KR20000014531A - 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법을 개시한다. 이러한 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법은 투명 기판 위에 제1 금속막을 증착한 후 제1 마스크를 사용하여 패터닝하여 게이트 전극, 게이트 패드 및 화소 전극을 형성한다. 그 위에 게이트 절연막, 비정질 규소층 및 도핑된 비정질 규소층을 차례로 적층한 후, 제2 마스크를 이용하여 패터닝하여 활성 패턴을 형성한다. 그 위에 제2 금속막을 증착하고, 제3 마스크를 이용하여 패터닝하여 소스 및 드레인 전극과 데이터 패드를 형성한다. 그 위에 보호 절연막을 적층한 후, 제4 마스크를 사용하여 패터닝하여 게이트 패드 및 데이터 패드가 외부로 나타나도록 오픈한다. 다음에, 게이트 패드 및 데이터 패드 오픈시 사용된 제4 마스크를 사용하여 게이트 패드와 데이터 패드를 에칭함으로써 최종 게이트 패드와 데이터 패드를 형성한다. 이와 같이, 추가 공정없이 보호 절연막을 패터닝하는 마스크를 사용하여 게이트 패드 및 데이터 패드를 동시에 형성함으로써 원가가 절감되고 생산성이 향상된다.
Description
이 발명은 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 4매의 마스크(mask)를 이용한 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 두 장의 기판 사이에 액정을 주입하고, 여기에 인가하는 전장의 세기를 조절하여 광 투과량을 조절하는 구조로 되어 있다.
두 기판 사이에서 액정 분자의 장축의 방향이 연속적으로 변화하는 구조를 가지고 있는 비틀린 네마틱(TN:twisted nematic) 방식의 액정 표시 장치에서는, 노멀리 블랙 모드(normally black mode)인 경우 전기장이 인가되지 않은 상태에서 입사한 빛이 완전히 차단되지 않기 때문에 대비비가 좋지 않다.
이와는 달리, 평면 구동 방식(in-plane switching)의 액정 표시 장치는 한 기판 위에 대향 전극과 화소 전극이 모두 형성되어 있는 방식의 액정 표시 장치로서, 전압이 인가되면 기판에 대해 수평한 방향의 전계가 형성되고 액정 분자들은 수평 전계에 따라 기판과 평행한 면 내에서 회전한다. 따라서, 거시적으로 관찰되는 액정의 굴절율이 다른 방식의 표시 장치에 비해 작게되어 향상된 대비비 및 넓은 시야각을 구현할 수 있다.
이러한 종래의 평면 구동 방식 액정 표시 장치에 대하여 다음에서 설명한다.
기판 위에 게이트 배선과 대향 전극을 형성하기 위한 금속을 증착하고, 그 위에 고농도 비정질 실리콘층을 연속적으로 증착한 후, 마스크를 씌워 게이트 배선과 화소 전극 패턴을 형성한다.
그 위에 비정질 실리콘층과 질화 실리콘층을 연속 증착하고 마스크를 씌워 패터닝함으로써 반도체층을 형성하며, 금속을 증착하고 마스크를 씌워 패터닝하여 화소 전극 및 데이터 배선을 형성한다.
다음, 보호막을 형성하고 마스크를 이용하여 패터닝한다.
이처럼, 비틀린 네마틱 방식에 비하여 ITO 화소 전극층을 적층하고 패터닝하는 공정이 생략되었음에도 불구하고 마스크 수가 감소되지 않아 공정 및 원가 절감 측면에서 큰 이점이 없다.
따라서, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공정 단순화를 통하여 마스크를 줄여 비용을 절감하고 생산성을 향상시키는 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
도 1a 내지 도 1e는 이 발명의 실시예에 따른 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법을 공정 순서에 따라 차례로 나타낸 단면도이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명은 제1 마스크를 이용하여 게이트 전극, 게이트 패드 및 화소 전극을 형성하고, 그 위에 게이트 절연막, 비정질 규소층 및 도핑된 비정질 규소층을 차례로 적층한 후, 제2 마스크를 이용하여 활성 패턴을 형성하고, 그 위에 제2 금속막을 적층한 후, 제3 마스크를 이용하여 패터닝하여 소스 및 드레인 전극과 데이터 패드를 형성하고, 그 위에 보호 절연막을 적층한 후, 제4 마스크를 이용하여 게이트 패드 및 데이터 패드를 오픈한 후 에칭을 실시하여 게이트 패드 및 데이터 패드를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1(a) 내지 도 1(e)는 이 발명의 실시예에 따른 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법을 공정 순서에 따라 차례로 나타낸 단면도로서, 버텀 게이트(bottom gate) 방식 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타낸다.
도 1(a)에 도시되어 있듯이, 투명 기판(10) 위에 크롬(Cr)과 알루미늄(Al)의 이중막 구조의 제1 금속막을 증착하고, 제1 마스크를 이용하여 패터닝하여 게이트 전극(20), 게이트 패드(30) 및 화소 전극(40)을 형성한다.
