KR20080061724A - Array substrate of liquid crystal display device and method for fabricating the same, and method for an examination of a line of the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판을 보여주는 평면도.1 is a plan view showing an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 2a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 게이트 패턴들 형성 공정을 보여주는 평면도.2A is a plan view illustrating a process of forming gate patterns in an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 2b는 도 2a에서 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도.FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A; FIG.
도 3a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 데이터 패턴들 형성 공정을 보여주는 평면도.3A is a plan view illustrating a process of forming data patterns in an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 3b는 도 2a에서 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도.3B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A;
도 4a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 보호막 및 오픈부 형성 공정을 보여주는 평면도.4A is a plan view illustrating a process of forming a passivation layer and an open portion in an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 4b는 도 4a에서 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도.4B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 4A;
도 5a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 화소 전극 형성 공정을 보여주는 평면도.5A is a plan view illustrating a pixel electrode forming process in an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 5b는 도 5a에서 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도.5B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 5A.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 게이트 패턴 검사 공정을 포함한 제조 공정을 보여주는 순서도.6 is a flowchart illustrating a manufacturing process including a gate pattern inspection process in an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
101 : 기판 104 : 게이트 배선101: substrate 104: gate wiring
105 : 게이트 검사 배선 111 : 게이트 전극105: gate inspection wiring 111: gate electrode
113 : 게이트 절연막 114 : 오픈부113: gate insulating film 114: open portion
115 : 반도체층 117 : 보호막 115: semiconductor layer 117: protective film
125 : 소스 전극 127 : 드레인 전극125
128 : 데이터 배선 131 : 스토리지 배선128: data wiring 131: storage wiring
133 : 공통 전압 공급 라인 135 : 화소 콘택홀133: common voltage supply line 135: pixel contact hole
143 : 화소 전극143 pixel electrode
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 게이트 배선 형성 금속층 패턴들의 쇼트에 의한 구동 불량이 발생하는 것을 방지하기 위한 액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조 방법, 그리고 액정표시장치의 배선 검사 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate of a liquid crystal display device, a method of manufacturing the same, and a wiring inspection method of a liquid crystal display device for preventing a driving failure caused by a short of gate wiring forming metal layer patterns. will be.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되 었는데, 이 중 액정표시장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.Recently, with the rapid development of the information society, the necessity of flat panel displays having excellent characteristics such as thinning, light weight, and low power consumption has emerged. Among them, liquid crystal displays have a resolution. It is excellent in color display and image quality, and is actively applied to notebooks and desktop monitors.
일반적으로 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device arranges two substrates on which electrodes are formed so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, injects a liquid crystal material between the two substrates, and applies a voltage to the two electrodes to generate an electric field. By moving the liquid crystal molecules, the image is expressed by the transmittance of light that varies accordingly.
이러한 액정표시장치는 두 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정패널과 액정패널 하부에 배치되고 광원으로 이용되는 백라이트, 그리고 액정패널 외곽에 위치하며 액정패널을 구동시키기 위한 구동부로 이루어진다. The liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which liquid crystal is injected between two substrates, a backlight disposed under the liquid crystal panel and used as a light source, and a driving unit for driving the liquid crystal panel, which is located outside the liquid crystal panel.
여기서, 구동부는 액정패널의 배선에 신호를 인가하기 위한 구동회로(이하 D-IC(drive integrated circuit)라고 함)를 포함하는데, D-IC를 액정패널에 실장(packaging)시키는 방법에 따라, 칩 온 글라스(COG : chip on glass), 테이프 캐리어 패키지(TCP : tape carrier package), 칩 온 필름(COF : chip on film) 등으로 나누어진다.Here, the driving unit includes a driving circuit (hereinafter referred to as a drive integrated circuit (D-IC)) for applying a signal to the wiring of the liquid crystal panel, and according to a method of packaging the D-IC in the liquid crystal panel, the chip It is divided into on glass (COG), tape carrier package (TCP), chip on film (COF), and the like.
