KR101374997B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 화소 개구율을 개선한 액정표시장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 액정표시장치 제조방법은, 기판 상에 금속막을 형성한 다음 마스크를 포함한 포토리쏘그래피 방법으로 노광 및 식각 공정을 진행하여 게이트 전극, 게이트 배선, 공통전극 및 제 1 스토리지 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 비정질실리콘막 및 도핑된 비정질실리콘막을 순차적으로 형성한 다음, 유기절연막을 형성하는 단계; 상기 유기절연막이 형성된 기판 상에 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피 방법으로 노광 및 식각하여 제 1 유기절연막 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 1 유기절연막 패턴을 마스크로 하여 식각하여 채널영역을 형성하고, 제 2 유기절연막 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 2 유기절연막 패턴이 형성된 기판 상에 금속막을 형성한 다음, 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 노광 및 식각하여 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계; 상기 소스/드레인 전극 및 데이터 배선이 형성된 기판 상에 보호막을 형성하고 상기 드레인 전극의 일부와 패드영역을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 보호막이 형성된 기판 상에 투명성 도전막을 형성한 다음 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 노광 및 식각하여 제 2 스토리지 전극 및 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 데이터 배선과 인접한 공통 전극을 데이터 배선 영역으로 이동시 킴으로써, 화소 영역의 개구율을 개선한 효과가 있다.
액정표시장치, 개구율, 유기절연막, 화소전극, 공통전극

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
도 1은 종래 기술에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.
도 3a 내지 도 3f는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선과 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 횡전계 방식 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
101: 게이트 배선 105: 데이터 배선
101a: 게이트 전극 103: 공통 배선
103a: 공통 전극 120: 유기절연막
106: 제 1 스토리지 전극 107: 제 2 스토리지 전극
107a: 화소 전극
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 화소 개구율을 개선한 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 현대사회가 정보 사회화로 변해 감에 따라 정보표시장치의 하나인 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display) 모듈의 중요성이 점차로 증가되어 가고 있다. 지금까지 가장 널리 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)는 성능이나 가격적인 측면에서 많은 장점이 있지만, 소형화 또는 휴대성 측면에서 많은 단점이 있다.
이와 같이 CRT의 단점을 보완하기 위해 경박단소, 고휘도, 대화면, 저소비전력 및 저가격화를 실현할 수 있는 액정표시장치가 개발되었다. 상기 액정표시장치는 표시 해상도가 다른 평판표시장치보다 뛰어날 뿐만 아니라, 동화상을 구현할 때에도 그 품질이 브라운관에 비할 만큼 빠른 응답 특성이 있다.
상기와 같은 액정표시장치는 상부기판에 형성된 공통 전극과, 하부기판에 형성된 화소 전극 사이에 전계를 형성하여, 기판 사이에 개재되어 있는 액정을 트위스트 시킴으로써, 화상을 디스플레이하는 트위스트 네마틱(TN : Twisted Nematic) 방식이 주로 사용되었다.
하지만, 상기 트위스트 네마틱 방식에 의한 액정표시장치는 시야각이 매우 좁은 단점이 있었다.
그래서, 최근에 상기 협소한 시야각 문제를 해결하기 위하여 여러가지 새로 운 방식을 채용한 액정표시장치 개발이 활발하게 진행되었는데, 상기 방식으로 횡전계 방식(IPS:in-plane switching mode) 또는 OCB방식(optically compensated birefrigence mode) 등이 있다.
이 가운데 상기 횡전계 방식 액정표시장치는 액정 분자를 기판에 대해서 수평을 유지한 상태로 구동시키기 위하여 2개의 전극을 동일한 기판(하부기판) 상에 형성하고, 상기 2개의 전극 사이에 전압을 인가하여 기판에 대해서 수평방향으로 전계를 발생시키는 방식이다.
