KR20080041015A - 박막 트랜지스터 기판 및 이의 수리 방법, 이를 포함하는액정 표시 장치 - Google Patents

박막 트랜지스터 기판 및 이의 수리 방법, 이를 포함하는액정 표시 장치 Download PDF

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KR20080041015A
KR20080041015A KR1020060109078A KR20060109078A KR20080041015A KR 20080041015 A KR20080041015 A KR 20080041015A KR 1020060109078 A KR1020060109078 A KR 1020060109078A KR 20060109078 A KR20060109078 A KR 20060109078A KR 20080041015 A KR20080041015 A KR 20080041015A
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Abstract

본 발명은, 일측으로 연장된 복수의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차되게 연장된 적어도 하나의 공통 신호 라인 및 상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 교차점을 사이에 두고 게이트 라인의 두 지점에 연결된 게이트 수리 라인을 포함하는 박막 트랜지스터 기판 및 이의 수리 방법, 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
이와 같은, 본 발명은 게이트 라인과 공통 신호 라인의 교차 영역에 상기 게이트 라인에서 분기되어 교차 지점을 우회하여 다시 본래의 게이트 라인에 합쳐지는 게이트 수리 라인이 추가로 형성됨으로써, 상기 교차 영역에서 게이트 라인은 이중 배선으로 형성된다. 따라서, 상기 교차 영역에서 게이트 라인과 공통 신호 라인의 단락시 이중 배선의 어느 한 배선을 레이저로 컷팅하여 단락 불량을 수리할 수 있으므로, 제조 원가를 대폭 절감할 수 있다.
게이트 라인, 공통 신호 라인, 단락, 수리, 액정 표시 장치.

Description

박막 트랜지스터 기판 및 이의 수리 방법, 이를 포함하는 액정 표시 장치{THIN FILM TRANSISTOR SUBSTRATE AND REPAIRING METHOD THEREOF, LIQUID CRYSTAL DISPLAY INCLUDING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 일부 배선도.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 일부 평면도.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 나타낸 단면도.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 공정을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배선 불량을 수리하는 과정을 설명하기 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 보호의 설명>
게이트 라인: G 게이트 수리 라인: R
게이트 전극: 114 게이트 패드: 116
유지 전극: 118 유지 라인: S
데이터 라인: D 공통 신호 라인: V
소오스 전극: 154 드레인 전극: 155
데이터 패드: 158 화소 전극: 172
블랙 매트릭스: 212 컬러 필터: 222
오버 코트막: 232 공통 전극: 252
본 발명은 박막 트랜지스터 기판 및 이의 수리 방법, 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 게이트 라인과 공통 신호 라인의 교차 영역에서 게이트 라인이 이중 배선으로 형성되어, 게이트 라인과 공통 신호 라인의 단락시 이중 배선의 어느 한 배선을 컷팅(cutting)함으로써 단락 불량을 수리할 수 있는 트랜지스터 기판 및 이의 수리 방법, 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 좁은 시야각, 느린 응답속도, 높은 제조비용 등과 같은 단점들이 대량생산 및 기술의 발달로 빠르게 개선되고, 고해상도, 경량박형, 낮은 소비전력 등과 같은 장점들이 유비쿼터스, 컨버전스등의 변화된 기술환경에서는 무엇보다 중요한 기술요소로 부각되면서 브라운관 방식의 디스플레이를 급격히 대체하고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 화소 전극 및 각 화소를 스위칭하는 박막 트랜지스 터(Thin Film Transistor, TFT) 등이 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터 및 공통 전극 등이 형성된 컬러 필터 기판 및 두 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 구성되고, 화소 전극 및 공통 전극에 전압을 인가하여 액정층의 분자 배열을 변화시키고, 이로 인해 액정층의 광 투과율을 제어하여 화상을 표시한다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 포토 마스크 공정(Photo Mask Process)과 같은 미세 가공 기술로 제작되므로, 배선 폭이 매우 협소하다. 따라서, 제조 공정 중에 발생된 작은 정전기에도 일부 배선이 단선되거나 단락될 가능성이 있다.
