KR100543025B1 - 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 - Google Patents
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Abstract
액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 위에 형성하는 게이트선을 부분적으로 굴곡지게 형성하고, 게이트선 위에 게이트 절연막을 적층하고, 게이트선의 굴곡진 부분 상부에서 게이트선과 교차하도록 데이터선을 형성한다. 이 때, 게이트선의 굴곡은 사인파나 삼각파 모양으로 형성할 수 있다. 이렇게 하면, 데이터선을 형성하는 과정에서 게이트선에 의한 단차로 인해 형성될 수 있는 데이터선 금속층과 감광제 사이의 틈으로 식각제가 침투하는 것이 지연됨으로써, 데이터선이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 관한 것으로서, 더 자세하게는 데이터선과 교차하는 부분의 게이트선을 굴곡지게 형성하여 데이터선이 단선되는 것을 방지한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 관한 것이다.
이제, 도면을 참고로 하여 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 대하여 설명한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.
절연 기판 위에 게이트선(20)이 가로로 뻗어 있고, 게이트 전극(210)이 게이트선(20)의 분지(分枝)로서 형성되어 있으며, 게이트선(20) 및 게이트 전극(210)의 위에는 게이트 절연막(도시하지 않음)이 적층되어 있다. 게이트 절연막 위에는 세로로 데이터선(60)이 뻗어 있어서 게이트 절연막을 사이에 두고 게이트선(20)과 데이터선(60)이 교차하는 영역(90)이 존재한다. 게이트 전극(210) 상부의 게이트 절연막 위에는 비정질 규소 등으로 이루어진 반도체층(40)이 형성되어 있고, 반도체층(40)의 위에는 게이트 전극(40)을 중심으로 하여 양쪽으로 드레인 전극(620)과 소스 전극(610)이 형성되어 있는데, 소스 전극(610)은 데이터선(60)의 분지이다. 소스 및 드레인 전극(610, 620)과 데이터선(60)의 위에는 보호막(도시하지 않음)이 적층되어 있는데, 보호막에는 드레인 전극(620)을 노출시키는 접촉구(710)가 형성되어 있다. 보호막 위에는 화소 전극(80)이 형성되어서 접촉구(710)를 통해 드레인 전극(620)과 전기적으로 연결되어 있다.
이러한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에서는 게이트선(20)의 두께로 인해 게이트 절연막에 단차가 발생한다. 그런데 습식 식각을 이용하여 게이트 절연막 위에 데이터선(60)을 형성하는 경우에는, 금속층을 적층하고 사진 공정을 통해 금속층 위에 데이터선(60) 모양으로 감광제 패턴을 형성한 다음 액체인 식각제를 기판 위에 흘려줌으로써 감광제로 덮여 있지 않은 금속층을 식각한다. 이 때, 게이트선(20)에 의해 발생한 단차는 게이트 절연막 위의 금속층과 금속층 위의 감광제층에도 존재하고, 단차가 존재하는 부분에서는 감광제층이 금속층에 완전히 밀착되지 못하여 틈이 생기게 된다. 그런데 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에서는 게이트선(20)이 데이터선(60)과의 교차 지역(90)에서도 직선형으로 형성되어 있어서 단차로 인한 금속층과 감광제층 사이의 틈도 게이트선을 따라 직선으로 형성된다. 이러한 직선형 틈을 통해서는 습식 식각제가 침투하기 용이하여 틈을 따라 식각제가 침투하면서 감광제로 덮여 있는 부분까지 식각하여 데이터선(60)을 단선시키는 경우가 자주 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 게이트선과 데이터선과의 교차 지역에서 데이터선이 단선되는 것을 방지하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 절연 기판 위에 형성하는 게이트선을 부분적으로 굴곡지게 형성하고, 게이트선 위에 게이트 절연막을 적층하고, 게이트선의 굴곡진 부분 상부에서 게이트선과 교차하도록 데이터선을 형성한다.
이 때, 게이트선이 이루는 굴곡은 2주기 이상의 사인파(sine wave) 모양이거나 삼각파 모양일 수 있다.
이렇게 하면, 데이터선을 형성하는 과정에서 게이트선에 의한 단차로 인해 형성될 수 있는 데이터선 금속층과 감광제 사이의 틈으로 식각제가 침투하는 것을 지연시킴으로써, 데이터선이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
이제 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 단면도이며, 도 3에서 세로로 그어진 점선은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ'선이 꺾인 지점을 나타낸다.
