KR20140141166A - 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법 - Google Patents

네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 다수의 화소영역을 포함하는 표시영역과 상기 표시영역 외측으로 비표시영역이 구비된 기판 상에 일 방향으로 연장하며 형성된 다수의 게이트 배선과; 상기 게이트 배선 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 다수의 데이터 배선과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 데이터 배선과 이격하여 형성된 다수의 게이트 보조배선과; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되며 상기 각 화소영역에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 화소전극를 포함하며, 상기 게이트 보조배선은 2개 또는 3개의 데이터 배선마다 하나씩 형성되며, 상기 각 게이트 보조배선은 하나의 게이트 배선과 서로 전기적으로 연결된 것이 특징인 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법을 제공한다.

Description

네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법{Array substrate for narrow bezel type liquid crystal display device and method of fabricating the same}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 수직 배열된 게이트 보조배선이 구비됨으로서 표시영역 좌우측에 위치하는 비표시영역에 구비되는 게이트 패드부를 데이터 패드부가 구비되는 표시영역 상하측에 위치하도록 하여 네로우 베젤을 구현할 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용한 장치이다.
즉, 액정표시장치는 전압이 가해지면 전계의 세기에 따라 액정의 분자배열이 바뀌고, 상기 액정의 분자배열에 따라 빛을 조절할 수 있는 특성을 이용하여 화상을 표현하는 장치로서, 공통전극을 포함하는 상부기판과 화소전극을 포함하는 하부기판과 상기 두 기판 사이에 충진된 액정층으로 구성된다.
도면을 참조하여 조금 더 상세히 액정표시장치에 대해 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치(1)는 컬러필터층(35)이 구비된 컬러필터 기판(30)과, 박막트랜지스터(미도시)와 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시) 및 화소전극(15)이 구비된 어레이 기판(10)과, 이들 두 기판(30, 10) 사이에 액정층(40)을 포함하여 구성되고 있다.
상기 어레이 기판(10)의 상측과 좌측의 비표시영역(NA1, NA4)에는 외부구동회로와 연결되는 다수의 게이트 패드전극(미도시) 및 데이터 패드전극(미도시)과, 이들과 각각 연결된 게이트 및 데이터 링크 배선(미도시)이 형성되어 있다.
또한, 상기 어레이 기판(10)의 표시영역(DA)에는 상기 각각의 게이트 패드전극(미도시)과 상기 게이트 링크 배선(미도시)을 통해 연결되며 가로 방향으로 연장하는 다수의 게이트 배선(미도시)과, 상기 각각의 데이터 패드전극(미도시)과 상기 데이터 링크 배선(미도시)과 연결되어 세로방향으로 연장하는 데이터 배선(미도시)이 서로 교차하여 다수의 화소영역(미도시)을 정의하며 형성되고 있다.
또한, 상기 게이트 및 데이터 배선(미도시)이 교차하는 부근에 박막트랜지스터(미도시)가 각각 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역(미도시)에는 상기 박막트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)과 연결되며 화소전극(15)이 형성되어 있다.
전술한 구조를 갖는 어레이 기판(10)에 대향하며 컬러필터 기판(30)이 형성되어 있다. 상기 컬러필터 기판(30)에는 상기 각 화소영역(미도시)에 대응되며 순차 반복적으로 구비된 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(미도시)을 포함하는 컬러필터층(35)과 상기 각 컬러필터 패턴(미도시) 사이에 상기 어레이 기판(10)의 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)과 상기 표시영역(DA) 외각을 둘러싸는 비표시영역(NA1, NA2, NA3, NA4)에 대응하여 블랙매트릭스(미도시)가 형성되어 있으며, 전면에 공통전극(미도시)이 형성되어 있다.
또한, 상기 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(30) 사이에 액정층(40)이 개재되고 있으며, 상기 두 기판(10, 30)이 대응하는 테두리의 비표시영역(NA1, NA2, NA3, NA4)에 씰패턴(42)이 구성됨으로써 액정패널(2)을 이루고 있다.
한편, 이러한 구성을 갖는 액정패널(2)의 상기 어레이 기판(10)의 외측면에는 광원으로 이용되는 백라이트 유닛(BLU)이 구비되고 있으며, 그리고 상기 액정패널(2) 외곽에 위치하며 상기 액정패널(2)을 구동시키기 위한 구동부(미도시)를 구비함으로써 액정표시장치(1)가 완성되고 있다.
통상적으로 상기 구동부(미도시)는 인쇄회로기판(printed circuit board : PCB)(50)에 구현되며, 이러한 인쇄회로기판(50)은 상기 액정패널(2)의 게이트 배선의 일끝단에 구비되는 게이트 패드와 연결되는 게이트 인쇄회로기판(미도시)과 데이터 배선의 일끝단에 구비되는 데이터 패드와 연결되는 데이터 인쇄회로기판(50)으로 나뉜다.
또한, 이들 각각의 인쇄회로기판(미도시, 50)은 상기 액정패널(2)의 표시영역 외측에 위치하는 비표시영역(NA1, NA2, NA3, NA4) 중 상기 표시영역의 상측과 표시영역의 좌우측에 위치하는 비표시영역에 실장되고 있다.
이때, 상기 게이트 배선의 일끝단과 연결된 게이트 패드가 구비된 게이트 패드부를 포함하는 제 4 비표시영역(NA4)에 대해서는 게이트용 인쇄회로기판(미도시)은 별도로 실장되지 않고, 이를 대신하여 구동 IC(71)를 포함하는 다수의 게이트용 FPC(61)만이 실장될 수 있으며, 이 경우 상기 어레이 기판(10) 내에서 내부적으로 상기 데이터 패드(미도시)가 구비된 데이터 패드부를 포함하는 제 1 비표시영역(NA1)에 다수의 데이터용 FPC(62)를 매개로 부착된 데이터용 인쇄회로기판(50)과 전기적으로 연결되고 있다.
전술한 구성을 갖는 액정표시장치(1)는 TV, 모니터, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA 등 다양한 전자기기에도 활발하게 적용되고 있다.
한편, 최근들어 액정표시장치를 포함하여 유기전계 발광소자 및 전기영동 표시장치 등의 평판 표시장치는 사용자의 영상 시청 시 몰입도를 향상시키기 위해 표시영역의 좌측 및 우측의 비표시영역을 최소화하여 네로우 베젤을 구현하고 있는 실정이다.
따라서 액정표시장치 또한 다른 평판 표시장치와의 시장 경쟁력을 갖도록 하기 위해 근래의 평판 표시장치에 요구되고 있는 트렌드에 맞추어 네로우 베젤을 구현하는 것이 요청되고 있다.
하지만, 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 화소영역이 정의되며, 이러한 화소영역을 통해 화상을 구현하는 액정표시장치의 경우 이러한 각 화소영역에 화상 정보를 입력하기 위해서는 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 끝단에 구비된 게이트 및 데이터 패드부와 전기적으로 연결된 구동 회로를 포함하는 인쇄회로기판을 통해 이루어지게 있으며, 특히 게이트 배선과 연결된 게이트 패드부가 표시영역의 좌측 또는 우측에 위치하는 제 3 또는(및) 제 4 비표시영역에 구비되므로 이들 제 3 및 제 4 비표시영역의 폭을 줄이는 데는 게이트 패드부가 형성되는 것을 고려해야 하기 때문에 표시영역의 좌우측의 비표시영역의 폭을 줄여 네로우 베젤을 구현하는 데는 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 게이트 패드부와 데이터 패드부를 일원하여 표시영역 좌우측의 비표시영역의 폭을 줄여 네로우 베젤을 구현할 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판은, 다수의 화소영역을 포함하는 표시영역과 상기 표시영역 외측으로 비표시영역이 구비된 기판 상에 일 방향으로 연장하며 형성된 다수의 게이트 배선과; 상기 게이트 배선 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 다수의 데이터 배선과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 데이터 배선과 이격하여 형성된 다수의 게이트 보조배선과; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되며 상기 각 화소영역에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 화소전극를 포함하며, 상기 게이트 보조배선은 2개 또는 3개의 데이터 배선마다 하나씩 형성되며, 상기 각 게이트 보조배선은 하나의 게이트 배선과 서로 전기적으로 연결된 것이 특징이다.
이때, 상기 게이트 보조배선은 상기 데이터 배선과 인접하여 형성되거나, 또는 상기 화소영역의 중앙부를 관통하며 형성된 것이 특징이다.