특히, 박막 트랜지스터 기판에는 복수의 단위 화소가 배치되는 화소 영역이 형성되는데, 상기 화소 영역에는 각각의 단위 화소들에 소정의 화상 신호를 인가하기 위한 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인이 서로 직교하는 방향으로 형성된다. 또한, 단위 화소에 인가된 화상 신호를 일정 시간 유지시키기 위한 목적으로 상기 데이터 라인과 평형하게 복수의 유지 라인이 형성된다. 한편, 화소 영역의 외측 영역에는 각각의 게이트 라인 및 각각의 데이터 라인에 연결되는 복수의 게이트 패드 및 복수의 데이터 패드가 형성되고, 각각의 유지 라인에 연결되는 적어도 하나의 공통 신호 라인이 형성된다. 일반적으로, 상기 공통 신호 라인은 게이트 라인과 교차되게 형성되는데, 제조 공정 중에 발생한 정전기는 공통 신호 라인을 통해 유입되어 게이트 라인과의 교차점에서 두 신호 라인들 사이의 절연층을 파괴시키고, 이로 인해 두 신호 라인이 전기적으로 단락되어 원할한 신호 전달이 불가능하게 된다.
이처럼, 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 제조 공정에서는 정전기로 인해 게이트 라인과 공통 신호 라인이 단락될 수 있기 때문에 정상 제품의 수율이 낮으며, 이로 인해 제조 원가가 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 게이트 라인과 공통 신호 라인의 교차 영역에서 상기 게이트 라인이 이중 배선으로 형성되어, 게이트 라인과 공통 신호 라인의 단락시 이중 배선의 어느 한 배선을 컷팅(cutting)하여 단락 불량을 수리함으로써, 제조 원가를 절감할 수 있는 트랜지스터 기판 및 이의 수리 방법, 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은, 일측으로 연장된 복수의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차되게 연장된 적어도 하나의 공통 신호 라인 및 상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 교차점을 사이에 두고 게이트 라인의 두 지점에 연결된 게이트 수리 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 수리 라인은 적어도 첫 번째 게이트 라인에 연결되는 것이 바람직하며, 상기 공통 신호 라인은 화소 영역의 외곽 영역에 배치되는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 수리 방법은, 게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차하는 공통 신호 라인 및 상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 교차점을 사이에 두고 상기 게이트 라인의 두 지점에 연결된 게이트 수리 라인을 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 있어서, 상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 단락 여부를 검사하는 단계와, 상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 교차점에서 단락이 발생된 경우에 상기 교차점을 사이에 두고 상기 게이트 라인의 양쪽 지점을 컷팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 컷팅 단계는, 상기 게이트 라인의 양쪽 지점에 레이저를 조사하여 컷팅하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 컬러 필터가 격자 형태로 형성된 컬러 필터 기판 및 게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차하는 공통 신호 라인 및 상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 교차점을 사이에 두고 상기 게이트 라인의 두 지점에 연결된 게이트 수리 라인을 구비하는 박막 트랜지스터 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 일부 배선도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 유리 등과 같은 투광성 절연 기판으로 형성되는 박막 트랜지스터 기판(100)에는, 대략 행 방향으로 연장된 복수의 게이트 라인(G)과, 이와 직교하는 열 방향으로 연장된 복수의 데이터 라인(D) 등이 형성된다. 상기 게이트 라인(G) 및 상기 데이터 라인(D)의 교차 영역에 의해 각각의 단위 화소가 한정되며, 단위 화소에는 스위칭 소자(Q), 화소 전극(172) 및 유지 전극(118)이 형성된다.
상기 스위칭 소자(Q)는 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘(poly silicon) 등을 채널층(channel layer)으로 하며, 게이트 전극(114), 소오스 전극(154), 드레인 전극(155) 등으로 이루어진 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor;TFT)를 사용하는 것이 효과적이다.
