KR100606440B1 - 단선방지층을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 IPS모드 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 데이터라인의 단선불량을 개선하는 IPS모드 액정표시장치 및 그 제조방법에 관하 것이다. 본 발명의 액정표시장치는 스토리지라인과 데이터라인의 교차영역에 반도체층으로 구성되는 단선방지층을 더 형성하여 데이터라인 형성공정에서 잉여식각액에 의해 데이터단선불량이 발생하는 개선한다.
IPS,회전계모드, 단선방지층, 반도체층

Description

단선방지층을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE INCLUDING CUT PREVENTING LAYER AND FABRICATION METHOD THEREOF}
도 1a,1b는 일반적인 횡전계 모드 액정표시장치의 동작을 나타내는 모식도.
도 2a는 멀티도메인을 포함하는 IPS모드 액정표시장치의 단위화소를 나타내는 평면도.
도 2b는 상기 도 2a의 액정표시장치의 단면도.
도 2c는 상기 도 2a의 절단선 II-II'을 통해본 단면도.
도 3은 본 발명의 멀티도메인 IPS모드 액정표시장치의 단위화소를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 도 3의 절단선 III-III'를 통해 본 단면도.
도 5a~5d는 본 발명의 제조공정을 나타내는 수순도.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****
301:게이트라인 303:데이터라인
308:공통전극라인 305:공통전극
307:화소전극 309:스토리지라인
310:단선방지층 316:게이트전극
318,319:소스 드레인전극 317: 반도체층
315:박막트랜지스터
본 발명은 횡전계모드 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 횡전계모드 액정표시장치의 제조공정 중 데이터라인의 단선을 방지하는 회전계모드 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.
이러한 액정표시소자는 액정분자의 배열에 따라 다양한 표시모드가 존재하지만, 현재에는 흑백표시가 용이하고 응답속도가 빠르며 구동전압이 낮다는 장점때문에 주로 TN모드의 액정표시소자가 사용되고 있다. 이러한 TN모드 액정표시소자에서는 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직으로 배향된다. 따라서, 액정분자의 굴절율 이방성(refractive anisotropy)에 의해 전압의 인가시 시야각이 좁아진다는 문제가 있었다.
이러한 시야각문제를 해결하기 위해, 근래 광시야각특성(wide viewing angle characteristic)을 갖는 각종 모드의 액정표시소자가 제안되고 있지만, 그 중에서도 횡전계모드(In Plane Switching Mode)의 액정표시소자가 실제 양산에 적용되어 생산되고 있다. 상기 IPS모드 액정표시소자는 전압을 인가했을 때 평면상의 횡전계를 형성하여 액정분자를 평면상으로 배향함으로써 시야각특성을 향상시킨 것으로, 도 1(a) 및 도 1(b)에 그 기본적인 개념이 도시되어 있다.
도 1(a)에 도시된 바와 같이, IPS모드 액정표시소자에서는 액정패널(1) 상에 공통전극(5) 및 화소전극(7)이 실질적으로 평행하게 배열되어 있고, 패널(1) 위에 형성되는 배향막의 러빙방향은 상기 공통전극(5)과 화소전극(7)과 일정한 각도로 형성된다. 따라서, 화소전극(7)이 전압이 인가되지 않는 경우 액정분자(42)는 러빙방향을 따라 배열되어 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 일정한 각도로 배향된다.
상기 공통전극(5)과 화소전극(7)에 전압이 인가되면, 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에 패널(1)의 표면과 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하여, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 액정분자(42)가 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 수직방향으로 배향된다.
다시 말해서, 전압이 인가되는 경우 액정분자(42)는 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되며, 그 결과 액정분자(42)의 굴절률 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 된다.