그리고 상기 데이터 배선의 일 끝단에는 데이터 패드전극이 구비되며, 상기 데이터 패드전극는 상기 표시영역 상측 또는 하측에 위치하는 비표시영역에 구비되며, 상기 게이트 보조배선의 일 끝단에는 게이트 패드전극이 구비되며, 상기 게이트 패드전극은 상기 표시영역의 하측 또는 된 비표시영역 중 상기 데이터 패드전극이 구비되지 않은 부분의 비표시영역에 구비된 것이 특징이다.
또한, 상기 데이터 배선과 게이트 보조배선 및 박막트랜지스터 위로 무기절연물질로 이루어지며 전면에 형성된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 위로 유기절연물질로 평탄한 표면을 가지며 표시영역에 대응하여 형성된 제 2 보호층과; 상기 제 2 보호층 위로 표시영역 전면에 형성되며 상기 박막트랜지스터에 대응하여 제 1 개구를 가지며 형성된 공통전극과; 상기 공통전극 위로 형성된 제 3 보호층을 포함하며, 상기 화소전극은 상기 제 3 보호층 상에 형성되며 각 화소영역에 대응하여 바(bar) 형태의 다수의 개구를 갖는 것이 특징이며, 상기 제 3, 2, 1 보호층에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀이 구비되며 상기 드레인 전극과 화소전극은 상기 드레인 콘택홀을 통해 접촉하는 것이 특징이다.
또한, 상기 제 3, 2, 1 보호층 및 게이트 절연막에는 상기 게이트 배선 및 이와 연결되는 상기 게이트 보조배선을 노출시키는 게이트 홀이 구비되며, 상기 게이트 홀 내부에 상기 화소전극을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 게이트 배선 및 게이트 보조배선과 동시에 접촉하는 제 1 연결패턴이 구비된 것이 특징이다.
또한, 상기 게이트 절연막 위로 상기 데이터 배선과 이격하며 다수의 공통배선이 구비되며, 상기 제 2 및 제 1 보호층에는 상기 공통배선과 상기 공통전극을 노출시키는 공통 콘택홀이 구비되며, 상기 공통전극은 상기 게이트 홀 및 공통 콘택홀에 대응하여 각각 제 2 및 제 3 개구가 구비되며, 상기 공통 콘택홀 내부에는 상기 화소전극을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 공통배선과 상기 공통전극과 동시에 접촉하는 제 2 연결패턴이 구비된 것이 특징이다.
그리고, 상기 게이트 보조배선과 공통배선은 상기 데이터 배선을 이루는 동일한 물질로 이루어진 것이 특징이다.
본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 다수의 화소영역을 갖는 표시영역과 이의 상하좌우측으로 각각 제 1, 2, 3, 4 비표시영역의 정의된 기판 상의 상기 표시영역에 다수의 게이트 배선과 상기 다수의 각 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 게이트 전극 위로 게이트 절연막을 상기 기판 전면에 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 다수의 게이트 배선과 교차하는 다수의 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 나란하게 2개 또는 3개의 데이터 배선마다 하나씩 게이트 보조배선을 형성하고, 동시에 상기 게이트 전극에 대응하여 반도체층 및 상기 반도체층 상부에서 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 데이터 배선과 게이트 보조배선과 소스 및 드레인 전극 위로 상기 기판 전면에 제 1 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 보호층 위로 상기 표시영역 전면에 상기 드레인 전극과, 게이트 보조배선 및 이와 인접한 게이트 배선에 각각 대응하여 상기 제 1 보호층을 노출시키는 드레인 홀과 게이트 홀을 갖는 제 2 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 보호층 위로 상기 표시영역 전면에 형성되며 상기 박막트랜지스터에 대응하여 제 1 개구를 가지며 상기 게이트 홀에 대응하여 제 2 개구를 갖는 공통전극을 형성하는 단계와; 상기 공통전극 위로 상기 기판 전면에 제 3 보호층을 형성하고, 선택적으로 상기 제 2 보호층과 제 1 보호층 및 게이트 절연막을 패터닝함으로써 상기 드레인 홀에 있어서는 드레인 전극을 노출시키고, 상기 게이트 홀에 있어서는 상기 게이트 보조배선 및 게이트 배선을 노출시키는 단계와; 상기 제 2 보호층 위로 각 화소영역 별로 상기 드레인 홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 바(bar) 형태의 다수의 개구를 갖는 화소전극을 형성하고, 동시에 상기 게이트 홀 내부에서 각각 상기 게이트 보조배선 및 게이트 배선과 접촉하는 제 1 연결패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
그리고 상기 데이터 배선과 게이트 보조배선과 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계는, 상기 게이트 절연막 위로 상기 데이터 배선과 나란하게 상기 데이터 배선을 이루는 동일한 물질로 이루어진 공통배선을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 드레인 홀 및 게이트 홀을 구비한 제 2 보호층을 형성하는 단계는, 상기 공통배선 일부에 대응하여 상기 제 1 보호층을 노출시키는 공통 홀을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 개구를 구비한 공통전극을 형성하는 단계는, 상기 공통 홀에 대응하여 제 3 개구를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 3 개구의 경계는 상기 공통 홀 내부에 위치하도록 하는 것이 특징이다.
또한, 상기 드레인 홀에 있어서는 드레인 전극을 노출시키고, 상기 게이트 홀에 있어서는 상기 게이트 보조배선과 게이트 배선을 노출시키는 단계는, 상기 제 2 보호층과 제 1 보호층을 패터닝함으로써 상기 공통 홀에 있어서는 상기 제 3 개구의 경계를 이루는 상기 공통전극의 측단과 상기 공통배선을 노출시키는 단계를 포함하며, 상기 화소전극과 제 1 연결패턴을 형성하는 단계는, 상기 공통 홀 내부에서 상기 공통전극의 측단 및 공통배선과 동시에 접촉하는 제 2 연결패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
그리고 상기 데이터 배선과 게이트 보조배선을 형성하는 단계는 상기 제 1 또는 제 2 비표시영역에 상기 데이터 배선의 일끝단과 연결된 데이터 패드전극을 형성하고, 동시에 상기 제 1 및 2 비표시영역중 상기 데이터 패드전극이 형성되지 않은 비표시영역에 상기 게이트 보조배선의 일끝단과 연결된 게이트 패드전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 드레인 홀에 있어서는 드레인 전극을 노출시키고 상기 게이트 홀에 있어서는 상기 게이트 보조배선 및 게이트 배선을 노출시키는 단계는, 상기 제 2 보호층과 제 1 보호층을 패터닝함으로써 상기 데이터 패드전극 및 게이트 패드전극을 노출시키는 단계를 포함하며, 상기 화소전극과 제 1 연결패턴을 형성하는 단계는, 상기 데이터 패드전극 및 게이트 패드전극과 각각 접촉하는 데이터 보조 패드전극 및 게이트 보조 패드전극을 각각 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판은 게이트 용 구동 IC 또는 게이트 용 구동 IC를 구비한 FPC를 표시영역의 좌측 및 우측에 위치하는 비표시영역에 실장시키는 것이 아니라 표시영역 상측 또는 하측에 위치하는 제 1 또는 제 2 비표시영역에 실장시키는 것이 가능한 구성을 이루도록 하여 표시영역 좌우측에 위치하는 비표시영역의 폭을 최소화함으로서 네로우 베젤을 구현하는 효과가 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 제조 방법에 완성되는 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 경우 데이터 배선이 형성된 동일한 층에 게이트 보조배선 및 선택적으로 공통배선을 형성하는 구성을 가지므로 총 6회의 마스크 공정만을 진행하여 완성할 수 있으므로 게이트 보조배선을 데이터 배선이 형성되는 층이 아닌 게이트 배선 하부로 별도의 층에 형성함으로서 총 7회의 마스크 공정을 진행하여 완성되는 어레이 기판 제조 방법대비 1회의 마스크 공정을 생략할 수 있으며 이에 의해 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판을 구비한 액정표시장치에 있어 인쇄회로기판 및 구동 IC를 구비한 FPC가 실장된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 표시영역 일부에 대한 평면도.
도 4는 본 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 표시영역 일부에 대한 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 변형예로서 공통배선이 생략된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 표시영역 일부를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 변형예로서 트위스트 네마틱 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 표시영역 일부를 도시한 평면도.
도 7은 도 3을 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 8은 도 3을 절단선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 9는 도 3을 절단선 Ⅸ-Ⅸ을 따라 절단한 부부에 대한 단면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 제 1 비표시영역에 구비되는 데이터 패드부에 대한 단면도.