상기 게이트 전극(114)은 대략 행 방향으로 연장된 게이트 라인(G)에 연결되며, 상기 게이트 라인(G)의 끝단에는 외부로부터 게이트 신호를 인가받는 게이트 패드(116)가 형성된다. 이러한 게이트 전극(114), 게이트 라인(G) 및 게이트 패드(116) 들은 동일 단계에서 함께 형성되며, 게이트 배선은 이들을 모두 포함한다.
상기 소오스 전극(154)은 대략 열 방향으로 연장된 데이터 라인(D)에 연결되며, 상기 데이터 라인(D)의 끝단에는 외부로부터 데이터 신호를 인가받는 데이터 패드(158)가 형성된다. 또한, 상기 드레인 전극(155)은 상기 소오스 전극(154)과 이격되어 형성되며, 콘택홀(164a)을 통해 화소 전극(172)과 연결된다. 이러한 소오스 전극(154), 드레인 전극(155), 데이터 라인(D) 및 데이터 패드(158) 들은 동일 단계에서 함께 형성되며, 데이터 배선은 이들을 모두 포함한다.
상기 화소 전극(172)은 상부에 위치되는 공통 전극(후술함)과 함께 액정 커패시터(Clc)를 형성한다. 이러한 액정 커패시터(Clc)는 데이터 신호를 충전하여 액정층의 분자 배열을 제어하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 게이트 패드(116) 및/또는 상기 데이터 패드(158)의 상부에는 외부로부터 신호를 인가받는 보조 게이트 패드(174) 및/또는 보조 데이터 패드(176)가 형성될 수 있다. 이러한, 화소 전극(172), 보조 게이트 패드(174) 및 보조 데이터 패드(176) 들은 투광성 도전재료인 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide: IZO)를 사용하여 동일 단계에서 함께 형성되며, 투광성 배선은 이들을 모두 포함한다.
상기 유지 전극(118)은 상부에 위치되는 화소 전극(172)과 함께 유지 커패시터(Cst)를 형성한다. 이러한, 유지 커패시터(Cst)는 데이터 신호를 충전하여 상기 데이터 신호를 소정 주기 예를 들어, 한 프레임 동안 유지시키는 역할을 수행한다. 이러한 유지 전극(118)은 전술한 게이트 배선 또는 데이터 배선과 함께 형성되는 것이 바람직하다.
상하 배선 간의 상호 절연을 위하여, 게이트 배선과 데이터 배선 사이에는 제 1 절연막(122)이 형성되고, 데이터 배선과 투광성 배선 사이에는 제 2 절연막(162)이 형성된다. 또한, 상하 배선 간의 신호 전달을 위하여, 상기 제 1 절연막(122) 및/또는 상기 제 2 절연막(162)에는 그 일부 영역이 제거되어 하부 배선을 노출시키는 복수의 콘택홀(164a,164b,164c)이 형성된다. 예를 들어, 드레인 전 극(155)과 화소 전극(172)을 연결하기 위한 콘택홀(164a), 게이트 패드(116)와 보조 게이트 패드(174)를 연결하기 위한 콘택홀(164b) 및 데이터 패드(158)와 보조 데이터 패드(176)를 연결하기 위한 콘택홀(164c) 등이 형성된다.
