KR100603840B1 - 리페어배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판 제조방법 - Google Patents

리페어배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치용 어레이기판에 관한 것으로, 특히 게이트배선과 데이터배선과 화소전극을 포함하는 어레이기판 내부에 리페어배선을 형성하여, 상기 어레이기판의 제조공정 중 발생하는 배선불량을 화소단위로 수리할 수 있음으로, 대면적 액정표시장치의 수리가 가능하여 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

리페어배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판 제조방법{method for fabricating liquid crystal display device with repair line}
도 1은 리페어배선이 형성된 종래의 액정표시장치용 어레이기판의 개략적인 평면도이고,
도 2는 도 1의 구조에서 데이터배선이 단선 되었을 경우, 리페어방법을 도시한 평면도이고,
도 3은 도 1의 구조에서 게이트배선과 데이터배선이 단선 되었을 경우, 리페어방법을 도시한 평면도이고,
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 공정에 따른 평면도이고,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구조를 이용하여 데이터배선이 단선 되었을 경우의 리페어방법을 도시한 평면도이고,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구조를 이용하여 데이터배선과 게이트배선이 단락 되었을 경우의 리페어방법을 도시한 평면도이고,
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 공정에 따른 평면도이고,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구조를 이용하여 데이터배선이 단선 되었을 경우의 리페어방법을 도시한 평면도이고,
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구조를 이용하여 데이터배선과 게이트배선이 단락 되었을 경우의 리페어방법을 도시한 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
113 : 게이트배선 117 : 데이터배선
119 : 제 1 리페어배선 127 : 제 2 리페어배선
135, 137 : 용접점
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 다수의 박막트랜지스터가 매트릭스 내에 배열되어 있는 기판에서 상기 박막트랜지스터에 연결되는 게이트배선과 데이터배선의 단락과 단선을 수리하기 위한 구조이다.
일반적으로, 액정표시장치는 스위칭소자인 다수개의 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 매트릭스 내에 존재함으로써 영상을 표시한다.
상기 박막트랜지스터는 게이트전극과 액티브층과 소스전극 및 드레인전극으 로 구성되며, 이때, 상기 게이트전극이나 소스전극은 하나의 가로배선이나 세로배선을 공유하고 있다.
상기 가로 방향배선은 상기 게이트전극을 구동하는 펄스전압을 전달한다는 의미에서 통상 게이트배선 이라 하고, 상기 세로방향배선은 상기 소스전극을 구동하는 신호전압을 전달한다는 의미에서 데이터배선이라 한다.
상기 게이트배선에 펄스가 주사되고 있으면, 스위칭 소자인 박막트랜지스터의 게이트전극에 펄스가 인가되고, 모든 데이터배선에 신호전압이 인가되고 있으면, 상기 박막트랜지스터의 소스전극에 신호가 인가된다.
이 때, 상기 게이트전극의 신호에 의해 임의의 소스전극에 액정을 구동할 수 있는 전압이 인가되고, 나머지에는 액정 구동전압보다 작은 전압이 인가된다면, 액정 구동전압이 인가된 화소만 동작할 것이다.
이러한 동작원리에 의해, 모든 게이트전극에 순차적으로 펄스를 인가하고, 해당 소스전극에 신호전압을 인가함으로써 액정표시장치의 모든 화소전극을 구동하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 수백만 개의 화소전극을 각각 독립적으로 구동하기 위해 전체 표시면적에 게이트배선 및 데이터배선이 매트릭스 형태로 배치되어 있으며, 이러한 게이트배선 및 데이터배선은 스위칭 소자인 박막트랜지스터를 구동하기 위해 사용된다.
수백만 개의 화소를 구동하기 위해 각 화소마다 스위칭 소자를 두어야 하는 표시소자를 제조하는데 있어서, 세밀한 패턴을 형성함과 동시에 박막소자의 특성을 동일하게 제어하는 기술은 매우 중요하다고 할 수 있다.