도 11a 내지 도 11h는 도 3을 절단선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
도 12a 내지 도 12h는 도 3을 절단선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
도 13a 내지 도 13h는 도 3을 절단선 Ⅸ-Ⅸ을 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
도 14a 내지 도 14h는 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치에 있어 제 1 비표시영역에 구비되는 데이터 패드부에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판을 구비한 액정표시장치에 있어 인쇄회로기판 및 구동 IC를 구비한 FPC가 실장된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)을 구비한 액정표시장치(101)에 있어서 상기 어레이 기판(110)에는 표시영역(DA)과 이외 외측으로 제 1 내지 제 4 비표시영역(NA1, NA2, NA3, NA4)이 정의되고 있으며, 상기 표시영역(DA)의 외측의 비표시영역(NA1, NA2, NA3, NA4) 중 표시영역(DA) 상측에 위치하는 제 1 비표시영역(NA1)에 데이터 용 구동 IC(172)가 구비된 FPC(162)를 개재하여 인쇄회로기판(190)과 연결되고 있으며, 상기 표시영역(DA) 하측에 위치하는 제 2 비표시영역(NA2)에는 게이트 용 구동 IC(173)가 구비된 FPC(163)가 실장되고 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)을 구비한 액정표시장치(101)는 표시영역(DA) 외측의 제 1 내지 제 4 비표시영역(NA1, NA2, NA3, NA4) 중 상기 표시영역(DA) 상측에 위치하는 제 1 비표시영역(NA1)과 하측에 위치하는 제 2 비표시영역(NA1)을 제외한 표시영역(DA)의 좌측 및 우측에 위치하는 제 4 및 제 3 비표시영역(NA4, NA3)은 게이트 용 구동 IC(173) 또는 이를 구비한 FPC(163)가 실장되지 않으므로 이들 구성요소를 표시영역(도 1의 DA) 좌측 또는 우측의 비표시영역(도 2의 NA4, NA3)에 구비한 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치(도 2의 40) 대비 그 폭이 저감됨으로서 네로우 베젤을 이루는 것이 특징이다.
이때, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 인쇄회로기판(190) 또는 데이터 용 구동 IC(172)와 상기 게이트 용 구동 IC(173)는 상기 표시영역(DA)에 좌측 또는 우측에 위치하는 제 4 및 제 3 비표시영역(NA4, NA3)에 구비되는 다수의 보조배선(미도시) 중 일부의 보조배선(미도시)에 의해 연결되고 있다.
이 경우, 상기 다수의 상기 보조배선(미도시)은 게이트 및 데이터 구동 IC(172, 173)의 전기적 연결을 위한 다수의 로그 배선(미도시)과 공통전극(미도시)에 공통전압 인가를 위한 보조 공통배선(미도시) 등이 될 수 있다.
이렇게 제 3 또는(및) 제 4 비표시영역(NA3, NA4)에 구비되는 보조배선(미도시)은 게이트 용 FPC(163) 실장을 위해 게이트 패드부(미도시)를 형성하는 것 대비 훨씬 작을 폭을 필요로 하므로 상기 다수의 보조배선(미도시)이 상기 제 3 또는(및) 제 4 비표시영역(NA3, NA4)에 구비된다 하더라도 네로우 베젤을 구현하는 데는 문제되지 않는다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)의 경우, 제 2 비표시영역(NA2)에 대응하여 게이트 용 구동 IC(173)를 구비한 FPC(163)가 실장된 것을 나타내었지만, 그 변형예로서 상기 제 2 비표시영역(NA2)에는 상기 게이트 용 구동 IC(173)가 FPC(163)의 매개없이 상기 어레이 기판(101)상에 직접 실장 될 수도 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)에 있어서도, 상기 인쇄회로기판(190) 또는 데이터 용 구동 IC(172)과 상기 게이트 용 구동 IC(173)는 상기 표시영역(DA)에 좌측 또는 우측에 위치하는 제 4 및 제 3 비표시영역(NA4, NA3)에 구비되는 보조배선(미도시)에 의해 연결된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예 또는 이의 변형예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)의 경우, 표시영역(DA)의 상측 및 하측에 각각 위치하는 제 1 및 제 2 비표시영역(NA1, NA2)에는 각각 데이터 용 구동 IC(172)를 구비한 FPC(162)와 전기적 연결을 위한 데이터 패드(미도시) 및 게이트 용 구동 IC(173)를 구비한 FPC(163) 또는 게이트 용 구동 IC(173) 자체와 전기적 연결을 위한 게이트 패드(미도시)가 구비됨으로서 일반적인 액정표시장치용 어레이 기판의 비표시영역의 폭과 유사한 수준이 되지만, 표시영역(DA)의 좌우측에 위치하는 제 4 및 제 3 비표시영역(NA4, NA3)에 대해서는 게이트 용 FPC(163) 또는 게이트 용 구동 IC(173)의 실장을 위한 게이트 패드부(미도시)를 필요로 하지 않으므로 그 폭을 최소화함으로서 네로우 베젤을 구현하는 장점을 갖는다.
이러한 표시영역(DA) 좌우측의 비표시영역(NA4, NA3)의 폭이 줄어든 네로우 베젤 구성이 가능한 것은 본 발명의 일 실시예 및 이의 변형예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)의 내부 구성에 기인하고 있으며, 이하 본 발명의 실시예(및 변형예)에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(110)의 구성 및 그 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
이때, 본 발명의 일 실시예와 변형예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)에는 표시영역(DA) 외측의 비표시영역(NA1, NA2, NA3, NA4) 중 상기 표시영역(DA) 상측 또는 하측의 제 1 및 제 2 비표시영역(NA1, NA2)에 게이트 배선(미도시)과 전기적으로 연결되며 게이트 용 구동 IC(173)를 개재한 FPC(163)가 실장되고 있는가, 아니면 게이트 용 구동 IC(173) 자체가 어레이 기판(110) 상에 직접 실장되고 있는가에 대해서만 차이가 있으며, 표시영역(DA)과 제 1 및 제 2 비표시영역(NA1, NA2)에 구비되는 구성요소 및 이의 형성 형태에 있어서는 동일하므로 이하 구성요소의 구조에 대해서는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(도 3의 110)의 구성 및 제조 방법에 대해서만 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 표시영역 일부에 대한 평면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)은 표시영역에 있어 제 1 방향으로 연장하며 저저항 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴합금(MoTi) 중 어느 하나로 이루어져 단일층 구조를 이루거나 또는 둘 이상의 물질로 이루어져 다중층 구조를 이루는 다수의 게이트 배선(GL)이 이격하며 형성되고 있다.
이때, 상기 게이트 배선(GL)의 일 끝단에는 게이트 패드전극(GPE)이 형성되지 않고 있는 것이 특징이다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판(110)의 경우 상기 게이트 배선(GL)의 일 끝단이 위치하는 표시영역 좌측 또는 우측의 제 3 또는 제 4 비표시영역(미도시)에는 게이트 배선(GL)과 연결된 게이트 패드전극(미도시)이 구비되지 않으므로 게이트 패드전극(미도시)을 형성해야 할 폭만큼이 줄어들게 됨으로서 네로우 베젤을 구현할 수 있는 것이다.
그리고 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연장하며 저저항 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴합금(MoTi) 중 어느 하나로 이루어져 단일층 구조를 이루거나 또는 둘 이상의 물질로 이루어져 다중층 구조를 이루는 다수의 데이터 배선(DL)이 이격하며 형성되고 있으며, 상기 각 데이터 배선(DL)의 일끝단과 연결되며 상기 표시영역(DA)의 상측 또는 하측에 위치하는 제 1 또는 제 2 비표시영역(미도시)에는 데이터 패드전극(미도시)이 구비되고 있다.
이때, 이들 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL) 사이에는 무기절연물질로 이루어진 게이트 절연막(미도시)이 재개되어 있으며 이에 의해 서로 교차하는 상기 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)은 절연된 상태를 이루고 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)에 있어 가장 특징적인 구성 중 하나로서 상기 데이터 배선(DL)과 나란하게 상기 데이터 배선(DL)이 형성된 동일한 층에 상기 데이터 배선(DL)을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 다수의 게이트 보조배선(GAL)이 이격하며 형성되고 있으며, 상기 각 게이트 보조배선(GAL)의 일 끝단이 위치하는 제 1 또는 제 2 비표시영역(미도시)에는 상기 각 게이트 보조배선(GAL)과 연결되며 게이트 패드전극(미도시)이 구비되고 있다.
이때, 상기 게이트 보조배선(GAL)은 3개의 데이터 배선(DL) 당 하나씩 형성되고 있는 것이 특징이다.