따라서, 이와 같은 횡전계 방식에서는 액정 분자의 장축이 기판에 대하여 수직한 방향(트위스트 네마틱 방식)으로 일어서지 않게 된다. 이 때문에, 시각 방향에 대한 액정의 복굴절율 변화가 작아 종래의 TN 방식 액정표시장치에 비해 우수한 시야각 특성을 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래 기술에 따른 횡전계 방식 액정표시 장치의 화소 구조를 구체적으로 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 게이트 배선(1)과 데이터 배선(5)이 교차되어 화소 영역이 정의되어 있고, 그 교차 영역에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)가 배치되어 있다. 상기 게이트 배선(1) 중 화소 영역과 대응되는 영역은 그 폭이 넓게 형성되어 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극(1a) 역할을 한다.
상기 화소 영역에는 공통 배선(3)이 상기 게이트 배선(1)과 평행한 방향으로 상기 데이터 배선(5)과 교차되어 형성되고, 상기 공통 배선(3)으로부터 화소 영역으로 분기되고, 상기 데이터 배선(5)과 평행한 방향으로 공통 전극(3a)이 형성되어 있다.
상기 공통 전극(3a) 가장자리, 즉, 게이트 전극(1a)과 인접한 영역에는 스토리지 커패시터 형성을 위한 제 1 스토리지 전극(6)이 형성되어 있다. 공통배선(3), 공통 전극(3a) 및 제 1 스토리지 전극(6)은 화소 영역 내에서 폐루프를 이룬다.
상기 제 1 스토리지 전극(6) 상부에는 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극과 전기적으로 콘택된 제 2 스토리지 전극(7)이 형성되어 있고, 제 2 스토리지 전극(7)으로부터 화소 영역 방향으로 다수개의 화소 전극(7a)이 분기되어 있다.
화소 영역 내에서는 공통 전극(3a)과 화소 전극(7a)이 소정의 간격을 두고 교대로 형성되며, 제 2 스토리지 전극(7)과 화소 전극(7a)은 모두 투명성 도전 물질로 형성된다.
그러나, 종래 횡전계 방식 액정표시장치는 데이터 배선(5)과 인접한 영역에 공통 전극(3a)이 평행하게 배치되어 있어, 화소 영역의 개구율이 작아지는 단점이 있다.
또한, 개구율 개선을 위해 데이터 배선(5)과 인접한 공통 전극(3a)의 위치를 데이터 배선(5)과 오버랩 되도록 형성하면, 데이터 배선(5)과 공통 전극(3a) 사이에 형성되는 기생 용량에 의해 동작 특성이 저하되는 문제가 발생된다.
본 발명은, 데이터 배선과 인접한 공통 전극을 데이터 배선 영역으로 이동시 킴으로써, 화소 영역의 개구율을 개선한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 데이터 배선과 공통 전극 간 거리를 길게 하여 데이터 배선과 공통 전극 사이에서 발생되는 기생 용량을 최소화한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은,
기판 상에 금속막을 형성한 다음 마스크를 포함한 포토리쏘그래피 방법으로 노광 및 식각 공정을 진행하여 게이트 전극, 게이트 배선, 공통전극 및 제 1 스토리지 전극을 형성하는 단계;
상기 게이트 전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 비정질실리콘막 및 도핑된 비정질실리콘막을 순차적으로 형성한 다음, 유기절연막을 형성하는 단계;
상기 유기절연막이 형성된 기판 상에 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피 방법으로 노광 및 식각하여 제 1 유기절연막 패턴을 형성하는 단계;
상기 제 1 유기절연막 패턴을 마스크로 하여 식각하여 채널영역을 형성하고, 제 2 유기절연막 패턴을 형성하는 단계;
상기 제 2 유기절연막 패턴이 형성된 기판 상에 금속막을 형성한 다음, 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 노광 및 식각하여 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계;
상기 소스/드레인 전극 및 데이터 배선이 형성된 기판 상에 보호막을 형성하고 상기 드레인 전극의 일부와 패드영역을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및
상기 보호막이 형성된 기판 상에 투명성 도전막을 형성한 다음 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 노광 및 식각하여 제 2 스토리지 전극 및 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치 제조방법은,