이 중 COG방식은 액정표시장치의 어레이 기판에 D-IC를 직접 접착시켜 상기 D-IC의 출력 전극을 상기 어레이 기판 상의 게이트 또는 데이트 패드에 직접 연결하는 방법으로서, 그 구조가 간단하여 공정이 비교적 단순하고, 제조 비용이 적게 드는 장점이 있다.The COG method is a method of directly attaching a D-IC to an array substrate of a liquid crystal display device to directly connect an output electrode of the D-IC to a gate or a data pad on the array substrate. The advantages are simple and low manufacturing costs.
한편, 상기와 같은 COG 방식으로 이루어진 액정표시장치에서 공통 배선이 상기 어레이 기판 상에 형성되는 구조에서는 상기 공통 배선과 게이트 배선이 인접하 여 형성되므로 게이트 배선 형성 공정시에 두 배선 간에 쇼트가 발생하는 경우가 빈번하므로 불량이 발생하고 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.On the other hand, in the structure in which the common wiring is formed on the array substrate in the above-described COG type liquid crystal display device, since the common wiring and the gate wiring are formed adjacent to each other, a short occurs between the two wirings during the gate wiring formation process. Since the case is often frequent, there is a problem that a defect occurs and the reliability is low.
본 발명은 게이트 패턴들의 불량을 용이하게 파악하여 리워크(rework)가 가능한 액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 제 1 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has a first object to provide an array substrate of a liquid crystal display device capable of reworking a defect of a gate pattern easily and a method of manufacturing the same.
본 발명은 게이트 배선과 스토리지 배선간의 쇼트를 용이하게 검출해 낼 수 있는 액정 표시 장치의 배선 검사 방법을 제공하는 데 제 2 목적이 있다.The present invention has a second object to provide a wiring inspection method of a liquid crystal display device which can easily detect a short between the gate wiring and the storage wiring.
상기한 제 1 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판은, 기판 상에 형성된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선의 일부에 정의된 게이트 전극; 상기 게이트 배선과 평행하게 형성된 스토리지 배선; 상기 게이트 배선과 상기 스토리지 배선이 형성된 기판 전면을 덮으며, 상기 게이트 배선의 일단에서 상기 게이트 배선 사이에 상기 기판을 노출시키는 오픈부를 갖는 게이트 절연막; 상기 게이트 전극 상에 형성된 반도체층 패턴; 상기 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선; 상기 데이터 배선에서 돌출되어 상기 반도체층 패턴의 일측과 중첩된 소스 전극과 상기 소스 전극과 이격되어 상기 반도체층 패턴의 타측과 중첩된 드레인 전극; 및 상기 드레인 전극과 접속되며 상기 화소 영역에 형 성된 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the first object described above, an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention includes a gate wiring formed on the substrate and a gate electrode defined in a part of the gate wiring; A storage wiring formed in parallel with the gate wiring; A gate insulating layer covering an entire surface of the substrate on which the gate wiring and the storage wiring are formed, and having an open portion exposing the substrate between the gate wiring at one end of the gate wiring; A semiconductor layer pattern formed on the gate electrode; A data line crossing the gate line to define a pixel area; A source electrode protruding from the data line and overlapping with one side of the semiconductor layer pattern and a drain electrode spaced apart from the source electrode and overlapping with the other side of the semiconductor layer pattern; And a pixel electrode connected to the drain electrode and formed in the pixel region.
