고 그 표면에 산화막을 형성하기 위하여 양극 산화되는 배선의 재료로서 사용할 수 있고, Ti, Cr 등은 양극 산화법에 의해 형성된 산화막 상에 형성되는 배선의 재료로서 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 액정 디스플레이 패널의 제조 공정 및 액정 디스플레이 패널이 완성된 후의 조립 공정에 있어서도, 제조 과정에서 발생하는 정전기에 의한 라인 결함 등의 불량 발생을 방지할 수 있다. 더욱이, 단락 라인을 게이트 버스 라인 또는 소스 버스 라인에 접속하기 위한 비선형 소자로 기능하는 MIM 소자는, 일반적으로 게이트 버스 라인과 소스 버스 라인의 교차부 등의 절연막의 형성용으로 사용되고 있는 양극 산화법에 의해 형성될 수 있다. 따라서, MIM 소자의 형성은 추가적인 제조 공정을 필요로 하지 않기 때문에, 단락 라인 및 MIM 소자를 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널은 단순화된 제조 공정에 의해 제조될 수 있다. 더욱이, 절연 박막의 형성하는데 양극 산화법을 사용하므로, 핀 홀이 거의 없고 절연 특성의 균일성이 높은 절연 박막을 형성할 수 있어서, 절연 박막 내의 핀홀에 기인한 단락 불량의 발생을 방지하며 단락 라인을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널의 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 양호한 실시예에 대해 상세히 설명되었지만, 본 분야에 숙련된 기술자들이라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 양호한 실시예를 여러가지로 변형 및 변경시킬 수 있다. 따라서, 첨부된 특허 청구의 범위는 상기 발명의 상세한 설명에 의해 제한되는 것은 아니다.

Claims (20)

  1. 대향하는 제1 및 제2 절연성 기판을 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제1 절연성 기판은, 상기 제2 절연성 기판과 대향하고 있는 상기 제1 절연성 기판 면 상에 형성된 제1 버스 라인, 상기 제1 버스 라인과 교차하는 제2 버스 라인, 상기 제1 버스 라인과 상기 제2 버스 라인을 단락시키기 위한 것으로, 상기 제1 버스 라인의 단부에서 상기 제1 버스 라인과 교차하고, 상기 제2 버스 라인의 단부에서 상기 제2 버스 라인과 교차하는 단락 라인, 및 상기 제1 버스 라인 및 제2 버스 라인 중 하나를 상기 단락 라인과 전기적으로 접속시키기 위한 것으로, 상기 단락 라인과 상기 제1 버스 라인의 교차부 및 상기 단락 라인과 상기 제2 버스 라인의 교차부에 각각 형성된 다수의 소자를 포함하고, 상기 소자는 각각 상기 제1 버스 라인의 상기 단부들의 대응하는 부분의 일부 또는 상기 제2 버스 라인의 상기 단부들의 대응하는 부분의 일부, 상기 단락 라인의 대응하는 부분, 및 상기 단락 라인과 상기 제1 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분의 사이 또는 상기 제2 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분의 사이에 형성된 절연 박막을 포함하며, 상기 절연 박막은 상기 제1 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분 또는 상기 제2 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분을 양극 산화(anodizing)시킴으로써 형성되는 산화막인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 버스 라인의 상기 단부는 상기 제1 버스 라인의 재료와 동일한 재료로 형성되고, 상기 제2 버스 라인의 상기 단부이외의 나머지 부분은 상기 단락 라인의 재료와 동일한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 버스 라인 및 상기 제2 버스 라인의 상기 단부는 Ta 또는 Al로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 버스 라인의 상기 단부이외의 나머지 부분 및 상기 단락 라인은 Ti 또는 Cr로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  5. 대향하는 제1 및 제2 절연성 기판을 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제1 절연성 기판은, 상기 제2 절연성 기판과 대항하고 있는 상기 제1 절연성 기판 면 상에 형성된 제1 버스 라인, 상기 제1 버스 라인과 교차하는 제2 버스 라인, 상기 제1 버스 라인과 상기 제2 버스 라인을 단락시키기 위한 것으로, 상기 제1 버스 라인의 단부에서 상기 제1 버스 라인과 교차하고, 상기 제2 버스 라인의 단부에서 상기 제2 버스 라인과 교차하는 단락 라인, 및 상기 제1 버스 라인 및 제2 버스 라인 중 하나를 상기 단락 라인과 전기적으로 접속시키기 위한 것으로, 상기 단락 라인과 상기 제1 버스 라인의 교차부 및 상기 단락 라인과 상기 제2 버스 라인의 교차부에 각각 형성된 다수의 소자를 포함하고, 상기 소자는 각각 상기 제1 버스 라인의 상기 단부들의 대응하는 부분의 일부 또는 상기 제2 버스 라인의 상기 단부들의 대응하는 부분의 일부, 상기 단락 라인의 대응하는 부분, 및 상기 단락 라인과 상기 제1 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분의 사이 또는 상기 제2 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분의 사이에 형성된 절연 박막을 포함하며, 상기 절연 박막은 상기 제1 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분 또는 상기 제2 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분을 양극 산화시킴으로써 형성되는 산화막이며, 상기 단락 라인은 상기 제1 버스 라인과 평행한 제1 부분 및 상기 제2 버스 라인과 평행한 제2 부분을 갖고 있고, 상기 절연 박막은 상기 제1 버스 라인의 상기 단부들이 상기 대응하는 부분의 표면 또는 상기 단락 라인의 상기 제1 부분의 표면을 양극 산화시킴으로써 형성된 산화막인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  6. 