KR20000061168A - 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 - Google Patents

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Abstract

링 게이트 배선이 기판 위에 형성되어 있고, 링 게이트 배선의 세로 방향 배선의 바깥쪽에는 단위 화소 내에서 두 부분으로 분리되어 있는 보조선이 형성되어 있다. 그 위에 게이트 절연막이 덮여 있으며, 게이트 절연막 위에는 보조선과 중첩하며 링 게이트 배선의 가로 배선부와 교차하는 데이터선이 형성되어 있다. 데이터선은 보호 절연막에 의해 덮여 있으며, 보호 절연막 위에는 인접한 두 화소의 하부 및 상부 가로 배선부를 가로지르며 인접 화소의 보조선 끝단과 중첩되도록 투명한 도전 패턴이 형성되어 있다. 이때, 화소의 상부 및 하부쪽에서 보조선의 끝단이 데이터선 바깥쪽으로 비껴나와 있어서, 연결 패턴 하부에 데이터선이 존재하지않는다. 데이터선과 가로 배선부가 교차하는 단차부에서 데이터선의 단선이 발생할 경우, 단선 지점 양쪽에서 보조선을 데이터선에 레이저 단락 시킴으로써, 단선 결함을 수리한다.

Description

액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판{thin film transistor panels for liquid crystal displays}
본 발명은 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 데이터선의 단선에 의한 불량을 방지하기 위한 배선 구조에 관한 것이다.
일반적으로 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 주사 신호가 전달되는 다수의 게이트선, 화상 신호가 전달되며 게이트선과 교차하는 다수의 데이터선, 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분에 의해 정의되는 화소 영역과 그 내에 형성되어 있는 박막 트랜지스터를 포함한다. 이러한 구조는 얇은 막을 한층씩 쌓아 형성하는데 여러 겹의 막이 겹치는 부분에서는 부분적으로 막이 끊길 수도 있다.
종래에는 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분에만 데이터선을 이중화하거나, 데이터선 패턴을 따라 그 상부 또는 하부에 별도의 금속을 증착하고 패터닝하여 보조선을 더 형성하여 데이터선을 이중화함으로써 데이터선 불량을 감소시켰다.
첫 번째 방법의 경우, 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분 이외에서 발생하는 데이터선 단선은 수리하기가 어렵다.
두 번째 방법의 경우, 보조선을 형성하기 위해서 별도의 금속을 증착하고 패터닝하여야 하며, 보조선과 데이터선을 연결하기 위한 절연막 식각 공정이 또한 추가되어야 하는 번거로움이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 데이터선의 단선 불량을 효과적으로 수리할 수 있는 데이터 보조선 구조를 제시하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 별도로 금속을 증착하고 식각 하는 공정이 추가되지 않는 데이터 보조선 구조를 제시하는 것이다.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 액정 표시 장치의 상하판 단락 및 화소간 단락을 방지하는 보조선 구조를 제시하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이고,
도 2 및 도 3은 도 1의 II-II', III-III' 선에 대한 각각의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이고,
도 5는 도 4의 V-V' 선에 대한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이고,
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이고,
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이고,
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이고,
도 10은 도 9의 X-X' 선에 대한 단면도이고,
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에서는 화소 단위로 데이터선 하부에 형성되어 있는 보조선을 데이터선 바깥쪽에서 연결 패턴으로 연결함으로써, 연결 패턴과 상부 기판의 공통 전극과의 전기적 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에서는 기판 위에 제1 방향으로 다수의 게이트선이 형성되어 있고, 인접한 두 개의 게이트선 사이에 제2 방향의 보조선이 형성되어 있다. 게이트선과 보조선은 게이트 절연막에 의해 덮여 있고, 이 위에는 제2 방향으로 데이터선이 형성되어 있다. 이 데이터선은 게이트선과 교차하며 보조 수리선과 중첩되어 있다. 데이터선은 보호 절연막에 의해 덮여 있고, 보호 절연막 위에는 데이터선 바깥쪽에 데이터선과 중첩하지 않도록 도전성 연결 패턴이 형성되어 있다. 이 도전성 연결 패턴은 게이트선을 중심으로 양측에 위치한 보조선과 전기적으로 연결되어 있다.
