KR100777596B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고정세/고해상도에 따라 한정된 패드폭에 더 많은 배선을 할 수 있도록 한 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 기판 상에 형성된 액정셀들과; 상기 액정셀들과 접속된 구동배선들과; 상기 구동배선들에 수직한 상기 기판의 에지라인을 기준으로 상기 구동배선들로부터 경사지게 신장된 패드배선들과; 상기 패드배선들과 나란한 방향으로 상기 패드배선 각각에 연결되어 외부로부터의 구동신호를 상기 패드배선들에 공급하기 위한 패드들을 구비한다.
본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 제조방법은 서로 연결되어질 화소들의 위치를 고려하여 패드의 방향을 기울어지도록 설계함으로써 패드 사이의 간격을 넓힐 수 있어 고정세 모델에서의 패드배선이 용이하며, 액정마진을 줄일 수 있으므로 패널의 크기를 감소시킨다. 또한 패드와 화소들 사이의 라인 저항을 균일하게 할 수 있는 장점이 있다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display and Method of Fabricating the same}
도 1은 종래의 박막 트랜지스터의 패널의 패드구조를 나타내는 도면.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타내는 단면도.
도 3는 본 발명의 박막 트랜지스터의 패널의 패드구조를 나타내는 도면.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 투명기판 2, 32 : 화소들
4, 34 : 패드 5 : 소오스전극
6, 36 : 패널엣지 7 : 드레인전극
8, 38 : 패드배선 9 : 게이트 절연막
14 : 게이트패드전극 15 : 활성층
17 : 오믹접촉층 19a, 19b, 19c : 접촉홀
21 : 보호층 23 : 화소전극
24 : 데이터패드전극
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 고정세/고해상도에 따라 한정된 패드폭에 더 많은 배선을 할 수 있도록 한 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 들어 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징과 함께 액정 재료의 개량 및 미세화소 가공기술의 개발에 의해 화질이 가속도적으로 개선되고 있으며, 또한 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다. 액정표시장치의 응용범위를 살펴보면, 노트북 컴퓨터, 사무자동화 기기, 오디오/비디오기기 등으로 이용되고 있다. 특히, 스위치 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor ; 이하 "TFT"라 함)가 이용되는 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 동적인 이미지를 표시하기에 적합하다.
액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 화소들이 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차부들 각각에 배열된 화소 매트릭스(Picture Element Matrix)에 텔레비전 신호와 같은 비디오 신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 화소들 각각은 데이터 라인으로부터의 데이터 신호의 전압레벨에 따라 투과 광량을 조절하는 액정셀을 포함한다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차부에 설치되어 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 응답하여 액정셀 쪽으로 전송될 데이터 신호를 절환하게 된다.
화소 매트릭스에 화상 신호를 공급하기 위하여 도 1과 같이 화소들과 패드사이를 연결하는 패드배선이 형성된다.
도 1을 참조하면, 일반적인 액정표시장치는 화소(2)들과 각각의 화소(2)들에 연결되어질 패드(4)와 화소(2)들과 패드(4) 사이를 연결하는 패드배선(8)을 구비한다.
화소(2)들은 해당 패드(4)로부터 공급된 데이터 영상신호의 전압레벨에 따라 영상을 표시하게 된다.
패드(4)는 화소(2)들을 구동하기 위한 신호들을 공급하기 위한 전극패드들이 형성된다 하여, 통상 "패드 마진(Pad Margin)"이라 불린다. 이러한 패드(4)는 도시하지 않은 드라이브 IC 칩들과 화소(2)들을 연결하기 위해 수직한 방향으로 패널엣지(6)에 일괄적으로 배치하여 형성된다.
패드배선(8)들은 드라이브 IC로부터 패드(4)를 통해 공급된 신호들을 해당하는 화소(2)들에 공급하기 위하여 패드(4)와 해당하는 화소(2)들의 위치에 따라 기울어져 형성된다. 이러한, 패드배선(8)은 화소(2)들을 구동하기 위한 신호들을 공급하기 위한 패드배선(8)들이 형성된다 하여, 통상 "액정 마진"이라 불린다.
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패드(4)가 패널엣지(6)에 수직한 방향으로 일괄적으로 형성되어 있기 때문에 패드(4)와 각각의 화소(2)들을 연결하는 패드배선(8)에 있어서, 패드배선(8)과 패드배선(8) 사이에 의한 라인저항이 불균일하여 패드(4)와 화소(2)들간의 저항이 달라져 액정패널의 화질차이를 유발하게 된다.
또한, 화소(2)들과, 패드(4)들 및 패드배선(8)들은 고정세/고해상도의 모델인 울트라 익스텐디드 그랙픽스 어레이(Ultra eXended Graphics Array)(1620 ×1200)에 적용할 경우 한정된 패드폭(Pad Width)에 패드배선시 더 많은 화소(2)들에 대해 배선을 해야 하므로 더 많은 공간이 필요하게 되어 패널크기의 증가가 불가피해진다.