한편, 상기 박막 트랜지스터 기판(100)에는, 대략 게이트 라인(G)과 평행하게 연장된 복수의 유지 라인(S) 및 대략 데이터 라인(D)과 평행하게 연장된 적어도 하나의 공통 신호 라인(V)이 형성된다. 상기 유지 라인(S)은 복수의 단위 화소가 배치되는 화소 영역에 형성되어 행 방향으로 배열된 복수의 유지 전극들(118)에 연결되고, 상기 공통 신호 라인(V)은 화소 영역의 외곽 영역에 형성되어 각각의 유지 라인들(S)과 콘택홀(164e)을 통해 연결된다. 상기 공통 신호 라인(V)의 끝단에는 외부로부터 공통 전압(Vcom)과 같은 기준 전압을 인가받는 공통 신호 라인 패드(159)가 형성되고, 상기 공통 신호 라인 패드(159)는 콘택홀(164d)을 통해 상부의 보조 공통 신호 라인 패드(178)와 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서 상기 유지 전극(118) 및 상기 유지 라인(S)은 전술한 게이트 배선과 함께 형성되는 것이 바람직하고, 상기 공통 신호 라인(V)은 전술한 데이터 배선과 함께 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 보조 공통 신호 라인 패드(159)는 전술한 투광성 배선과 함께 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 본 실시예의 박막 트랜지스터 기판(100)에는 게이트 라인(G1)과 공통 신호 라인(V)의 교차점을 사이에 두고 게이트 라인(G1)의 두 지점에 연결된 게이트 수리 라인(R)이 형성된다. 즉, 상기 두 신호 라인(G1,V)의 교차 영역에는 게이트 라 인(G1)에서 분기되어 두 신호 라인(G1,V)의 교차점을 우회한 후 다시 본래의 게이트 라인(G1)과 합쳐지는 게이트 수리 배선(R)이 형성된다. 이러한 게이트 수리 배선(R)은 두 신호 라인(G1,V) 사이에 위치된 제 1 절연막(122)이 정전기로 인하여 파괴되어 전기적으로 단락된 경우에 단락 지점의 양측에서 게이트 라인(G1)을 컷팅(cutting)하면, 컷팅된 양측 게이트 라인(G1)을 연결하는 우회 신호 전달 경로를 제공한다. 한편, 상기 게이트 수리 배선(R)은 적어도 첫 번째 게이트 라인(G1)에 연결되도록 형성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 첫 번째 게이트 라인(G1)이 공통 신호 라인(V)을 통해 유입되는 정전기에 가장 먼저 노출되기 때문이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 일부 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 유리 등과 같은 투광성 절연 기판으로 형성되는 컬러 필터 기판(200)에는, 입사된 광을 차단하여 인접한 화소 영역 사이의 광 간섭을 방지하도록 격자 형태로 형성된 블랙 매트릭스(212a,212b;212)와, 입사된 광을 채색하여 컬러를 구현하는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터(222) 및 대향된 화소 전극(172)과 함께 액정층에 전계를 형성하는 공통 전극(252) 등이 형성된다.
상기 컬러 필터(222)와 공통 전극(252) 사이에는 계면의 부착성 및 평탄성을 개선하기 위한 오버 코트막(over coat layer)(232)이 형성된다. 물론, 상기 오버 코트막(232)은 필요에 따라 생략될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 컬러 필터 기판(200)의 일부 영역에는 컬러 필터(222) 상부에 셀갭(cell gap) 유지를 위한 소정 높이를 갖는 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다. 상기 컬럼 스페이서는 박막 트랜지스터 기판(100) 또는 컬러 필터 기판(200)의 어디에도 형성될 수 있으며, 컬러 필터 기판(200)에 형성되는 경우에, 블랙 매트릭스(212), 컬러 필터(222), 오버 코트막(232), 공통 전극(252) 중 어느 하나의 막 상부에 형성될 수 있다. 물론, 상기 컬럼 스페이서는 적어도 일측 기판의 대향면에 산포되어 셀갭 유지를 위한 소정의 입경을 갖는 볼 타입(ball-type)의 스페이서로 대체될 수도 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 소정의 이격 거리를 두고 상하로 배치된 박막 트랜지스터 기판(100)과 컬러 필터 기판(200)을 포함하고, 상기 두 기판(100,200) 사이에 충진된 액정층(미도시)을 포함한다. 상기 두 기판(100,200)의 대향면은 소정의 방향으로 러빙(rubbing) 처리된 배향막(미도시)이 구비되며, 상기 배향막의 러빙 특성에 의해 액정 분자가 소정의 방향으로 배향된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 공정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 나타낸 단면도로써, 도시되지 않은 부분에 대해서는 도 1의 도면 부호를 참조한다.