이러한 세밀한 패턴을 형성하는데 있어서, 각종 먼지는 패턴의 단선, 단락 및 박막특성 불량의 주원인이 된다.
결과적으로, 이러한 원인들은 액정표시장치의 전반적인 수율, 품질, 신뢰성을 약화시키는 주요 요인이 된다.
이외에, 소자배열에 있어서, 결함을 발생시키는 원인은 매우 다양하다.
예를 들면, 성막공정의 먼지나 레지스트 도포공정의 먼지, 세정공정의 먼지, 세정 공정의 건조 불균일, 유리기판 위의 미세한 긁힘 등 여러 원인이 있다.
이러한 여러 원인들에 의해, 액정표시장치용 어레이기판의 제작과정 중, 여러 가지 결함이 발생할 수 있다.
이러한 결함은 발생원인에 따라 공정편차에 의해 특성 값이 설계기준을 벗어나서 발생하는 불량, 막 계면의 세정불량이나 먼지 등에 의한 불량, 그리고 정전기에 의한 특성변화 및 박막트랜지스터 또는 액정셀의 파괴로 나타나는 불량 등을 예로 들 수 있다. 이러한 불량들은 형태에 따라 점 결함(dot defect), 선결함 또는 표시얼룩으로 나눌 수 있는데, 점 결함은 박막트랜지스터 소자 또는 화소전극 등의 불량으로 발생되며, 선결함은 배선의 단선, 단락 및 정전기에 의한 박막트랜지스터 등의 파괴에 기인한다.
이러한 결함들은 이미지 소자의 표시면적이 대면적화 됨에 따라 더욱 중요한 문제로 대두되고 있으며, 이러한 결함발생을 능동적으로 대처하기 위한 방법으로 리던던시(redundancy) 및 리페어(repair)가능한 설계가 도입되었다.
상기 리던던시 개념은 예를 들어, 점결함의 한 종류인 박막트랜지스터의 결함일 경우, 결함이 발생한 박막트랜지스터를 대신하기 위해 하나의 화소에 복수개의 박막트랜지스터를 더 배치하여 점결함의 발생을 막을 수 있으며, 선결함의 한 종류인 게이트배선 또는 데이터배선이 단선 되었을 경우, 상기 각 배선의 양 끝부분에 인접한 예비배선을 연결하여 단선을 수리하는 방법으로 결함을 방지 할 수 있다.
이러한 리던던시 또는 리페어 설계의 개념은 상기 결함들 중 점결함의 경우보다는 선결함의 경우에 더욱 필요하다. 왜냐하면 점결함의 경우는 그 분포, 개수, 유형에 따라 허용되는 레벨이 있지만, 선결함의 경우는 한 개라도 발생하면 제품으로서의 가치가 없어지기 때문이다.
예를 들면, 상기 데이터배선 또는 게이트배선 중 한 라인이 단선이 되었다고 가정하면 단선된 라인과 연결되어 있는 모든 박막트랜지스터의 동작이 불가능하게 될 것이고, 이러한 어레이기판에서의 결함은 액정표시소자에서 치명적인 결함이 된다.
이러한 이유로, 선결함을 위한 대체방법이 중요한 문제로 대두되고 있다.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래의 액정표시장치용 어레이기판의 선결함을 대체하기 위한 리페어구조에 대해 설명한다.
도 1은 리페어배선이 구성된 종래의 액정표시장치용 어레이기판의 개략적인 평면도이다.
사각형상의 화소부(17)의 외부에 리페어배선(15)을 형성하여, 데이터배선(11)과 게이트배선(13)의 단선을 수리 할 수 있도록 구성된 것이다.
이때, 상기 리페어배선(15)은 다수의 데이터배선(11)과 게이트배선(13)과 동시에 교차하여 구성된다.
도 2는 상기 도 1의 리페어배선을 이용하여 데이터배선(11a)이 오픈 되었을 경우 리페어하는 방법을 도시한 개략적인 평면도이다.