보조선은 도전성 연결 패턴과 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 보조선, 그리고 제1 및 제2 보조선 사이에 위치하는 제3 보조선으로 분리되어 있을 수 있는데, 이 제1 보조선과 제2 보조선이 도전성 연결 패턴과 각각 연결되는 부분은 데이터선 바깥쪽으로 비껴나와 있는 것이 바람직하다. 이 도전성 연결 패턴은 화소 전극과 동일한 물질로 형성하는 것이 가능하다.
또한, 보조선은 도전성 연결 패턴과 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 보조선으로 이등분되어 있는 것도 가능한데, 이 보조선들이 도전성 연결 패턴과 연결되는 부분은 데이터선 바깥쪽으로 비껴나와 있는 것이 바람직하다.
보조선은 게이트선과 동일한 물질로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
인접한 두 게이트선 사이에 게이트선과 나란한 다수의 보조 게이트선, 게이트선과 보조 게이트선을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에서는 화소 단위로 보조선을 두고, 이 보조선의 양 끝단을 각각 데이터선에 연결하는 연결 패턴을 둔다.
이 보조선의 양 끝단은 데이터선의 바깥쪽으로 비껴 연장되어 있는 것이 바람직하며, 이 연결 패턴은 화소 전극과 동일한 물질로 형성되어 있을 수 있다.
또한, 인접한 두 게이트선 사이에 게이트선과 나란하게 다수의 보조 게이트선과, 이 보조 게이트선과 게이트선을 세로 방향으로 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
한편, 각 화소 단위로 형성되어 있는 보조선은 다수의 화소 중 적어도 하나, 바람직하게는 2∼10개의 화소 중 하나의 화소에서는 두 개의 부분으로 나뉘어 있을 수 있다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조선을 가지는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 II-II' 및 III-III' 선에 대한 단면도이다. 제1 실시예에서는 보조선이 데이터선을 따라 중첩되어 있고, 게이트 배선용 금속으로 형성되어 있으며, 게이트선과는 분리되어 있다. 또한, 게이트선을 중심으로 양쪽에 위치하는 두 보조선은 데이터선과 게이트선 교차부를 가로지르는 ITO 연결 패턴에 의해 데이터선에 연결되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 절연 기판(10) 위에, 하나의 화소행에 대하여 아래 위 양쪽에서 상부 및 하부 게이트선(110, 120)이 가로 방향으로 형성되어 있고 상부 게이트선(110)과 하부 게이트선(120)은 세로 방향의 좌우측 게이트 연결부(130, 140)에 의해 서로 연결되어 있는 링 형태의 게이트 배선이 형성되어 있다. 박막 트랜지스터가 위치할 만한 공간을 확보하기 위해, 링 형태의 게이트 배선의 우측 상단 부분(150)은 수평 방향으로부터 수직하게 아래로 뻗다가 오른쪽으로 수평하게 연장되어 우측 게이트 연결부(140)에 연결되어 있다.
한 화소의 우측 게이트 연결부(140)와 인접 화소의 좌측 게이트 연결부(130) 사이, 즉 각 화소열의 사이에는 세로 방향으로 보조선(160)이 형성되어 있다. 이 보조선(160)은 게이트 배선과 전기적으로 분리되어 있으며, 상부 및 하부 게이트선(110, 120) 사이에 위치한다. 또한, 보조선(160)의 양끝 부분이 세로 방향으로부터 일정 각도로 비껴 형성되어 있다.
링 형태의 게이트 배선 및 보조선(160) 상부에는 게이트 절연막(20)이 덮여 있으며, 게이트 절연막(20) 위에는 반도체층(200)이 우측 게이트 연결부(140)의 상측 끝단 부근에 형성되어 있다. 데이터선(300)이 게이트 절연막(20)위에 형성되어 있고, 세로 방향으로 놓여 있다. 이 데이터선(300)은 보조선(160)과 중첩되어 그 상부에 형성되어 있고, 그로부터 소스 전극(310)이 연장되어 반도체층(200)과 중첩되어 있다. 드레인 전극(320)이 우측 게이트 연장부(140)에 대해 소스 전극(310)의 맞은 편에서 반도체층(200)과 중첩하고 있으며, 한쪽 끝은 전단 화소 쪽으로 연장되어 있다. 도시하지는 않았지만, 데이터선(300), 소스 및 드레인 전극(310, 320) 등의 데이터 배선과 반도체층(200) 사이에는 저항성 접촉층이 형성되어 있다.