기판 상에 금속막을 형성한 다음 노광 및 식각 공정을 진행하여 게이트 전극, 게이트 배선, 공통전극 및 제 1 스토리지 전극을 형성하는 단계;
상기 게이트 전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 비정질실리콘막 및 도핑된 비정질실리콘막을 순차적으로 형성한 다음, 유기절연막을 형성하는 단계;
상기 유기절연막이 형성된 기판 상에 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피 방법으로 노광 및 식각하여 제 1 유기절연막 패턴을 형성하는 단계;
상기 제 1 유기절연막 패턴을 마스크로 하여 식각하여 채널영역을 형성하고, 제 2 유기절연막 패턴을 형성하는 단계;
상기 제 2 유기절연막 패턴이 형성된 기판 상에 금속막을 형성한 다음, 노광 및 식각하여 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계;
상기 소스/드레인 전극 및 데이터 배선이 형성된 기판 상에 보호막을 형성하고 포토레지스트를 형성한 다음 노광하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이를 마스크로 상기 드레인 전극의 일부와 패드영역을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트 패턴이 형성된 기판 상에 투명성 도전막을 형성한 다음, 스트립 용액으로 포토레지스트 패턴을 제거하는 리프트 오프 공정으로 제 2 스토리지 전극 및 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 액정표시장치는,
기판;
상기 기판 상에 화소 영역을 정의하도록 교차 배열된 데이터 배선과 게이트 배선;
상기 데이터 배선과 게이트 배선의 교차 영역에 배치된 박막 트랜지스터;
상기 화소 영역에 교대로 배치되어 있는 공통 전극과 화소 전극; 및
상기 데이터 배선이 오버랩되도록 기판 상에 공통 전극이 형성되고, 상기 데이터 배선과 오버랩되는 공통 전극과 데이터 배선 사이에 개재된 유기절연막을 포함한다.
본 발명에 의하면, 데이터 배선과 인접한 공통 전극을 데이터 배선 영역으로 이동시킴으로써, 화소 영역의 개구율을 개선하였다.
또한, 본 발명은 데이터 배선과 공통 전극 간 거리를 길게 하여 데이터 배선과 공통 전극 사이에서 발생되는 기생 용량을 최소화하였다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평 면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 게이트 배선(101)과 데이터 배선(105)이 교차되어 화소 영역이 정의되어 있고, 그 교차 영역에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)가 배치되어 있다. 상기 게이트 배선(101) 중 화소 영역과 대응되는 영역은 그 폭이 넓게 형성되어 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극(101a) 역할을 한다.
상기 화소 영역에는 공통 배선(103)이 상기 게이트 배선(101)과 평행한 방향으로 상기 데이터 배선(105)과 교차되어 형성되고, 상기 공통 배선(103)으로부터 화소 영역으로 공통 전극(103a)이 분기된다. 이때, 공통 배선(103)으로부터 분기되는 공통 전극(103a)중 데이터 배선(105)과 인접한 공통 전극(103a)은 데이터 배선(105)과 오버랩되도록 데이터 배선(105) 하부에 형성된다.
따라서, 본 발명에서는 종래 데이터 배선과 인접한 화소 영역에 형성되던 공통 전극을 데이터 배선과 오버랩되도록 함으로써, 화소 영역의 개구율을 향상시켰다.
또한, 상기 데이터 배선(105) 하부에는 포토아크릴과 같은 유기절연막(120)이 형성되어 있어, 공통 전극(103a)과 데이터 배선(105)의 오버랩에 의해 발생될 수 있는 기생 용량을 최소화하였다. 즉, 상기 데이터 배선(105)과 공통 전극(103a) 사이에 유기절연막(120)을 배치하여 데이터 배선(105)과 공통 전극(103a) 간 거리를 최대한 확보하여 기생 용량의 크기를 최소화하였다. 상기 유기절연막(120)은 아크릴계(acryl)유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(benzocyclobutene), 사이토프 (cytop)또는 PFCB(perfluorocyclobutane) 등의 유전상수가 작은 유기절연물을 사용 할 수 있다.
상기 공통 전극(103a) 가장자리, 즉, 게이트 전극(101a)과 인접한 영역에는 스토리지 커패시터 형성을 위한 제 1 스토리지 전극(106)이 형성되어 있다. 공통배선(103), 공통 전극(103a) 및 제 1 스토리지 전극(106)은 화소 영역 내에서 폐루프를 이룬다.