도시한 바와 같이, 임의의 데이터배선(11a)이 단선 되었을 경우, 상기 리페어배선이 교차하는 지점(A)(B)을 각각 레이저와 같은 소정의 가열방법에 의해 용접(welding)한다.
이렇게 되면, 데이터신호는 상기 용접된 리페어배선을 따라 흐르게 된다. 이때, 용접포인트를 중심으로 상기 데이터배선과 폐루푸를 이루지 않는 리페어배선(15a)(15b)을 자르는 것으로 수리가 완료된다.
결과적으로, 리페어배선에 의해 수리되지 않았을 경우에 상기 단선된 데이터배선(11a)에 연결된 화소전극(미도시)이 모두 구동되지 않았던 것과는 달리, 전술한 바와 같이 수리가 완료되면 단지 단선된 부분만의 화소전극이 구동되지 않음으로 선결함을 점결함으로 전환할 수 있다.
상기 점 결함은 소수일 경우 인간의 눈에는 인식되지 않음으로, 무시하여도 된다.
다음의 경우는 어레이기판에 상기 게이트배선과 데이터배선의 단락불량이 발생하였을 경우이다.
도 3은 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(11)이 교차하는 임의의 교차지점 에서 단락이 발생하였을 경우 이를 수리하는 방법을 도시한 개략적인 평면도이다.
도시한 바와 같이, 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(11)은 각각 교차하여 형성되며, 상기 임의의 데이터배선(11a)과 게이트배선(13)이 교차하는 임의의 교차지점(21)에서 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(11a)의 단락불량이 발생할 수 있다.
이러한 경우에, 먼저 상기 단락지점(21)을 중심으로 데이터배선의 양측(C)을 절단한 후, 상기 절단된 데이터배선과 상기 데이터배선의 외곽부에서 상기 데이터배선의 상측끝단과 하측끝단에서 교차하는 리페어배선의 교차지점(A)(B)을 각각 용접한다.
이때, 용접포인트를 중심으로 상기 데이터배선(11a)과 폐루푸를 이루지 않는 리페어배선(15a)(15b)을 자르는 것으로 수리가 완료된다.
그러나 전술한 바와 같이, 화소의 외곽부에 리페어배선이 구성되는 구조는 배선의 불량이 발생할 경우 수리가능 영역이 협소하다.
왜냐하면 상기 리페어배선이 시작되고 끝나는 부분에 위치한 데이터배선이 불량일 경우, 데이터배선을 대신한 리페어배선에 흐르는 신호는 화소부의 주변을 선회하여 형성된 리페어배선을 따라 전달되기 때문에 신호에 대한 리페어배선의 저항이 커지게 되고, 결국 신호소실 및 신호지연(signal delay)이 발생하게 되어 액정표시소자의 동작특성에 문제가 발생하게 된다.
결과적으로, 단선된 신호선을 대신한 리페어배선을 짧게 형성할 수 있는 위치에 존재하는 배선만이 수리가 가능함으로 수리가능 영역이 굉장히 협소하다.
따라서, 액정표시장치용 어레이기판이 대면적화 될 경우 수리가 불가능하다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해, 대면적 어레이기판을 수리할 수 있고, 신호지연이 발생하지 않도록 구성된 리페어배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법을 제안하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판 기판과; 상기 기판상에 가로 방향으로 형성된 게이트배선과; 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 데이터배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 형성된 스위칭소자와; 상기 스위칭소자와 연결되며 상기 화소영역에 형성된 화소전극과; 상기 화소영역 내에서 상기 데이터배선과 절연되며, 이와 평행하게 상기 화소전극과 중첩됨 없이, 그 양 끝단이 상기 데이터배선과 중첩하도록 절곡 형성된 제 1 리페어배선과; 상기 데이터배선에서 분기하여 상기 게이트배선과 상기 데이터배선의 교차점을 우회하여 다시 상기 데이터배선과 만나도록 형성된 제 2 리페어배선을 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 액정표시장치용 어레이기판 제조방법은 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판상에 가로 방향으로 게이트배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선을 형성하는 단계와; 상기 데이터배선과 절연되면서 상기 화소영역에 독립적으로 형성되고, 그 양끝단이 상기 데이터배선과 중첩되도록 절곡된 제 1 리페어배선을 형성하는 단계와; 상기 데이터배선에서 분기되어 상기 게이트배선과 상기 데이터배선의 교차점을 우회하여 다시 상기 데이터배선과 만나는 제 2 리페어배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 스위칭소자를 형성하는 단계와; 상기 스위칭소자에 연결되며, 상기 제 1 리페어배선과 중첩되는 부분이 없는 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.