데이터 배선과 반도체층(200) 위에는 보호 절연막(40)이 형성되어 있고, 화소 전극(400)이 보호 절연막(40) 위에 ITO (indium-tin-oxide) 등의 투명 도전 물질로 형성되어 있다. 이 화소 전극(400)은 링 형태의 게이트 배선(110, 120, 130, 140, 150)으로 둘러싸인 화소 영역 내에 위치하며, 보호 절연막(40)에 뚫린 접촉구(C4)를 통해 드레인 전극(320)과 연결되어 있다.
또한, 화소 전극(400)과 동일한 물질로 투명 도전 연결 패턴(410)이 인접한 두 화소에 걸쳐 형성되어 있는데, 인접한 두 화소의 보조선(160) 끝 부분 및 그 사이의 데이터선(300)에 중첩되도록 형성되어 있다. 연결 패턴(410)은 게이트 절연막(20) 및 보호 절연막(40)에 뚫린 접촉구(C1, C2)를 통해 데이터선(300) 측면으로 비껴 나온 보조선(160)의 끝 부분과 각각 연결되고, 이 두 보조선(160) 사이에서 보호 절연막(40)에 뚫린 접촉구(C3)를 통해서 데이터선(300)과 연결되어 있다.
이와 같이 제1 실시예에서는, 여러 층의 막이 쌓이기 때문에 막이 끊길 우려가 높은 상부 및 하부 게이트선(110, 120)과 데이터선(300)의 교차점 부근에 앞 서 설명한 형태의 연결 패턴(410)이 형성되어 있으므로 교차점에서 데이터선(300)이 끊기더라도 보조선(160)과 연결되어 있는 연결 패턴(410)을 따라 신호가 전달된다.
따라서, 데이터선이 단선됨으로써 생기는 결함을 제거할 수 있다.
제1 실시예는 링 형태의 게이트 배선 구조를 중심으로 설명하였으나 단일 게이트선 구조에도 동일하게 적용될 수 있다.
다음, 본 발명의 제2 실시예에서는, ITO 연결 패턴이 데이터선과 중첩되는 제1 실시예의 경우 ITO 막과 상부 기판의 공통 전극이 전도성 이물질 등에 의해 단락되기 쉬운 약점을 극복하기 위한 개선된 구조를 제시한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이고, 도 5는 도 4의 V-V' 선에 대한 단면도이다.
앞 선 실시예와 같이 게이트 배선(110, 120, 130, 140), 반도체층(200), 데이터 배선(300, 310, 320), 화소 전극(400), 보조선(160), 투명 도전 연결 패턴(420) 등이 형성되어 있다. 따라서, 데이터선(300)이 단선되더라도 보조선(160) 및 그것과 연결되어 있는 도전 연결 패턴(420)에 의해 데이터 신호가 전달된다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 투명 도전 연결 패턴(420)은 데이터선(300)과 중첩되지 않고 데이터선 바깥쪽을 따라 위치하고 있어서, 투명 도전 연결 패턴(420) 하부에는 게이트 절연막(20)과 보호 절연막(40), 또는 게이트 절연막(20)과 보호 절연막(40)과 게이트 배선(110, 120)이 놓인다. 따라서, 하부에 데이터선(300)이 중첩되어 있는 구조보다 상대적으로 전체 막 두께가 얇아지고, 전도성 이물질에 의해 상부 기판(도시하지 않음)의 투명 전극(도시하지 않음)과 도전 연결 패턴(420)이 단락될 가능성이 줄어든다.
제2 실시예는 링 형태의 게이트 배선 구조를 중심으로 설명하였으나 단일 게이트선 구조에도 동일하게 적용될 수 있다.