그런데, 상기와 같은 IPS모드 액정표시장치에서는 시야각방향에 따라 색상이 변하는 문제가 있었다. 도면에는 도시하지 않았지만, 공통전극(5)과 화소전극(7)은 액정표시소자의 제1기판(박막트랜지스터가 형성되는 TFT기판)에 형성되어 있으므로, 전압이 인가된 경우 상기 제1기판 근처의 액정분자(42a)는 횡전계에 의해 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 수직하게 배향되는 반면, 제2기판(컬러필터가 형성되는 컬러필터기판) 근처의 액정분자(42b)는 공통전극(5)과 화소전극(7)과 일정 각도로 배향된다. 즉, 제1기판에서 제2기판으로 액정분자(42a,42b)가 트위스트(twist)되는 것이다. 이때, 액정분자(42)는 특정방향으로 트위스트되므로, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 X,Y의 시야각방향에서 색변환이 발생하여 화질이 저하된다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같은 구조의 IPS모드 액정표시소자가 제안되고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 이 구조의 IPS모드 액정표시소자에서는 데이터라인(3)이 게이트라인(2)과 수직으로 배열되는 것이 아니고 일정한 각도로 배열된다. 또한, 상기 게이트라인(2)과 데이터라인(3)에 의해 정의되는 화소내에 배열되어 횡전계를 형성하는 공통전극(5)과 화소전극(7) 역시 게이트라인(2)과 일정한 각도로, 즉 데이터라인(3)과 평행하게 배열된다. 화소내에는 상기 공통전극(5)이 접속되는 공통라인(8) 및 상기 화소전극(7)의 일부와 오버랩되어 커패시터를 형성하는 스토리지 커패시터 라인(9) 형성되어 축적용량(storage capacitance)을 형성한다.
상기 화소내의 게이트라인(2)과 데이터라인(3)이 교차하는 영역에는 게이트전극(16), 반도체층(17), 소스전극(18) 및 드레인전극(19)으로 이루어진 박막트랜지스터(15)가 배치되어, 외부로부터 입력되는 신호를 화소전극(7)에 인가하며, 상기 신호가 인가됨에 따라 액정층에는 횡전계가 생성되는 것이다. 액정분자는 상기 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되므로, 액정분자의 굴절율 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 2a에 도시된 바와 같이, 단위화소는 상기 스토리지라인(9)에 의해 상하로 대칭되게 분리되는데, 상기 분리되며 대칭인 서브 단위화소(20a,20b)내의 액정은 전계가 인가될 때 서로 반대 방향으로 트위스트되어 시야각이 보상되므로, 색변환이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기한 구조의 종래 IPS모드 액정표시소자를 도 2(b)의 단면도를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2(b)에 도시된 바와 같이, 제1기판(200) 위에는 게이트전극(16)과 스토리지라인(9)이 형성되어 있으며, 상기 제1기판(200) 전체에 걸쳐 게이트절연층(30a)이 적층되어 있다. 상기 게이트절연층(30a) 위에는 반도체층(40)이 형성되어 있으며, 그 위에 소스전극(18) 및 드레인전극(19)이 형성되어 있으며 상기 소스 전극과 연결되는 데이터라인(3)이 상기 스토리지라인(9)상에 일부 겹치면서 형성된다. 또한, 상기 제1기판(200) 전체에 걸쳐 보호층(passivation layer;30b)이 형성되어 있다.
또한, 상기 보호층(30b)상에는 액정에 횡전계를 발생시키는 화소전극(7)과 공통전극(5)이 쌍을 이루며 서로 평행하게 형성되어 있다. 그러므로 상기 화소전극(7)과 공통전극(5)사이에 형성되는 횡전계에 의해 액정에 수평으로 전계가 인가된다.
한편, 제2기판(210)에는 블랙매트릭스(31)와 컬러필터층(32)이 형성되어 있 다. 상기 블랙매트릭스(31)는 액정분자가 동작하지 않는 영역으로 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도면에 도시한 바와 같이 박막트랜지스터(15) 영역 및 화소와 화소 사이(즉, 게이트라인 및 데이터라인 영역)에 주로 형성된다. 컬러필터층(32)은 R(Red), B(Blue), G(Green)로 구성되어 실제 컬러를 구현하기 위한 것이다.
상기 제1기판(200) 및 제2기판(210) 사이에는 액정층(50)이 형성되어 액정패널(1)이 완성된다.