또한, 상기한 제 1 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판의 제조 방법은, 기판 상에 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선들과, 상기 게이트 배선들과 평행하게 형성된 스토리지 배선들과, 상기 게이트 배선들의 일단과 연결된 게이트 검사 배선을 형성하는 단계; 상기 게이트 배선 및 상기 스토리지 배선이 형성된 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극과 대응하는 상기 게이트 절연막 상에 반도체층 패턴을 형성하는 단계; 상기 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과 상기 데이터 배선에서 돌출되어 상기 반도체층 패턴의 일측과 중첩된 소스 전극과 상기 소스 전극과 이격되어 상기 반도체층 패턴의 타측과 중첩된 드레인 전극을 형성하는 단계; 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 포함하는 기판 전면에 보호막을 형성하고 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 화소 콘택홀 및 상기 게이트 배선 사이의 상기 게이트 검사 배선을 노출시키는 오픈부를 형성하는 단계; 및 상기 보호막 상에 투명한 도전성 금속층을 증착하고 패터닝하여 상기 화소 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접속하는 화소 전극을 형성하고, 상기 오픈부를 통해 노출된 상기 게이트 검사 배선을 제거하여 단선시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above-described first object, a method of manufacturing an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention includes: gate wirings including a gate electrode on the substrate, and storage wirings formed in parallel with the gate wirings. Forming a gate test wiring connected to one end of the gate wirings; Forming a gate insulating film on an entire surface of the substrate on which the gate wiring and the storage wiring are formed; Forming a semiconductor layer pattern on the gate insulating layer corresponding to the gate electrode; A data line defining a pixel area crossing the gate line and a source electrode protruding from the data line and overlapping one side of the semiconductor layer pattern, and a drain electrode spaced apart from the source electrode and overlapping the other side of the semiconductor layer pattern. Forming; Forming a passivation layer on a front surface of the substrate including the source electrode and the drain electrode, and forming a pixel contact hole exposing a portion of the drain electrode and an open portion exposing the gate inspection line between the gate line; And depositing and patterning a transparent conductive metal layer on the passivation layer to form a pixel electrode connected to the drain electrode through the pixel contact hole, and removing and disconnecting the gate inspection wiring exposed through the open portion. It is characterized by.
또한, 상기한 제 2 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 배선 검사 방법은, 기판 상에 게이트 배선들, 상기 게이트 배선들과 평행한 스토리지 배선들, 상기 게이트 배선들의 일단과 연결된 게이트 검사 배선, 상기 스토리지 배선들과 연결된 공통 전압 공급 라인을 형성하는 단계; 상기 게이트 검사 배선의 전기적 수치를 측정하여 상기 게이트 배선과 상기 스토리지 배선의 쇼트 여부를 검사하는 단계; 상기 게이트 배선과 상기 스토리지 배선 사이에 쇼트가 발생하면 상기 게이트 배선 및 상기 스토리지 배선을 제거하고, 상기 게이트 배선과 상기 스토리지 배선 사이에 쇼트가 발생하지 않으면 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결되는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 기판 전면에 보호막을 형성하고 상기 게이트 검사 배선을 노출시키는 오픈부를 형성하는 단계; 및 상기 오픈부를 통해 노출된 상기 게이트 검사 배선을 제거하여 단선시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wiring inspection method of the liquid crystal display according to the present invention in order to achieve the second object, the gate wirings on the substrate, the storage wirings parallel to the gate wirings, the gate connected to one end of the gate wirings Forming a test wiring and a common voltage supply line connected to the storage wirings; Checking whether the gate line and the storage line are short by measuring an electrical value of the gate check line; If a short occurs between the gate line and the storage line, the gate line and the storage line are removed. If a short does not occur between the gate line and the storage line, the data line crosses the gate line and the gate line. Forming a thin film transistor connected to the data line; Forming an open portion on the entire surface of the substrate and exposing the gate inspection wiring; And removing and disconnecting the gate test wiring exposed through the open part.
본 발명은 액정표시장치의 어레이 기판에서 게이트 패턴들의 불량을 용이하게 파악하여 리워크(rework)가 가능하므로 라인 디펙트 및 포인트 디펙트에 의한 제조 수율 저하 및 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.According to the present invention, the defects of the gate patterns on the array substrate of the liquid crystal display device can be easily recognized and reworked, thereby reducing manufacturing yields and reliability decreases due to line defects and point defects.