다음, 도 6을 참고로 하여, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 구조를 이용하는 경우에 데이터선의 신호의 지연이 증가하는 점을 개선하기 위한 제3 실시예를 설명한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도로서, 발생한 단선이 수리된 상태 또한 개략적으로 나타내고 있다.
앞선 실시예와 같이 게이트 배선(110, 120, 130, 140), 반도체층(200), 데이터 배선(300, 310, 320), 화소 전극(400), 보조선(161, 163, 164), 투명 도전 연결 패턴(420) 등이 형성되어 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 실시예에서와 같은 구조의 보조선(160)이 세 부분으로 분리되어 있다. 즉, 상하 양쪽 끝 부분인 제1 및 제3 보조선(161, 164)과 그 사이에 위치하는 제2 보조선(163)으로 분리되어 있다. 또한, 연결 패턴(420)은 앞선 실시예들과 마찬가지로 한 화소의 상부 게이트선(110) 및 인접한 화소의 하부 게이트선(120)에 걸쳐 형성되어 있고 보호 절연막(40) 및 게이트 절연막(20)에 뚫려 있는 접촉구(C1, C2)를 통해 제3 및 제1 보조선(161, 164)의 비껴 나온 부분과 접촉되어 있다. 이때, 연결 패턴(420)은 데이터선(300)과 중첩되지 않으며, 데이터선(300)을 따라 그 바깥쪽에 위치한다.
따라서, 데이터선(300)과 중첩되는 구조보다 상대적으로 전체 막 두께가 상대적으로 얇아져서, 도전 연결 패턴(420) 위에 도전성 이물이 존재하더라도 상부 기판(도시하지 않음)의 투명 전극(도시하지 않음)과 연결 패턴(420)이 전기적으로 단락될 확률이 크게 줄어든다. 뿐만 아니라, 제1 및 제3 보조선(161, 164)이 제2 보조선(163)과 분리되어 있고 데이터선(300)과 연결되어 있지 않기 때문에, 제1 및 제3 보조선(161, 164)이 수리의 목적으로 데이터선(300)에 단락되어 있는 경우가 아니라면 제1 보조선(161, 164)과 연결되어 있는 연결 패턴(420)이 인접 화소의 화소 전극(400) 등과 연결되더라도 데이터선(300)과 화소 전극(400) 간의 전기적 단락은 발생하지 않는다.
이러한 배선 구조의 제3 실시예에서, 상부 또는 하부 게이트선(110, 120)과 데이터선(300)이 서로 교차하는 단차부에서 데이터선(300)이 단선(a)되는 경우, 단선(a) 지점 양측에 위치하는 제1 및 제3 보조선(161, 164)을 각각 데이터선(300)에 레이저 단락(sa1, sa2)시켜, 연결 패턴(420)을 통해 단선(a) 지점 이하로 신호가 전달되도록 한다. 단차부가 아닌 부분에서 데이터선(300)이 단선(b)되었을 경우에는 단선(b) 지점 양측에서 제2 보조선(163)을 데이터선(300)과 레이저 단락(sb1 ,sb2)시켜 제2 보조선(163)이 신호의 경로가 되도록 한다.
이처럼, 데이터선(300)의 단차부 또는 단차부 이외의 부분에서 발생하는 단선 불량을 삼등분 되어 있는 제1 내지 제3 보조선(161, 163, 164)을 선택적으로 이용하여 부분적으로 수리할 수 있기 때문에, 보조선(161, 163, 164)과 데이터선(300) 사이의 커플링에 의한 신호 지연 증가를 방지할 수 있다.
이상에서, 제3 실시예는 링 형태의 게이트 배선 구조를 중심으로 설명하였으나 단일 게이트선 구조에도 동일하게 적용될 수 있다.
다음, 레이저 단락 공정 마진에 있어서 제3 실시예보다 유리한 제4 실시예에 대하여 도 7을 참고로 하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도로서, 단선된 데이터선이 수리된 상태를 또한 개략적으로 보여준다.