상기 구조의 IPS모드 액정표시소자에서는 데이터라인(3), 공통전극(5) 및 화소전극(7)이 게이트라인(2)과 일정한 각도로 배열되어 있다. 이때, 단위화소를 형성하는 서브 단위화소들(20a,20b),특히, 상하의 인접하는 서브 단위화소들에 존재하는 액정은 서로 다른 방향으로 대칭되게 배향되므로 화소전극(7)과 공통전극(5)에 전계가 인가되면 서로 대칭이면서 다른 방향으로 트위스트된다. 상기 구조는 각 화소별로 주 시야각을 보상하여 색변환을 방지하는 장점이 있다.
그런데, 도 2a에 도시 된 바와 같이, 상기 IPS모드 액정표시소자는 스토리지 라인(9)이 단위화소의 중앙에 형성되어 있어 제조공정에서 몇가지 문제를 발생시킨다.
이하, 도 2c를 참조하여 그 문제점을 살펴본다.
도 2c는 도 2a중 스토리지라인(9)과 데이터라인(3)이 서로 교차하는 II-II'선을 절단선으로 하여 본 액정표시소자의 단면도인데, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(200)상에 스토리지라인(9)이 형성되며 상기 스토리지라인(9)상에 게이트 절연층(30a)이 형성되며 상기 게이트절연층(30a)상에 데이터라인(3)이 형성된다.
그런데, 통상 금속층으로 구성되는 상기 데이터라인(3)은 실리콘산화막으로 구성되는 게이트절연층(30a)과 접합능력이 약해 서로 분리되는 경우가 발생한다.
상기 게이트절연층(30a)과 데이터라인(3)이 서로 분리될 경우, 데이터라인을 패터닝하기 위하여 습식각할 때, 식각액이 데이터라인(3)과 게이트절연층(30a)의 분리된 틈새로 주입되어 데이터라인(3)을 단선시키는 불량을 발생시킨다. 데이터라인(3)의 단선은 단선된 데이터라인으로 부터 신호를 인가받는 단위화소 전체에 불량을 발생시켜 선결함을 일으킨다.
특히 상기 단선 불량은 스토리지라인에 의해 단차가 형성된 영역에서 주로 발생하는 데, 그 이유는 데이터라인의 습식각시 식각액이 담겨진 욕조에서 시료를 꺼낼 때 단차를 이루는 스토리지라인을 따라 잔존하는 식각액이 흘러 데이터라인의 단선을 유발시키는 것으로 알려져 있다.
그러므로 본 발명은 상기에서 살핀 바와 같이, 스토리지라인을 단위화소에 포함하는 IPS모드 액정표시소자를 제조함에 있어, 데이터라인의 패턴시 식각액에 의해 데이터라인에 단선이 발생하여 선결함(line defect)이 발행하는 것을 개선하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 이루기 위하여 본 발명의 횡전계 모드 액정표시장치는 복수의 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 단위화소; 상기 단위화소내에 형성되는 스토리지라인; 상기 단위화소내에 배치되는 스위칭소자; 상기 데이터라인과 스토리지라인의 교차부에 형성되는 단선방지층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 횡전계 모드 액정표시소자의 구조를 살펴본다.
도 3에 도시 된 바와 같이, 본 발명의 횡전계 모드 액정표시소자는 기판(미도시)상에 복수의 게이트라인(302)이 서로 평행하게 배열되며, 상기 게이트라인(302)과 교차하는 복수의 데이터라인(303)이 형성되어 있다. 상기 데이터라인(303)은 게이트라인(302)과 수직하게 배열되는 것이 아니라 일정한 각도를 유지한 채 게이트라인(302)과 서로 교차하여 형성된다. 상기 게이트라인(302)과 데이터라인(303)의 교차에 의해 단위화소(320)가 정의된다.
