KR20150104676A - 액정 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

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김태호
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판 위에 게이트선 및 데이터선, 그리고 상기 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계, 상기 제1 기판 위에 제1 보호막 및 유기막을 형성하는 단계, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 드러내는 제1 드레인 접촉 구멍이 형성될 위치의 유기막을 일부 남기고 제거하여 경사부의 가장자리를 형성하는 단계, 하나의 식각 마스크를 이용한 식각 공정으로 상기 드레인 전극을 드러내는 제3 드레인 접촉 구멍을 가지는 제2 보호막, 상기 드레인 전극을 드러내는 제2 드레인 접촉 구멍을 가지는 제1 전극, 및 상기 제1 드레인 접촉 구멍을 형성하는 단계, 및 상기 제2 보호막 위에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 드레인 접촉 구멍, 상기 제2 드레인 접촉 구멍, 상기 제3 드레인 접촉 구멍은 서로 중첩하도록 형성되고, 상기 제2 드레인 접촉 구멍의 크기는 상기 제3 드레인 접촉 구멍의 크기보다 크게 형성된다.

Description

액정 표시 장치의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치는 박형화가 용이한 장점을 지니고 있지만, 전면 시인성에 비해 측면 시인성이 떨어지는 단점이 있어 이를 극복하기 위한 다양한 방식의 액정 배열 및 구동 방법이 개발되고 있다. 이러한 광시야각을 구현하기 위한 방법으로서, 화소 전극 및 공통 전극을 하나의 기판에 형성하는 액정 표시 장치가 주목받고 있다.
이러한 형태의 액정 표시 장치의 경우, 화소 전극과 공통 전극의 두 개의 전기장 생성 전극 중 적어도 하나는 복수의 절개부를 가지고, 복수의 절개부에 의해 정의되는 복수의 가지 전극을 가지게 된다.
이처럼, 하나의 표시판 위에 두 개의 전기장 생성 전극을 형성하는 경우, 각 전기장 생성 전극을 형성하기 위하여, 서로 다른 광 마스크가 필요하고, 이에 따라 제조 비용이 증가하게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 하나의 표시판 위에 두 개의 전기장 생성 전극을 형성하면서도, 제조 비용 증가를 방지할 수 있는 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판 위에 게이트선 및 데이터선, 그리고 상기 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계, 상기 제1 기판 위에 제1 보호막 및 유기막을 형성하는 단계, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 드러내는 제1 드레인 접촉 구멍이 형성될 위치의 유기막을 일부 남기고 제거하여 경사부의 가장자리를 형성하는 단계, 하나의 식각 마스크를 이용한 식각 공정으로 상기 드레인 전극을 드러내는 제3 드레인 접촉 구멍을 가지는 제2 보호막, 상기 드레인 전극을 드러내는 제2 드레인 접촉 구멍을 가지는 제1 전극, 및 상기 제1 드레인 접촉 구멍을 형성하는 단계, 및 상기 제2 보호막 위에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 드레인 접촉 구멍, 상기 제2 드레인 접촉 구멍, 상기 제3 드레인 접촉 구멍은 서로 중첩하도록 형성되고, 상기 제2 드레인 접촉 구멍의 크기는 상기 제3 드레인 접촉 구멍의 크기보다 크게 형성된다.
상기 경사부의 가장자리는 하프톤 포토마스크 또는 슬릿 마스크를 이용한 노광 공정으로 형성될 수 있다.
상기 경사부의 가장자리를 형성한 후, 상기 제1 기판 위에 도전층으로 이루어진 제1 층을 증착하는 단계, 상기 제1 층 위에 절연막으로 이루어진 제2 층을 증착하는 단계, 및 상기 제2 층 위에 감광막을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 층은 상기 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 분리되어 형성될 수 있다.
상기 감광막을 인쇄 및 현상하여 감광막 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 감광막 패턴은 상기 제2 보호막이 형성되는 위치에 대응하는 영역에 형성될 수 있다.
상기 제2 보호막을 형성하는 단계는, 상기 감광막 패턴을 상기 식각 마스크로 하여 상기 제2 층을 건식 식각하여 상기 제2 보호막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극을 형성하는 단계는, 상기 감광막 패턴을 상기 식각 마스크로 하여 상기 제1 층을 습식 식각하여 상기 제1 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 층은 오버 식각되어 상기 제1 전극의 제1 가장자리는 상기 제2 보호막의 제2 가장자리보다 안으로 들어가서 형성될 수 있다.