일반적으로 액정표시장치는 풀 컬러를 구현하기 위해 상기 제 2 방향 즉 데이터 배선(DL)이 연장하는 방향으로 서로 이웃하는 3개의 화소영역을 하나의 풀 컬러를 구현하는 최소 단위가 되며 이러한 풀 컬러 구현을 위한 최소단위는 3개의 데이터 배선(DL)과 하나의 게이트 배선에 의해 구현되므로 게이트 배선 대비 데이터 배선(DL)이 3배 더 많이 형성되므로 상기 게이트 보조배선(GAL)은 3개의 데이터 배선(DL) 당 하나씩 형성되고 있는 것이다.
이렇게 3개의 데이터 배선(DL)마다 하나씩 게이트 보조배선(GAL)을 형성한다 하더라도 게이트 배선(GL)의 형성 개수와 동일한 개수가 되므로 상기 게이트 보조배선(GAL)은 게이트 배선(GL)과 일대일 대응하며 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서 상기 게이트 보조배선(GAL)을 각 하나의 데이터 배선(DL) 또는 2개의 데이터 배선(DL)마다 형성할 수도 있지만, 이 경우 표시영역(DA) 내에 게이트 보조배선(GAL)의 수가 상대적으로 증가하게 되므로 개구율이 저하될 수 있으며 상기 게이트 보조배선(GAL)은 게이트 배선(GL)의 수 만큼만 형성되어 게이트 배선(GL)과 일대일 대응하여 연결되면 게이트 신호전압을 게이트 배선(GL)이 인가하는데 문제되지 않으므로 상기 게이트 보조배선(GAL)은 3개의 데이터 배선(DL) 당 하나씩 형성한 것이다.
이때, 상기 게이트 보조배선(GAL)은 도 3에 나타낸 바와같이 이의 양측에 위치하는 2개의 데이터 배선(DL)의 이격영역에 중앙에 위치하도록 형성되거나, 또는 도 4에 도시한 바와같이, 상기 게이트 보조배선(GAL)의 좌측 또는 우측에 위치하는 2개의 데이터 배선(DL) 중 어느 하나의 데이터 배선(DL)에 인접하여 즉, 형성 시 쇼트가 발생되지 않을 정도의 거리를 유지한 채 이격하며 형성될 수도 있다.
이때, 상기 게이트 절연막(미도시) 상부에는 상기 데이터 배선(DL) 또는 상기 게이트 보조배선(GAL)과 이격하며 상기 데이터 배선(DL)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 공통배선(CL)이 이격하며 더욱 형성될 수도 있다.
이러한 공통배선(CL)은 상기 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)이 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판을 이룰 경우 화소영역(P)의 구별없이 표시영역(DA)에 구비되는 공통전극(150)과 접촉하여 상기 공통전극(150) 자체의 내부 저항에 의해 위치별로 인가되는 공통전압 크기의 차이가 발생되지 않도록 하기 위해 즉 표시영역(DA) 전면에 균일한 크기의 공통전압이 인가되도록 하기 위해 형성하는 것으로, 본 발명의 일 실시예의 또 다른 변형예로서 도 5 및 도 6에 도시한 바와같이, 표시영역(DA)의 면적이 상대적으로 작아 위치별 전압 강하량이 매우 작은 휴대폰, 태블릿 PC 등에 사용되는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판 또는 공통전극이 액정층을 개재하여 컬러필터층이 구비되는 컬러필터 기판에 구비되는 트위스트 네마틱 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서는 생략될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 변형예로서 공통배선(CL)이 생략된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 표시영역(DA) 일부를 도시한 평면도를 나타내었으며, 도 6은 본 발명의 일 실시예의 변형예로서 트위스트 네마틱 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 표시영역(DA) 일부를 도시한 평면도를 나타낸 것이다.
한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 또 다른 특징적인 것으로 상기 게이트 절연막(미도시)에는 상기 각 게이트 배선(GL)을 노출시키는 제 1 홀(ch1)이 구비되고 있으며 상기 게이트 배선(GL)과 게이트 보조배선(GAL)은 일대일 대응하며 상기 게이트 보조배선(GAL) 및 게이트 배선(GL)과 동시에 접촉하는 제 1 연결패턴(175)을 통해 전기적으로 연결되고 있는 것이 또 다른 특징이다.
이렇게 제 1 연결패턴(175)을 매개로 하여 게이트 배선(GL) 및 게이트 보조배선(GAL)이 전기적으로 연결된 구성은 추후 단면도를 통해 상세히 설명한다.
다음, 도 3을 참조하면, 상기 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)이 교차하여 포획되는 각 화소영역(P)에는 상기 게이트 배선(GL)과 연결되며 상기 게이트 배선(GL)이 형성된 동일한 층에 상기 게이트 배선(GL)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 게이트 전극(114)이 형성되고 있으며, 상기 게이트 절연막(미도시) 위로 상기 게이트 전극(114)에 대응하여 순수 비정질 실리콘의 액티브층(미도시)과 이의 상부로 서로 이격하며 불순물이 포함된 비정질 실리콘의 오믹콘택층(미도시)으로 구성된 반도체층(미도시)이 구비되고 있으며, 상기 반도체층(미도시) 위에서 상기 데이터 배선(DL)을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 서로 이격하며 소스 전극(미도시) 및 드레인 전극(미도시)이 형성되고 있다.
이때, 상기 소스 전극(미도시)은 상기 데이터 배선(DL)과 연결되고 있으며, 제조 방법 상의 특성에 의해 상기 데이터 배선(DL)과 게이트 보조배선(GAL) 및 공통배선(CL)의 하부에는 상기 액티브층(미도시)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 1 패턴(미도시)과 상기 오믹콘택층(미도시)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 2 패턴(미도시)으로 이루어진 더미패턴(미도시)이 구비되고 있다.
이러한 데이터 배선(DL)과 게이트 보조배선(GAL) 및 공통배선(CL)의 하부에 구비되는 상기 더미패턴(미도시)은 제조 방법을 달리하는 경우 생략될 수 있다.
상기 각 화소영역(P)에 순차 적층된 상기 게이트 전극(114)과 게이트 절연막(미도시)과 반도체층(미도시)과 서로 이격하는 소스 전극(미도시) 및 드레인 전극(미도시)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
한편, 상기 데이터 배선(DL)과 박막트랜지스터(Tr) 위로는 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제 1 보호층(미도시)과 유기절연물질 예를들면 포토아크릴로 이루어진 제 2 보호층(미도시)이 평탄한 표면을 이루며 구비되고 있다.
이때, 상기 제 2 및 제 1 보호층(미도시)에는 상기 공통배선(CL)을 노출시키는 제 2 홀(ch2) 및 공통 콘택홀(cch)이 구비되고 있으며, 상기 제 1 홀(ch1)에 대응하여 이보다 더 큰 면적을 갖는 게이트 콘택홀(gch)이 구비되고 있다.
그리고, 상기 제 2 보호층(미도시) 상부에는 투명도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어진 공통전극(150)이 표시영역(DA)에 대응하여 구비되고 있다.
이때, 상기 공통전극(150)은 표시영역(DA) 전면에 구비되며 각 화소영역(P) 내의 스위칭 영역(TrA)을 노출시키는 제 1 개구(미도시)와 상기 게이트 콘택홀(gch)에 대응하여 상기 게이트 콘택홀(gch)보다 넓은 면적을 갖는 제 2 개구(op2) 및 상기 공통 콘택홀(cch)에 대응하여 그 측단이 상기 공통 콘택홀(cch) 내부에 위치하는 제 3 개구(op3)를 갖는 것이 특징이며, 상기 공통전극(150)은 상기 공통 콘택홀(cch) 내부에서 제 2 연결패턴(177)을 통해 상기 공통배선(CL)과 전기적으로 연결되고 있다.
이렇게 상기 공통전극(150)이 직접 상기 공통배선(CL)과 연결되지 않고 제 2 연결패턴(177)을 통해 연결된 것은 제조 방법에 있어 마스크 공정수를 저감시키기 위한 것이다.
이러한 제조 방법적인 특징인 추후 제조 방법을 통해 상세히 설명한다.
그리고 상기 제 1, 2, 3 개구(미도시)를 갖는 공통전극(150) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제 3 보호층(미도시)이 형성되고 있다.
이때, 상기 제 3 보호층(미도시)과 제 2 및 제 1 보호층(미도시)에는 상기 각 화소영역(P)에 대응하여 각 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(미도시)이 구비되고 있다.
그리고 상기 드레인 콘택홀(미도시)이 구비된 상기 제 3 보호층(미도시) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지며 상기 드레인 콘택홀(165)을 통해 상기 드레인 전극(136)과 접촉하는 화소전극(170)이 각 화소영역(P) 내에 구비되고 있다.
이때, 상기 각 화소전극(170)은 각 화소영역(P) 내에서 일정간격 이격하며 바(bar) 형태를 갖는 다수의 제 4 개구(op4)가 구비되고 있는 것이 특징이다.