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본 발명의 다른 특징에 따른 액정표시장치용 어레이기판은 기판과; 상기 기판상에 가로 방향으로 형성된 게이트배선과; 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 위치한 스위칭소자와; 상기 스위칭소자에 연결된 화소전극과; 상기 데이터배선과 절연되면서 상기 화소영역에 독립적으로 형성되고, 상기 화소전극과는 중첩된 부분없이 그 양끝단이 상기 데이터배선과 중첩되도록 절곡된 형태를 가지며 형성된 제 1 리페어배선과; 상기 데이터배선과 절연되면서 상기 게이트배선과 상기 데이터배선의 교차점을 우회하고 상기 데이터배선과 겹쳐진 양단을 가지고 있고, 상기 게이트배선과 교차하는 부분은 절단된 제 2 리페어배선과; 상기 제 2 리페어배선의 절단부를 연결하도록 절연층을 사이에 두고 겹쳐진 제 3 리페어배선을 포함한다.
상기 제 1 리페어배선과 상기 제 2 리페어배선은 상기 데이터배선을 중심으로 엇갈려 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 액정표시장치 제조방법은 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판상에 가로 방향으로 연장된 게이트배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선을 형성하는 단계와; 상기 데이터배선과 절연되면서 상기 화소영역에 독립적으로 형성되고 그 양끝단이 상기 데이터배선과 중첩되도록 절곡된 제 1 리페어배선을 형성하는 단계와; 상기 데이터배선과 절연되면서 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차점을 우회하고 상기 데이터배선과 겹쳐진 양단을 가지고 있고, 상기 게이트배선과 교차하는 부분은 절단된 제 2 리페어배선을 형성하는 단계와; 상기 제 2 리페어배선의 절단부를 연결하도록 절연층을 사이에 두고 겹쳐진 제 3 리페어배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 스위칭소자를 형성하는 단계와; 상기 스위칭소자와 연결되며 상기 제 1 리페어배선과 중첩된 부분이 없는 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 어레이기판을 수직방향으로 지나가는 데이터배선의 좌우측에 체인(chain)형 리페어배선을 형성하는 방법을 제안하였다. 이때, 상기 체인형 리페어배선은 다양하게 구성될 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.
-- 제 1 실시예 --
본 발명의 제 1 실시예는 상기 체인형 리페어배선을 게이트배선물질과 데이터배선물질로 상기 데이터배선을 중심으로 각각 엇갈리게 형성한 체인형 리페어배선을 이용하여 데이터배선이 단선 되었을 경우, 이를 수리하기 위한 리페어배선의 구성을 제안한다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 일부 화소를 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(111)은 게이트배선(113)과 데이타배선(117)과 상기 게이트배선(113)과 추후에 형성될 데이터배선(117)이 교차하여 정의되는 화소영역(P)으로 구성된다.
이러한 구성을 위한 공정은 먼저, 기판 위에 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr)등의 도전성 금속을 증착하고 패터닝하여 게이트배선(113)과, 상기 게이트배선에서 소정면적으로 일 방향으로 돌출 연장된 게이트전극(115)을 형성한다.
상기 게이트배선(113)과 게이트전극(115)을 형성하는 동시에, 추후에 형성될 데이터배선(117)과 평행하게 상기 화소영역(P)상에 일 방향으로 형성되고, 양 끝단이 추후에 형성될 데이터배선(117)과 겹쳐지도록 꺽여 형성된 역 디귿자 형태의 제 1 리페어배선(119)을 형성한다.