상기 제 1 스토리지 전극(106) 상부에는 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극과 전기적으로 콘택된 제 2 스토리지 전극(107)이 형성되어 있고, 제 2 스토리지 전극(107)으로부터 화소 영역 방향으로 다수개의 화소 전극(107a)이 분기되어 있다.
화소 영역 내에서는 공통 전극(103a)과 화소 전극(107a)이 소정의 간격을 두고 교대로 형성되며, 제 2 스토리지 전극(107)과 화소 전극(107a)은 모두 투명성 도전 물질로 형성된다.
상기 투명성 도전 물질은 인듐-옥사이드(Indium-Tin-Oxide ; 이하" ITO" 라 함), 인듐-아연-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide ; 이하" IZO" 라 함), 인듐-틴-아연-옥사이드(Indium-Tin-Zinc-Oxide ; 이하" ITZO" 라함) 등을 사용한다.
본 발명에서는 데이터 배선(105)을 따라 하부에 유기절연막(120)을 형성하여 공통 전극(103a)과 데이터 배선(105)의 오버랩에 의한 기생 용량을 감소시켰다.
또한, 데이터 배선(105)에 인접한 공통 전극(103a)을 데이터 배선(105) 영역으로 이동시켜 화소 영역의 개구율을 크게 하였다.
도 3a 내지 도 3f는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선과 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 횡전계 방식 액정표 시장치의 제조 공정을 도시한 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, Ⅰ-Ⅰ'영역은 박막 트랜지스터 형성 영역이고, Ⅱ-Ⅱ' 영역은 데이터 배선 형성 영역이다. 절연기판(100) 상에 금속박막을 증착한 다음, 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피 방법으로 게이트 배선(101), 게이트 전극(101a), 공통전극(103a), 공통배선(미도시) 및 제 1 스토리지 전극(106)을 형성한다.
도면에는 도시되지 않았지만, 공통전극(103a)은 공통배선으로부터 화소 영역으로 돌출되고, 제 1 스토리지 전극(106)과 일체로 형성한다. 본 발명에서는 데이터 배선이 형성될 영역에 공통 전극(103a)을 형성하여 화소 영역의 개구율을 개선하였다.
상기와 같이, 게이트 배선(101), 게이트 전극(101a) 등이 형성되면, 도 3b에 도시한 바와 같이, 절연기판(100) 상에 게이트 절연막(102), 비정질 실리콘막(104), 도핑된 비정질 실리콘막(112)을 순차적으로 형성한 다음, 계속해서 유기절연막을 형성한다.
상기와 같이 절연기판(100) 상에 유기절연막이 형성되면 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하여 노광 공정을 진행하여 제 1 유기절연막 패턴(200)을 형성한다.
상기 제 1 유기절연막 패턴(200)은 채널영역을 형성할 영역과 데이터 배선이 형성될 영역에 형성되고, 소정의 단차를 갖는다.
상기와 같이 제 1 유기절연막 패턴(200)이 형성되면 도 3c에 도시된 바와 같 이, 제 1 유기절연막 패턴(200)을 마스크로 하여 도핑된 비정질실리콘막(112)과 비정질실리콘막(104)을 식각한다. 이때, 식각 공정으로 인하여 제 1 유기절연막 패턴은 채널영역 상부가 제거되어 제 2 유기절연막 패턴(200a)만 남는다. 상기 제 2 유기절연막 패턴(200a)은 데이터 배선 영역에만 존재한다. Ⅱ-Ⅱ' 영역에 도시된 바와 같이 공통전극(103a) 상부에는 비정질실리콘막(104)과 도핑된 비정질실리콘막(112) 및 제 2 유기절연막 패턴(200a)이 존재한다.
또한, Ⅰ-Ⅰ'의 채널영역에 형성된 비정질실리콘막(104)은 채널층 역할을 하고, 도핑된 비정질실리콘막(112)은 오믹접촉층 역할을 한다.