도 7에 도시한 바와 같이, 앞 선 제2 실시예와 거의 유사하게 게이트 배선(110, 120, 130, 140), 반도체층(200), 데이터 배선(300, 310, 320), 화소 전극(400), 투명 도전 연결 패턴(420), 보조선(161, 162) 등이 형성되어 있다.
단, 제4 실시예에서는 제1 및 제2 실시예에서와 같은 보조선이 한 화소 영역 내에서 길이가 짧은 제1 보조선(161)과 길이가 긴 제2 보조선(162)의 두 부분으로 분리되어 있다.
제4 실시예에 따른 이러한 배선 구조에서, 상부 또는 하부 게이트선(110, 120)과 데이터선(300)이 서로 교차하는 단차부 또는 단차부 이외의 부분에서 데이터선(300)이 단선(c)되는 경우, 단선이 발생한 지점 양측에서 한 화소의 제1 보조선(161)과 전단 화소의 제2 보조선(162)을 각각 데이터선(300)에 레이저 단락(sc1, sc2)시켜 연결 패턴(420)을 통해 단선(c) 지점 이하로 신호가 전달되도록 한다. 이때, 레이저 단락 위치는 단선(c) 지점의 양측이면 제1 및 제2 보조선(161, 162) 상부 어느 위치라도 무관하다. 따라서, 레이저 공정의 마진이 넓어진다.
이외에도, 상부 기판의 투명 전극과 투명 도전 연결 패턴 사이의 단락이 방지되고, 제1 및 제2 실시예에 따른 구조에서보다 데이터 신호의 지연이 감소하는 효과가 있다.
이상에서, 제4 실시예는 링 형태의 게이트 배선 구조를 중심으로 설명하였으나 단일 게이트선 구조에도 동일하게 적용될 수 있다.
다음, 제4 실시예에 따른 구조에서보다 레이저 수리 공정 마진을 더욱 넓히는 제5 실시예에 대하여 도 8을 참고로 하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도로서,보조선이 다수의 화소 당 하나에 제4 실시예에서와 같은 이등분된 보조선이 형성되어 있다. 여기에서는 링 형태의 게이트 배선 대신 단일 게이트선 구조를 예를 들어 도시하였지만, 링 형태의 게이트 배선 구조에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 다수의 게이트선(110)이 서로 평행하게 형성되어 있고, 게이트선(110)과 수직한 방향으로 다수의 데이터선(300)이 절연되어 교차하고 있으며, 게이트선(110)과 데이터선(300)이 서로 교차하여 다수의 화소 영역(PX)이 구획된다. 각각의 화소 영역(PX)에는 게이트선(110)으로부터 연장된 게이트 전극(111), 게이트 전극(111)와 절연되어 그 상부에 형성되어 있는 반도체 패턴(310), 데이터선(300)으로부터 연장되어 반도체 패턴(310)의 한쪽 가장자리와 중첩하는 소스 전극(310), 그리고 소스 전극(310)의 반대쪽에서 반도체 패턴(310)의 가장자리와 중첩하는 드레인 전극(320)으로 이루어진 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 또한, 화소 영역(PX) 내에는 보호막에 형성되어 있는 접촉구(C4)를 통해 드레인 전극(400)과 연결되는 화소 전극(400)이 형성되어 있다. 또한, 앞선 실시예들에서와 유사하게 보조선(160, 161, 162)이 형성되어 있다. 즉, 게이트선(110)과 동일한 물질로 형성되어 있고, 인접한 두 게이트선(110) 사이에 위치하며 게이트선(110)과는 분리되어 있으며, 인접한 두 화소 사이에서 데이터선(300)과 중첩되어 있다. 이러한 보조선(160, 161, 162)은 게이트선(420)을 가로지르도록 형성되어 있고, 데이터선(300)과 평행하게 그 바깥쪽에 형성되어 있으며, 화소 전극(400)과 동일한 물질로 형성되어 있는 도전 연결 패턴(420)에 의해 연결되어 있다.
