KR100490474B1 - 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는, 동일 기판 상에 화소 전극과 공통 전극이 형성되어 있고, 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 전압인가에 의해서 기판과 평행하게 전계를 발생시키는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 기판 상에 형성된 게이트 전극 및 상기 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선의 일끝단에 위치하는 게이트 패드와; 상기 게이트 전극 및 게이트 패드 상부에 위치하며, 상기 게이트 패드를 노출시키는 콘택홀을 가지는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상부에 형성된 반도체층과; 상기 반도체층 상부에 형성된 소스 및 드레인 전극과; 상기 소스 전극을 포함하는 데이터 배선과 상기 데이터 배선의 일끝단에 위치하며, 도전성 산화 방지물질로 형성되는 상부층과 금속물질로 형성되는 하부층을 포함하여 적어도 두 개층 이상으로 형성되는 데이터 패드와; 상기 게이트 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 게이트 패드와 연결되며, 상기 데이터 패드와 동일 물질로 이루어진 게이트 패드전극과; 상기 데이터 패드 및 게이트 패드전극의 상부층을 노출시키는 보호층을 포함하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판{An array substrate for In-Plane switching mode liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것이며, 특히 횡전계형(IPS ; In-Plane Switching mode) 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 광학적 이방성에 의하여 액정의 분자배열을 조정하면, 이에 따라 빛이 굴절하여 화상 정보를 표현할 수 있다.
현재에는, 각 화소를 개폐하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor ; TFT)가 화소마다 위치하여 이 박막트랜지스터와 연결되는 제 1 전극은 화소 단위로 온/오프되는 화소 전극으로, 또 하나의 전극인 제 2 전극은 공통 전극으로 이용하는 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD ; Active Matrix Liquid Crystal Display)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
즉, 상기 액정표시장치는 액정층이 개재되며 공통 전극이 형성된 컬러필터 기판(상부 기판) 및 화소 전극이 형성된 어레이 기판(하부 기판)으로 이루어지며, 이러한 액정표시장치에서는 서로 대향되게 배치된 공통 전극과 화소 전극간에 걸리는 수직 전기장에 의해 액정을 구동시킴에 따라 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다. 그러나, 수직 전기장에 의해 액정을 구동시키게 되면 기판과 액정의 장축이 수직을 이루게 되어 시야각 범위가 좁은 단점이 있다.
최근에는 액정표시장치의 시야각 특성을 개선하기 위하여, 횡전계형(수평 전계 방식) 액정표시장치가 제안되었다.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 단면을 도시한 단면도이고, 도 2a, 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 전압 오프(off), 온(on) 상태에서의 동작특성을 나타낸 단면도이다.
도 1에서와 같이, 횡전계형 액정표시장치는 컬러필터 기판인 상부 기판(10)과 어레이 기판인 하부 기판(20)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 이 상부 및 하부 기판(10, 20) 사이에는 액정층(30)이 개재된 구조에 있어서, 상기 하부 기판(20) 상에 공통 전극(22)과 화소 전극(24)이 모두 구비되어 있어, 공통 전극(22)과 화소 전극(24) 간에 생성되는 수평 전계(26)에 의해 액정층(30)이 수평방향으로 구동되는 것을 특징으로 한다.
도 2a, 2b는 전압 오프/온 상태에서의 액정 분자(32)의 동작 특성을 각각 나타낸 것으로, 도 2a에서와 같이 전압 오프시에는 액정 분자(32)의 상변이가 발생되지 않는다. 그리고, 도 2b에서는, 전압이 인가됨에 따라 공통 전극(22) 및 화소 전극(24)과 각각 대응된 위치의 액정 분자(32a)의 상변이는 없으나, 공통 전극(22)과 화소 전극(24) 사이 구간에 위치하는 액정 분자(32b)는 공통 전극(22)과 화소 전극(24) 간에 생성되는 수평 전계(26)에 의하여 기판과 평행하게 배열되는 동작특성을 가지게 된다.