이러한 구성을 갖는 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(100)은 실질적으로 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(100)을 이루게 되다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)은 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(110)에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
즉, 상기 표시영역(DA) 전면에 형성되는 공통전극과 공통배선(CL) 없이 상기 제 1 보호층(미도시) 위로 각 화소영역(P)별로 개구가 없는 판형태의 화소전극(170)이 구비됨으로서 트위스트 네마틱 모드 액정표시장치용 어레이 기판(도 6 참조)을 이룰 수도 있다.
이 경우 상기 제 1 보호층(미도시) 및 게이트 절연막(미도시)에는 상기 게이트 보조배선(GAL)과 게이트 배선(GL)의 일부를 노출시키는 제 1 홀(ch1)이 구비되며, 상기 제 1 홀(ch1)을 통해 노출된 상기 게이트 배선(GL) 및 게이트 보조배선(GAL)은 연결패턴(175)을 통해 연결되는 구성을 이루게 된다.
이후에는 전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 단면 구성에 대해 설명한다.
도 7은 도 3을 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이며, 도 8은 도 3을 절단선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도이며, 도 9는 도 3을 절단선 Ⅸ-Ⅸ을 따라 절단한 부부에 대한 단면도이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 제 1 비표시영역에 구비되는 데이터 패드부(또는 제 2 비표시영역에 구비되는 게이트 패드부)에 대한 단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 각 화소영역 내에 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성되는 영역을 스위칭 영역(TrA)이라 칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)은 투명한 기판(110) 상의 표시영역(DA)에 대응하여 저저항 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi) 중 선택되는 하나의 금속물질로 이루어져 단일층 구조를 이루거나 또는 둘 이상의 물질로 이루어져 다중층 구조를 이루며 제 1 방향으로 연장하는 다수의 게이트 배선(GL)이 이격하며 형성되고 있으며, 각 스위칭 영역(TrA)에는 상기 각 게이트 배선(GL)과 연결되며 게이트 전극(114)이 형성되고 있다.
이때, 상기 게이트 배선(GL)의 일 끝단 또는 타끝단에는 게이트 패드전극은 생략되어 구성되지 않는 것이 특징이다.
본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(100)의 경우 표시영역(DA) 좌우측에 위치하는 비표시영역(미도시)의 폭을 줄여 네로우 베젤을 구현하는 것이 특징이며, 따라서 이의 구현을 위해 게이트 패드전극은 데이터 배선(DL)과 나란하게 형성되는 게이트 보조배선(GAL)의 일 끝단에 형성되었기 때문이다.
한편, 상기 게이트 배선(GL) 및 게이트 전극(114) 위로 상기 기판(110) 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 게이트 절연막(120)이 형성되고 있다.
이때, 상기 게이트 절연막(120)에는 표시영역(DA)에 있어서 상기 각 게이트 배선(GL)을 노출시키는 게이트 콘택홀(gch)이 구비되고 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(120) 위로 저저항 금속물질 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi) 중 선택되는 하나의 금속물질로 이루어져 단일층 구조를 이루거나, 또는 둘 이상의 물질로 이루어져 다중층 구조를 이루며 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연장하며 상기 게이트 배선(GL)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하며 다수의 데이터 배선(DL)이 형성되고 있다.
그리고 상기 게이트 절연막(120) 위로 상기 데이터 배선(DL)과 나란하게 상기 데이터 배선(DL)을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 적어도 3개의 데이터 배선(DL)마다 하나씩 배치되는 게이트 보조배선(GAL)이 형성되어 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(120) 위로 상기 게이트 보조배선(GAL)이 2개 또는 3개의 데이터 보조 배선마다 하나의 게이트 보조배선(GAL)이 구비되는 경우, 상기 게이트 보조배선(GAL)과 동일한 물질로 이루어지며 이와 이격하며 공통배선(CL)이 더욱 형성되고 있다.
이때, 상기 공통배선(CL)은 이러한 어레이 기판을 구비한 액정표시장치가 어떠한 모드로 동작되느냐 또는 표시영역(DA)의 면적 크기에 따라 생략될 수도 있다.
도면에 있어서는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판을 도시하고 있으므로 공통배선(CL)이 형성된 것을 일례로 나타내었다.
한편, 상기 게이트 절연막(120) 위로 각 스위칭 영역(TrA)에는 상기 게이트 전극(114)에 대응하여 순수 비정질 실리콘의 액티브층(123a)과 이의 상부로 서로 이격하며 불순물이 포함된 비정질 실리콘의 오믹콘택층(123b)으로 구성된 반도체층(123)이 구비되고 있으며, 상기 반도체층(123) 위에서 상기 데이터 배선(DL)을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 서로 이격하며 소스 전극(133) 및 드레인 전극(136)이 형성되고 있다.
이때, 상기 소스 전극(133)은 상기 데이터 배선(DL)과 연결되고 있으며, 상기 데이터 배선(DL)과 게이트 보조배선(GAL) 및 공통배선(CL)의 하부에는 상기 액티브층(123a)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 1 패턴(124a)과 상기 오믹콘택층(123b)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 2 패턴(124b)으로 이루어진 더미패턴(124)이 구비되고 있는 것을 일례로 보이고 있지만, 이러한 데이터 배선(DL)과 게이트 보조배선(GAL) 및 공통배선(CL)의 하부에 구비되는 상기 더미패턴(124)은 생략될 수 있다.
그리고 상기 각 화소영역(P)에 순차 적층된 상기 게이트 전극(114)과 게이트 절연막(120)과 반도체층(미도시)과 서로 이격하는 소스 전극(133) 및 드레인 전극(136)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
한편, 상기 데이터 배선(DL)과 박막트랜지스터(Tr) 위로는 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제 1 보호층(140)이 상기 기판(110) 전면에 형성되고 있으며, 상기 제 1 보호층(140) 위로 유기절연물질 예를들면 포토아크릴로 이루어진 제 2 보호층(145)이 평탄한 표면을 이루며 상기 표시영역(DA)에 대응하여 형성되고 있다.
이때, 표시영역(DA)에 있어서 상기 제 2 및 제 1 보호층(145, 140)에는 상기 각 공통배선(CL)을 노출시키는 공통 콘택홀(cch) 및 제 2 홀(ch2)이 구비되고 있으며, 상기 제 1 홀(ch1)에 대응하여 상기 게이트 배선 및 게이트 보조배선을 노출시키는 게이트 콘택홀(gch)이 구비되고 있다.
그리고, 상기 제 2 보호층(미도시) 상부에는 투명도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어진 공통전극(150)이 표시영역(DA)에 대응하여 구비되고 있다.
이때, 상기 공통전극(미도시)은 표시영역(DA) 전면에 구비되며 각 화소영역(P) 내의 스위칭 영역(TrA)을 노출시키는 제 1 개구(미도시)와 상기 게이트 콘택홀(gch)에 대응하여 상기 게이트 홀(gch)보다 넓은 면적을 갖는 제 2 개구(op2) 및 상기 공통 콘택홀(cch)에 대응하여 그 측단이 상기 공통 콘택홀(cch) 내부에 위치하는 제 3 개구(op3)가 구비되고 있다.
또한, 상기 공통전극(150)은 상기 공통 콘택홀(cch) 내부에서 제 2 연결패턴(177)을 통해 상기 공통배선(CL)과 전기적으로 연결되고 있는 것이 특징이다.
그리고, 상기 제 1, 2, 3 개구(op1, op2, op3)를 갖는 공통전극(150) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제 3 보호층(155)이 형성되고 있다.
이때, 상기 제 3 보호층(155)과 제 2 및 제 1 보호층(145, 140)에는 상기 각 화소영역(P)에 대응하여 각 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(dch)이 구비되고 있다.
그리고, 상기 드레인 콘택홀(dch)이 구비된 상기 제 3 보호층(미도시) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지며 상기 드레인 콘택홀(dch)을 통해 상기 드레인 전극(136)과 접촉하는 화소전극(170)이 각 화소영역(P) 내에 구비되고 있다.
이때, 상기 각 화소전극(170)은 각 화소영역(P) 내에서 일정간격 이격하며 바(bar) 형태를 갖는 다수의 제 4 개구(op4)가 구비되고 있다.
한편, 도면에 있어서는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 단면 구조를 일례로 나타내었지만, 트위스트 네마틱 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 경우, 상기 제 1 보호층 위로 각 화소영역별로 개구가 없는 판형태의 화소전극이 구비됨으로서 완성된 상태의 어레이 기판을 이룰 수도 있다.