단, 제5 실시예에서는, 화소 열 방향으로 볼때, 매 2∼10 개의 화소 영역(PX) 마다 하나씩 제4 실시예에서와 같이 제1 및 제2 보조선(161, 162)으로 이등분된 보조선이 형성되어 있고, 나머지 화소 영역(PX) 들에는 제1 및 제2 실시예에서와 같은 분리되지 않은 보조선(160)이 배치되어 있다. 즉, 2∼10개의 화소 영역(PX) 단위로 보조선(160, 161, 162)이 도전 연결 패턴(420)에 의해 연결되어 있다.
따라서, 2∼10개의 화소 영역(PX) 범위 내의 어느 위치에서나 데이터선(300)의 단선(d) 지점의 양측의 두 지점(sd1, sd2)을 레이저 단락시킬 수 있다. 결과적으로, 레이저 공정 마진이 제4 실시예에서보다 커지며 수리 시간도 짧아진다. 또한, 수리를 실시한 이후에 제3 및 제4 실시예에서보다는 데이터 신호의 지연이 커지지만 다른 제1 및 제2 실시예에서보다는 데이터 신호의 지연이 현격히 감소한다.
이외에도, 앞선 제2 내지 제4 실시예들과 마찬가지로, 도전 연결 패턴(420)과 상부 기판의 투명 전극과의 단락이 방지되는 효과가 있다.
다음, 데이터선 단선 불량 수리를 위한 레이저 공정의 횟수를 제3 내지 제5 실시예에서보다 상대적으로 적게 가져갈 수 있는 본 발명의 제6 실시예의 배선 구조에 대하여 도 9 및 도 10을 참고로 하여 설명한다.
도 9은 본 발명의 제6 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이고, 도 10은 도 9의 X-X' 선에 대한 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 앞 선 제4 실시예와 거의 유사하게 게이트 배선(110, 120, 130, 140), 반도체층(200), 데이터 배선(300, 310, 320), 화소 전극(400), 투명 도전 연결 패턴(420), 이등분 된 제1 및 제2 보조선(161, 165) 등이 형성되어 있다.
단, 제2 보조선(165)은 제1 보조선(161)에 비해 상대적으로 매우 길게 형성되어 있고, 제2 보조선(165)의 양쪽 끝단은 세로 방향으로부터 일정 각도 비껴나와 있으며 한쪽 끝은 연결 패턴(420)과, 다른 한쪽 끝은 보조 연결 패턴(430)에 의해 데이터선(300)과 각각 연결되어 있다. 도 10에 나타난 바와 같이, 게이트 절연막(20)과 보호 절연막(40)에는 제2 보조선(165)과 데이터선(300)이 동시에 드러나도록 접촉구(C5)가 뚫려 있고, 투명 도전 연결 패턴(420)과 동일한 물질로 패터닝된 보조 연결 패턴(430)이 접촉구(C5)를 통해 데이터선(300)과 제2 보조선(165)을 서로 연결하고 있다.
이와같은 제6 실시예의 구조에서는 데이터선(300)에 단선(e)이 발생하였을 경우, 보조 연결 패턴(430)을 통해 제2 보조선(165)과 연결되어 있지 않은 쪽, 즉 제1 보조선(161) 만을 데이터선(165)에 레이저 단락시켜 단선 불량을 수리한다.
따라서, 제6 실시예의 배선 구조는 레이저 공정을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 앞선 실시예들에서와 마찬가지로 연결 패턴(420)과 상부 기판(도시하지 않음)의 공통 전극(도시하지 않음)이 전기적으로 단락될 확률이 크게 줄어든다.
도시하지는 않았지만, 보조선을 제3 실시예에서와 같이 삼등분하고, 연결 패턴(420))과 연결되어 있지 않은 보조선(163)의 양쪽 끝단을 제6 실시예에서와 같이 보조 연결 패턴을 이용하여 각각 데이터선에 연결할 수 있다.
마지막으로, 도 11를 참고로 하여 본 발명의 제7 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배선도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 실시예에서와 같이 게이트 배선(110, 120, 130, 140), 반도체층(200), 데이터 배선(300, 310, 320), 화소 전극(400), 보조선(160)등이 형성되어 있다.