즉, 이와 같이 횡전계형 액정표시장치에서는 액정이 수평전계에 의해 이동하므로, 표시 화면을 정면에서 보았을 때 상/하/좌/우 방향으로 약 80°~ 85°방향까지 가시할 수 있게 되어, 기존의 수직전계 방식 액정표시장치보다 시야각 범위를 넓힐 수 있게 된다.
도 3은 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 서로 교차하며 게이트 및 데이터 배선(52, 64)이 형성되어 있고, 게이트 및 데이터 배선(52, 64)이 교차하는 지점에는 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다.
상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 배선(52)에서 분기된 게이트 전극(50)과, 게이트 전극(50)을 덮는 반도체층(62)과, 상기 데이터 배선(52)에서 분기된 소스 전극(66)과, 상기 소스 전극(66)과 일정간격 이격된 드레인 전극(68)으로 이루어진다.
그리고, 상기 게이트 배선(52)과 평행한 방향으로 공통 전극(56)이 형성되어 있고, 이 공통 전극(56)에서는 다수 개의 공통 배선(58)이 분기되어 있다.
그리고, 상기 박막트랜지스터(T)에서 연장된 인출 배선(72)에서는 다수 개의 화소 전극(74)이 전술한 공통 배선(58)과 서로 엇갈리게 분기되어 있다.
또한, 상기 게이트 및 데이터 배선(52, 64)의 일끝단부에는 외부회로(미도시)와의 연결을 위해 게이트 및 데이터 패드(54, 70)가 각각 형성되어 있고, 게이트 및 데이터 패드(54, 70)를 덮는 영역에는, 게이트 및 데이터 패드콘택홀(76, 78)을 통해 게이트 및 데이터 패드(54, 70)와 연결되는 게이트 및 데이터 패드전극(82, 84)이 각각 형성되어 있다.
이때, 상기 공통 배선(58)을 데이터 배선(64)과 화소 전극(74) 사이에 배치하여 데이터 배선(64)으로부터 발생되는 전계가 화소 전극(74)에 영향을 주는 것을 차단할 수 있으므로, 화질 특성상 중요하다.
도 4a 내지 4c는 상기 도 3의 절단선 IVa-IVa, IVb-IVb, IVc-IVc에 따라 절단된 단면을 도시한 도면으로서, 도 4a는 박막트랜지스터부, 도 4b는 게이트 패드부, 도 4c는 데이터 패드부에 대한 단면도이다.
도 4a에서는, 투명 기판(10) 상에 게이트 전극(50)이 형성되어 있고, 게이트 전극(50) 상부에는 게이트 절연막(60)이 기판 전면에 형성되어 있고, 게이트 절연막(60) 상부에는 액티브층(62a ; active layer), 오믹 콘택층(62b ; ohmic contact layer)이 차례대로 형성되어 반도체층(62)을 구성하고 있고, 반도체층(62) 상부에는 서로 일정간격 이격되어 소스 및 드레인 전극(66, 68)이 형성되어 있고, 소스 및 드레인 전극(66, 68)간 이격구간에는 액티브층(62a)이 노출되어 채널(ch)을 이루고 있다.
상기 게이트 전극(50), 반도체층(62), 소스 및 드레인 전극(66, 68)을 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
상기 박막트랜지스터(T) 상부에는 보호층(80)이 기판 전면에 형성되어 있다.
도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 횡전계형 액정표시장치에서는 공통 배선과 화소 전극 간에 걸리는 수평 전계에 의해 액정을 배열시키기 때문에, 공통 배선과 화소 전극 사이 구간을 개구부 영역으로 이용하여 공통 배선 및 화소 전극을 별도의 투명 도전성 물질을 사용하지 않고, 공통 배선은 게이트 전극(50)과 동일 공정에서 동일 물질로 형성하고, 화소 전극은 소스 및 드레인 전극(66, 68)과 동일 공정에서 동일 물질로 형성하기 때문에, 보호층(80) 상에 별도의 드레인 콘택홀을 구성하지 않는 것을 특징으로 한다.