본 발명은 스토리지 배선과 게이트 배선 간의 쇼트 여부를 용이하게 검사할 수 있으며 검사를 위한 검사 배선을 제거하기 위한 별도의 공정없이 화소 전극 형성시에 단선시킴으로써 공정이 단순하다.The present invention can easily inspect whether or not a short between the storage wiring and the gate wiring, and the process is simple by disconnecting at the time of forming the pixel electrode without a separate process for removing the inspection wiring for inspection.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조 방법에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판을 보여주는 평면도이다.1 is a plan view showing an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 액정표시장치의 어레이 기판(100)은 화상이 표시되는 점선 안쪽의 표시영역(AA)과 점선 바깥쪽의 비표시영역(NA)으로 나누어진다.As shown in FIG. 1, the
우선, 표시영역(AA) 내에는 다수의 게이트 배선(104)과 데이터 배선(128)이 형성되어 있는데, 상기 게이트 배선(104)과 데이터배선(128)은 교차하여 화소영역(P)을 정의한다. 도시하지 않았지만, 상기 게이트 배선(104)과 데이터 배선(128)이 교차하는 지점에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(미도시)가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역(P)에는 상기 박막 트랜지스터(미도시)와 연결되며 화소전극(미도시)이 형성되어 있다.First, a plurality of
다음, 비표시 영역(NA)에는 상기 게이트 배선(104) 및 데이터 배선(128)의 일단과 각각 연결되는 게이트 및 데이터 링크배선(105, 137)이 각각 형성되어 있으며, 상기 게이트 및 데이터 링크배선(105, 137)의 일끝단에는 게이트 패드전극(107) 및 데이터 패드전극(140)이 각각 연결되어 있으며, 상기 게이트 패드전극(107) 및 데이터 패드전극(140)은 어레이 기판(100) 상에 실장된 게이트 D-IC(163) 및 데이터 D-IC(160)와 각각 연결되어 있다.Next, in the non-display area NA, gate and
상기 게이트 D-IC(163) 및 데이터 D-IC(160)는 에프피씨(FPC : flexible printed circuit)(170, 172)를 통해 외부의 인쇄회로기판(PCB : printed circuit board)(미도시)과 각각 연결되어 있다.The gate D-IC 163 and the data D-IC 160 may be connected to an external printed circuit board (PCB) (not shown) through a flexible printed circuit (FPC) 170 and 172. Each is connected.
상기 비표시 영역에서, 상기 게이트 D-IC가 연결되지 않은 상기 게이트 배선(104)의 다른 일단에는 상기 게이트 배선(104) 간에 형성된 오픈부(114)에 의해 상기 게이트 배선(104)들이 단선되어 있다..In the non-display area, the
상기 게이트 배선(104)과 상기 게이트 배선(104) 사이에는 게이트 검사 배선(105)이 상기 게이트 배선(104)으로부터 연장되어 상기 오픈부(114)까지 형성되어 있다.A
따라서, 상기 오픈부(114)의 양측에 상기 게이트 검사 배선(105)이 이격되어 형성되어 있다.Therefore, the
상기 게이트 배선(104)들과 동일한 방향으로 스토리지 배선(131)들이 형성되어 있으며, 상기 스토리지 배선(131)들은 공통 전압 공급 라인(133)으로 묶여져 서로 연결되어 있다.
상기 게이트 배선(104)과 상기 스토리지 배선(131)은 동일한 공정에서 서로 근접한 위치에 형성되므로, 상기 게이트 배선(104)과 상기 스토리지 배선(131)은 공정 중에 쇼트(short)가 발생할 수가 있다. 따라서, 상기 게이트 배선(104)들을 묶어서 검사 신호를 인가하여 상기 게이트 배선(104)들이 상기 스토리지 배선(131)들과 쇼트가 발생하였는지 여부를 검사할 수 있다.Since the
또한, 상기 스토리지 배선(131)들은 동일한 공통 전압이 인가되므로 묶여져서 형성되기 때문에 이를 이용하여 상기 스토리지 배선(131)들에도 검사 신호를 인가하여 상기 게이트 배선(104)들이 상기 스토리지 배선(131)들과 쇼트가 발생하였는지 여부를 검사할 수 있다.In addition, since the
이하, 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판의 제조 공정 및 검사 공정을 순서대로 설명하도록 한다.Hereinafter, the manufacturing process and the inspection process of the array substrate of the liquid crystal display according to the present invention will be described in order.
도 2a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 게이트 패턴들 형성 공정을 보여주는 평면도이고, 도 2b는 도 2a에서 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.2A is a plan view illustrating a process of forming gate patterns in an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A.