다음으로, 상기 게이트배선(113)과 게이트전극(115)과, 상기 제 1 리페어배선(119)이 형성된 기판(111)의 전면에 실리콘 질화막(SiNX)과 실리콘 산화막(SiO2)등의 무기 절연물질과 경우에 따라서는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(Acryl)과 같은 유기절연물질을 증착하여 제 1 절연층(미도시)을 형성한다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트전극 상부 제 1 절연층 상에 아몰퍼 스 실리콘 등의 반도체물질을 증착하고 아일랜드 형태로 패터닝한 액티브층(121)을 형성한다.
다음으로, 상기 액티브층(121)이 형성된 기판의 전면에 전술한 도전성 금속을 증착하고 패터닝하여 데이터배선(117)과, 상기 데이터배선(117)에서 연장되어 상기 게이트전극(115) 상부로 돌출 형성된 소스전극(123)과, 이와는 소정간격 이격된 드레인전극(125)을 형성한다.
동시에, 상기 단일 화소영역(P)을 지나는 데이터배선(117)에서 연장되어 상기 화소영역(P)으로 돌출 형성되고, 상기 데이터배선(117) 방향과 평행하도록 꺽여 연장되고, 상기 게이트배선을 교차하여 지나 상기 데이터배선(117)으로 다시 꺽여 형성되는 디귿자 형태의 제 2 리페어배선(127)을 동시에 형성한다.
이때, 상기 디귿자 형태의 리페어배선(127)은 상기 게이트배선과 상기 제 1 절연층(미도시)을 사이에 두고 상기 게이트배선(113)과 교차하여 형성된다.
즉 상기 제 2 리페어배선(127)은 상/하의 화소영역(P)에 걸쳐 형성된다.
다음으로, 상기 데이터배선(117)과 디귿자 형태의 제 2 리페어배선(127)이 형성된 기판(111)의 전면에 전술한 절연물질을 증착하여 제 2 절연층을 형성하고 패터닝하여 상기 드레인전극(125) 상부에 드레인 콘택홀(129)을 형성한다.
다음으로, 상기 제 2 절연층 상에 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO)등의 투명도전성금속을 증착하고 패터닝하여, 상기 드레인 콘택홀(129)을 통해 상기 드레인전극(125)과 접촉하고 상기 화소영역(P) 상에 위치하는 화소전극(131)을 형성한다.
도 5는 전술한 도 4a 내지 4b의 공정에 의해 리페어배선이 형성된 액정표시장치용 어레이기판의 일부 평면도이다.
도 5를 참조하여 데이터배선이 단선 되었을 경우, 수리하는 방법을 설명한다.
도시한 바와 같이, 상기 화소영역(P)을 지나는 데이터배선(117)이 단선 되었을 경우, 상기 데이터배선(117)의 단선부(A)를 중심으로 양측과, 상기 역 디귿자형태인 제 1 리페어배선(119)의 양 끝단이 겹쳐지는점(135)(137)을 용접점으로 하여, 레이저와 같은 소정의 가열방법으로 상기 데이터배선(117)과 상기 역 디귿자형인 제 1 리페어배선(119)을 용접한다.
이렇게 되면, 상기 데이터배선(117)의 단선된 부분(A)을 상기 제 1 리페어배선(119)이 대신하게 된다.
상기 도 4b의 구조는 상기 도 5와 같이 데이터배선이 단선(open) 되었을 경우 뿐 아니라, 상기 게이트배선(113)과 데이터배선(117)이 단락(short)되었을 경우에도 수리 가능한 구조이다.
