KR20020030487A - 액정 디스플레이 패널 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 디스플레이 패널 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 액티브 영역, 패드 영역으로 구분된 액정 디스플레이 패널 제조에 있어서, 기판 상에 게이트 배선, 게이트 전극 및 게이트 패드를 형성하는 공정; 상기 게이트 패드를 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 공정; 상기 게이트 절연막상에 반도체층을 형성하는 공정; 상기 게이트 절연막상에 데이터 배선, 데이터 패드를 형성하고, 상기 반도체층상에 소스/드레인 전극을 형성하여 박막트랜지스터를 형성하는 공정; 상기 소스/드레인 전극을 포함한 전면에 보호막을 형성하는 공정; 상기 드레인 전극과 상기 게이트 패드 및 데이터 패드를 노출시키는 공정; 상기 노출된 게이트 패드 상에 도금하여 도금막을 형성하는 공정; 상기 게이트 패드 및 데이터 패드와 연결되는 투명도전막을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지며, Al 또는 Al 계열 단일 게이트 패드 위에 도금막을 형성함으로써 LCD 패널의 구동회로와 연결되는 도전막의 접촉저항을 줄여 저저항 배선 사용이 가능하다.
Description
본 발명은 액정 디스플레이(LCD : Liquid Crystal Display )용 접촉개선을 위한 전극배선에 관한 것으로, 특히 액정 디스플레이 패널 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 LCD 패널을 크게 액티브 영역, 패드 영역 및 그라인딩 영역으로 구분할 수 있는데, 액티브 영역은 색상을 나타내기 위한 칼라필터층과 공통전극이 형성되어 있는 제 1 기판과, 복수 개의 픽셀이 매트릭스 형태로 배열되어 각 픽셀마다 하나의 박막트랜지스터와 하나의 화소전극이 형성되어 있는 제 2 기판과, 대향하여 합착된 제 1 기판과 제 2 기판사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지며, 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 양쪽 면에 자연광을 편광시켜주는 편광판이 각각 부착되어 있다.
상기 제 2 기판에는 게이트 배선과 데이터 배선이 매트릭스 형태로 교차형성되어 그 교차 영역내에 화소전극과 전기적으로 연결된 TFT가 형성되어 있는데, 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 끝단에 각각 연장되어 있는 데이터 패드와 게이트 패드는 각각 외부 구동회로와 전기적으로 신호를 인터페이싱한다.
즉, LCD를 구동하기 위해서는 상기의 패드를 오픈하여 구동신호를 공급하는 구동회로와 접속하는데, 상기 구동회로에서 공급하는 데이터 입력 신호를 자체의제어신호에 따라 분리하여 각 화소에 전달한다. 이때, LCD의 외부 구동회로와 데이터 배선 또는 게이트 배선은 일반적으로 탭방식(TAB : Tape Automated Bonding : 구동회로가 연결된 패키지를 기판에 실장하는 방식)으로 접속한다.
또한 상기 그라인딩 영역은 완성된 액정 패널을 원하는 제품 크기로 절단한 후 연마한 면을 말한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 LCD 패널의 패드부 및 그 제조 방법은 다음과 같다.
도 1a 는 종래 기술에 따른 LCD 패널의 게이트 패드부의 단면도이고 도 1b 는 종래 기술에 따른 LCD 데이터 패드부의 단면도이다.
도 1a 에 도시된 바와 같이, 게이트 패드부는 투명 기판(101) 상에 금속을 이용하여 게이트 패드(102)를 형성하고 상기의 게이트 패드(102) 위에 게이트 절연막(103)을 형성한다. 이때, 도시되진 않았지만, 게이트 패드(102)는 액티브 영역의 게이트 배선 및 게이트 전극과 동시에 형성되며 게이트 절연막(103)도 상기 게이트 배선 및 게이트 전극을 포함하는 기판 전면에 일체형으로 적층된다.
다음 상기 게이트 절연막(103)상에 보호막(104)을 형성한 후, 외부 구동 회로와 접속시키기 위해 상기 게이트 절연막(103)과 보호막(104)을 에칭하여 패드를 오픈한다.
상기 오픈 부분을 통해 게이트 패드(102)와 각각 접속하도록 투명 도전막(105)을 형성한다. 이때, 액티브 영역 내 화소전극도 동시에 형성된다.