이후에는 전술한 평면 및 단면 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다. 이때, 제조방법의 경우 게이트 보조배선(GAL) 및 공통배선(CL)을 포함하여 가장 구성요소가 많은 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판을 일례로 설명한다.
도 11a 내지 도 11h는 도 3을 절단선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도이며, 도 12a 내지 도 12h는 도 3을 절단선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도이며, 도 13a 내지 도 13h는 도 3을 절단선 Ⅸ-Ⅸ을 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도이며, 도 14a 내지 도 14h는 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치에 있어 제 1 비표시영역에 구비되는 데이터 패드부(또는 제 2 비표시영역에 구비되는 게이트 패드부)에 대한 제조 단계별 공정 단면도다. 이때, 설명의 편의를 위해 각 화소영역 내에 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 부분을 스위칭 영역(TrA)이라 정의한다.
우선, 도 11a, 12a, 13a 및 14a에 도시한 바와같이, 투명한 절연기판(110) 상에 저저항 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 중 하나 또는 둘 이상의 물질을 전면에 증착하여 제 1 금속층(미도시)을 형성한다.
이후, 상기 제 1 금속층(미도시)을 포토레지스트의 도포, 포토 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트의 현상, 상기 제 1 금속층(미도시)의 식각 및 포토레지스트의 스트립(strip) 등의 일련의 단위 공정을 포함하는 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 단일층 또는 다중층 구조를 가지며 제 1 방향으로 연장하는 다수의 게이트 배선(GL)을 형성한다.
그리고 동시에 상기 각 스위칭 영역(TrA)에 상기 게이트 배선(GL)과 연결된 게이트 전극(114)을 형성한다.
이때, 상기 각 스위칭 영역(TrA)에 구비되는 게이트 전극(114)은 상기 게이트 배선(GL)에서 분기한 형태를 이루거나, 또는 상기 게이트 배선(GL) 자체로서 타 영역 대비 더 큰 폭을 갖는 형태를 갖는 형태로 이루어진다.
이때, 본 발명의 특징적인 구성 중 하나로서 상기 각 게이트 배선(GL)의 일 끝단에는 게이트 패드전극(미도시)을 형성하지 않는 것이 특징이다.
본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)은 추후 단계에서 데이터 배선(DL)과 나란하게 형성하는 게이트 보조배선(GAL)의 일 끝단에 게이트 패드전극(미도시)을 형성하기 때문이다.
이러한 구성적 특징에 의해 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)은 상기 게이트 배선(GL)의 일 끝단이 위치하는 표시영역(DA)의 좌측 또는 우측의 비표시영역(도 3의 NA4, NA3)에는 별도의 패드부가 형성되지 않는다.
따라서 표시영역(DA)의 좌측 및 우측의 비표시영역(도 3의 NA4, NA3)의 폭을 줄여 네로우 베젤을 구현하게 되는 것이다.
다음, 도 11b, 12b, 13b 및 14b에 도시한 바와같이, 상기 게이트 배선(GL)과 게이트 전극(114) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 상기 기판(110) 전면에 게이트 절연막(120)을 형성한다.
연속하여 상기 게이트 절연막(120) 상부로 순수 비정질 실리콘층(121)과 불순물 비정질 실리콘층(122)을 형성하고, 상기 불순물 비정질 실리콘층(122) 위로 저저항 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 중 하나 또는 둘 이상의 물질을 전면에 증착하여 제 2 금속층(128)을 형성한다.
이후, 상기 제 2 금속층(128) 위로 포토레지스트층(미도시)을 형성하고 이를 하프톤 노광 또는 회절노광을 실시하고 현상함으로써 제 1 두께를 갖는 제 1 포토레지스트 패턴(191a)과 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴(191b)을 형성한다.
이때, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(191a)은 추후 소스 및 드레인 전극(도 11h의 133, 136)과 데이터 배선(도 13h의 DL) 및 이와 연결된 데이터 패드전극(도 14h의 137)과 게이트 보조배선(도 12h의 GAL) 및 이와 연결된 게이트 패드전극(미도시)과 공통배선(도 13h의 CL)이 형성될 부분에 대응하여 형성하고, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(191b)은 상기 소스 및 드레인 전극(도 11h의 133, 136) 사이의 이격영역에 대응하여 형성한다.
다음, 도 11c, 12c, 13c 및 14c에 도시한 바와같이, 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴(191a, 191b) 외부로 노출된 상기 제 2 금속층(도 11b의 128)과 그 하부의 불순물 및 순수 비정질 실리콘층(도 11b의 122, 121)을 식각하여 제거함으로써 상기 게이트 절연막(120) 상에 상기 게이트 배선(GL)과 교차하는 제 2 방향으로 연장하는 다수의 데이터 배선(DL)을 형성하고, 상기 데이터 배선(DL)의 일 끝단이 위치하는 표시영역(DA) 상측 또는 하측에 위치하는 비표시영역(NA1)에 데이터 패드전극(DPE)을 형성한다.
동시에 상기 데이터 배선(DL)과 나란하게 2개 또는 3개의 데이터 배선(DL)마다 하나씩 게이트 보조배선(GAL)을 형성하고 선택적으로 상기 게이트 보조배선(GAL)과 이격하도록 공통배선(CL)을 형성하고, 나아가 상기 게이트 보조배선(GAL)의 일 끝단이 위치하는 표시영역(DA) 상측 또는 하측에 위치하는 비표시영역(NA1, 미도시)에 게이트 패드전극(미도시)을 형성한다.
한편, 상기 데이터 패드전극(DPE)은 표시영역(DA)의 상측에 위치하는 제 1 비표시영역(NA1)에 형성하고 상기 게이트 패드전극(미도시)은 상기 표시영역(DA)의 하측에 위치하는 제 2 비표시영역(미도시)에 형성하거나, 또는 그 형성 위치를 바꾸어 즉 상기 데이터 패드전극(DPE)은 상기 표시영역(DA)의 하측에 위치하는 제 2 비표시영역(미도시)에 형성하고 상기 게이트 패드전극(미도시)은 상기 표시영역(DA)의 상측에 위치하는 제 1 비표시영역(NA1)에 형성할 수도 있다.
일반적인 액정표시장치용 어레이 기판의 경우 게이트 패드전극은 게이트 배선의 일 끝단에 형성되며, 데이터 패드전극은 상기 게이트 배선과는 다른 층에 형성되는 데이터 배선의 일 끝단에 형성됨으로서 그 적층 형태가 달리하지만, 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)은 전술한 바와같은 제조 방법에 의해 그 평면적 형성 위치만을 달리할 뿐, 게이트 패드전극(미도시)과 데이터 패드전극(DPE)은 동일한 적층 형태를 갖는 것이 특징이다.
상기 게이트 절연막(120) 상에 상기 데이터 배선(DL) 및 데이터 패드전극(DPE)과, 게이트 보조배선(GAL) 및 게이트 패드전극(미도시)과, 선택적으로 공통배선(CL)을 형성함과 동시에 상기 각 스위칭 영역(TrA)에 있어서 상기 데이터 배선(DL)과 연결된 소스 드레인 패턴(132)과 그 하부로 순차적으로 적층된 불순물 비정질 실리콘 패턴(125)과 순수 비정질 실리콘의 액티브층(123a)을 형성한다.
이때, 상기 데이터 배선(DL)과 게이트 보조배선(GAL)과 공통배선(CL)과 게이트 및 데이터 패드전극(DPE)의 하부에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 공정 특성 상 이들 구성요소와 동일한 평면 형태를 가지며 중첩하며 상기 게이트 절연막(120)을 기준으로 그 상부에 순수 비정질 실리콘의 제 1 패턴(124a)과 상기 불순물 비정질 실리콘의 제 2 패턴(124b)으로 이루어진 더미패턴(124)이 형성된다.
하지만, 비록 도면에 나타내지 않았지만, 이들 데이터 배선(DL)과 게이트 보조배선(GAL)과 공통배선(CL)과 게이트 및 데이터 패드전극(137)의 하부에 구비되는 더미패턴(124)은 상기 게이트 절연막(120) 상에 순수 비정질 실리콘층과 불순물 비정질 실리콘층을 형성 후 이를 우선적으로 패터닝하여 상기 액티브층(124a)과 이의 상부로 불순물 비정질 실리콘 패턴(125)을 형성하고, 이후 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴 상부로 상기 제 2 금속층을 형성하고 이를 패터닝하여 상기 데이터 배선(DL)과 게이트 보조배선(GAL)과 공통배선(CL)과 게이트 및 데이터 패드전극(미도시, DPE)을 형성하는 경우, 비록 마스크 공정 수는 1회 증가하시지만 이들 각 구성요소의 하부에는 상기 더비패턴(124)은 형성되지 않도록 할 수도 있다.