이하, 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에서의 게이트 및 데이터 패드부에 대해서 설명한다.
도 4b에서는, 투명 기판(1) 상에 게이트 패드(54)가 형성되어 있고, 게이트 패드(54) 상부에는 게이트 패드(54)를 일부 노출시키는 게이트 패드콘택홀(76)을 가지는 게이트 절연막(60), 보호층(80)이 차례대로 형성되어 있고, 보호층(80) 상부에는 게이트 패드콘택홀(76)을 통해 게이트 패드(54)와 연결되는 게이트 패드전극(82)이 형성되어 있다.
도 4c에서는, 게이트 절연막(60)이 형성된 기판 상에, 데이터 패드(70)가 형성되어 있고, 데이터 패드(70) 상부에는 데이터 패드(70)를 일부 노출시키는 데이터 패드콘택홀(78)을 가지는 보호층(80)이 형성되어 있고, 보호층(80) 상부에는 데이터 패드콘택홀(78)을 통해 데이터 패드(70)와 연결되는 데이터 패드전극(84)이 형성되어 있다.
상기 게이트 및 데이터 패드전극(82, 84)을 이루는 물질로는, 금속물질이 대기중에 노출될 때 발생하는 산화막과 외부회로간의 접촉저항 증가를 방지하기 위한 목적으로 투명 도전성 물질인 ITO(indium tin oxide)가 이용된다.
이와 같은 소자들을 포함하는 어레이 기판은 노광(exposure), 현상(development), 식각(etching) 공정을 포함하는 사진식각 공정(photolithography)이 마스크 갯수대로 반복적으로 이루어지는데, 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 공정에서는 게이트 공정, 액티브 공정, 소스 및 드레인 공정, 콘택홀 공정, ITO 공정의 5 마스크 공정으로 이루어 진다.
본 발명에서는 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선과 게이트 패드와 데이터 패드를 저항이 낮은 도전성 금속층과 도전성 산화 방지막(ITO)의 2층으로 형성하는 것을 특징으로 한다.즉, 소스 및 드레인 공정에서 데이터 금속 상부에 도전성 도전성 산화 방지막(conductive passivation layer or conductive buffer layer)을 연속으로 증착하여 별도의 ITO 공정을 생략하고자 한다. 전술한 구성을 통해, 액정표시장치용 어레이기판을 제작함에 있어, 공정 수율 및 공정 비용을 절감하는 것을 목적으로 한다.
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상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 동일 기판 상에 화소 전극과 공통 전극이 형성되어 있고, 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 전압인가에 의해서 기판과 평행하게 전계를 발생시키는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 기판 상에 형성된 게이트 전극 및 상기 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선의 일끝단에 위치하는 게이트 패드와; 상기 게이트 전극 및 게이트 패드 상부에 위치하며, 상기 게이트 패드를 노출시키는 콘택홀을 가지는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상부에 형성된 반도체층과; 상기 반도체층 상부에 형성된 소스 및 드레인 전극과; 상기 소스 전극을 포함하는 데이터 배선과 상기 데이터 배선의 일끝단에 위치하며, 도전성 산화 방지물질로 형성되는 상부층과 금속물질로 형성되는 하부층을 포함하여 적어도 두 개층 이상으로 형성되는 데이터 패드와; 상기 게이트 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 게이트 패드와 연결되며, 상기 데이터 패드와 동일 물질로 이루어진 게이트 패드전극과; 상기 데이터 패드 및 게이트 패드전극의 상부층을 노출시키는 보호층을 포함하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 제공한다.