도 6은 상기 게이트배선(113)과 데이터배선(117)의 교차부에서 상기 데이터배선과 게이트배선이 단락 되었을 경우, 이를 수리하는 방법을 설명한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 게이트배선(113)과 데이터배선(117)의 교차지점(139)에서 단락이 발생하였을 경우, 단락된 교차점(139)을 중심으로 양측의 데이터배선을 절단한다. 상기 절단부(B)(C)를 흐르는 신호는 상기 데이터배선(117)에서 연장되어 형성된 디귿자 형태의 제 2 리페어배선(127)으로 대체된다.
이 때, 절단된 부분의 데이터배선에 연결된 화소는 구동되지 않으나, 이는 사람의 육안으로 식별할 수 없는 점결함에 해당함으로 무시 가능하다.
전술한, 상기 제 1 리페어배선(119)과 제 2 리페어배선(127)은 신호지연을 고려하여 형성한 것임으로 길게 형성하지 않았고, 단일화소 단위로 수리할 수 있도록 한 구조이다.
-- 제 2 실시예 --
본 발명의 제 2 실시예는 상기 리페어배선을 조금 다르게 구성한 예이다.
즉, 게이트배선(213)과 교차되고 두 개의 화소영역에 걸쳐 형성되는 디귿자형태의 제 2 리페어배선을 형성할 때, 상기 게이트배선(213)을 교차하는 부분은 상기 데이터배선(217)과 동시에 형성하고, 상기 게이트배선을 교차하지 않는 나머지 부분의 리페어배선은 상기 게이트배선과 동시에 형성하였다.
이하 도 7a 내지 도 7b를 참조로 제 2 실시예에 따른 제조공정을 설명한다.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 공정순서에 의한 평면도이다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 기판(211)은 게이트배선(213)과 데이터배선(217)과 상기 게이트배선과 데이터배선이 교차하여 정의되는 화소영역(P)으로 구성된다.
이러한 구성을 형성하기 위해 먼저, 기판(211) 위에 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr)등의 도전성 금속을 증착하고 패터닝하여 게이트배선(213)과, 상기 게이트배선에서 일 방향으로 소정면적 돌출 연장하여 게이트 전극(215)을 형성한다.
이 때, 추후에 형성될 데이터배선(217)을 중심으로 단일 화소를 지나는 데이터배선(217)의 우측에 상기 데이터배선(217)과 평행하게 일 방향으로 형성되고, 양 끝단이 상기 데이터배선(217)과 겹쳐지도록 꺽여 형성된 역 디귿자 형태의 제 1 리페어배선(219)을 형성한다.
동시에, 후추 형성될 데이터 배선(217)의 좌측에 평면적으로 상기 게이트배선(213)을 중심으로 절단되고, 상기 데이터배선과 평행한 제 2 리페어배선(227)을 형성한다. 이때, 상기 제 2 리페어배선(227)의 상측과 하측 끝단은 각각 상기 데이터배선(217)방향으로 꺽어져서 상기 제 2 리페어 배선은 실질적으로 디귿자형상을 갖는다.
다음으로, 상기 게이트배선(213)과 게이트전극(215), 제 1 리페어배선(219)과 상기 제 2 리페어배선(227)이 형성된 기판의 전면에 전술한 절연물질을 증착하여 제 1 절연층(미도시)을 형성한다.
도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트전극(215) 상부 제 1 절연층 상에 아몰퍼스 실리콘 등의 반도체물질을 증착하고 아일랜드 형태로 패터닝한 액티브층(221)을 형성한다.
다음으로, 상기 액티브층(221)이 형성된 기판의 전면에 전술한 도전성 금속을 증착하고 패터닝하여 데이터배선(217)과, 데이터배선(217)에서 상기 게이트전극 (215)상부로 돌출 형성된 소스전극(223)과, 이와는 소정간격 이격된 드레인전극(225)을 형성한다.
이 때, 상기 게이트배선(213)을 중심으로, 상기 게이트배선(213)과 교차하여 상기 데이터배선과 평행하고, 상기 게이트배선과 동일층에 형성된 제 2 리페어배선(227)의 절단부에 각각 소정간격 겹쳐진 제 3 리페어배선(229)을 형성한다.