데이터라인(303)이 게이트라인(302)과 수직하게 교차하지 않고 일정한 각도를 유지하는 것은 단위화소(320)내에 배치되는 액정에 일정한 각도를 유지한 채 횡전계를 발생시키기 위한 것으로, 액정의 배열과 일정한 각도를 유지하는 횡전계에 의해 액정은 각 단위화소(320)내에서 서로 다른 트위스트 방향을 형성할 수 있어 주시야각의 상보작용에 의해 색변환을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 횡전계 모드 액정표시장치는 게이트라인(302)과 서로 평행하게 배열되는 복수의 공통전극라인(308)이 형성되어 있고 상기 공통전극라인(308)으로 부터 분기하는 다수의 공통전극(305)이 단위화소(320)의 중심을 향해 상기 데이터라인(303)과 평행하게 형성되어 있다.
또한 단위화소(320)내에는 상기 공통전극(305)과 함께 액정에 횡전계를 발생 시키는 화소전극(307)이 상기 공통전극(305)과 평행하게 복수개 형성된다. 상기 화소전극(307)은 상기 공통전극(305)과 평행하므로 데이터라인(305)과도 평행하게 배열된다.
상기 단위화소(320)내에 형성되는 복수의 화소전극(307)은 상기 공통전극(305)과 서로 평행하게 배열되면서 동일층상에 형성된다. 도면에는 도시되지 않았지만 상기 화소전극(307) 및 공통전극(305)은 절연층을 개재한 채, 상기 데이터라인(303)과 서로 절연되어 있다.
한편, 상기 단위화소(320)내에는 상기 게이트라인(302)과 서로 평행하게 배열되는 스토리지라인(309)이 형성되는데, 상기 스토리지라인(309)은 상기 단위화소(320)를 등분할 하도록 단위화소(320)의 중앙을 가로질러 형성된다. 그러므로 상기 스토리지라인(309)은 상기 데이터라인(303)과 교차 영역이 존재하게 된다. 상기 스토리지라인(309)은 게이트라인(302)과 평행하게 형성되면서도 동일 물질로 기판 위에 형성되어 있다. 즉, 상기 게이트라인(302)과 스토리지라인(309)은 동일층상에 형성되어 있다.
상기 스토리지라인(309)은 상기 데이터라인(303)과의 교차영역에서 단선방지층(310)을 개재한 채 상기 데이터라인(303)과 교차하고 있다. 즉, 스토리지라인(309)과 데이터라인(303)의 교차영역에서 상기 스토리지라인(309)위에 단선방지층(310)이 형성되고 상기 단선방지층(310)위에 데이터라인(309)이 형성된다.
상기 단선방지층(310)은 데이터라인(309)을 구성하는 금속층과 접착특성이 우수한 물질을 사용할 수 있으며, 본 실시 예에서는 데이터라인(309)을 금속층으로 사용할 경우, 금속층과 접착특성이 우수한 반도체층을 단선방지층(310)으로 사용한다. 상기 단선방지층(310)으로 반도체층을 사용하므로써 상기 단선방지층(310)을 형성하기 위한 별도의 공정없이 액정표시소자의 스위칭소자로 사용되는 박막트랜지스터를 형성하는 공정에서 상기 단선방지층(310)을 동시에 형성할 수 있다.
한편, 상기 스토리지라인(309)은 단위화소의 중앙을 가로질러 형성되기 때문에 상기 단위화소(320)는 스토리지라인(309)을 기준으로 서로 대칭을 이룬다. 즉, 상기 단위화소(320)는 상기 스토리지라인(309)을 기준으로 상하의 서브 단위화소(320a,320b)로 나뉘어지며, 단위화소의 중앙을 향하는 공통전극(305) 또한 상기 스토리지라인(309)을 중심으로 서로 대칭을 이룬다.
상기 단위화소(320)내에 형성되는 화소전극(307)은 단위화소의 중앙에 가로질러 형성되는 상기 스토리지라인(309)과 단위화소의 중앙에서 오버랩되게 구성되는 데, 상기 오버랩되는 영역은 상기 화소전극(307)과 스토리지라인(309) 및 그 사이에 개재되는 절연층에 의해 스토리지 커패시터(320)를 형성하게 된다. 또한, 상기 화소전극(307)은 단위화소내에서 복수개 형성되는 데, 단위화소내에 형성되는 단위화소들은 모두 일체로 구성되며 상기 스토리지라인(309)을 기준으로 대칭형으로 상기 단위화소내에 형성된다. 한편, 상기 화소전극(307)은 일단이 상기 단위화소(320)내에 형성되는 스위칭소자와 연결되어 있다.