상기와 같이 비정질실리콘막(104)과 도핑된 비정질실리콘막(112)이 패터닝되면 도 3d에 도시된 바와 같이, 절연기판(100) 상기 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 구리 계열의 금속막을 형성한 다음, 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피 방법으로 식각하여 소스/드레인 전극(117a, 117b)과 데이터 배선(105)을 형성한다.
상기 데이터 배선(105) 하부에는 제 2 유기절연막 패턴(200a)이 존재하여 공통 전극(103a)의 거리를 확보할 수 있다. 유기절연막은 유전율이 낮은 아크릴계(acryl)유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(benzocyclobutene), 사이토프 (cytop)또는 PFCB(perfluorocyclobutane)를 사용한다.
상기와 같이, 소스/드레인 전극(117a, 117b)이 절연기판(100) 상에 형성되면 도 3e에 도시된 바와 같이, 절연기판(100) 전영역 상에 보호막(119)을 형성하고, 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 식각하여 드레인 전극(117b)의 일부와 게이트 패드 및 데이터 패드 영역을 노출시키는 콘택홀 공정을 진행한다.
그런 다음, 도 3f에 도시된 바와 같이, 보호막(119)이 형성된 절연기판(100) 상에 투명성 도전물질, 예를 들어 ITO, ITZO 또는 IZO를 형성한 다음, 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 노광 및 식각하여 제 2 스토리지 전극(107)과 화소 전극(107a)을 형성한다.
본 발명에서는 화소 영역에 형성되는 공통 전극중 데이터 배선과 인접한 공통 전극을 데이터 배선 하부에 형성하여 화소 영역의 개구율을 개선하였다. 또한, 화소 영역 개구율 개선으로 발생될 데이터 배선과 공통 전극 사이의 기생 용량을 데이터 배선과 공통 전극 사이에 유기절연막 패턴을 삽입함으로써 최소화하였다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 단면도이다. 화소 구조는 도 2의 화소 구조와 동일하다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 절연기판(300) 상에 금속박막을 증착한 다음, 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피 방법으로 게이트 배선(301), 게이트 전극(301a), 공통전극(303a), 공통배선(미도시) 및 제 1 스토리지 전극(306)을 형성한다.
도면에는 도시되지 않았지만, 공통전극(303a)은 공통배선으로부터 화소 영역으로 돌출되고, 제 1 스토리지 전극(306)과 일체로 형성한다. 본 발명에서는 데이터 배선이 형성될 영역에 공통 전극(303a)을 형성하여 화소 영역의 개구율을 개선하였다.
상기와 같이, 게이트 배선(301), 게이트 전극(301a) 등이 형성되면, 도 4b에 도시한 바와 같이, 절연기판(300) 상에 게이트 절연막(302), 비정질실리콘막(304), 도핑된 비정질실리콘막(312)을 순차적으로 형성한 다음, 계속해서 유기절연막을 형 성한다.
상기와 같이 절연기판(300) 상에 유기절연막이 형성되면 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하여 노광 공정을 진행하여 제 1 유기절연막 패턴(400)을 형성한다.
상기 제 1 유기절연막 패턴(400)은 채널영역을 형성할 영역과 데이터 배선이 형성될 영역에 형성되고, 소정의 단차를 갖는다.
상기와 같이 제 1 유기절연막 패턴(400)이 형성되면 도 4c에 도시된 바와 같이, 제 1 유기절연막 패턴(400)을 마스크로 하여 도핑된 비정질실리콘막(312)과 비정질실리콘막(304)을 식각한다. 이때, 식각 공정으로 인하여 제 1 유기절연막 패턴은 채널영역 상부가 제거되어 제 2 유기절연막 패턴(400a)만 남는다. 상기 제 2 유기절연막 패턴(400a)은 데이터 배선 영역에만 존재한다. 도시된 바와 같이, 공통전극(303a) 상부에는 비정질실리콘막(304)과 도핑된 비정질실리콘막(312) 및 제 2 유기절연막 패턴(400a)이 존재한다.