여기서, 상기 게이트 패턴들은 게이트 배선(104)을 형성하기 위하여 증착된 금속층을 패터닝하여 형성하는 게이트 배선(104), 게이트 전극(111), 스토리지 배선(131) 등을 일컫는다.Here, the gate patterns refer to the
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판(100)은, 기판(101) 상에 일 방향으로 게이트 배선(104), 상기 게이트 배선(104)과 동일한 방향으로 스토리지 배선(131)이 형성되어 있다.As shown in FIGS. 2A and 2B, the
상기 게이트 배선(104)의 일부에서 돌출되어 상기 게이트 전극(111)이 형성되어 있다.A portion of the
상기 게이트 전극(111)은 상기 게이트 배선(104)에서 반드시 돌출되어 형성되는 것은 아니며, 상기 게이트 배선(104)으로부터 게이트 신호를 인가받을 수 있는 부분 또는 영역으로도 충분하다.The
상기 스토리지 배선(131)들의 일단은 공통 전압 공급 라인(133)과 연결되어 기판(101) 외곽에 제 1 검사 패드와 연결되어 있다.One end of the
상기 게이트 배선(104)들의 일단은 상기 게이트 검사 배선(105)과 연결되어 기판(101) 외곽에 제 2 검사 패드와 연결되어 있다.One end of the gate lines 104 is connected to the
상기 게이트 배선(104)들의 일단에 형성된 상기 게이트 검사 배선(105)과 상기 스토리지 배선(131)들의 일단에 형성된 공통 전압 공급 라인(133)은 서로 다른 위치에 배치되며, 예를 들어 서로 대향하는 기판(101)의 모서리에 각각 형성될 수 있다.The
상기 게이트 배선(104), 상기 스토리지 배선(131), 상기 공통 전압 공급 라인(133) 및 상기 게이트 검사 배선(105)을 이루는 재질은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 몰리브덴-텅스텐(MoW)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.Materials forming the
상기 게이트 배선(104), 상기 스토리지 배선(131)은 단일층의 금속 배선으로 이루질 수 있을 뿐만 아니라, 2중 또는 3중 또는 그 이상의 다층 금속 배선으로 이루어질 수도 있다.The
여기서, 상기 게이트 배선(104)들과 연결된 상기 게이트 검사 배선(105)은 제 2 검사 패드와 연결되어 있다. 상기 스토리지 배선(131)들과 연결된 상기 공통 전압 공급 라인(133)은 제 1 검사 패드와 연결되어 있다. 상기 제 2 검사 패드 및 상기 제 1 검사 패드에서 각각 저항치를 측정하여 상기 스토리지 배선(131)과 상기 게이트 배선(104) 간에 쇼트가 발생하였는지 여부를 검사할 수 있다.Here, the
이때, 상기 게이트 배선(104)과 상기 스토리지 배선(131) 간에 쇼트가 발생하면 상기 게이트 패턴들을 제거하고 다시 게이트 패턴들을 형성할 수 있으므로 리워크(rework)가 가능하다.In this case, when a short occurs between the
그리고, 이러한 액정표시장치용 어레이 기판(100)은 그 완성 전에 상기 게이트 또는 데이터 배선 등 라인 디펙트(line defect) 및 포인트 디펙트(point defect) 등의 불량을 검사하는 MPS(Mass Production System) 검사를 진행하게 되는데, 상기 제 1 검사 패드는 상기 액정표시장치의 어레이 기판을 제조한 이후 MPS 검사를 위한 신호 인가용으로도 사용할 수 있는 장점이 있다.The liquid crystal
도 3a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 데이터 패턴들 형 성 공정을 보여주는 평면도이고, 도 3b는 도 2a에서 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.3A is a plan view illustrating a process of forming data patterns in an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A.