상기 소스 및 드레인 전극, 데이터 배선은 상기 데이터 패드와 동일 물질로 이루어지며, 상기 도전성 산화 방지물질은 투명 도전성 물질이고, 상기 투명 도전성 물질은 ITO(indium tin oxide)인 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 패드의 하부층을 이루는 금속 물질은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 네오디뮴(Nd), 크롬(Cr), 구리(Cu), 티탄(Ti) 중 어느 하나, 이들 금속을 포함하는 합금, 이들 금속 물질로 이루어진 복수층 물질 중 어느 하나에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 공통 전극은 상기 게이트 배선과 동일 공정에서 동일 물질로 이루어지고, 상기 화소 전극은 상기 드레인 전극과 연결되며, 상기 드레인 전극과 동일 공정에서 동일 물질로 이루어지며, 상기 도전성 산화 방지막은 연접구성된 하부 금속물질과 일괄식각되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 도전성 산화 방지막을 이루는 물질은 ITO이고, 상기 하부 금속물질을 이루는 물질은 몰리브덴(Mo)이며, 상기 ITO와 몰리브덴의 일괄식각용 에천트(etchant)는 질산계 에천트인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 평면도로서, 게이트 및 데이터 패드구조를 중심으로 설명한다.
도시한 바와 같이, 제 1 방향으로 게이트 배선(152)이 형성되어 있고, 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 데이터 배선(164)이 형성되어 있고, 게이트 및 데이터 배선(152, 164)이 교차하는 지점에는 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다.
상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 배선(152)에서 분기된 게이트 전극(150)과, 게이트 전극(150)을 덮는 반도체층(162)과, 상기 데이터 배선(164)에서 분기된 소스 전극(166)과, 상기 소스 전극(166)과 일정간격 이격된 드레인 전극(168)으로 이루어진다.
그리고, 상기 게이트 배선(152)과 평행한 방향으로 공통 전극(156)이 형성되어 있고, 이 공통 전극(156)에서는 다수 개의 공통 배선(58)이 분기되어 있다.
그리고, 상기 박막트랜지스터(T)에서 연장된 인출 배선(172)에서는 다수 개의 화소 전극(174)이 전술한 공통 배선(158)과 서로 엇갈리게 분기되어 있다.
또한, 상기 게이트 및 데이터 배선(152, 164)의 일끝단부에는 외부회로(미도시)와의 연결을 위해 게이트 및 데이터 패드(154, 170)가 각각 형성되어 있다.
이때, 상기 데이터 패드(170)는 하부층을 이루는 제 1 데이터 패드금속층(170a) 및 상부층을 이루는 제 2 데이터 패드금속층(170b)으로 이루어지며, 이중 제 2 데이터 패드금속층(170b)은 데이터 패드전극 역할을 한다.
그리고, 상기 게이트 패드(154)를 덮는 게이트 패드전극(178)은 하부층을 이루는 제 1 게이트 패드금속층(178a)과 상부층을 이루는 제 2 게이트 패드금속층(178b)으로 구성되며, 실질적으로 제 2 게이트 패드금속층(178b)이 기존의 게이트 패드전극역할을 하게 되며, 제 1 게이트 패드금속층(178a)은 제 1, 2 게이트 패드금속층(178a 178b)을 동일 공정에서 패터닝하기 때문에 같이 구성되는 것으로, 상기 제 1 게이트 패드금속층(178a)에 의하면 패드부에 두께감을 줄 수 있어 보다 외부회로와의 탭 본딩(tab bonding) 공정을 안정적으로 할 수 있다.
이때, 상기 게이트 및 데이터 패드부에 형성된 게이트 및 데이터 패드콘택홀(180, 182)은 각각 제 2 게이트 패드금속층(178b) 및 제 2 데이터 패드금속층(170b)의 일부를 외부로 노출시켜 외부회로와의 연결을 위한 콘택홀 역할을 한다.