상기 제1 드레인 접촉 구멍을 형성하는 단계는, 상기 감광막 패턴을 상기 식각 마스크로 하여 상기 일부 남아 있는 유기막 및 상기 제1 보호막을 건식 식각하여 상기 제1 드레인 접촉 구멍을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 드레인 접촉 구멍의 가장자리와 상기 제3 드레인 접촉 구멍의 가장자리는 상기 유기막의 상기 경사부와 중첩하도록 형성될 수 있다.
상기 제2 전극은 상기 제1 드레인 접촉 구멍, 상기 제2 드레인 접촉 구멍 및 상기 제3 드레인 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되도록 형성될 수 있다.
상기 제2 전극의 두께는 상기 제1 전극의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.
상기 제2 전극의 상기 두께는 상기 제1 전극의 상기 두께보다 2배 이상 두껍게 형성될 수 있다.
상기 제1 전극의 제1 가장자리와 상기 제2 보호막의 제2 가장자리는 서로 거의 같은 평면 형태를 가질 수 있다.
상기 제1 전극의 제1 가장자리보다 상기 제2 보호막의 가장자리가 더 돌출되어 있을 수 있다.
상기 제1 드레인 접촉 구멍은 상기 제1 보호막에 형성되어 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 드러낼 수 있다.
상기 제1 드레인 접촉 구멍의 크기는 상기 제2 드레인 접촉 구멍의 크기보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제1 드레인 접촉 구멍의 크기는 상기 제3 드레인 접촉 구멍의 크기보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 하나의 표시판 위에 두 개의 전기장 생성 전극을 형성하면서도, 제조 비용 증가를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 액정 표시 장치를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 배치도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 5의 VI-VI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 5의 VII-VII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 5의 VIII-VIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 배치도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 9의 X-X 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 9의 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 9의 XII-XII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 13 내지 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 순서대로 도시한 단면도이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일부를 도시한 개념도이다.
그러면 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다. 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 4는 도 1의 액정 표시 장치를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 제1 기판(110) 위에 게이트선(121)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 게이트 패드부(129)를 포함한다. 게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 도전체(121, 124, 129) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 인(phosphorus) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치될 수 있다. 반도체(154)가 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(163, 165)는 생략 가능하다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171), 그리고 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 데이터 패드부(179)를 포함한다. 데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.
이때, 데이터선(171)은 액정 표시 장치의 최대 투과율을 얻기 위해서 굽어진 형상을 갖는 제1 굴곡부를 가질 수 있으며, 굴곡부는 화소 영역의 중간 영역에서 서로 만나 V자 형태를 이룰 수 있다. 화소 영역의 중간 영역에는 제1 굴곡부와 소정의 각도를 이루도록 굽어진 제2 굴곡부를 더 포함할 수 있다.
소스 전극(173)은 데이터선(171)의 일부이고, 데이터선(171)과 동일선 상에 배치된다. 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 나란하게 뻗도록 형성되어 있다. 따라서, 드레인 전극(175)은 데이터선(171)의 일부와 나란하다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 데이터선(171)과 동일선 상에 위치하는 소스 전극(173)과 데이터선(171)과 나란하게 뻗어 있는 드레인 전극(175)을 포함함으로써, 데이터 도전체가 차지하는 면적을 넓히지 않고도 박막 트랜지스터의 폭을 넓힐 수 있게 되고, 이에 따라 액정 표시 장치의 개구율이 증가할 수 있다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 다른 형태를 가질 수 있다.
데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
게이트 패드부(129)와 인접한 부분에, 데이터선(171)과 동일한 층으로 이루어지는 게이트 신호 전달 패드부(139)가 형성되어 있다.
게이트 신호 전달 패드부(139)는 게이트 구동부로부터 인가받은 게이트 신호를 게이트 패드부(129)를 통해 게이트선(121)에 전달한다.
데이터 도전체(139, 171, 173, 175, 179), 게이트 절연막(140), 그리고 반도체(154)의 노출된 부분 위에는 제1 보호막(180x)이 배치된다. 제1 보호막(180x)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.