다음으로, 상기 데이터배선(217)과 제 3 리페어배선(229)이 형성된 기판(211)의 전면에 전술한 절연물질을 증착하여 제 2 절연층(미도시)을 형성하고 패터닝하여 상기 드레인전극(225) 상부에 드레인 콘택홀(229)을 형성한다.
다음으로, 상기 제 2 절연층(미도시) 상에 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO)등의 투명 도전성금속을 증착하고 패터닝하여, 상기 드레인 콘택홀(229)을 통해 상기 드레인전극(225)과 접촉하고 상기 화소영역(P) 상에 위치하는 화소전극(231)을 형성한다.
도 8은 전술한 도 7a 내지 7b의 공정에 따라 리페어배선이 형성된 액정표시장치용 어레이기판의 일부 평면도이다.
도 8을 참조하여 데이터배선이 단선 되었을 경우, 수리하는 방법을 설명한다.
도시한 바와 같이, 상기 화소영역(P)을 지나는 데이터배선(217)이 단선 되었을 경우, 상기 데이터배선(217)의 단선부(A)를 중심으로 양측과, 상기 역 디귿자형태인 제 1 리페어배선(219)의 양 끝단이 겹쳐지는 점(235)(237)을 용접점으로 하여, 레이저와 같은 소정의 가열방법으로 상기 단선된 데이터배선(217)과 상기 역 디귿자형인 제 1 리페어배선(219)을 용접한다.
이렇게 되면, 상기 데이터배선(217)의 단선된 부분(A)을 상기 리페어배선(219)이 대신하게 되어 수리가 완료된다.
상기 도 7b의 구조는 데이터배선이 단선(open) 되었을 경우 뿐 아니라, 상기 게이트선(213)과 데이터배선(217)이 단락(short)되었을 경우에도 수리 가능한 구조이다.
도 9는 상기 게이트배선(213)과 데이터배선(217)의 교차점(239)에서 상기 데이터배선(217)과 게이트배선(213)이 단락 되었을 경우, 이를 수리하는 방법을 설명한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 게이트배선(213)과 데이터배선(217)의 교차점(239)에서 단락이 발생하였을 경우, 상기 단락된 교차점(239)을 중심으로 양측(B)(C)의 데이터배선(217)을 절단한다
이 때, 단락되어 절단된 데이터배선을 대체하기 위해 상기 게이트배선(213)중심으로 상/하 방향에 형성된 제 2 리페어배선(227)과 상기 제 3 리페어배선(229)을 이용한다.
먼저, 상기 제 1 절연층(미도시)을 사이에 두고, 상기 제 3 리페어배선(229)의 양측과 상기 제 2 리페어배선(227)의 절단부가 각각 겹쳐진 접점(243)(245)을 용접한다.
따라서, 상기 제 3 리페어배선(229)을 이용하여 상기 제 2 리페어배선(227)의 절단부를 전기적으로 연결한다.
다음으로, 상기 제 2 리페어배선(227)의 각각 꺽여진 양끝단과 상기 데이터 배선(217)이 겹쳐진 접점(241)(247)을 각각 용접한다.
따라서, 상기 단락된 부분의 데이터배선을 흐르는 신호는 상기 용접을 통해 연결된 상기 제 2 리페어배선과 제 3 리페어배선을 통해 흐르게 된다.
이 때, 상기 리페어배선은 신호지연을 고려하여 형성한 것임으로 길게 형성하지 않았고, 단일화소 단위로 수리할 수 있도록 한 구조이다.
따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판은 상기 단일화소 영역 상에 상기 데이터배선을 중심으로 체인형태의 리페어배선을 형성하여 단일 화소단위로 수리가 가능함으로 라인결함이 발생하더라도 신호지연에 대한 걱정없이 어느 위치든 수리가 가능하고, 결과적으로 대면적 액정표시장치용 어레이기판의 수리가 가능하므로 제품의 수율을 향상시키는 효과가 있다.