다음, 도 11d, 12d, 13d 및 14d에 도시한 바와같이, 애싱(ashing)을 진행하여 상기 제 2 두께를 갖는 상기 제 2 포토레지스트 패턴(도 11c의 191b)을 제거한다.
이후, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(도 11c의 191b)이 제거됨으로써 새롭게 노출되는 상기 소스 드레인 패턴(도 11c의 132)의 중앙부를 식각하여 제거함으로써 각 스위칭 영역(TrA)에 있어 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 형성한다.
다음, 연속하여 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴(도 11c의 125)을 건식식각을 진행하여 제거함으로써 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 하부로 서로 이격하며 상기 액티브층(123a)을 노출시키는 오믹콘택층(123b)을 형성한다. 이때, 상기 액티브층(123a)과 오믹콘택층(123b)은 반도체층(123)을 이룬다.
이러한 공정에 의해 상기 각 스위칭 영역(TrA)에 순차 적층된 게이트 전극(114), 게이트 절연막(120), 반도체층(123), 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
다음, 도 11e, 12e, 13e 및 14e에 도시한 바와같이, 스트립(strip)을 진행하여 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 데이터 배선(DL) 및 데이터 패드전극(DPE)과 게이트 보조배선(GAL) 및 게이트 패드전극(미도시)과 공통배선(CL) 상부에 남아있는 제 1 포토레지스트 패턴(도 11d, 12d, 13d, 14d의 191a)을 제거한다.
이후, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 데이터 배선(DL) 및 데이터 패드전극(DPE)과, 게이트 보조배선(GAL) 및 게이트 패드전극(미도시)과, 공통배선(CL) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 상기 기판(110) 전면에 제 1 보호층(140)을 형성한다.
그리고 연속하여 상기 제 1 보호층(140) 위로 상기 기판(110) 전면에 유기절연물질인 포토아크릴을 도포하고 이에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로서 표시영역(DA)에 대응하여 평탄한 표면을 갖는 제 2 보호층(145)을 형성한다.
이때, 상기 표시영역(DA)에 형성된 상기 제 2 보호층(145)에는 상기 마스크 공정 진행에 의해 상기 게이트 보조배선(GAL)과 이와 연결되어야 할 게이트 배선(GL) 일부에 대응하는 부분에는 상기 제 1 보호층(140)을 노출시키는 게이트 홀(gch)이 구비되도록 하며, 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)과 상기 공통배선(CL) 일부에 대응해서 각각 상기 제 1 보호층(140)을 노출시키는 드레인 홀(dch) 및 공통 홀(cch)이 구비되도록 한다.
한편, 상기 제 2 보호층(145)은 표시영역(DA)에 대응해서 형성되므로 비표시영역(NA1, 미도시)에 구비되는 상기 게이트 패드전극(미도시)과 데이터 패드전극(DPE)에 대해서는 자연적으로 제 1 보호층(140)이 노출된 상태를 이루게 된다.
다음, 도 11f, 12f, 13f 및 14f에 도시한 바와같이, 상기 제 2 보호층(145) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 상기 기판(110) 전면에 형성하고, 이에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 제 2 보호층(145) 위로 상기 표시영역(DA) 전면에 공통전극(150)을 형성한다.
이때, 상기 공통전극(150)에 있어서 상기 각 스위칭 영역(TrA)에 형성된 박막트랜지스터(Tr)에 대응해서는 상기 제 2 보호층(145) 및 제 1 보호층(140)을 노출시키는 제 1 개구(op1)가 구비되도록 하고, 상기 제 2 보호층(145)에 구비된 게이트 홀(gch)에 대응해서 이 보다 더 큰 면적을 가지며 상기 제 2 보호층(145) 및 상기 제 1 보호층(140)을 노출시키는 제 2 개구(op2)가 구비되도록 하며, 나아가 상기 공통 홀(cch)에 대응해서는 상기 공통 홀(cch)보다 작은 면적으로 가져 그 측단이 상기 공통 홀(cch) 내부에 위치하는 제 3 개구(op3)가 구비되도록 한다.
다음, 도 11g, 12g, 13g 및 14g에 도시한 바와같이, 상기 제 1, 2, 3 개구(op1, op2, op3)가 구비된 상기 공통전극(150) 위로 상기 기판(110) 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착함으로써 제 2 보호층(155)을 형성한다.
이후, 상기 제 2 보호층(155)에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함과 동시에 이의 하부에 위치하는 제 1 보호층(140) 및 선택적으로 게이트 절연막(120)을 식각으로서 상기 드레인 홀(dch)에 있어서는 상기 제 2 보호층(155) 및 제 1 보호층(140)이 제거되어 상기 드레인 전극(136)을 노출시키는 상태를 이루도록 한다.
나아가 상기 게이트 홀(gch)에 대해서는 상기 제 2 및 제 1 보호층(155, 140)과 게이트 절연막(120)이 식각되어 이의 내부에 위치하는 상기 게이트 배선(GL)을 노출시키며 동시에 상기 제 2 및 제 1 보호층(155, 140)이 식각되어 상기 게이트 보조배선(GAL)을 노출시키는 제 1 홀(ch1)이 형성되도록 한다.
또한, 상기 공통 홀(cch)에 대해서는 상기 제 2 보호층(155)이 제거되어 상기 제 3 개구(op3)의 경계를 이루는 상기 공통전극(150)의 측단이 노출되며 상기 제 2 보호층(155) 및 제 1 보호층(140)이 제거되어 상기 공통배선(CL)이 노출되는 제 2 홀(ch2)이 형성되도록 한다.
그리고, 더불어 제 1 및 제 2 비표시영역(NA1, 미도시)에 있어서 상기 제 2 보호층(145) 외측으로 노출된 상기 제 2 및 제 1 보호층(155, 140)을 제거함으로서 상기 각 데이터 패드전극(DPE) 및 게이트 패드전극(미도시)을 노출시키는 데이터 패드 콘택홀(dpch) 및 게이트 패드 콘택홀(미도시)을 형성되도록 한다.
다음, 도 11h, 12h, 13h 및 14h에 도시한 바와같이, 상기 제 2 보호층(155) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 상기 기판(110) 전면에 증착하고, 이에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 표시영역(DA)에 있어서 각 화소영역(P1, P2) 별로 상기 드레인 홀(dch)을 통해 상기 드레인 전극(136)과 접촉하는 화소전극(170)을 형성한다.
이때, 상기 각 화소전극(170)에 있어서는 바(bar) 형태의 다수의 제 4 개구(op4)가 일정간격 이격하는 형성되도록 한다.
그리고 상기 데이터 및 게이트 패드전극(DPE, 미도시)이 구비된 제 1 및 제 2 비표시영역(NA1, 미도시)에 있어서는 상기 화소전극(170)을 이루는 동일한 물질로 상기 각 데이터 패드 콘택홀(dpch)을 통해 상기 데이터 패드전극(DPE)과 접촉하는 데이터 보조 패드전극(181)과 각 게이트 패드 콘택홀(미도시)을 통해 상기 게이트 패드전극(미도시)과 접촉하는 게이트 보조 패드전극(미도시)을 형성한다.
동시에 상기 각 게이트 홀(gch)에 대응하여 상기 게이트 홀(gch) 내부에 상기 화소전극(170)을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 제 1 홀(ch1)을 통해 노출된 상기 게이트 보조배선(GAL)과 이와 인접하는 게이트 배선(GL)과 동시에 접촉하는 제 1 연결패턴(175)을 형성하고, 나아가 상기 각 공통 홀(cch)에 대응하여 상기 공통 홀(cch) 내부에서 상기 제 2 홀(ch2)을 통해 각각 노출된 공통배선(CL) 및 공통전극(150)의 측단과 동시에 접촉하는 제 2 연결패턴(177)을 형성함으로써 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)을 완성한다.
이러한 제조 방법에 완성되는 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판(110)의 경우 총 6회의 마스크 공정만을 진행하게 되는 것이 특징이다.