단, 제7 실시예에서는 세로 방향으로부터 일정 각도 비껴나와 있는 보조선(160)의 양끝단 및 데이터선(400)과 동시에 중첩하며 게이트 절연막과 보호막에 뚫린 접촉구(C1, C2, C6, C7)를 통해 보조선(160)과 데이터선(400)을 끝단 부위에서 연결하는 도전성 연결 패턴(440)이 형성되어 있다. 앞선 실시예들에서와 같이 인접한 두 화소를 가로지르는 연결 패턴(410, 420)은 존재하지 않는다.
이러한 구조에서는 인접한 화소 간의 단차부에서의 데이터선(300) 단선은 앞선 실시예에서와는 달리 링 게이트선(110, 120, 130, 140)을 이용하여 수리하여야 하는 어려움이 있지만, 단차부 이외의 부분에서 데이터선 단선이 발생하였을 경우에는 별도의 레이저 공정이 필요하지 않다는 장점이 있다. 이외에도, 앞선 제2 내지 제6 실시예에서와 마찬가지로 상부 기판과의 전기적 단락 및 인접 화소와의 전기적 단락을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 내지 제7 실시예에서는 보조선을 게이트 배선용 금속으로 데이터선 하부에 형성하고, 그 연결부에서는 보조선의 끝단을 데이터선과 바깥으로 연장시켜 투명 도전 패턴을 이용하여 연결하므로, 별도의 금속막 공정 및 절연막 식각 공정을 줄일 수 있어 공정적으로도 유리하다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판은 데이터선의 단선을 수리하기 위한 보조선을 별도의 공정을 추가하지 않고 형성할 수 있으며, 게이트선과 데이터선의 단선 불량 수리에 있어서 데이터 신호의 지연 감소, 레이저 단락 공정 감소, 레이저 공정 마진 등을 확보하는 등 효과적으로 수리를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 박막 트랜지스터 기판 및 이에 대응될 상판과의 전기적 단락을 방지할 수 있다.

Claims (22)

  1. 절연 기판,
    상기 기판 위에 서로 나란하게 형성되어 있는 다수의 게이트선,
    상기 기판 위에 형성되어 있으며, 각각은 인접한 두 개의 상기 게이트선 사이에 위치하는 다수의 보조선,
    상기 게이트선 및 상기 보조선을 덮는 제1 절연층,
    상기 제1 절연층 위에 형성되어 있고 상기 게이트선과 교차하며 상기 보조선과 중첩되어 있는 데이터선,
    상기 데이터선을 덮는 제2 절연층, 및
    상기 제2 절연층 위에 형성되어 있고, 상기 데이터선과 중첩하지 않도록 상기 데이터선 바깥쪽에 위치하며, 하나의 상기 게이트선을 중심으로 양측에 위치한 상기 보조선과 전기적으로 연결되어 도전성 연결 패턴
    을 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  2. 제1항에서,
    상기 보조선은 상기 도전성 연결 패턴과 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 보조선, 그리고 상기 제1 및 제2 보조선 사이에 위치하는 제3 보조선으로 분리되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 및 제2 보조선이 상기 연결 패턴과 각각 연결되는 제1 부분 및 제2 부분은 상기 데이터선 바깥쪽으로 비껴나와 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  4. 제3항에서,
    상기 제2 절연층 위에 형성되어 있으며, 상기 제1 보조선의 상기 제1 부분과 상기 데이터선이 동시에 드러나도록 상기 제2 및 제1 절연층에 뚫려 있는 제1 접촉구를 통해 상기 데이터선과 상기 제1 부분을 연결하는 도전성 제1 패턴, 및
    상기 제2 절연층 위에 형성되어 있으며, 상기 제2 보조선의 상기 제2 부분과 상기 데이터선이 동시에 드러나도록 상기 제2 및 제1 절연층에 뚫려 있는 제2 접촉구를 통해 상기 데이터선과 상기 제2 부분을 연결하는 도전성 제2 패턴을 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  5. 제4항에서,
    상기 연결 패턴 및 상기 제1 및 제2 패턴은 ITO로 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  6. 제1항에서,
    상기 보조선은 상기 연결 패턴과 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 보조선으로 분리되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 및 제2 보조선이 상기 연결 패턴과 연결되는 제1 및 제2 부분은 상기 데이터선 바깥쪽으로 비껴나와 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  8. 제6항에서,
    상기 연결 패턴은 ITO로 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  9. 제1항에서,