먼저, 도 5a와 같이, 소정의 기판(100) 상에 PVD(physical vapor deposition ), CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 방식으로 제 1 도전막을 형성한 다음, 제 1 마스크를 이용한 패터닝 공정을 실시하여 게이트 전극(114), 게이트 라인(G) 및 게이트 패드(116)를 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 상기 게이트 배선 형성시에는 유지 전극(118) 및 유지 라인(S)을 함께 형성한다. 이때, 상기 제 1 도전막으로는 Al, Mo, Cr, Ti, Ta, Ag 및 Nd 중 적어도 어느 하나를 포함하는 금속으로 형성한 단일층 또는 다중층을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 게이트 배선 형성시에는 게이트 라인(G)과 후속하여 형성되는 공통 신호 라인(V)의 교차 영역에 게이트 수리 라인(R)을 함께 형성한다. 이때, 게이트 수리 라인(R)은 첫 번째 게이트 라인(G1)에서 분기되어 두 신호 라인(G1,V)의 교차 영역을 우회하여 다시 본래의 게이트 라인(G1)과 합쳐지도록 형성한다. 이로 인해, 상기 교차 영역에서 첫 번째 게이트 라인(G1)은 2중 배선 구조를 갖게 된다. 물론, 본 실시예에서는 첫 번째 게이트 라인(G1)에 게이트 수리 라인(R)이 연결되도록 형성하였으나, 이에 한정되지 않으며, 게이트 수리 라인(R)은 게이트 라인들(G) 각각에 연결되도록 형성할 수도 있다.
이어, 도 5b와 같이, 상기 게이트 배선을 포함하는 전체 구조 상에 PECVD(Plas ma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등의 방식으로 제 1 절연막(122), 활성층(132), 오믹 콘택층(142)을 순차적으로 적층하여 반도체층을 형성한 다음, 제 2 마스크를 이용한 패터닝 공정을 실시하여 게이트 전극(114) 상부에 고립된 섬 형태의 반도체층을 형성한다. 이때, 상기 제 1 절연막(122)으로는 산화 실리콘(SiOX) 및 질화 실리콘(SiNX) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기 절연 물질로 형성한 단일층 또는 다중층을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 산화 실리콘 및 질화 실리콘은 절연성이 우수함과 동시에 부착성이 우수하여 후속층의 증착 및 성장에 도움이 된다. 또한, 상기 활성층(132)으로는 비정질 실리콘층(Amorphous Silicon:a-Si)을 사용하고, 상기 오믹 콘택층(142)으로는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘층(n+ a-Si)을 사용하는 것이 바람직하다.
이어, 도 5c과 같이, 상기 반도체층을 포함하는 전체 구조 상에 PVD, CVD 등의 방식으로 제 2 도전막을 형성한 다음, 제 3 마스크를 이용한 패터닝 공정을 실시하여 소오스 전극(154), 드레인 전극(155), 데이터 라인(D) 및 데이터 패드(158) 등을 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 또한, 상기 소오스 전극(154) 및 드레인 전극(155)을 베리어(barrier)로 하여 그 사이의 오믹 콘택층(142)을 분리하면, 상기 기판(100)에는 각 단위 화소에 대응하여 격자 형태로 배열되는 박막 트랜지스터(Q)가 형성된다. 이때, 상기 제 2 도전막으로는 Al, Mo, Cr, Ti, Ta, Ag 및 Nd 중 적어도 어느 하나를 포함하는 금속으로 형성한 단일층 또는 다중층을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 데이터 배선 형성시에는 공통 신호 라인(V) 및 공통 신호 라인 패드(178)도 함께 형성한다.