본 실시 예에서 상기 스위칭소자로는 상기 게이트라인(302)으로부터 분기하는 게이트전극(316)과, 채널로 적용되는 반도체층(317)과, 상기 반도체층(317)과 연결되며 상기 데이터라인(303)에서 분기하는 소스 전극(318)과 데이터 신호를 화소전극(307)에 전달하는 드레인전극(319)을 구비하는 박막트랜지스터를 사용한다.
한편, 상기 공통전극(305)과 화소전극(307)은 상기 데이터라인(303)과 평행하면서 서로 평행하게 단위화소내에 배열되는데, 상기 공통전극(305)과 화소전극(307)에 전계가 인가되면, 단위화소내에 배열되는 액정이 전계방향에 따라 배열하게 된다. 본 실시 예에서 데이터라인(303)이 게이트라인과 설정된 각도를 이루며 형성되고 스토리지라인을 중심으로 서로 대칭으로 구성되기 때문에 하나의 단위화소내에서 서로 다른 액정배열 방향을 가지는 2개의 도메인이 형성된다.
도메인은 동일한 배열방향을 가지는 액정의 집합을 나타내는 것으로 본 실시 예에서는 하나의 단위화소에 2개의 도메인이 형성된다. 각 도메인은 서브 단위화소를 이루며 하나의 단위화소를 구성하는 2개의 도메인은 액정에 전계가 인가되었을 때, 대칭을 이루는 액정의 배열을 가진다. 그러므로 단위화소내의 2개의 도메인내의 액정은 서로 편향된 배열을 하므로 액정이 일방향으로만 배향될 경우 나타나는 색변환의 문제를 보완할 수 있다.
한편, 본 발명은 IPS모드 액정표시장치를 제조하는 공정중 데이터 라인을 형성하는 단계에서 데이터 라인이 단선되어 선결함이 발생하는 것을 일 목적으로 한다.
도 4를 참조하여 데이터 라인의 형성과정을 잠시 살펴보면, 기판(300)상에 게이트절연층(501)이 형성된 다음, 금속 등으로 구성되는 도전 막을 기판 전체면에 스퍼터링하여 증착한다. 상기 도전막을 형성한 다음, 데이터라인 패턴을 포함하는 마스크 적용하여 포토리소그래피 공정을 진행한다. 포토리소그래피 공정은 감광막 도포공정, 노광공정, 현상공정, 식각공정 및 세정공정단계를 포함하는데, 데이터라인을 구성하는 도전층의 패터닝은 통상 습식각을 이용하여 이루어진다.
습식각 공정은 현상이 완성된 감광막 패턴을 식각의 마스크로 적용하여 식각액을 분사방식으로 제공하는 식각공정을 포함하는데, 식각이 끝난 후 식각액이 기판에 잔존하여 과잉식각을 발생시키는 문제가 있다. 특히, 상기 분사된 식각액은 단차가 형성된 패턴부를 따라 흐르는 경향이 있는데, 본 발명과 같이, 단위화소의 중앙에 스토리지라인을 형성할 경우, 상기 스토리지라인이 단위화소내의 다른 영역에 비해 단차를 형성하기 때문에 상기 스토리지라인을 따라 식각액이 흘러 데이터라인을 과도식각시켜 단선을 발생시킨다.
특히, 데이터라인과 게이트절연층사이에 접합력이 약하여 서로 분리될 경우, 상기 식각액은 서로 분리된 데이터라인과 게이트절연층사이를 침투하여 데이터라인의 단선을 촉발시킨다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 개선하기 위하여 스토리지라인과 데이터라인의 교차영역에 데이터라인과 접합특성이 우수한 반도체층을 더 형성하여 데이터라인과 게이트절연층의 분리를 방지하고 식각액에 의한 데이터라인의 단선도 방지하고자 한다.