여기서, 상기 데이터 패턴들은 데이터 배선(128)을 형성하기 위하여 증착된 금속층을 패터닝하여 형성하는 데이터 배선(128), 소스 전극(125), 드레인 전극(127) 등을 일컫는다.The data patterns refer to the
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(101) 전면에 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 등의 무기 절연 물질을 예를 들어, PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법으로 증착하여 게이트 절연막(113)을 형성한다.As shown in FIGS. 3A and 3B, an inorganic insulating material such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) is deposited on the entire surface of the
상기 게이트 절연막(113) 상에 비정질 실리콘층과 불순물이 주입된 비정질 실리콘층이 연속하여 형성된다.An amorphous silicon layer and an amorphous silicon layer implanted with impurities are sequentially formed on the
상기 비정질 실리콘층과 상기 불순물이 주입된 비정질 실리콘층을 패터닝하여 상기 게이트 전극들과 대응되는 위치에 반도체층(115)을 형성한다.The
이후, 상기 반도체층(115)이 형성된 상기 게이트 절연막(113) 상에 데이터 배선 형성 금속층을 형성한다.Thereafter, a data line forming metal layer is formed on the
그리고, 상기 데이터 배선 형성 금속층을 패터닝하여 상기 기판(101) 상에 상기 게이트 배선(104)과 교차하는 방향으로 데이터 배선(128)을 동시에 형성한다.The data line forming metal layer is patterned to simultaneously form the
그리고, 상기 데이터 배선(128)으로부터 상기 반도체층(115) 일단과 중첩된 소스 전극(125), 상기 반도체층(115)의 다른 일단에서 상기 소스 전극(125)과 이격된 드레인 전극(127)을 형성한다.The source electrode 125 overlapping one end of the
이로써, 상기 게이트 배선(104)과 데이터 배선(128)은 상기 게이트 절연막(113)을 사이에 두고 서로 교차하면서 화소 영역(P)을 정의한다.As a result, the
상기 데이터 배선(128)으로부터 분기된 소스 전극(125)은 상기 게이트 전극(111) 상부의 상기 반도체층(115) 일단으로 연장되어 형성되고, 상기 반도체층(115)의 다른 일단에는 상기 소스 전극(125)과 이격하여 드레인 전극(127)이 형성된다.The source electrode 125 branched from the
상기 게이트 전극(111), 반도체층(115), 소스 전극(125) 및 드레인 전극(127)은 박막 트랜지스터(TFT)를 형성한다.The
상기 반도체층(115) 및 상기 데이터 패턴들은 회절 마스크 또는 하프-톤 마스크를 이용한 단일 마스크 공정으로 형성할 수도 있다.The
이 경우, 상기 데이터 배선(128) 하부에 반도체층(115) 패턴이 필수적으로 형성되게 된다.In this case, the
도 4a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 보호막 및 오픈부 형성 공정을 보여주는 평면도이고, 도 4b는 도 4a에서 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.4A is a plan view illustrating a process of forming a passivation layer and an open portion in an array substrate of an LCD according to the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 4A.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 게이트 절연막(113) 상에 보호막(117)이 형성되어 있다.4A and 4B, a
그리고, 상기 보호막(117) 및 상기 게이트 절연막(113)에는 게이트 검사 배선(105)을 오픈하기 위한 오픈부(114)가 형성되어 상기 게이트 검사 배선(105)의 일부를 노출시킨다.In addition, an
상기 오픈부(114)는 상기 게이트 배선(104)과 상기 게이트 배선(104) 사이의 상기 게이트 검사 배선(105) 상에 형성된다.The
상기 오픈부(114) 형성시에 상기 드레인 전극(127)의 일부를 노출시키는 화소 콘택홀(135)도 형성된다.A
도 5a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 화소 전극 형성 공정을 보여주는 평면도이고, 도 5b는 도 5a에서 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.5A is a plan view illustrating a pixel electrode forming process in an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 5A.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 화소 영역(P)에 화소 전극(143)을 형성한다.As shown in FIGS. 5A and 5B, a
상기 화소 전극(143)은 상기 화소 콘택홀(135)을 통해 상기 드레인 전극(127)과 접속된다.The
상기 화소 전극(143)을 형성하기 위해서, 상기 기판(101) 전면에 투명한 도전성 금속을 증착하고 패터닝하여 상기 화소 전극(143)을 형성한다.In order to form the
상기 투명한 도전성 금속은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO) , 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide : IZO)로 이루어지는 투명 도전성 금속 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The transparent conductive metal may include at least one selected from the group of transparent conductive metals consisting of indium-tin-oxide (ITO) and indium-zinc-oxide (IZO).