제1 보호막(180x) 위에는 유기막(80)이 배치되어 있다. 유기막(80)은 제1 보호막(180x)보다 두께가 두꺼우며, 평탄한 표면을 가질 수 있다.
복수의 화소가 위치하여 영상을 표시하는 표시 영역에 위치하는 유기막(80)의 제1 두께(H1)는 데이터 패드부(179) 등이 형성되어 있는 영역에 위치하는 유기막(80)의 제2 두께(H2) 보다 클 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 유기막(80)은 생략될 수도 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 유기막(80)은 색필터일 수 있고, 이 경우 유기막(80) 위에 배치되어 있는 막을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 색필터 위에 배치되어, 색필터의 안료가 액정층으로 유입되는 것을 방지하기 위한, 덮개막(capping layer)을 더 포함할 수 있고, 덮개막은 질화규소(SiNx)와 같은 절연물질로 이루어질 수 있다.
유기막(80)과 제1 보호막(180x)은 드레인 전극(175)의 일부분을 드러내는 제1 드레인 접촉 구멍(185a)을 가진다. 유기막(80), 제1 보호막(180x) 및 게이트 절연막(140)은 게이트 패드부(129)를 드러내는 제1 패드부 접촉 구멍(186a)을 가지고, 유기막(80) 및 제1 보호막(180x)은 게이트 신호 전달 패드부(139)를 드러내는 제2 패드부 접촉 구멍(186b)을 가진다. 또한, 유기막(80)과 제1 보호막(180x)은 데이터 패드부(179)를 드러내는 제3 패드부 접촉 구멍(187)을 가진다.
유기막(80) 위에는 공통 전극(common electrode)(270)이 배치되어 있다. 공통 전극(270)은 면형으로서 제1 기판(110) 전면 위에 통판으로 형성되어 있을 수 있고, 드레인 전극(175) 주변에 대응하는 영역에 형성되어 있는 제2 드레인 접촉 구멍(185b)을 가진다.
인접한 화소에 위치하는 공통 전극(270)은 서로 연결되어, 표시 영역 외부에서 공급되는 일정한 크기의 공통 전압을 전달 받을 수 있다.
게이트 패드부(129)와 게이트 신호 전달 패드부(139)를 드러내는 제1 패드부 접촉 구멍(186a)과 제2 패드부 접촉 구멍(186b) 위에는 연결 부재(96)가 형성되어 있다.
연결 부재(96)는 제1 패드부 접촉 구멍(186a)과 제2 패드부 접촉 구멍(186b)에 의해 드러나 있는 게이트 패드부(129)와 게이트 신호 전달 패드부(139)를 서로 연결한다. 게이트 신호 전달 패드부(139)에 전달되는 게이트 신호가 게이트 패드부(129)에 전달됨으로써, 게이트 신호는 게이트 패드부(129)에 연결되어 있는 게이트선(121)에 전달된다.
연결 부재(96)는 공통 전극(270)과 동일한 층으로 함께 형성된다. 공통 전극(270)과 연결 부재(96)는 ITO 또는 IZO와 같은 투명한 도전층으로 이루어진다.
공통 전극(270)과 연결 부재(96) 위에는 제2 보호막(180y)이 배치되어 있다.
제2 보호막(180y)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.
제2 보호막(180y)은 드레인 전극(175) 주변에 대응하는 영역에 형성되어 있는 제3 드레인 접촉 구멍(185c)을 가진다.
공통 전극(270)과 제2 보호막(180y)은 서로 거의 같은 평면 형태를 가진다. 보다 구체적으로, 액정 표시 장치를 위에서 볼 때, 공통 전극(270)과 제2 보호막(180y)의 가장자리가 이루는 형태는 서로 거의 같다.
공통 전극(270)의 제2 드레인 접촉 구멍(185b)의 크기 및 폭은 제2 보호막(180y)의 제3 드레인 접촉 구멍(185c)의 크기 및 폭보다 크다.
공통 전극(270)의 제1 가장자리(E1)보다 제2 보호막(180y)의 제2 가장자리(E2)가 더 돌출되어 있다. 보다 구체적으로, 액정 표시 장치를 위에서 볼 때, 제2 보호막(180y)의 제2 가장자리(E2)는 공통 전극(270)의 제1 가장자리(E1)로부터 더 확장된 형태를 가진다.