또한, 채널영역에 형성된 비정질실리콘막(304)은 채널층 역할을 하고, 도핑된 비정질실리콘막(312)은 오믹접촉층 역할을 한다.
상기와 같이 비정질실리콘막(304)과 도핑된 비정질실리콘막(312)이 패터닝되면 도 4d에 도시된 바와 같이, 절연기판(300) 상기 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 구리 계열의 금속막을 형성한 다음, 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피 방법으로 식각하여 소스/드레인 전극(317a, 317b)과 데이터 배선(305)을 형성한다.
상기 데이터 배선(305) 하부에는 제 2 유기절연막 패턴(400a)이 존재하여 공 통 전극(303a)의 거리를 확보할 수 있다. 유기절연막은 유전율이 낮은 아크릴계(acryl)유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(benzocyclobutene), 사이토프 (cytop)또는 PFCB(perfluorocyclobutane)를 사용한다.
상기와 같이, 소스/드레인 전극(317a, 317b)이 절연기판(300) 상에 형성되면 도 4e에 도시된 바와 같이, 절연기판(300) 전영역 상에 보호막(319)을 형성한다.
상기와 같이 절연기판(300) 상에 보호막(319)이 형성되면 포토레지스트를 도포한 다음, 마스크를 이용하여 노광 및 현상하여 포토레지스트패턴(500)을 형성한다.
상기 포토레지스트패턴(500)이 형성되면, 이것을 마스크로 하여 식각 공정을 진행하여 드레인 전극(317b)의 일부를 노출하고, 게이트 패드 및 데이터 패드를 노출시킨다. 상기 포토레지스트패턴(500) 보호막(319)을 제거하는 영역 이외에 존재한다. 즉, 데이터 배선(305) 영역에도 포토레지스트패턴(500)은 남아 있다.
그런 다음, 계속해서 절연기판(300) 상에 ITO, IZO, ITZO와 같은 투명성 도전막(310)을 형성한다. 상기 투명성 도전막(310)은 포토레지스트패턴(500)상과, 노출된 드레인 전극(317b) 및 데이터 배선(305) 영역에 형성된 보호막(319) 상에 형성된다.
상기와 같이, 절연기판(300) 상에 투명성 도전막(310)이 형성되면, 도 4f에 도시한 바와 같이, 리프트 오프(lift-off) 공정에 의해 스트립 용액으로, 절연기판(300) 상에 형성되었던, 포토레지스트패턴을 제거한다.
상기와 같이 리프트 오프 공정을 진행하면, 포토레지스트패턴이 스트립 용액 에 의해 제거되면서, 포토레지스트패턴 상에 형성된 투명성 도전막(310)이 제거된다. 따라서, 노출된 드레인 전극(317b) 상에 형성된 투명성 도전막은 제 2 스토리지 전극(307) 및 화소 전극(307a)이 형성된다.
또한, 데이터 배선(305) 영역에 형성되어 있던 포토레지스트패턴도 제거되면서, 포토레지스트패턴 상에 형성된 투명성 도전막이 제거되어 보호막(319)이 노출된다.