그리고, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 데이터 패드는 액티브 영역의 박막트랜지스터 위치에 형성된 게이트 절연막 상에 반도체층을 형성한 뒤, 데이터 배선 및 소스/드레인 전극을 형성할 때 일체형으로 형성된다. 따라서, 데이터 패드(106)는 게이트 절연막(103) 위에 형성된다.
다음, 상기 데이터 패드(106) 상에 보호막(104)을 적층한 후, 데이터 패드(106)가 노출되도록 상기 보호막(104)만 소정 영역만큼 에칭하여 패드를 오픈한다.
상기 오픈 부분을 통해서 데이터 패드(107)와 각각 접속하도록 투명 도전막(105)을 형성한다.
이때, 게이트/데이터 패드(102/106)로 저저항 배선을 위해서 Al 또는 Al 계열의 금속 위에 다른 금속(Mo, Cr, Ti...)을 증착하는 이중 패드 구조를 형성하거나, Al 또는 Al 계열 금속과 접촉되는 패드부에 금속 패턴을 형성하는 추가 공정이 필요하다.
이상의 방법으로 형성된 액정 패널은 스크라이브(scribe) 공정과 브레이크(break) 공정을 거쳐 원하는 제품크기로 절된된다.
그러나 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 액정 디스플레이 패널 제조 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 저저항 배선을 위해서 Al 또는 Al 계열의 게이트 패드를 사용하나 ITO 등의 도전막과의 접촉 저항이 높다.
둘째, 패드부와 ITO 등의 도전막의 접촉 저항을 줄이기 위해 Al 또는 Al 계열 위에 다른 금속(Mo, Cr, Ti...)을 증착하는 이중 패드 구조를 형성하거나, Al 또는 Al 계열 금속과 접촉되는 패드부에 금속 패턴을 형성하는 추가 공정의 번거로움이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, Al 또는 Al 계열의 단일 패드부 위에 금속도금을 함으로써 투명 도전막과의 접촉저항 문제를 개선하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a 는 종래 기술에 따른 LCD(Liquid Crystal Display) 게이트 패드부의 단면도
도 1b 는 종래 기술에 따른 LCD 데이터 패드부의 단면도
도 2a 내지 도 2f 는 본 발명에 따른 LCD 어레이부 및 패드부 제조의 제 1 실시예
도 3a 내지 도 3f 는 본 발명에 따른 LCD 어레이부 및 패드부 제조의 제 2 실시예
도 4a 상기 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 LCD 게이트 패드부의 단면도
도 4b 상기 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 LCD 데이터 패드부의 단면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101, 201, 301 : 기판 102, 202, 302 : 게이트 패드
103, 203, 303 : 게이트 절연막 104, 204, 304 : 보호막
106, 211 : 데이터 패드 205, 305 :반도체층
206, 306 : 오우믹접촉층 207, 307 : 소스/드레인 전극
208, 308 : 보호막 209, 309 : 도금막
105, 210, 310 : 투명 도전막
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널 제조 방법의 특징은 액티브 영역, 패드 영역으로 구분된 액정 디스플레이 패널 제조에 있어서, 기판 상에 게이트 배선, 게이트 전극 및 게이트 패드를 형성하는 공정; 상기 게이트 패드를 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 공정; 상기 게이트 절연막상에 반도체층을 형성하는 공정; 상기 게이트 절연막상에 데이터 배선, 데이터 패드를 형성하고, 상기 반도체층상에 소스/드레인 전극을 형성하여 박막트랜지스터를 형성하는 공정; 상기 소스/드레인 전극을 포함한 전면에 보호막을 형성하는 공정; 상기 드레인 전극과 상기 게이트 패드 및 데이터 패드를 노출시키는 공정; 상기 노출된 게이트 패드 상에 도금하여 도금막을 형성하는 공정; 상기 게이트 패드 및 데이터 패드와 연결되는 투명도전막을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는데 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널 제조 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2a 내지 도 2f 는 본 발명에 따른 LCD(Liquid Crystal Display ) 어레이부 및 패드부 제조의 제 1 실시예이다.
도시하진 않았지만 기판(201) 상에 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수 개의 게이트 배선을 배열하고, 동시에 도 2a 에 도시된 바와 같이 어레이부 측에 게이트 전극(202)을 형성하고 게이트 패드부 측에 게이트 패드(203)를 일체형으로 형성(편의상 하나의 게이트 패드만 도시)한다.
상기 게이트 배선, 게이트 전극(202) 및 게이트 패드(203)는 Al 또는 Al 계열(AlNd, AlTi, AlTo)을 단일 게이트로 형성한다.