이 때, 게이트 전극(20), 게이트 패드(30) 과 화소 전극(40)이 이중막 구조로 되어 있는데, 투명 기판(10)에 접해 있는 층이 크롬(Cr)층이고, 크롬(Cr)층 위에 알루미늄층이 형성되어 있다.
도 1(b)에 도시되어 있듯이, 게이트 전극(20), 게이트 패드(30) 및 화소 전극(40) 위에 게이트 절연막(50), 비정질 규소층(60), 도핑된 비정질 규소층(70)을 차례로 적층한 후, 제2 마스크를 이용하여 비정질 규소층(60) 및 도핑된 비정질 규소층(70)을 패터닝하여 활성 패턴을 형성한다.
도 1(c)에 도시되어 있듯이, 게이트 절연막(50) 과 도핑된 비정질 규소층(70) 위에 크롬(Cr)과 알루미늄(Al)의 이중막 구조의 제2 금속막을 증착하고, 제3 마스크를 이용하여 패터닝하여 소스 및 드레인 전극(80, 90)과 데이터 패드(100)를 형성한다.
도 1(d)에 도시되어 있듯이, 게이트 절연막(50) 및 소스 및 드레인 전극(80, 90) 위에 보호 절연막(110)을 적층한 후, 제4 마스크를 사용하여 보호 절연막(110) 및 게이트 절연막(50)을 패터닝하여 게이트 패드(30) 및 데이터 패드(100)가 외부로 나타나도록 오픈한다.
여기에서, 단차부를 평탄화하기 위하여 유기 절연막을 보호 절연막(110) 위에 더 증착한 후, 제4 마스크를 사용하여 패터닝하여 게이트 패드(30) 및 데이터 패드(100)를 오픈하여도 좋다.
도 1(e)에 도시되어 있듯이, 게이트 패드(30) 및 데이터 패드(100) 오픈시 사용된 제4 마스크를 사용하여 게이트 패드(30) 와 데이터 패드(100)를 에칭(etching)함으로써 최종 게이트 패드(30)와 데이터 패드(100)를 형성한다.
이와 같이, 마지막 공정에서 추가 포토(photo) 공정없이 보호 절연막(110)을 패터닝하는 마스크를 사용하여 게이트 패드(30) 및 데이터 패드(100)를 동시에 형성함으로써 4매의 마스크만으로 공정을 진행할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만 공정 중 발생하는 정전기를 방전시키기 위한 게이트 쇼팅바(gate shorting bar) 및 데이터 쇼팅바가 게이트 전극 및 데이터 전극을 패터닝하는 단계에서 형성되는데, 두 쇼팅바는 서로 중첩되도록 형성하며, 필요한 경우 레이저를 이용하여 단락시킬 수 있으므로 마스크를 이용해 별도의 접촉구를 형성할 필요가 없다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 4매의 마스크를 사용하여 액정 표시 장치를 제조함으로써, 원가가 절감되고 생산성이 향상되는 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
비록, 이 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.
Claims (3)
- 투명 기판 위에 제1 금속막을 적층한 후, 제1 마스크를 이용하여 상기 제1 금속막을 패터닝하여 게이트 전극, 게이트 패드 및 화소 전극을 형성하는 단계와,상기 게이트 전극 및 화소 전극 위에 게이트 절연막, 비정질 규소층 및 도핑된 비정질 규소층을 차례로 적층한 후, 제2 마스크를 이용하여 상기 비정질 규소층 및 도핑된 비정질 규소층을 패터닝하여 활성 패턴을 형성하는 단계와,상기 게이트 절연막 및 활성 패턴 위에 제2 금속막을 증착한 후, 제3 마스크를 이용하여 상기 제2 금속막 및 상기 도핑된 비정질 규소층을 패터닝하여 소스 및 드레인 전극과 데이터 패드를 형성하는 단계와,상기 게이트 절연막 및 상기 소스 및 드레인 전극 위에 보호 절연막을 적층한 후, 제4 마스크를 이용하여 상기 게이트 절연막 및 상기 보호 절연막을 패터닝하여 상기 게이트 패드 및 데이터 패드를 오픈하는 단계와,상기 제4 마스크를 이용하여 상기 오픈된 게이트 패드와 데이터 패드를 에칭하는 단계를 포함하는 평면 구동 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 보호 절연막 위에 단차를 줄이기 위한 유기 절연막을 적층하는 단계를 더 포함하는 평면 구동 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 제1 금속막을 패터닝하여 게이트 쇼팅바를 형성하는 단계와, 상기 제2 금속막을 패터닝하여 상기 게이트 쇼팅바와 중첩되는 데이터 쇼팅바를 형성하는 단계를 더 포함하는 평면 구동 액정 표시 장치의 제조 방법.
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J201 | Request for trial against refusal decision | ||
AMND | Amendment | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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