본 발명에서는 화소 영역에 형성되는 공통 전극중 데이터 배선과 인접한 공통 전극을 데이터 배선 하부에 형성하여 화소 영역의 개구율을 개선하였다. 또한, 화소 영역 개구율 개선으로 발생될 데이터 배선과 공통 전극 사이의 기생 용량을 데이터 배선과 공통 전극 사이에 유기절연막 패턴을 삽입함으로써 최소화하였다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 데이터 배선과 인접한 공통 전극을 데이터 배선 영역으로 이동시킴으로써, 화소 영역의 개구율을 개선한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 데이터 배선과 공통 전극 간 거리를 길게 하여 데이터 배선과 공통 전극 사이에서 발생되는 기생 용량을 최소화한 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (15)

  1. 기판 상에 금속막을 형성한 다음 마스크를 포함한 포토리쏘그래피 방법으로 노광 및 식각 공정을 진행하여 게이트 전극, 게이트 배선, 공통전극 및 제 1 스토리지 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 비정질실리콘막 및 도핑된 비정질실리콘막을 순차적으로 형성한 다음, 유기절연막을 형성하는 단계;
    상기 유기절연막이 형성된 기판 상에 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피 방법으로 노광 및 식각하여 제 1 유기절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 1 유기절연막 패턴을 마스크로 하여 식각하여 채널영역을 형성하고, 제 2 유기절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 2 유기절연막 패턴이 형성된 기판 상에 금속막을 형성한 다음, 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 노광 및 식각하여 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계;
    상기 소스/드레인 전극 및 데이터 배선이 형성된 기판 상에 보호막을 형성하고 상기 드레인 전극의 일부와 패드영역을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및
    상기 보호막이 형성된 기판 상에 투명성 도전막을 형성한 다음 마스크를 포함하는 포토리쏘그래피방법으로 노광 및 식각하여 제 2 스토리지 전극 및 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 유기절연막 패턴은 상기 데이터 배선 하부에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 배선 하부의 기판 상에는 상기 공통 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유기절연막은 아크릴계(acryl)유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(benzocyclobutene), 사이토프 (cytop) 또는 PFCB(perfluorocyclobutane)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 투명성 도전막은 ITO, IZO 또는 ITZO 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  6. 기판 상에 금속막을 형성한 다음 노광 및 식각 공정을 진행하여 게이트 전극, 게이트 배선, 공통전극 및 제 1 스토리지 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 비정질실리콘막 및 도핑된 비정질실리콘막을 순차적으로 형성한 다음, 유기절연막을 형성하는 단계;
    상기 유기절연막이 형성된 기판 상에 회절마스크 또는 하프톤 마스크를 포함 하는 포토리쏘그래피 방법으로 노광 및 식각하여 제 1 유기절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 1 유기절연막 패턴을 마스크로 하여 식각하여 채널영역을 형성하고, 제 2 유기절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 2 유기절연막 패턴이 형성된 기판 상에 금속막을 형성한 다음, 노광 및 식각하여 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계;
    상기 소스/드레인 전극 및 데이터 배선이 형성된 기판 상에 보호막을 형성하고 포토레지스트를 형성한 다음 노광하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이를 마스크로 상기 드레인 전극의 일부와 패드영역을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및
    상기 포토레지스트 패턴이 형성된 기판 상에 투명성 도전막을 형성한 다음, 스트립 용액으로 포토레지스트 패턴을 제거하는 리프트 오프 공정으로 제 2 스토리지 전극 및 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 유기절연막 패턴은 상기 데이터 배선 하부에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 데이터 배선 하부의 기판 상에는 상기 공통 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 유기절연막은 아크릴계(acryl)유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(benzocyclobutene), 사이토프 (cytop) 또는 PFCB(perfluorocyclobutane)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 투명성 도전막은 ITO, IZO 또는 ITZO 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  11. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 게이트 전극, 게이트 배선 및 공통 전극;
    상기 게이트 배선과 게이트 절연막을 사이에 두고 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선;
    상기 데이터 배선과 게이트 배선의 교차 영역에 배치된 박막 트랜지스터;
    상기 화소 영역에서 상기 공통 전극과 교대로 배치된 화소 전극; 및
    상기 데이터 배선은 상기 화소 영역에 형성된 공통 전극들 중 상기 데이터 배선과 인접한 공통 전극과 서로 중첩되고, 상기 데이터 배선과 상기 공통 전극 사이와 상기 데이터 배선과 박막 트랜지스터의 채널층 사이에 각각 배치된 유기절연막을 포함하고,
    상기 박막 트랜지스터의 채널층 상에 형성된 유기절연막은 상기 데이터 배선과 교차하는 상기 게이트 배선과 대응되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 유기절연막은 아크릴계(acryl)유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(benzocyclobutene), 사이토프 (cytop) 또는 PFCB(perfluorocyclobutane)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 화소 전극은 ITO, IZO 또는 ITZO 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 데이터 배선 하부에는 유기절연막이 개재된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 데이터 배선과 중첩되는 공통전극과 유기절연막 사이에는 비정질 실리콘막 및 도핑된 비정질 실리콘막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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