상기 투명한 도전성 금속을 패터닝시에, 습식 식각으로 상기 투명한 도전성 금속의 불필요한 부분을 식각하는데, 이때, 상기 오픈부(114)를 통해 노출된 상기 게이트 검사 배선(105)도 같이 식각된다.When the transparent conductive metal is patterned, an unnecessary portion of the transparent conductive metal is etched by wet etching, wherein the
따라서, 상기 게이트 검사 배선(105)은 상기 게이트 배선(104)과 상기 게이 트 배선(104) 사이에서 상기 오픈부(114)에 의해 단선되며 결과적으로 상기 게이트 배선(104)과 상기 게이트 배선(104)이 전기적으로 끊어지게 된다.Thus, the
상기 게이트 배선(104)들은 게이트 배선(104)별로 게이트 신호가 인가되므로 서로 전기적으로 연결되어서는 안된다.Since the gate signals are applied to each of the
상기 게이트 배선(104)들과 상기 스토리지 배선(131)들의 쇼트 여부를 검사하기 위하여 상기 게이트 배선(104)들의 일단이 상기 게이트 검사 배선(105)에 의해 연결되었으나, 상기 게이트 패턴들의 검사가 끝난 이후에는 상기 게이트 배선(104)들이 서로 전기적으로 끊어지도록 해야 한다. 상기 오픈부(114)를 통해서 상기 게이트 검사 배선(105)을 노출시키고 상기 화소 전극(143) 패터닝시에 상기 노출된 게이트 검사 배선(131)을 제거할 수 있다.One end of the gate lines 104 is connected by the
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판에서 게이트 패턴 검사 공정을 포함한 제조 공정을 보여주는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a manufacturing process including a gate pattern inspection process in an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
먼저, 기판(101) 상에 게이트 패턴들을 형성한다(S100).First, gate patterns are formed on the substrate 101 (S100).
상기 게이트 패턴들은 게이트 배선(104)을 형성하기 위하여 증착된 금속층을 패터닝하여 형성하는 게이트 배선(104), 게이트 전극(111), 스토리지 배선(131) 등을 일컫는다.The gate patterns refer to a
상기 기판 상에 일 방향으로 게이트 배선(104), 상기 게이트 배선(104)과 동일한 방향으로 스토리지 배선(131)이 형성되어 있다.The
상기 스토리지 배선(131)들의 일단은 공통 전압 공급 라인(133)과 연결되어 기판(101) 외곽에 제 1 검사 패드와 연결되어 있다.One end of the
상기 게이트 배선(104)들의 일단은 게이트 검사 배선(105)과 연결되어 기판(101) 외곽에 제 2 검사 패드와 연결되어 있다.One end of the gate lines 104 is connected to the
이후, 상기 기판(101) 상에 형성된 게이트 패턴들을 검사한다(S110).Thereafter, the gate patterns formed on the
상기 게이트 배선(104)과 상기 스토리지 배선(131)은 서로 근접하여 형성되므로 공정 중에 쇼트가 발생할 우려가 있으므로, 상기 게이트 배선(104)과 상기 스토리지 배선(131) 형성 공정 이후에 상기 제 2 검사 패드를 이용하여 검사를 실시한다.Since the
예를 들어, 상기 제 2 검사 패드의 저항치가 급격히 상승하거나 신호에 변화가 감지될 경우 상기 게이트 배선(104)과 상기 스토리지 배선(131) 사이에 쇼트가 발생하였다고 판단할 수 있다.For example, when the resistance of the second test pad rises sharply or a change is detected in the signal, it may be determined that a short has occurred between the
상기 공통 전압 공급 라인(105)과 연결되어 있는 제 1 검사 패드를 이용하여 상기 스토리지 배선(131)과 상기 게이트 배선(104)의 쇼트 여부를 검사할 수도 있다.The first test pad connected to the common
상기 제 1 검사 패드와 상기 제 2 검사 패드 중 적어도 하나의 검사 패드를 이용하여 게이트 패턴들의 쇼트 여부를 검사할 수 있으며, 상기 제 1 검사 패드와 상기 제 2 검사 패드에 모두 신호를 인가하여 비교함으로써 정확하게 쇼트 여부를 검출해 낼 수도 있다.At least one test pad of the first test pad and the second test pad may be used to check whether the gate patterns are shorted, and a signal may be applied to both the first test pad and the second test pad to be compared. It can also detect whether it is short.