도 4를 참조하여 단선방지층(310)이 형성되는 스토리지라인(309)과 데이터라인(303)의 교차영역의 단면구조를 살펴본다.
도 4에 도시 된 바와 같이, 기판(300)상에 스토리지라인(309)이 형성되며, 상기 스토리지라인(309)상에 게이트절연층(501)이 형성된다.
또한, 상기 스토리지라인(309)과 데이터라인(303)의 교차영역에 단선방지층(310)이 형성된다. 상기 단선방지층(310)은 별도의 공정없이 형성하기 위하여 반도체층으로 구성될 수 있다. 그러나 상기 단선방지층(310)은 그 위에 형성되는 데이터라인과의 접합력을 강화하여 데이터라인의 단선을 방지하기 위한 것으로 임의의 재료를 사용할 수 있다.
또한 상기 단선방지층(310)위에는 데이터라인(303)이 상기 스토리지라인(309)과 교차하면서 형성되어 있다.
그러므로 스토리지라인(309)과 데이터라인(303)의 교차영역에는 스토리지라인-게이트절연층-단선방지층-데이터라인의 순으로 적층된 구조를 하게 된다.
한편, 상기 단선방지층(310)은 개구율 측면에서 우수하도록 데이터라인(303)보다 그 폭이 작게 형성되어 데이터라인에 의해 완전히 가려지게 형성될 수 있다. 그러나 단선방지층(310)의 폭이 데이터라인(310)의 폭보다 크게 구성할 수 없는 것은 아니다.
상기와 같이, 데이터라인(303)과 스토리지라인(309)의 교차영역에 단선방지층(310)을 형성함으로써 데이터라인 형성공정에서 스토리지라인(309)의 단차를 타고 흐르는 식각액을 차단하고 데이터라인의 단선을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 절단선으로 하여 도시한 단면도인 도 5a~5d를 참조하여 단선방지층을 포함하는 본 발명의 액정표시소자 제조방법을 살펴본다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 기판(300)상에 게이트전극(316)과 스토리지라인(309)을 형성한다. 상기 게이트전극(316)과 스토리지라인(309)은 금속층으로 구성될 수 있으며 알루미늄 및 몰리브덴의 이중금속층을 사용할 수 도 있다. 상기 게이트전극(316)및 스토리지라인(309)은 스퍼터링방법에 의해 형성되는 금속박막층을 포토리소그래피공정을 통해 형성할 수 있다.
이어서, 도 5b에 도시 된 바와 같이, 상기 게이트전극(316)및 스토리지라인(309)위에 게이트절연층(501)을 플라즈마화학기상증착방법(PECVD)등에 의해 형성한다. 상기 게이트절연층(501)은 스토리지라인(309)및 게이트전극(316)이 형성된 영역에서는 일정한 단차를 형성하면서 증착된다.
이어서, 상기 게이트절연층(501) 상에 반도체층(317)을 형성한다. 상기 반도체층(317)은 단위화소의 스위칭소자의 액티브층으로 사용되기 위한 것인데, 본 발명에서는 상기 반도체층을 패터닝하는 과정에서 상기 스토리지라인(309)상에도 상기 반도체층 패턴을 형성하여 단선방지층(310)으로 사용한다. 즉, 상기 단선방지층(310) 스위칭소자의 반도체층을 형성하는 단계에서 동시에 형성된다. 그러므로 상기 단선방지층(310)을 형성하기 위한 별도의 공정 없이 쉽게 형성할 수 있다.
상기 액티브층(316)및 단선방지층(310)을 형성하는 공정을 더 자세히 살펴보면, 게이트절연층(501)상에 PECVD방법에 의해 반도체층을 증착하고 상기 반도체층상에 감광막을 도포한 다음, 상기 액티브층 패턴과 단선방지층 패턴을 포함하는 마스크를 적용하여 노광공정, 현상공정, 및 식각공정을 진행하여 액티브층(317)과 단선방지층(310)을 형성한다.