본 발명에서는, 소스 및 드레인 공정에서 동일 마스크에 의해 패터닝되는 소스 및 드레인 전극(166, 168), 데이터 배선(164), 데이터 패드(170), 인출 배선(172), 화소 전극(174)을 이루는 물질로는, 상부층을 도전성 산화방지막으로 하는 적어도 이중층 구조 금속에서 선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 이와 같은 제조 공정에 의해 데이터 패드부에서는 별도의 패드 전극을 구성하지 않고, 데이터 패드의 상부층을 패드전극으로 이용하고, 게이트 패드부에서는 게이트 패드전극으로써 데이터 패드와 동일 물질에서 선택하는 것을 특징으로 한다., 본 발의 패드부에서는 패드 전극을 이루는 도전성 산화막이 보호층에 형성된 콘택홀을 통해 외부로 노출되는 구조를 가지는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
본 발명에서는 마스크 공정을 추가하지 않으면서, 게이트 및 데이터 패드부에서의 금속 패드의 산화를 방지할 수 있는 물질을 상기 금속 패드 상부에 연접되게 구성하는 것을 특징으로 한다.
<실시예 1>
실시예 1에서는 소스 및 드레인 공정에서 소스 및 드레인 금속 및 투명 도전성 물질 또는 도전성 산화방지 물질을 차례대로 연속으로 증착한 후, 일괄 식각하는 방법에 의해 형성된 주요 소자들의 단면 구조를 관한 것이다.
도 6a 내지 6c는 상기 도 5의 절단선 VIa-VIa, VIb-VIb, VIc-VIc에 따라 절단된 면을 도시한 도면으로서, 도 6a는 박막트랜지스터부, 도 6b는 게이트 패드부, 도 6c는 데이터 패드부에 대한 단면도이다.
도 6a에서는, 투명 기판(100) 상에 게이트 전극(150)이 형성되어 있고, 게이트 전극(150) 상부에는 게이트 절연막(160)이 기판 전면에 형성되어 있고, 게이트 절연막(160) 상부에는 액티브층(162a ; active layer), 오믹 콘택층(162b ; ohmic contact layer)이 차례대로 형성되어 반도체층(162)을 구성하고 있고, 반도체층(162) 상부에는 서로 일정간격 이격되어 소스 및 드레인 전극(166, 168)이 형성되어 있고, 소스 및 드레인 전극(166, 168)간 이격구간에는 액티브층(162a)이 노출되어 채널(CH)을 이루고 있다.
이때, 상기 소스 및 드레인 전극(166, 168)은 하부층을 이루는 제 1 소스 및 드레인 금속층(166a, 168a)과, 상부층을 이루는 제 2 소스 및 드레인 금속층(166b, 168b)으로 이루어지며, 제 1 소스 및 드레인 금속층(166a, 168a)을 이루는 물질은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 네오디뮴(Nd), 크롬(Cr), 구리(Cu), 티탄(Ti) 중 어느 한 물질이나, 또는 이들 금속을 포함하는 합금 또는 이들 금속의 이중층 또는 삼중층 구조도 포함한다.
그리고, 상기 제 2 소스 및 드레인 금속층(166b, 168b)을 이루는 물질은 도전성 산화 방지물질에서 선택되며, 바람직하게는 투명 도전성 물질에서 선택하는 것이다.
상기 투명 도전성 물질로는 ITO(indium tin oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), IZO(indium zinc oxide)를 들 수 있으며, 이 중 ITO로 하는 것이 가장 바람직하다.
이때, 상기 투명 도전성 물질은 투명 전극으로서의 역할을 하는 것이 아니라, 공기 중에 노출되어도 접촉 저항이 저하되는 것을 방지하는 역할을 하므로, 다른 종류의 세라믹(ceramic)이나 금속물질로 대체할 수도 있다. 또한, 상기 ITO는 투과율이 낮으면서도 저항이 적은 조성비를 가질 수도 있다.