이때, 상기 게이트 배선(104)과 상기 스토리지 배선(131) 간에 쇼트가 발생하면 상기 게이트 패턴들을 제거하고 다시 게이트 패턴들을 형성할 수 있으므로 리워크(rework)가 가능하다.In this case, when a short occurs between the
이후, 상기 게이트 패턴들이 형성된 기판(101) 상에 데이터 패턴들을 형성한다(S120).Thereafter, data patterns are formed on the
여기서, 상기 데이터 패턴들은 데이터 배선을 형성하기 위하여 증착된 금속층을 패터닝하여 형성하는 데이터 배선(128), 소스 전극(125), 드레인 전극(127) 등을 일컫는다.Here, the data patterns refer to the
상기 데이터 배선(128)은 상기 게이트 배선(104)과 교차하여 화소 영역(P)을 정의하며 상기 게이트 전극(111)과 상기 소스 및 드레인 전극(125, 127)은 박막 트랜지스터를 구성한다.The
이후, 상기 박막 트랜지스터가 형성된 기판(101) 전면에 보호막(117)을 형성하고, 상기 보호막(117) 및 상기 게이트 절연막(113)에 상기 드레인 전극(127)의 일부를 노출시키는 화소 콘택홀(135) 및 상기 게이트 검사 배선(105)의 일부를 노출시키는 오픈부(114)를 형성한다(S130).Thereafter, a
상기 오픈부(114)는 상기 게이트 배선(104)과 상기 게이트 배선(104) 사이의 상기 게이트 검사 배선(105)에 형성된다.The
이후, 상기 화소 콘택홀(135)을 통하여 상기 드레인 전극(127)과 접속하며 상기 화소 영역(P)에 패터닝되어 형성되는 화소 전극(143)을 형성한다(S140).Thereafter, a
상기 화소 전극(143) 패터닝시에 상기 오픈부(114)를 통해 노출된 상기 게이트 검사 배선(105)을 식각하여 상기 게이트 검사 배선(105)이 상기 오픈부(114)에서 오픈되도록 하여 상기 게이트 배선(104)과 상기 게이트 배선(104)이 전기적으로 단선되도록 한다.When the
본 발명을 구체적인 실시예들을 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 및 그의 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, this is for explaining the present invention in detail, and the array substrate and the manufacturing method thereof of the liquid crystal display device according to the present invention are not limited thereto, and within the technical spirit of the present invention. It is apparent that modifications and improvements are possible by those skilled in the art.
본 발명은 액정표시장치의 어레이 기판에서 게이트 패턴들의 불량을 용이하게 파악하여 리워크(rework)가 가능하므로 라인 디펙트 및 포인트 디펙트에 의한 제조 수율 저하 및 신뢰성 저하를 방지하는 제 1의 효과가 있다.According to the present invention, since the defects of the gate patterns on the array substrate of the liquid crystal display device can be easily recognized and reworked, the first effect of preventing manufacturing yield degradation and reliability reduction due to line defects and point defects is prevented. have.
본 발명은 스토리지 배선과 게이트 배선 간의 쇼트 여부를 용이하게 검사할 수 있으며 검사를 위한 검사 배선을 제거하기 위한 별도의 공정없이 화소 전극 형성시에 단선시킴으로써 공정이 단순한 제 2의 효과가 있다.The present invention can easily inspect whether or not a short between the storage wiring and the gate wiring, and has a second effect in that the process is simple by disconnecting at the time of forming the pixel electrode without a separate process for removing the inspection wiring for inspection.
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