Claims (8)

  1. 기판과;
    상기 기판상에 가로 방향으로 형성된 게이트배선과;
    상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 데이터배선과;
    상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 형성된 스위칭소자와;
    상기 스위칭소자와 연결되며 상기 화소영역에 형성된 화소전극과;
    상기 화소영역 내에서 상기 데이터배선과 절연되며, 이와 평행하게 상기 화소전극과 중첩됨 없이, 그 양 끝단이 상기 데이터배선과 중첩하도록 절곡 형성된 제 1 리페어배선과;
    상기 데이터배선에서 분기하여 상기 게이트배선과 상기 데이터배선의 교차점을 우회하여 다시 상기 데이터배선과 만나도록 형성된 제 2 리페어배선
    을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 리페어배선과 상기 제 2 리페어배선은 상기 데이터배선을 중심으로 엇갈려 배치된 액정표시장치용 어레이기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 리페어배선은 상기 게이트배선과 동일물질인 액정표시장치용 어레이기판.
  4. 기판을 준비하는 단계와;
    상기 기판상에 가로 방향으로 게이트배선을 형성하는 단계와;
    상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선을 형성하는 단계와;
    상기 데이터배선과 절연되면서 상기 화소영역에 독립적으로 형성되고, 그 양끝단이 상기 데이터배선과 중첩되도록 절곡된 제 1 리페어배선을 형성하는 단계와;
    상기 데이터배선에서 분기되어 상기 게이트배선과 상기 데이터배선의 교차점을 우회하여 다시 상기 데이터배선과 만나는 제 2 리페어배선을 형성하는 단계와;
    상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 스위칭소자를 형성하는 단계와;
    상기 스위칭소자에 연결되며, 상기 제 1 리페어배선과 중첩되는 부분이 없는 화소전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  5. 기판과;
    상기 기판상에 가로 방향으로 형성된 게이트배선과;
    상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선과;
    상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 위치한 스위칭소자와;
    상기 스위칭소자에 연결된 화소전극과;
    상기 데이터배선과 절연되면서 상기 화소영역에 독립적으로 형성되고, 상기 화소전극과는 중첩된 부분없이 그 양끝단이 상기 데이터배선과 중첩되도록 절곡된 형태를 가지며 형성된 제 1 리페어배선과;
    상기 데이터배선과 절연되면서 상기 게이트배선과 상기 데이터배선의 교차점을 우회하고 상기 데이터배선과 겹쳐진 양단을 가지고 있고, 상기 게이트배선과 교차하는 부분은 절단된 제 2 리페어배선과;
    상기 제 2 리페어배선의 절단부를 연결하도록 절연층을 사이에 두고 겹쳐진 제 3 리페어배선
    을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 리페어배선과 상기 제 2 리페어배선은 상기 데이터배선을 중심으로 엇갈려 배치된 액정표시장치용 어레이기판.
  7. 기판을 준비하는 단계와;
    상기 기판상에 가로 방향으로 연장된 게이트배선을 형성하는 단계와;
    상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선을 형성하는 단계와;
    상기 데이터배선과 절연되면서 상기 화소영역에 독립적으로 형성되고 그 양끝단이 상기 데이터배선과 중첩되도록 절곡된 제 1 리페어배선을 형성하는 단계와;
    상기 데이터배선과 절연되면서 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차점을 우회하고 상기 데이터배선과 겹쳐진 양단을 가지고 있고, 상기 게이트배선과 교차하는 부분은 절단된 제 2 리페어배선을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 리페어배선의 절단부를 연결하도록 절연층을 사이에 두고 겹쳐진 제 3 리페어배선을 형성하는 단계와;
    상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 스위칭소자를 형성하는 단계와;
    상기 스위칭소자와 연결되며 상기 제 1 리페어배선과 중첩된 부분이 없는 화소전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
  8. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 리페어배선은 상기 화소전극과 중첩된 부분이 없이 형성된 것이 특징인 액정표시장치용 어레이기판.
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