따라서, 본 발명은 한정된 패드폭에 대해 더 많은 배선을 할 수 있도록 한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는 기판 상에 형성된 액정셀들과; 상기 액정셀들과 접속된 구동배선들과; 상기 구동배선들에 수직한 상기 기판의 에지라인을 기준으로 상기 구동배선들로부터 경사지게 신장된 패드배선들과; 상기 패드배선들과 나란한 방향으로 상기 패드배선들 각각에 연결되어 외부로부터의 구동신호를 상기 패드배선들에 공급하기 위한 패드들을 구비한다.
상기 구동배선들은 게이트 라인들 및 데이터 라인들을 포함한다.
상기 패드들은 연결되어질 상기 액정셀들의 위치에 따라 상기 기판 에지라인을 기준으로 경사지게 형성된다.
본 발명에 따라 기판 상에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치되는 액정표시장치의 제조방법은, 상기 액정셀들과 접속된 구동배선들을 형성하는 단계와; 상기 구동배선들에 수직한 상기 기판의 에지라인을 기준으로 상기 구동배선들로부터 경사지게 신장된 패드배선들을 형성하는 단계와; 상기 패드배선들과 나란한 방향으로 상기 패드배선들 각각에 연결된 패드들을 형성하는 단계와; 상기 패드배선들과 상기 패드들을 덮도록 상기 기판 상에 절연막을 형성하는 단계와; 상기 패드들이 노출되도록 상기 절연막 상에 접촉홀을 형성하는 단계와; 상기 접촉홀을 통해 상기 패드에 접속되도록 상기 절연막 상에 전극패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
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이하, 도 2a 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 투명기판(1) 상에 스퍼터링(sputtering) 등의 방법으로 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 등을 증착하여 금속박막을 형성한다. 그리고, 금속박막을 습식방법을 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 패터닝하여 투명기판(1) 상에 게이트전극(3)과 게이트패드전극(14)을 형성한다.
도 2b를 참조하면, 투명기판(1) 상에 게이트패드전극(14) 및 게이트전극(3)을 덮도록 게이트절연막(9), 활성층(15) 및 오믹접촉층(17)을 화학기상증착방법(Chemical Vapor Deposition : 이하 "CVD"라 함)으로 순차적으로 형성한다.
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상기에서 게이트절연막(9)은 질화실리콘 또는 산화실리콘 등의 절연물질을 증착하여 형성되고, 활성층(15)은 불순물이 도핑되지 않은 비정질실리콘 또는 다결정실리콘으로 형성된다. 또한, 오믹접촉층(17)은 N형 또는 P형의 불순물이 고농도로 도핑된 비정질실리콘 또는 다결정실리콘으로 형성된다.
오믹접촉층(17) 및 활성층(15)이 게이트전극(3)과 대응하는 부분에만 잔류되고 그 외의 부분에는 게이트절연막(9)이 노출되도록 이방식각을 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 패터닝한다.
도 2c를 참조하면, 게이트절연막(9) 상에 몰리브덴(Mo), MoW, MoTa 또는 MoNb 등의 몰리브덴 합금(Mo alloy)을 오믹접촉층(17)을 덮도록 CVD방법 또는 스퍼터링(Sputtering)방법으로 증착한다. 상기에서 증착된 금속 또는 금속합금은 오믹접촉층(17)과 오믹접촉을 이룬다.
그리고, 금속 또는 금속합금을 게이트절연막(9)이 노출되도록 포토리쏘그래피방법으로 패터닝하여 소스 및 드레인전극(5, 7)을 형성한다. 또한, 게이트절연막(9) 상에 데이터패드전극(24)을 형성한다.
상기에서 소스 및 드레인전극(5, 7) 패터닝시 소스 및 드레인전극(5, 7) 사이에 게이트전극(3)과 대응하는 부분의 오믹접촉층(17)도 패터닝되도록 하여 활성층(15)을 노출시킨다. 상기에서 노출된 활성층(15)이 게이트전극(3)과 대응하는 부분은 채널이 된다.
도 2d를 참조하면, 게이트절연막(9) 상에 게이트패드전극(14), 데이터패드전극(24) 및 소스/드레인전극(5, 7)을 덮도록 질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘 등의 무기절연물질 또는 아크릴계(Acryl)유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(BenzocyClo Butene), 사이토프(Cytop) 또는 PFCB(PerFluorocyCloButane) 등의 유전상수가 작은 유기절연물을 증착하여 보호층(21)을 형성한다. 보호층(21)을 포토리쏘그래피방법으로 패터닝하여 드레인전극(7), 게이트패드전극(14) 및 데이터패드전극(24)을 노출시키는 제1 내지 제3 접촉홀(19a, 19b, 19c)을 형성한다.