이어, 도 5d와 같이, 상기 데이터 배선을 포함하는 전체 구조 상에 제 2 절연막(162)를 형성한 다음, 제 4 마스크를 이용한 패터닝 공정을 실시하여, 상기 제 2 절연막(162)의 일부 영역을 제거하여 하부 배선의 일부를 드러내는 복수의 콘택 홀들(164a,164b,164c,164d)을 형성한다. 상기 제 2 절연막(162)으로 무기 절연 물질 및 유기 절연 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 절연 물질로 형성된 단일층 또는 다중층을 사용할 수 있다. 이때, 상기 무기 절연 물질로는 절연성 및 부착성이 우수한 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 등을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 유기 절연 물질로는 유전율이 낮은 BCB(Benzene Cyclo Butane), SOG(Siloxane Polymer), 폴리이미드계 수지 등을 사용하는 것이 바람직하다. 유전율이 낮은 유기 절연 물질을 후막으로 사용하면, 신호 라인(G 및/또는 D)과 화소 전극(172) 사이에 발생되는 기생 용량이 줄어들어 신호 라인(G 및/또는 D)과 화소 전극(172)을 일정 부분 겹쳐지게 형성할 수 있으므로 개구율 향상에 도움이 된다.
이어, 도 5e와 같이, 상기 제 2 절연막(162)을 포함하는 전체 구조 상에 투광성 도전막을 형성한 다음, 제 5 마스크를 이용한 패터닝 공정을 실시하여 복수의 콘택홀(164a,164b,146c,164d)을 통하여 하부 배선과 연결되는 화소 전극(172), 보조 게이트 패드(174), 보조 데이터 패드(176) 및 보조 공통 신호 라인 패드(178) 등을 포함하는 투광성 배선을 형성한다. 즉, 일부 콘택홀(164a)을 통하여 노출된 드레인 전극(155)에 연결되는 화소 전극(172)을 형성하고, 다른 콘택홀들(164b,146c,164d)을 통하여 노출된 게이트 패드(116), 데이터 패드(158) 및 공통 신호 라인 패드(159) 등에 연결되는 보조 게이트 패드(174), 보조 데이터 패드(176) 및 보조 공통 신호 라인 패드(178) 등을 각각 형성한다. 물론, 이러한 보조 패드들(174,176,178)은 필요에 따라 생략될 수도 있다. 한편, 상기 투광성 도전 막으로는 ITO 또는 IZO 등을 사용하는 것이 바람직하다.
이상, 본 실시예에서의 박막 트랜지스터 기판(300)은 5단계의 마스크 공정을 실시하여 형성하였지만, 이에 한정되지 않고, 5단계 이상의 마스크 공정 또는 5단계 이하의 마스크 공정을 실시하여 형성할 수도 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 기판의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 6a와 같이, 소정의 기판(200) 상에 블랙 매트릭스용 차광막을 도포한 다음 이를 패터닝하여 격자 형태로 배열되는 블랙 매트릭스(212a,212b;212)를 형성한다.
이어, 도 6b와 같이, 상기 블랙 매트릭스(212)를 포함하는 전체 구조 상에 컬러 필터용 유기막을 도포한 다음 이를 패터닝하여 상기 블랙 매트릭스(212)와 그 일부가 중첩되는 R, G, B 컬러 필터(222)를 형성한다.
이어, 도 6c와 같이, 상기 컬러 필터(222)를 포함하는 전체 구조 상에 오버 코트막(232)을 형성하고, 그 위에 투광성 도전막을 형성하고, 이를 패터닝하여 공통 전극(252)을 형성한다. 이때, 상기 투광성 도전막으로는 ITO 또는 IZO 등을 사용하는 것이 바람직하다.
이상, 본 실시예에서의 컬러 필터 기판(200)은 셀갭 유지를 위한 컬럼 스페이서를 형성하지 않았으나, 상기 블랙 매트릭스(212), 컬러 필터(222), 오버 코트막(232) 및 공통 전극(252) 중 어느 하나의 막 상부에는 셀갭 유지를 위한 컬럼 스 페이서를 형성할 수 있다. 또한, 상기 컬럼 스페이서는 전술한 박막 트랜지스터 기판(100)에 형성할 수 있고, 후술할 셀 공정에서 소정의 입경을 갖는 볼(ball)을 산포하는 방식으로 대체할 수 있다.