이어 도 2b 에 도시된 바와 같이 SiNx등의 게이트 절연막(204)을 어레이부 측 및 게이트 패드부 측을 포함한 전면에 도포하고, 이어 어레이부 측에는 상기 형성된 게이트 절연막(204) 위에 a-Si등의 반도체층(205), n+a-Si등의 오우믹접촉층(206)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(204), 반도체층(205), 오우믹접촉층(206)은 게이트의 돌기(hillock)를 방지하기 위해 150℃이하의 저온 PECVD 공정에서 이루어진다.
이어, 게이트 패드(203)에 형성된 게이트 절연막(204)을 게이트 패드(203)의 소정 영역이 노출되도록 패터닝한다.
이어 도 2c 에 도시된 바와 같이 어레이부 측에 형성된 반도체층(205), 오우믹 접촉층(206)을 소정 영역 식각하고 소스/드레인 전극(207)을 형성한다. 도시되진 않았지만 소스/드레인 전극(207)을 형성할 때, 상기 각 게이트 배선에 교차하는 방향으로 일정한 간격을 갖는 복수 개의 데이터 라인 및 일체형으로 데이터 패드를 함께 형성한다.
이어 도 2d 에 도시된 바와 같이 상기 소스/드레인 전극(207)을 포함한 전면에 보호막(208)을 형성한 후 게이트 패드부 측에 형성된 보호막(208)을 제거하여 게이트 패드(203)의 소정 영역을 노출시킨다. 이 때, 도시되진 않았지만 상기 드레인 전극이 노출되도록 콘택홀이 형성된다.
또한 데이터 패드에 형성된 보호막(208)을 제거하여 데이터 패드의 소정 영역을 노출시킨다.
이어 도 2e 에 도시된 바와 같이, 상기 소정 영역만큼 노출된 게이트 패드(203)에 Ni, Ti, Ag, Cu 등의 도금막(209)을 형성한다. 이때, 상기 노출된 데이터 패드에는 필요에 따라 도금막(209)을 형성하기도 한다.
이어 도 2f 에 도시된 바와 같이, 상기 도금막(209)이 형성된 게이트 패드(203) 및 데이터 패드와 각각 접속하도록 게이트 패드(203) 및 데이터 패드 상에 투명 도전막(210)을 형성한다. 동시에, 어레이부 측에도 화소전극으로 투명 도전막(210)을 형성한다. 상기 투명 도전막(210)은 산화물로 형성되고, ITO, IZO등이 있다.
도 3a 내지 도 3f 는 본 발명에 따른 LCD 어레이부 및 패드부 제조의 제 2실시예이다.
도시하진 않았지만 기판 상에 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수 개의 게이트 배선을 배열하고, 동시에 도 3a 에 도시된 바와 같이 어레이부 측에 게이트 전극(302)을 형성하고 게이트 패드부 측에 게이트 패드(303)를 일체형으로 형성(편의상 하나의 게이트 패드만 도시)한다.
상기 게이트 배선, 게이트 전극(302) 및 게이트 패드(303)는 Al 또는 Al 계열(AlNd, AlTi, AlTo)을 단일 게이트로 형성한다.
이어 도 3b 에 도시된 바와 같이 SiNx등의 게이트 절연막(304)을 어레이부 측 및 게이트 패드부 측을 포함한 전면에 도포하고, 이어 어레이부 측에는 상기 형성된 게이트 절연막(304) 위에 a-Si등의 반도체층(305), n+a-Si등의 오우믹접촉층(306)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(304), 반도체층(305), 오우믹접촉층(306)은 게이트의 돌기(hillock)를 방지하기 위해 150℃이하의 저온 PECVD 공정에서 이루어진다.
이어 도 3c 에 도시된 바와 같이 어레이부 측에 형성된 반도체층(305), 오우믹 접촉층(306)을 소정 영역 식각하고 소스/드레인 전극(307)을 형성한다. 도시되진 않았지만 소스/드레인 전극(307)을 형성할 때, 상기 각 게이트 배선에 교차하는 방향으로 일정한 간격을 갖는 복수 개의 데이터 라인 및 일체형으로 데이터 패드를 함께 형성한다.
이어 도 3d 에 도시된 바와 같이 상기 소스/드레인 전극(307)을 포함한 전면에 보호막(308)을 형성한 후 게이트 패드부 측에 형성된 게이트 절연막(304) 및 보호막(308)을 제거하여 게이트 패드(303)의 소정 영역을 노출시킨다. 이 때, 그리고 도시되진 않았지만 상기 드레인 전극이 노출되도록 콘택홀이 형성된다.