이어서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 결과물에 도전층을 형성한 다음, 포토리소그래피 공정을 진행하여 소스(318),드레인전극(319) 및 데이터라인(303)을 형성한다.
이때, 상기 데이터라인(303)은 상기 스토리지라인(309)과의 교차영역에서 단선방지층(310)의 상부를 지나면서 형성된다. 그러므로 상기 데이터라인(303)은 상기 단선방지층(310)과 접합한다.
다음으로, 도 5d에 되시된 바와 같이, 상기 결과물에 제 2 절연층(502)을 형성하고, 제 2 절연층(502)위에 서로 평행하게 배열되는 다수의 화소전극(307)과 공통전극(305)을 형성한다. 상기 화소전극(307)과 공통전극(305)은 투명전극으로 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide, ITO)층으로 구성될 수 있다.
또한 상기 결과물 상에는 배향막(미도시)및 액정층(미도시)이 형성되어 액정표시장치를 구성한다.
본 발명은 단위화소를 등분할 하는 스토리지라인을 포함하는 IPS모드 액정표시장치 형성공정 중 데이터라인 형성공정에서 데이터라인이 잉여 식각에게 의해 단선이 발생하는 문제를 개선하기 위하여 데이터라인과 스토리지라인 사이에 반도체층의 단선방지층을 형성하여 데이터라인의 단선불량을 개선한다. 그러므로 별도의 공정 추가 없이도 효과적으로 데이터라인의 단선불량을 개선하며 액정표시장치의 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 단위화소;
    상기 단위화소내에 형성되며 상기 게이트라인과 수평을 이루는 스토리지라인;
    상기 단위화소내에 배치되는 스위칭소자;
    상기 단위화소내에 실질적으로 평행하게 배치되어 전계를 형성하는 적어도 한쌍의 전극;
    상기 데이터라인과 스토리지라인의 교차부에 형성되는 데이터라인 단선방지층을 구비하는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스토리지라인은 상기 단위화소를 상하로 대칭이 되로록 등분할하며 상기 데이터라인과 설정된 각을 이루며 교차하는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 단선방지층의 폭은 상기 데이터라인의 폭보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 한쌍의 전극은 횡전계를 발생시켜 액정을 구동하는 화소전극과 공통전극인 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 화소전극과 공통전극은 동일층상에 형성되며 투명전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 단선방지층은 상기 스위칭소자의 액티브층을 형성하는 반도체층과 동일한 반도체층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시장치.
  7. 기판 상에 게이트라인 및 상기 게이트라인과 평행한 스토리지라인을 형성하는 단계;
    상기 게이트라인 및 스토리지라인 상에 제 1절연층을 형성하는 단계;
    상기 제 1절연층 상에 액티브층 및 단선방지층을 형성하는 단계;
    상기 액티브층과 연결되는 소스 및 드레인전극과 상기 단선방지층상에 형성되는 데이터라인을 형성하는 단계;
    상기 소스및 드레인전극과 단선방지층상에 제 2 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 절연층상에 상기 데이터라인과 평행한 화소전극과 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시장치 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 단선방지층을 형성하는 단계는
    상기 제 1 절연층상에 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 반도체층상에 감광막을 형성하는 단계;
    상기 게이트라인에서 분기되는 게이트전극 상부에 액티브층이 형성되고 상기 스토리지라인 및 데이터라인의 교차영역에 데이터라인 단선방지층이 형성되도록 상기 반도체층을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 IPS 모드 액정표시장치 제조방법.
  9. 복수개의 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 단위화소전극과 상기 단위화소전극 내에 형성되는 스토리지라인을 포함하는 액정표시장치에 있어서,
    상기 스토리지라인과 데이터라인의 교차영역에 식각액으로부터 상기 데이터라인을 보호하는 데어터라인 단선방지층이 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 데이터라인 단선방지층은 상기 액정표시장치의 스위칭소자를 구성하는 반도체층과 동일한 반도체층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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