제5항에 있어서, 상기 단락 라인의 상기 제1 부분은 상기 제1 버스 라인의 재료와 동일한 재료로 형성되고, 상기 단락 라인의 상기 제2 부분은 상기 제2 버스 라인의 재료와 동일한 재료로 형성되며, 상기 단락 라인의 제2 부분 및 상기 제2 버스 라인은 상기 단락 라인은 상기 제1 부분 및 상기 제1 버스 라인 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 버스 라인 및 상기 단락 라인의 상기 제1 부분은 Ta 또는 Al로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2 버스 라인 및 상기 단락 라인의 상기 제2 부분은 Ti 또는 Cr로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  9. 대향하는 제1 및 제2 절연성 기판을 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널의 제조 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 제1 절연성 기판을 제조하는 공정을 포함하고, 상기 공정은 상기 제2 절연성 기판과 대향하고 있는 상기 제1 절연성 기판 면 상에 제1 버스라인을 형성하는 단계, 상기 제1 버스 라인과 교차하고, 상기 제1 버스 라인과 전기적으로 절연되는 제2 버스 라인을 형성하는 단계, 및 상기 제1 버스 라인과 제2 버스 라인을 단락시키기 위한 단락 라인을 형성하되, 상기 단락 라인이 상기 제1 버스 라인의 단부에서 상기 제1 버스 라인과 교차하고 상기 제2 버스 라인의 단부에서 상기 제2 버스 라인과 교차하도록 하는 단계를 포함하고, 상기 단락 라인을 형성하는 상기 단계는 상기 제1 버스 라인의 상기 단부 및 상기 제2 버스 라인의 상기 단부 상에 절연 박막을 형성하고 상기 절연 박막을 덮도록 상기 단락 라인을 형성함으로써, 상기 제1 버스 라인의 상기 단부들의 대응하는 부분의 일부 또는 상기 제2 버스 라인의 상기 단부들의 대응하는 부분의 일부와, 상기 단락 라인의 대응하는 부분 및 상기 절연 박막의 대응하는 부분을 포함하는 소자를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 절연 박막은 상기 제1 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분 또는 상기 제2 버스 라인의 상기 단부들의 상기 대응하는 부분을 양극 산화시킴으로써 형성되는 산화막인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 버브 라인을 형성하는 단계는 상기 제1 버스 라인의 재료와 동일한 재료로 상기 제2 버스 라인의 상기 단부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 버스 라인 및 상기 제2 버스 라인의 상기 단부는 Ta 또는 Al로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 단락 라인은 상기 제2 버스 라인의 상기 단부이외의 나머지 부분의 재료와 동일한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 단락 라인 및 상기 제2 버스 라인의 상기 단부이외의 나머지 부분은 Ti 또는 Cr로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
  14. 대향하는 제1 및 제2 절연성 기판을 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 절연성 기판을 제조하는 단계는, 상기 제2 절연성 기판과 대향하는 상기 제1 절연성 기판 면 상에 제1 버스 라인과 제1 단락 라인을 포함하는 평행한 제1 라인을 형성하는 단계, 상기 제1 라인의 표면을 양극 산화시킴으로써 상기 제1 라인상에 절연 박막을 형성하는 단계, 및 상기 제1 라인과 교차하도록, 상기 절연 박막 상에 제2 버스 라인과 제2 단락 라인을 포함하는 평행한 제2 라인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
  15. 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널을 제조하기 위한 방법에 있어서, 주사 라인 및 신호 라인 중 일방을 형성하고, 상기 주사 라인 및 상기 신호 라인 중 타방의 적어도 단부를 형성하는 단계, 양극 산화시킴으로써 상기 주사 라인 및 신호 라인 중 상기 일방의 각각의 적어도 일부 및 상기 주사 라인 및 상기 신호 라인 중 상기 타방의 상기 단부의 각각에 절연막을 형성하는 단계, 및 상기 주사 라인 및 상기 신호 라인 중 상기 타방의 각각의 나머지 부분을 형성함과 동시에, 상기 절연막 상에 단락 라인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제1 라인 및 상기 제2 버스 라인은 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  17. 제9항에 있어서, 상기 제1 라인 및 상기 제2 버스 라인은 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  18. 제15항에 있어서, 상기 제1 라인 및 상기 제2 버스 라인은 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  19. 제2항에 있어서, 상기 제2 버스 라인의 상기 단부가 상기 제1 버스 라인의 형성과 동시에 형성되며, 상기 단부 외의 상기 제2 버스 라인의 나머지 부분은 상기 단락 라인의 형성과 동시에 형성되는 것을 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널.
  20. 제10항에 있어서, 상기 제2 버스 라인을 형성하는 상기 단계는 상기 제1 버스 라인의 형성과 동시에 상기 제2 버스 라인의 상기 단부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
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