삭제
도 2e를 참고하면, 보호층(21) 상에 투명한 전도성물질인 : 이하 "ITO"라 함), 인듐-아연-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide) 또는 인듐-틴-아연 옥사이드(Indium-Tin-Zinc-Oxide) 등을 증착하여 제1 내지 제3 접촉홀(19a, 19b, 19c) 상에 화소전극(23)을 형성한다. 화소전극(23)은 제1 접촉홀을 통해 데이터패드전극(24)과 접촉되고, 제2 접촉홀(19b)을 통해 드레인전극(7)과 접촉되며, 제3 접촉홀을 통해 게이트패드전극(14)과 전기적으로 접촉된다.
이러한, 데이터패드전극(24) 및 게이트패드전극(14)들은 제1 및 제3 접촉홀(19a, 19c)에 접촉되어 신호를 공급하는 패드배선들은 도 3과 같이 기울어져 배선된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 화소(32)들과 각각의 화소(32)들에 연결되어질 패드(34)와 화소(32)들과 패드(34) 사이를 연결하는 패드배선(38)을 구비한다.
화소(32)들은 해당 패드(34)로부터 공급된 데이터 영상신호의 전압레벨에 따라 영상을 표시하게 된다.
패드(34)는 화소(32)들을 구동하기 위한 신호들을 공급하기 위한 전극패드들이 형성된다 하여, 통상 "패드 마진(Pad Margin)"이라 불린다. 이러한 패드(34)는 도시하지 않은 드라이브 IC 칩들과 화소(32)들을 연결하기 위한 패널엣지(36)로부터 화소(32)들의 위치에 따라 기울어져(Tilting) 형성되어 있다.
패드배선(38)들은 드라이브 IC로부터 패드(34)를 통해 공급된 신호들을 해당하는 화소(32)들에 공급하기 위하여 패드(34)에 해당하는 화소(32)들의 위치에 따라 패드(34)와 동일한 기울기로 형성된다. 이러한, 패드배선(38)은 화소(32)들을 구동하기 위한 신호들을 공급하기 위한 패드배선(38)들이 형성된다 하여, 통상 "액정 마진"이라 불린다.
삭제
패드(32)와 패드배선(38)이 화소(32)들 및 패널엣지(36)의 위치를 고려하여 기울어져 형성되어 때문에 패드(34)와 각각의 화소(32)들을 연결하는 패드배선(38)에 있어서, 패드배선(38)과 패드배선(38) 사이에 의한 라인저항이 균일해지며 패드(34)와 화소(32)들간의 저항차이로 인한 액정패널의 화질이 균일해진다.
또한, 화소(32)들과, 패드(34)들 및 패드배선(38)은 고정세 및 고해상도의 모델인 울트라 익스텐디드 그랙픽스 어레이(Ultra eXended Graphics Array)(1620 ×1200)에 적용한다 하더라도 한정된 패드폭(Pad Width)에도 불구하고 액정 마진이 감소함으로써 패드배선(38)시 더 많은 화소(32)들에 대해 배선을 할 수 있으며, 액정마진의 감소로 인하여 패널의 크기를 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 제조방법은 서로 연결되어질 화소들의 위치를 고려하여 패드의 방향이 기울어지도록 설계함으로써 패드 사이의 간격을 넓힐 수 있어 고정세 모델에서의 패드배선이 용이하며, 액정마진을 줄일 수 있으므로 패널의 크기를 감소시킨다. 또한 패드와 화소들 사이의 라인 저항을 균일하게 할 수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.




Claims (6)

  1. 기판 상에 형성된 액정셀들과;
    상기 액정셀들과 접속된 구동배선들과;
    상기 구동배선들에 수직한 상기 기판의 에지라인을 기준으로 상기 구동배선들로부터 경사지게 신장된 패드배선들과;
    상기 패드배선들과 나란한 방향으로 상기 패드배선들 각각에 연결되어 외부로부터의 구동신호를 상기 패드배선들에 공급하기 위한 패드들을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 구동배선들은 게이트 라인들 및 데이터 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 패드들은 연결되어질 상기 액정셀들의 위치에 따라 상기 기판 에지라인을 기준으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 기판 상에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치되는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,
    상기 액정셀들과 접속되는 구동배선들을 형성하는 단계와;
    상기 구동배선들에 수직한 상기 기판의 에지라인을 기준으로 상기 구동배선들로부터 경사지게 신장된 패드배선들을 형성하는 단계와;
    상기 패드배선들과 나란한 방향으로 상기 패드배선들 각각에 연결된 패드들을 형성하는 단계와;
    상기 패드배선들과 상기 패드들을 덮도록 상기 기판 상에 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 패드들이 노출되도록 상기 절연막 상에 접촉홀을 형성하는 단계와;
    상기 접촉홀을 통해 상기 패드에 접속되도록 상기 절연막 상에 전극패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 구동배선들은 게이트 라인들 및 데이터 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 패드들은 연결되어질 상기 액정셀들의 위치에 따라 상기 기판 에지라인을 기준으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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