또한 데이터 패드에 형성된 보호막(308)을 제거하여 데이터 패드의 소정 영역을 노출시킨다.
이어 도 3e 에 도시된 바와 같이, 상기 소정 영역만큼 노출된 게이트 패드(303)에 Ni, Ti, Ag, Cu 등의 도금막(309)을 형성한다. 이때, 데이터 패드에는 필요에 따라 도금막(309)을 형성하기도 한다.
이어 도 3f 에 도시된 바와 같이, 상기 도금막(309)이 형성된 게이트 패드(303)와, 데이터 패드에 각각 접속하도록 게이트 패드(303)와 데이터 패드 위에 투명 도전막(310)을 형성한다. 동시에, 어레이부 측에도 화소전극으로 투명 도전막(310)을 형성한다. 상기 투명 도전막(210)은 산화물로 형성되고, ITO, IZO등이 있다.
도 4a 는 상기 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 LCD 패널의 게이트 패드부의 단면도이고, 도 4b 는 본 발명에 따른 데이터 패드부의 단면도이다.
상기의 제 1 실시예 및 제 2 실시예는 상기 설명하였듯이 공정상의 약간의 차이는 존재하지만, 게이트 패드의 소정영역을 노출시켜 노출된 영역에 도금 공정을 하는 것은 동일하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널 제조 방법은 Al 또는 Al 계열 단일 게이트 패드 위에 금속 도금을 함으로써 추가 공정없이 ITO등의 LCD 패널의 구동회로와 연결되는 도전막의 접촉저항을 줄여 저저항 배선 사용이 가능하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
Claims (14)
- 액티브 영역, 패드 영역으로 구분된 액정 디스플레이 패널 제조에 있어서,기판 상에 게이트 배선, 게이트 전극 및 게이트 패드를 형성하는 공정;상기 게이트 패드를 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 공정;상기 게이트 절연막상에 반도체층을 형성하는 공정;상기 게이트 절연막상에 데이터 배선, 데이터 패드를 형성하고, 상기 반도체층상에 소스/드레인 전극을 형성하여 박막트랜지스터를 형성하는 공정;상기 소스/드레인 전극을 포함한 전면에 보호막을 형성하는 공정;상기 드레인 전극과 상기 게이트 패드 및 데이터 패드를 노출시키는 공정;상기 노출된 게이트 패드 상에 도금하여 도금막을 형성하는 공정;상기 게이트 패드 및 데이터 패드와 연결되는 투명도전막을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 패드는 Al, Al 계열의 화합물인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 절연막, 상기 반도체층 중 적어도 어느 하나는 150℃이하의 저온 PECVD 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 도전막은 산화물인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 산화물은 ITO, IZO 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 도금막은 Ni, Ti, Ag, Cu 중 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 도금막은 상기 노출된 데이터 패드의 소정 영역 위에 더 형성됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 액티브 영역, 패드 영역으로 구분된 액정 디스플레이 패널 제조에 있어서,기판 상에 게이트 배선, 게이트 전극 및 게이트 패드를 형성하는 공정;상기 게이트 패드를 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 공정;상기 게이트 절연막상에 반도체층을 형성하는 공정;상기 게이트 절연막의 소정 영역을 패터닝하여 게이트 패드를 노출시키는 공정;상기 게이트 절연막 상에 데이터 배선, 데이터 패드를 형성하고, 상기 반도체층상에 소스/드레인 전극을 형성하여 박막트랜지스터를 형성하는 공정;상기 소스/드레인 전극을 포함한 전면에 보호막을 형성하는 공정;상기 보호막을 패터닝하여 상기 드레인 전극과 상기 게이트 패드 및 데이터 패드를 노출시키는 공정;상기 노출된 게이트 패드 상에 도금하여 도금막을 형성하는 공정;상기 게이트 패드 및 데이터 패드와 연결되는 투명도전막을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 게이트 패드는 Al, Al 계열의 화합물인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 게이트 절연막, 상기 반도체층 중 적어도 어느 하나는 150℃이하의 저온 PECVD 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 도전막은 산화물인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 산화물은 ITO, IZO 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 도금막은 Ni, Ti, Ag, Cu 중 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 도금막은 상기 노출된 데이터 패드의 소정 영역 위에 더 형성됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널 제조 방법.
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