한편, 상기 게이트 전극(150), 반도체층(162), 소스 및 드레인 전극(166, 168)을 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
상기 박막트랜지스터(T) 상부에는 보호층(180)이 기판 전면에 형성되어 있다.
이하, 본 발명에 따른 게이트 및 데이터 패드부 단면 구조에 대해서 설명한다.
도 6b에서는, 투명 기판(100) 상에 주 게이트 패드(154)가 형성되어 있고, 게이트 패드(154) 상부에는 게이트 패드(154)를 일부 노출시키는 게이트 패드콘택홀(180)을 가지는 게이트 절연막(160)이 형성되어 있고, 게이트 절연막(160) 상부에는 게이트 패드콘택홀(180)을 통해 게이트 패드(154)과 연결되는 게이트 패드전극(178)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 게이트 패드전극(178) 상부에는 전술한 게이트 패드콘택홀(180)과 대응되는 위치에서 게이트 패드전극(178)를 노출시키는 보호층(184)이 형성되어 있다.
이때, 상기 게이트 패드전극(178)은 하부층을 이루는 제 1 게이트 패드금속층(178a)과, 상부층을 이루는 제 2 게이트 패드금속층(178b)로 구성되며, 이 중 상기 제 1 게이트 패드금속층(178a)은 전술한 제 1 소스 및 드레인 금속층(도 6a의 166a, 168a)과 동일 물질에서 선택되며, 상기 제 2 게이트 패드금속층(178b)은 전술한 제 2 소스 및 드레인 금속층(도 6a의 166b, 168b)과 동일 물질에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
도 6c에서는, 게이트 절연막(160)이 형성된 기판 상에, 데이터 패드(170)가 형성되어 있고, 데이터 패드(170) 상부에는 데이터 패드(170)를 일부 노출시키는 데이터 패드콘택홀(182)을 가지는 보호층(184)이 형성되어 있다.
상기 데이터 패드(170)는 하부층을 이루는 제 1 데이터 패드금속층(170a)과, 상부층을 이루는 제 2 데이터 패드금속층(170b)으로 구성되며, 이 중 제 1 데이터 패드금속층(170a)은 전술한 제 1 소스 및 드레인 금속층(도 6a의 166a, 168a)과 동일 물질에서 선택되며, 상기 제 2 데이터 패드금속층(170b)은 전술한 제 2 소스 및 드레인 금속층(도 6a의 166b, 168b)과 동일 물질에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 게이트 및 데이터 패드콘택홀(180, 182)에 의해 제 2 게이트 패드금속층(178b) 및 제 2 데이터 패드금속층(170b)이 각각 노출되어도 이들 물질을 도전성 산화 방지물질에서 선택하기 때문에, 패드 금속이 산화되는 것을 방지할 수 있어, 금속물질의 산화에 의한 접촉저항 증가는 일어나지 않는다.
즉, 본 발명에 따른 게이트 및 데이터 패드부에서는 별도의 패드 전극을 구성하지 않는 대신에 패드 전극을 이루는 금속물질을 패드 금속의 상부층 금속으로 구성하여, 저 마스크 공정으로 패드 금속의 산화를 방지할 수 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 한 예로 본 발명에 따른 소스 및 드레인 공정에서 소스 및 드레인 금속층을 이루는 물질을 몰리브덴으로 하고, 도전성 산화 방지막을 이루는 물질을 ITO로 하면, 두 물질을 질산계 에천트(etchant)를 이용하여 일괄식각할 수 있다.
이렇게 두 금속층을 일괄식각할 경우, 도전성 산화 방지막의 식각 속도가 소스 및 드레인 금속층보다 빠를 경우 부분적으로 도전성 산화 방지막이 소스 및 드레인 금속층보다 내부 측면에 위치하거나 가늘어질 수 있다.
하지만, 기본적으로 도전성 산화 방지막이 보호층 하부에 또는 노출되어 있어 패드 금속의 산화를 방지하는 구조를 가진다는 것이 본 발명의 특징이라고 할 수 있다.