비교예로서 상기 게이트 보조배선을 상기 데이터 배선과 동일한 층에 형성하기 않고 상기 게이트 배선 하부로 절연층을 재개하여 상기 데이터 배선과 나라하게 연장하는 형태로 형성시킬 수도 있지만, 이 경우, 게이트 보조배선을 형성하기 위해 1회의 마스크 공정을 더욱 진행해야 하므로 총 7회의 마스크 공정을 통해 어레이 기판을 완성할 수 있으며, 이 경우 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 제조 방법 대비 마스크 공정수가 증가함으로서 제조 비용을 상승시키게 된다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은 비교예에 따른 어레이 기판의 제조 방법 대비 1회의 마스크 공정 저감에 의해 제조 비용을 절감하는 효과가 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
110 : 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판
150 : 공통전극
170 : 화소전극
175 : 제 1 연결패턴
177 : 제 2 연결패턴
cch : 공통 콘택홀
ch1, ch2 : 제 1 및 제 2 홀
DA : 데이터 배선
GA : 게이트 배선
GAL : 게이트 보조배선
gch : 게이트 콘택홀
op2, op3 : 제 2 및 제 3 개구
op4 : (바(bar) 형태의) 제 4 개구
P : 화소영역
Tr : 박막트랜지스터

Claims (11)

  1. 다수의 화소영역을 포함하는 표시영역과 상기 표시영역 외측으로 비표시영역이 구비된 기판 상에 일 방향으로 연장하며 형성된 다수의 게이트 배선과;
    상기 게이트 배선 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과;
    상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 다수의 데이터 배선과;
    상기 게이트 절연막 위로 상기 데이터 배선과 이격하여 형성된 다수의 게이트 보조배선과;
    상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되며 상기 각 화소영역에 형성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 화소전극
    를 포함하며, 상기 게이트 보조배선은 2개 또는 3개의 데이터 배선마다 하나씩 형성되며, 상기 각 게이트 보조배선은 하나의 게이트 배선과 서로 전기적으로 연결된 것이 특징인 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 보조배선은 상기 데이터 배선과 인접하여 형성되거나, 또는 상기 화소영역의 중앙부를 관통하며 형성된 것이 특징인 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 배선의 일 끝단에는 데이터 패드전극이 구비되며, 상기 데이터 패드전극는 상기 표시영역 상측 또는 하측에 위치하는 비표시영역에 구비되며,
    상기 게이트 보조배선의 일 끝단에는 게이트 패드전극이 구비되며, 상기 게이트 패드전극은 상기 표시영역의 하측 또는 된 비표시영역 중 상기 데이터 패드전극이 구비되지 않은 부분의 비표시영역에 구비된 것이 특징인 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 배선과 게이트 보조배선 및 박막트랜지스터 위로 무기절연물질로 이루어지며 전면에 형성된 제 1 보호층과;
    상기 제 1 보호층 위로 유기절연물질로 평탄한 표면을 가지며 표시영역에 대응하여 형성된 제 2 보호층과;
    상기 제 2 보호층 위로 표시영역 전면에 형성되며 상기 박막트랜지스터에 대응하여 제 1 개구를 가지며 형성된 공통전극과;
    상기 공통전극 위로 형성된 제 3 보호층
    을 포함하며, 상기 화소전극은 상기 제 3 보호층 상에 형성되며 각 화소영역에 대응하여 바(bar) 형태의 다수의 개구를 갖는 것이 특징이며, 상기 제 3, 2, 1 보호층에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀이 구비되며 상기 드레인 전극과 화소전극은 상기 드레인 콘택홀을 통해 접촉하는 것이 특징인 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3, 2, 1 보호층 및 게이트 절연막에는 상기 게이트 배선 및 이와 연결되는 상기 게이트 보조배선을 노출시키는 게이트 홀이 구비되며, 상기 게이트 홀 내부에 상기 화소전극을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 게이트 배선 및 게이트 보조배선과 동시에 접촉하는 제 1 연결패턴이 구비된 것이 특징인 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 게이트 절연막 위로 상기 데이터 배선과 이격하며 다수의 공통배선이 구비되며,
    상기 제 2 및 제 1 보호층에는 상기 공통배선과 상기 공통전극을 노출시키는 공통 콘택홀이 구비되며,
    상기 공통전극은 상기 게이트 홀 및 공통 콘택홀에 대응하여 각각 제 2 및 제 3 개구가 구비되며,
    상기 공통 콘택홀 내부에는 상기 화소전극을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 공통배선과 상기 공통전극과 동시에 접촉하는 제 2 연결패턴이 구비된 것이 특징인 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판.
  7. 제 8 항에 있어서,
    상기 게이트 보조배선과 공통배선은 상기 데이터 배선을 이루는 동일한 물질로 이루어진 것이 특징인 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판.
  8. 다수의 화소영역을 갖는 표시영역과 이의 상하좌우측으로 각각 제 1, 2, 3, 4 비표시영역의 정의된 기판 상의 상기 표시영역에 다수의 게이트 배선과 상기 다수의 각 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 배선과 게이트 전극 위로 게이트 절연막을 상기 기판 전면에 형성하는 단계와;
    상기 게이트 절연막 위로 상기 다수의 게이트 배선과 교차하는 다수의 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 나란하게 2개 또는 3개의 데이터 배선마다 하나씩 게이트 보조배선을 형성하고, 동시에 상기 게이트 전극에 대응하여 반도체층 및 상기 반도체층 상부에서 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와;
    상기 데이터 배선과 게이트 보조배선과 소스 및 드레인 전극 위로 상기 기판 전면에 제 1 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 보호층 위로 상기 표시영역 전면에 상기 드레인 전극과, 게이트 보조배선 및 이와 인접한 게이트 배선에 각각 대응하여 상기 제 1 보호층을 노출시키는 드레인 홀과 게이트 홀을 갖는 제 2 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 보호층 위로 상기 표시영역 전면에 형성되며 상기 박막트랜지스터에 대응하여 제 1 개구를 가지며 상기 게이트 홀에 대응하여 제 2 개구를 갖는 공통전극을 형성하는 단계와;
    상기 공통전극 위로 상기 기판 전면에 제 3 보호층을 형성하고, 선택적으로 상기 제 2 보호층과 제 1 보호층 및 게이트 절연막을 패터닝함으로써 상기 드레인 홀에 있어서는 드레인 전극을 노출시키고, 상기 게이트 홀에 있어서는 상기 게이트 보조배선 및 게이트 배선을 노출시키는 단계와;
    상기 제 2 보호층 위로 각 화소영역 별로 상기 드레인 홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 바(bar) 형태의 다수의 개구를 갖는 화소전극을 형성하고, 동시에 상기 게이트 홀 내부에서 각각 상기 게이트 보조배선 및 게이트 배선과 접촉하는 제 1 연결패턴을 형성하는 단계
    를 포함하는 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  9. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 배선과 게이트 보조배선과 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계는, 상기 게이트 절연막 위로 상기 데이터 배선과 나란하게 상기 데이터 배선을 이루는 동일한 물질로 이루어진 공통배선을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 드레인 홀 및 게이트 홀을 구비한 제 2 보호층을 형성하는 단계는,
    상기 공통배선 일부에 대응하여 상기 제 1 보호층을 노출시키는 공통 홀을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 개구를 구비한 공통전극을 형성하는 단계는,
    상기 공통 홀에 대응하여 제 3 개구를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제 3 개구의 경계는 상기 공통 홀 내부에 위치하도록 하는 것이 특징인 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  10. 제 11 항에 있어서,
    상기 드레인 홀에 있어서는 드레인 전극을 노출시키고, 상기 게이트 홀에 있어서는 상기 게이트 보조배선과 게이트 배선을 노출시키는 단계는,
    상기 제 2 보호층과 제 1 보호층을 패터닝함으로써 상기 공통 홀에 있어서는 상기 제 3 개구의 경계를 이루는 상기 공통전극의 측단과 상기 공통배선을 노출시키는 단계를 포함하며,
    상기 화소전극과 제 1 연결패턴을 형성하는 단계는, 상기 공통 홀 내부에서 상기 공통전극의 측단 및 공통배선과 동시에 접촉하는 제 2 연결패턴을 형성하는 단계를 포함하는 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 배선과 게이트 보조배선을 형성하는 단계는 상기 제 1 또는 제 2 비표시영역에 상기 데이터 배선의 일끝단과 연결된 데이터 패드전극을 형성하고, 동시에 상기 제 1 및 2 비표시영역중 상기 데이터 패드전극이 형성되지 않은 비표시영역에 상기 게이트 보조배선의 일끝단과 연결된 게이트 패드전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 드레인 홀에 있어서는 드레인 전극을 노출시키고 상기 게이트 홀에 있어서는 상기 게이트 보조배선 및 게이트 배선을 노출시키는 단계는, 상기 제 2 보호층과 제 1 보호층을 패터닝함으로써 상기 데이터 패드전극 및 게이트 패드전극을 노출시키는 단계를 포함하며,
    상기 화소전극과 제 1 연결패턴을 형성하는 단계는, 상기 데이터 패드전극 및 게이트 패드전극과 각각 접촉하는 데이터 보조 패드전극 및 게이트 보조 패드전극을 각각 형성하는 단계를 포함하는 네로우 베젤 타입 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
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