KR0145901B1 - 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법 - Google Patents

화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법

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Abstract

이 발명은 화소결함을 복구할 수 있는 정 디스플레이 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 노말 화이트 모드에서 화소결함이 발생했을 경우 화소를 블랙 화소 결함(dark pixel defect)으로 만들기 위해 쇼팅베탈을 화소의 개구 영역 외부에 형성하여 개구율을 증대시키고, 게이트 형성 메탈 또는 공통전극 형성 메탈로 쇼팅바를 형성하므로써 종래의 아일랜드(island)된 쇼팅메탈이 원치않는 기생 캐패시턴스를 야기하여 화질을 저하시키는 현상을 방지하기 위하여, 박막트랜지스터 액정디스플레이 소자의 화소부의 개구영역 외부에 쇼팅메탈을 형성시킨 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법
제1도는 종래의 화소 결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자의 화소부를 나타낸 평면도이고,
제2도는 종래의 또 다른 화소 결함을 복구할 수 있는 액정디스플레이 소자의 화소부를 나타낸 평면도이고,
제3도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화소결함을 복구할 수 있는 액정디스플레이 소자의 화소부를 나타낸 평면도이고,
제4도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화소결함을 복구할 수 있는 액정디스플레이 소자의 화소부를 나타낸 평면도이고,
제5도는 제3도의 쇼팅메탈부(A-A')부의 단면을 나타낸 측단면도이고,
제6도는 제3도의 쇼팅메탈부(A-A')부에 레이저를 인가한 상태를 나타낸 측단면도이고,
제7도의 (a)~(e)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화소 결함을 복구할 수 있는 액정디스플레이 소자의 제조공정을 나타낸 쇼팅메탈부의 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
18:게이트 라인 23:반도체층
23-1:반도체층 33-1:소오스전극
A-A':쇼팅메탈부
이 발명은 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 화소의 결함(Defect)을 수리하기에 편리하도록 화소의 개구영역 외부에 쇼팅메탈을 미리 형성함으로써 화소의 결함이 발생하였을 경우 레이저를 이용하여 화소와 소오스라인을 쇼팅메탈에 의해 전기적으로 연결되도록 한 후 쇼팅메탈을 게이트라인으로부터 잘라주어 화소결함을 블랙화소로 만드는 것이 가능하도록 하는 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자 및 그제조방법에 관한 것이다.
이하, 종래의 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법에 대하여 설명한다.
제1도는 종래의 화소 결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자의 화소부를 나타낸 평면도이고,
제2도는 종래의 또 다른 화소 결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자의 화소부를 나타낸 평면도이다.
종래에는 화소 결함을 수리하기 위한 방법으로 화소와 소오스라인 사이에 쇼팅메탈(Shorting Metal)을 형성한다.
일반적으로 노말 화이트 모드(Normally White Mode)에서 구동하는 에이엠액정디스플레이(AMLCD)에 있어서, 화소 결함 발생시 제1도에 도시한 바와 같이 레이저를 사용하여 쇼팅메탈(28)로 화소(15) 전극과 소오스(28)라인을 전기적으로 연결시켜서 화소결함을 블랙 결함으로 만들어 눈에 인식되지 않도록 한다.
그러나 상기한 종래의 기술은 다음과 같은 단점이 있다.
먼저, 쇼팅메탈(28)을 화소전극(15) 내에 형성함으로써 화소의 개구영역이 축소되어 개구율을 저하시킨다.
또한, 쇼팅메탈(28)이 화소(15)와 소오스(19) 전극에 일정영역이 오버랩(overlap)되어 형성되어 있고, 또한 플로팅(floating)되어 있어 화소(15)와 소오스(28) 전극 사이에 기생 캐패시턴스가 형성되어 화질을 저하시킨다.
한편, 또다른 종래 기술에는 제2도에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터의 게이트전극(25-1)이 게이트라인(18-1)으로부터 돌출되어 형성될 경우 화소불량 발생시 박막트랜지스터의 게이트전극(25-1)을 쇼팅메탈로 사용하여 화소(15-1)와 소오스라인(19-1)을 전기적으로 연결하여 화소결함을 블랙결함으로 만들고, 게이트라인(18-1)과 게이트전극(25-1)을 레이저를 이용하여 분리시켜주는 방법이 있다.
그러나 상기한 종래의 기술은 개구율 확대를 위해 게이트라인(18-1)위에 박막트랜지스터를 형성할 경우 게이트라인(18-1) 위에 박막트랜지스터를 형성할 경우 게이트라인(18-1)이 이중화되지 않으면 적용하기가 어렵다. 만약 게이트라인(18-1)이 이중화되지 않으면 적용하기가 어렵다. 만약 게이트라인(18-1)이 이중화되어 있을 경우라도 박말트랜지스터의 게이트전극(25-1)을 레이저를 이용하여 게이트랑인(18-1)으로부터 분리시킬 공간을 확보하지 못한다면 적용 불가능하다.