그러나, 본 발명의 상기 실시예로 한정되지 않으며, 본 발명의 취지에 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
전술한 구성을 통해, 상기 게이트 패드 및 데이터 패드에 별도의 도전성 산화 방지막층을 형성하지 않아도 되므로, 상기 도전성 산화 방지막층을 별도패턴할 때 사용되어야 하는 식각액 및 식각장비의 가동을 생략할 수 있으므로 공정 수율을 개선하고 공정 비용을 절감할 수 있는 효과가 있습니다.또한, 소스 및 드레인 공정에서 소스 및 드레인 금속 상부에 도전성 산화 방지막을 상부층 금속으로 구성하므로써 패드 금속의 산화를 방지할 수 있으므로 생산수율이 향상된 액정표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 단면을 도시한 단면도.
도 2a, 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 전압 오프(off), 온(on) 상태에서의 동작특성을 나타낸 단면도.
도 3은 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 평면도.
도 4a 내지 4c는 상기 도 3의 절단선 IVa-IVa, IVb-IVb, IVc-IVc에 따라 절단된 단면을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 평면도.
도 6a 내지 6c는 상기 도 5의 절단선 VIa-VIa, VIb-VIb, VIc-VIc에 따라 절단된 면을 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 투명 기판 154 : 게이트 패드
160 : 게이트 절연막 178 : 게이트 패드전극
178a : 제 1 게이트 패드전극층 178b : 제 2 게이트 패드금속층
180 : 게이트 패드콘택홀 184 : 보호층

Claims (8)

  1. 동일 기판 상에 화소 전극과 공통 전극이 형성되어 있고, 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 전압인가에 의해서 기판과 평행하게 전계를 발생시키는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서,
    기판 상에 형성된 게이트 전극 및 상기 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선의 일끝단에 위치하는 게이트 패드와;
    상기 게이트 전극 및 게이트 패드 상부에 위치하며, 상기 게이트 패드를 노출시키는 콘택홀을 가지는 게이트 절연막과;
    상기 게이트 절연막 상부에 형성된 반도체층과; 상기 반도체층 상부에 형성된 소스 및 드레인 전극과;
    상기 소스 전극을 포함하는 데이터 배선과 상기 데이터 배선의 일끝단에 위치하며, 도전성 산화 방지물질로 형성되는 상부층과 금속물질로 형성되는 하부층을 포함하여 적어도 두 개층 이상으로 형성되는 데이터 패드와;
    상기 게이트 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 게이트 패드와 연결되며, 상기 데이터 패드와 동일 물질로 이루어진 게이트 패드전극과;
    상기 데이터 패드 및 게이트 패드전극의 상부층을 노출시키는 보호층을 포함하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 및 드레인 전극, 데이터 배선은 상기 데이터 패드와 동일 물질로 이루어진 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 산화 방지물질은 투명 도전성 물질인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 투명 도전성 물질은 ITO(indium tin oxide)인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 패드의 하부층을 이루는 금속 물질은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 네오디뮴(Nd), 크롬(Cr), 구리(Cu), 티탄(Ti) 중 어느 하나, 이들 금속을 포함하는 합금, 이들 금속 물질로 이루어진 복수층 물질 중 어느 하나에서 선택되는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통 전극은 상기 게이트 배선과 동일 공정에서 동일 물질로 이루어지고, 상기 화소 전극은 상기 드레인 전극과 연결되며, 상기 드레인 전극과 동일 공정에서 동일 물질로 이루어지는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 산화 방지막은 연접구성된 하부 금속물질과 일괄식각되어 이루어진 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 도전성 산화 방지막을 이루는 물질은 ITO이고, 상기 하부 금속물질을 이루는 물질은 몰리브덴(Mo)이며, 상기 ITO와 몰리브덴의 일괄식각용 에천트(etchant)는 질산계 에천트인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
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