    인접한 두 상기 게이트선 사이에 상기 게이트선과 나란하게 형성되어 있는 다수의 보조 게이트선, 및
    상기 게이트선과 상기 보조 게이트선을 연결하는 연결부를 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  10. 제1항에서,
    상기 보조선은 상기 게이트선과 동일한 물질로 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  11. 절연 기판,
    상기 기판 위에 서로 나란하게 형성되어 있는 다수의 게이트선,
    상기 기판 위에 형성되어 있으며 각각은 인접한 두 개의 상기 게이트선 사이에 위치하는 다수의 보조선,
    상기 게이트선 및 상기 보조선을 덮는 제1 절연층,
    상기 제1 절연층 위에 형성되어 있고 상기 게이트선과 교차하며 상기 보조선과 중첩되어 있는 데이터선,
    상기 데이터선을 덮는 제2 절연층,
    상기 제2 절연층 위에 형성되어 있으며 상기 보조선의 제1 끝단과 상기 데이터선을 연결하는 제1 연결 패턴, 및
    상기 제2 절연층 위에 형성되어 있으며 상기 보조선의 제2 끝단과 상기 데이터선을 연결하는 제2 연결 패턴
    을 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  12. 제11항에서,
    상기 보조선의 상기 제1 및 제2 끝단은 상기 데이터선의 바깥쪽으로 연장되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  13. 제11항에서,
    상기 인접한 두 상기 게이트선 사이에 상기 게이트선과 나란하게 형성되어 있는 다수의 보조 게이트선, 및
    상기 게이트선과 상기 보조 게이트선을 연결하는 연결부를 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  14. 제11항에서,
    상기 제1 및 제2 연결 패턴은 ITO로 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  15. 기판,
    상기 기판 위에 서로 나란하게 형성되어 있는 다수의 게이트선,
    상기 기판 위에 형성되어 있으며 상기 게이트선에 대해 분리되어 있는 다수의 제1 보조선,
    상기 게이트선과 상기 제1 보조선 위에 형성되어 있는 절연막,
    상기 절연막 위에 형성되어 있고 상기 게이트선과 교차하며 상기 제1 보조선과 중첩하는 다수의 데이터선,
    상기 게이트선과 상기 데이터선이 교차하여 구획되는 다수의 화소,
    상기 화소에 각각 형성되어 있는 다수의 박막 트랜지스터,
    상기 데이터선 및 상기 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있는 보호막,
    상기 보호막 위에 형성되어 있으며 상기 박막 트랜지스터의 한 단자와 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극, 및
    하나의 상기 게이트선을 중심으로 양측에 위치하는 상기 제1 보조선을 전기적으로 연결하는 제2 보조선을 포함하며,
    상기 제1 보조선은 각각의 상기 화소에 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  16. 제15항에서,
    상기 제2 보조선은 상기 보호막 위에 형성되어 있으며 상기 절연막 및 상기 보호막에 뚫린 접촉구를 통하여 상기 제1 보조선과 접촉되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  17. 제15항에서,
    상기 다수의 화소 중 적어도 하나에 형성되어 있는 상기 제1 보조선은 두 부분으로 나뉘어 있는 제1 구조를 가지는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  18. 제17항에서,
    상기 제1 보조선은 상기 게이트선과 동일한 물질로 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  19. 제17항에서,
    상기 제2 보조선은 상기 화소 전극과 동일한 물질로 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  20. 제17항에서,
    상기 제1 구조는 2∼10 개의 상기 화소 중 하나에 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  21. 제16항에서,
    상기 다수의 화소 중 적어도 하나에 형성되어 있는 상기 제1 보조선은 두 부분으로 나뉘어 있는 제1 구조를 가지는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
  22. 제21항에서,
    상기 제1 구조는 2∼10 개의 상기 화소 중 하나에 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
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