그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 추가 공정 없이 화소결함의 복구가 가능한 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 박막트랜지스터 액정디스플레이 소자에 있어서, 화소전극의 결함이 발생하였을 경우 화소를 블랙화소로 만들기 위해 형성되는 쇼팅메탈이 화소의 개구영역 외부에 형성되어 있는 것을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 이 발명의 제조방법은,
기판 위에 게이트 메탈을 증착한 후, 사진식각하여 게이트전극과 게이트라인과 전단게이트라인과 쇼팅메탈이 형성하도록 게이트메탈을 패턴하는 제1단계와;
상기 패턴된 게이트메탈의 상부에 게이트절연막과 아몰퍼스실리콘층 및 N+ 아몰퍼스실리콘층을 차례로 증착하여 3층막을 형성한 후, 사진식각하여 3층막을 패턴하는 제2단계와;
상기 패턴된 3층막의 상부에 소오스/드레인 메탈을 적층한 후, 사진식각하여 소오스전극과 드레인전극과 소오스라인과 쇼팅메탈소오스전극이 형성되도록 소오스/드레인 메탈을 패턴하는 제3단계와;
상기 패턴된 소오스/드레인 메탈을 마스크로하여 N+ 아몰퍼스실리콘층을 사진식각하여 반도체층을 패턴하는 제4단계와;
상기 소오스/드레인메탈의 상부를 포함하도록 절연막을 증착한 후, 사진식각하여 절연막을 패턴하는 제5단계와;
상기 패턴된 절연막의 상부에 투명도전물질을 적층한 후, 사진식각하여 화소전극을 형성하는 제6단계로 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 바람직한 실시예에 따른 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자를 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자의 화소부를 나타낸 평면도이고,
제4도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자의 화소부를 나타낸 평면도이고,
제5도는 제3도의 A-A'부의 단면을 나타낸 측단면도이고,
제6도는 제3도의 A-A'부에 레이저를 인가한 상태를 나타낸 측단면도이다.
상기 제3도 내지 제6도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 바람직한 실시예에 따른 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자는,
박막트랜지스터 액정디스플레이 소자에 있어서, 화소전극의 결함이 발생하였을 경우 화소를 블랙화소로 만들기 위해 형성하는 쇼팅메탈(31)이 화소(32)의 개구영역 외부에 형성되어 있는 것을 포함한다.
이때, 쇼팅메탈(31)은 화소전극(32)에 연결된 박막트랜지스터의 드레인(34)과 소오스라인(33) 사이에 일정한 면적을 절연막을 사이에 두고 겹쳐서 형성한다.
또한, 화소결함 발생시 레이저를 이용하여 쇼팅메탈(31)과 소오스 라인(33), 쇼팅메탈(31)과 박막트랜지스터의 드레인전극(34)을 연결하여 소오스라인(33)의 전압을 화소(32)로 인가될 수 있도록 하여, 화소결함을 블랙결함으로 변환할 수 있도록 한다.
또한, 제7도의 (a)~(e)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화소 결함을 복구할 수 있는 액정디스플레이 소자의 제조공정을 나타낸 쇼팅메탈부의 단면도이다.
제7도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 바람직한 실시예에 따른 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자의 제조 방법의 구성은,
기판(51)위에 게이트 메탈을 증착한 후, 사진식각하여 게이트전극(35-1)과 게이트라인(35)과 전단게이트라인(35-2)과 쇼팅메탈(31)이 형성하도록 게이트메탈을 패턴하는 제1단계와;
상기 패턴된 게이트메탈의 상부에 게이트절연막(36)과 아몰퍼스실리콘층(37) 및 N+ 아몰퍼스실리콘층(38)을 차례로 증착하여 3층막을 형성한 후, 사진식각하여 3층막을 패턴하는 제2단계와;
상기 패턴된 3층막의 상부에 소오스/드레인 메탈을 적층한 후, 사진식각하여 소오스전극(33-1)과 드레인전극(34)과 소오스라인(33)과 쇼팅메탈소오스전극(33-2)이 형성되도록 소오스/드레인 메탈을 패턴하는 제3단계와;
상기 패턴된 소오스/드레인 메탈을 마스크로하여 N+ 아몰퍼스실리콘층(38)을 사진식각하여 반도체층을 패턴하는 제4단계와;
상기 소오스/드레인메탈의 상부를 포함하도록 절연막(39)을 증착한 후, 사진식각하여 절연막(39)을 패턴하는 제5단계와;
상기 패턴된 절연막(39)의 상부에 투명도전물질을 적층한 후, 사진식각하여 화소(32) 전극을 형성하는 제6단계로 이루어진다.
상기 구성에 의한 이 발명의 바람직한 실시예에 따른 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자의 제조공정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제3도 및 제7도의 (a)에 도시되어 있듯이, 기판(51)위에 게이트 메탈을 증착한 후, 사진식각하여 게이트전극(35-1)과 게이트라인(35)과 전단 게이트라인(35-2)과 쇼팅메탈(31)이 형성하도록 게이트메탈을 패턴한다.