이후, 도시하지는 않았지만, 상기 두 기판(100,200)의 대향면에 액정 분자의 배향을 위해 배향막을 각각 도포하여 러빙(rubbing) 처리를 실시하고, 일측 기판의 가장자리를 따라 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지 등의 씰란트(sealent)를 도포하여 액자 형상의 씰라인을 형성한 다음 가열 압착하여 두 기판(100,200)을 합착시키고, 상기 씰라인의 일측에 형성된 개구를 통해 액정을 주입한 다음 봉지하는 셀 공정을 실시하여 액정 표시 장치를 제조한다. 물론, 상술한 액정 주입 방식이 아닌 액정 적하 방식을 통해서도 액정층을 형성할 수도 있다.
한편, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 공정 중에는 또는 후에는 박막 트랜지스터 기판을 검사하여, 불량 배선을 수리하는 과정을 거치게 되는데, 이에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배선 불량을 수리하는 과정을 설명하기 개념도로서, 도 1의 A 영역을 확대하여 도시한 일부 단면도이다.
박막 트랜지스터 기판(100)의 제조 공정 중에는 정전기가 발생될 수 있는데,이러한 정전기가 공통 신호 라인(V)을 통해 유입되어, 공통 신호 라인(V)과 게이트 라인(G1)의 교차 영역에서 두 신호 라인(V,G1) 사이의 절연층(122)을 파괴함으로써, 전기적으로 단락 상태가 발생할 수 있다(도 7의 (a) 참조). 후속 과정에서는 두 신호 라인(V,G1) 사이의 단락 여부를 검사하여, 단락된 게이트 라인(G1)을 수리한다. 즉, 단락 지점을 사이에 두고 해당 게이트 라인(G1)의 양쪽 지점에 레이저를 일정 시간 조사하여(도 7의 (b) 참조), 해당 게이트 라인(G1)의 양쪽 지점을 컷팅해 준다(도 7의 (c)). 그 결과, 두 신호 라인(V,G1) 사이의 단락 상태가 해제되고, 컷팅된 해당 게이트 라인(G1)은 게이트 수리 배선(R)을 통해 우회 연결되어, 게이트 신호의 전달이 가능하게 된다. 이로써, 단락된 게이트 라인(G1)은 정상으로 수리된다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은, 게이트 라인과 공통 신호 라인의 교차 영역에 상기 게이트 라인에서 분기되어 교차 지점을 우회하여 다시 본래의 게이트 라인에 합쳐지는 게이트 수리 라인이 추가로 형성됨으로써, 상기 교차 영역에서 게이트 라인은 이중 배선으로 형성된다. 따라서, 상기 교차 영 역에서 게이트 라인과 공통 신호 라인의 단락시 이중 배선의 어느 한 배선을 레이저로 컷팅하여 단락 불량을 수리할 수 있으므로, 제조 원가를 대폭 절감할 수 있다.

Claims (7)

  1. 일측으로 연장된 복수의 게이트 라인과,
    상기 게이트 라인과 교차되게 연장된 적어도 하나의 공통 신호 라인 및
    상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 교차점을 사이에 두고 게이트 라인의 두 지점에 연결된 게이트 수리 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 게이트 수리 라인은 적어도 첫 번째 게이트 라인에 연결된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공통 신호 라인은 화소 영역의 외곽 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.
  4. 게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차하는 공통 신호 라인 및 상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 교차점을 사이에 두고 상기 게이트 라인의 두 지점에 연결된 게이트 수리 라인을 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 있어서,
    상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 단락 여부를 검사하는 단계와,
    상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 교차점에서 단락이 발생된 경우에 상기 교차점을 사이에 두고 상기 게이트 라인의 양쪽 지점을 컷팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 수리 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 컷팅 단계는,
    상기 게이트 라인의 양쪽 지점에 레이저를 조사하여 컷팅하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 수리 방법.
  6. 컬러 필터가 격자 형태로 형성된 컬러 필터 기판 및
    게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차하는 공통 신호 라인 및 상기 게이트 라인과 상기 공통 신호 라인의 교차점을 사이에 두고 상기 게이트 라인의 두 지점에 연결된 게이트 수리 라인을 구비하는 박막 트랜지스터 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 게이트 수리 라인은 적어도 첫 번째 게이트 라인에 연결된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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