절연 기판(1) 위에 알루미늄 합금 등으로 이루어져 있으며, 두께가 2000Å에서 3000Å 정도인 게이트선(2)이 가로 방향으로 뻗어 있고, 게이트선(2)의 분지(分枝)인 게이트 전극(21)이 세로로 형성되어 있다. 이 때, 게이트선(2)은 이후에 형성될 데이터선(6)과 교차되는 부분(9)에서 굴곡을 이루도록 형성되어 있는데, 굴곡은 기판(1)에 평행한 방향으로 사인파(sine wave)나 삼각파 등 다양한 모양으로 형성할 수 있다. 게이트선(2)과 게이트 전극(21)의 위에는 질화 규소(SiNx) 등으로 이루어져 있으며, 두께가 4000Å 정도인 게이트 절연막(3)이 적층되어 있고, 게이트 전극(21) 상부의 게이트 절연막(3) 위에는 비정질 규소 등으로 이루어져 있으며, 두께가 2000Å 정도인 반도체층(4)이 형성되어 있으며, 반도체층(4) 위에는 게이트 전극(21)을 중심으로 하여 양쪽으로 분리되어 있으며, 두께가 500Å 정도인 n+ 로 고농도로 도핑된 비정질 규소층(51, 52)이 형성되어 있다. 도핑된 비정질 규소층(51, 52)의 위에는 알루미늄 합금 등으로 이루어져 있으며, 두께가 1500Å에서 3000Å 정도인 소스 전극(61)과 드레인 전극(62)이 형성되어 있는데, 소스 전극(61)은 연장되어 게이트 절연막(3) 위에 세로 방향으로 뻗어 있는 데이터선(6)에 연결되어 있다. 데이터선(6), 소스 전극(61) 및 드레인 전극(62)의 위에는 2000Å에서 3000Å 정도 두께의 보호막(7)이 적층되어 있는데, 보호막(7)에는 드레인 전극(62)을 노출시키는 접촉구(71)가 형성되어 있다. 보호막(7) 위에는 ITO(indium tin oxide) 등으로 이루어져 있으며, 두께가 500Å 정도인 화소 전극(8)이 형성되어 있다.
이렇게 게이트선(2)과 데이터선(6)의 교차 부분(9)에서 게이트선(2)을 기판(1)에 평행한 방향으로 굴곡지게 형성하면, 게이트 절연막(3) 위에 데이터선(6) 금속을 증착하고 데이터선(6) 금속층 위에 감광제를 도포하고, 노광, 현상하여 데이터선(6) 모양으로 감광제 패턴을 형성한 다음 습식 식각을 통해 데이터선(6)을 형성하는 과정에서, 게이트선(2)과 데이터선(6)의 교차 부분(9)에서 게이트선(2)에 의해 발생하는 단차로 인해 데이터선(6) 금속층과 감광제 사이에 틈이 형성되더라도 그 모양이 구불구불하게 되므로 식각제가 이 틈을 통해 침투하는 것을 지연시킬 수 있다. 식각제가 침투하는 것을 효과적으로 지연시키기 위해서는 굴곡의 빈도가 높을수록 유리할 것이므로 사인파나 삼각파 모양의 경우에는 2주기 이상의 파형이 나타나도록 하는 것이 좋다.
본 발명의 실시예에서는 게이트선의 양쪽을 모두 굴곡진 형태로 형성하였지만 한쪽만을 굴곡지게 형성하고 다른 한쪽은 직선으로 형성할 수도 있다.
본 발명과 같이 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분에서 게이트선을 구불구불하게 형성하면, 데이터선을 형성하는 과정에서 식각제가 데이터선 금속층과 감광제 사이로 침투하여 데이터선을 식각함으로 인해 데이터선이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 단면도이다.
Claims (3)
- 절연 기판,상기 기판 위에 형성되어 있으며, 일정 부분에서 상기 기판과 평행한 방향으로 굴곡지게 형성되어 있는 게이트선,상기 게이트선 위에 적층되어 있는 게이트 절연막,상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며, 상기 게이트선의 굴곡진 부분 상부에서 상기 게이트선과 교차하는 데이터선을 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제1항에서,상기 게이트선의 굴곡은 2주기 이상의 사인파 모양인 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제1항에서,상기 게이트선의 굴곡은 2주기 이상의 삼각파 모양인 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
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