이때, 쇼팅메탈(31)의 형성은 게이트 형성 메탈 또는 공통전극 형성 메탈로 쇼팅바를 형성하므로써 종래의 아일랜드(island)된 쇼팅메탈이 원치않는 기생 캐패시턴스를 야기하여 화질을 저하시키는 현상을 방지한다.
한편, 쇼팅메탈(31)을 게이트 형성 메탈로 사용할 경우에는 쇼팅메탈(31)을 게이트라인(35)에 연결시키며, 쇼팅메탈을 공통전극 메탈로 형성할 경우에는 공통전극에 형성한다.
다음, 제7도의 (b)에 도시되어 있듯이, 상기 패턴된 게이트메탈의 상부에 게이트절연막(36)과 아몰퍼스실리콘층(37) 및 N+ 아몰퍼스실리콘층(38)을 차례로 증착하여 3층막을 형성한 후, 사진식각하여 3층막을 패턴한다.
다음, 제3도 및 제7도의 (c)에 도시되어 있듯이, 상기 패턴된 3층막의 상부에 소오스/드레인 메탈을 적층한 후, 사진식각하여 소오스전극(33-1)과 드레인전극(34)과 소오스라인(33)과 쇼팅메탈소오스전극(33-2)이 형성되도록 소오스/드레인 메탈을 패턴한다.
다음, 제7도의 (d)에 도시되어 있듯이, 상기 패턴된 소오스/드레인 메탈을 마스크로하여 N+ 아몰퍼스실리콘층(38)을 사진식각하여 반도체층을 패턴한다.
다음, 제3도 및 제7도의 (e)에 도시되어 있듯이, 상기 소오스/드레인메탈의 상부를 포함하도록 절연막(39)을 증착한 후, 사진식각하여 절연막(39)을 패턴한다.
다음, 제3도에 도시되어 있듯이, 상기 패턴된 절연막의 상부에 투명도전물질을 적층한 후, 사진식각하여 화소(32) 전극을 형성한다.
상기와 같이 이루어진 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자의 효과는,
노말 화이트 모드에서 화소결함이 발생했을 경우 화소를 블랙 화소결함(dark pixel defect)으로 만들기 위해 형성되는 쇼팅메탈을 화소의 개구영역 외부에 형성하므로써 개구율이 증대되고,
게이트 형성 메탈 또는 공통전극 형성 메탈로 쇼팅바를 형성하므로써 종래의 아일랜드(island)된 쇼팅메탈이 원치않는 기생 캐패시턴스를 야기하여 화질을 저하시키는 현상을 방지하는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 박막트랜지스터 액정디스플레이 소자에 있어서, 화소전극의 결함이 발생하였을 경우 화소를 블랙화소로 만들기 위해 쇼팅메탈(31)이 화소(32)의 개구영역 외부에 형성되어 있는 것을 포함하는 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 쇼팅메탈(31)은 게이트 형성 메탈로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화소결함을 복구할 수 있는 액정디스플레이 소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 쇼팅메탈(31)은 전단 게이트라인에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 화소결함을 복구할 수 있는 액정디스플레이 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 쇼팅메탈(31)은 공통전극 형성 메탈로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화소결함을 복구할 수 있는 액정디스플레이 소자.
  5. 기판(51)위에 게이트 메탈을 증착한 후, 사진식각하여 게이트전극(35-1)과 게이트라인(35)과 전단게이트라인(35-2)과 쇼팅메탈(31)이 형성하도록 게이트메탈을 패턴하는 제1단계와; 상기 패턴된 게이트메탈의 상부에 게이트절연막(36)과 아몰퍼스실리콘층(37) 및 N+ 아몰퍼스실리콘층(38)을 차례로 증착하여 3층막을 형성한 후, 사진식각하여 3층막을 패턴하는 제2단계와; 상기 패턴된 3층막의 상부에 소오스/드레인 메탈을 적층한 후, 사진식각하여 소오스전극(33-1)과 드레인전극(34)과 소오스라인(33)과 쇼팅메탈소오스전극(33-2)이 형성되도록 소오스/드레인 메탈을 패턴하는 제3단계와; 상기 패턴된 소오스/드레인 메탈을 마스크로하여 N+ 아몰퍼스실리콘층(38)을 사진식각하여 반도체층을 패턴하는 제4단계와; 상기 소오스/드레인메탈의 상부를 포함하도록 절연막(39)을 증착한 후, 사진식각하여 절연막(39)을 패턴하는 제5단계와; 상기 패턴된 절연막의 상부에 투명도전물질을 적층한 후, 사진식각하여 화소(32) 전극을 형성하는 제6단계로 이루어진 화소결함을 복구할 수 있는 액정 디스플레이 소자의 제조방법.
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