제2 보호막(180y)과 공통 전극(270)은 복수의 화소가 위치하는 표시 영역에 위치하고, 게이트 패드부(129)와 데이터 패드부(179)가 형성되어 있는 주변 영역에는 위치하지 않을 수 있다.
도시한 실시예에서, 게이트 패드부(129)와 게이트 신호 전달 패드부(139) 위에 형성되어 있는 연결 부재(96)는 공통 전극(270)과 동일한 층으로 이루어지지만, 연결 부재(96)는 뒤에서 설명할 접촉 보조 부재(97)와 같이, 화소 전극(191)과 동일한 층으로 이루어질 수도 있다.
제2 보호막(180y) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 데이터선(171)의 제1 굴곡부 및 제2 굴곡부와 거의 나란한 굴곡변(curved edge)을 포함한다. 화소 전극(191)은 복수의 절개부(92)를 가지며, 복수의 절개부(92)에 의해 정의되는 복수의 가지 전극(192)을 포함한다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)을 향해 확장되어 있는 확장부(193)를 포함하고, 화소 전극(191)의 확장부(193)는 제1 드레인 접촉 구멍(185a), 제2 드레인 접촉 구멍(185b), 그리고 제3 드레인 접촉 구멍(185c)을 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되어, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다.
제3 패드부 접촉 구멍(187)에 의해 드러나 있는 데이터 패드부(179) 위에는 접촉 보조 부재(97)가 형성되어 있다. 접촉 보조 부재(97)는 데이터 패드부(179)와 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
화소 전극(191) 및 접촉 보조 부재(97)는 ITO 또는 IZO와 같은 투명한 도전층으로 이루어진다. 화소 전극(191) 및 접촉 보조 부재(97)는 공통 전극(270) 및 연결 부재(96)에 비하여 두께가 두껍다. 보다 구체적으로, 공통 전극(270)의 제3 두께(T1)보다 화소 전극(191)의 제4 두께(T2)가 더 두껍고, 제4 두께(T2)는 제3 두께(T1)의 약 2배 이상일 수 있다. 예를 들어, 화소 전극(191) 및 접촉 보조 부재(97)는 대략 1000Å 이상의 두께를 가질 수 있다.
도시하지는 않았지만, 화소 전극(191)과 화소 전극(191)에 의해 덮여 있지 않은 제2 보호막(180y) 위에는 제1 배향막(alignment layer)이 도포되어 있고, 제1 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 제1 배향막은 광반응 물질을 포함하여, 광배향될 수 있다.
그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제2 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 배치되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다.
또한, 제2 기판(210) 위에는 복수의 색필터(230)가 배치되어 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 배치되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 덮개막(250) 위에는 제2 배향막이 도포되어 있고, 제2 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 제2 배향막은 광반응 물질을 포함하여, 광배향될 수 있다.
액정층(3)은 양의 유전율 이방성을 가지는 네마틱(nematic) 액정 물질을 포함한다. 액정층(3)의 액정 분자는 그 장축 방향이 표시판(100, 200)에 평행하게 배열되어 있을 수 있다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 공통 전극(270)은 표시 영역 외부에 배치되어 있는 공통 전압 인가부로부터 일정한 크기의 공통 전압을 인가 받는다.
전기장 생성 전극인 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 위에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자는 전기장의 방향과 평행한 방향으로 회전한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 회전 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.
앞서 설명하였듯이, 공통 전극(270)과 공통 전극(270) 위에 위치하는 제2 보호막(180y)은 거의 같은 평면 형태를 가진다. 그러므로, 제2 보호막(180y)과 공통 전극(270)은 하나의 광 마스크를 이용하여, 함께 형성할 수 있다.
이에 의하여, 액정 표시 장치의 제조 비용의 증가를 방지할 수 있다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 드레인 접촉부에 대하여 보다 상세히 설명한다.
유기막(80), 제1 보호막(180x) 및 게이트 절연막(140)은 제1 드레인 접촉 구멍(185a)을 가지고, 공통 전극(270)은 제2 드레인 접촉 구멍(185b)을 가지고, 제2 보호막(180y)은 제3 드레인 접촉 구멍(185c)을 가진다.
제1 드레인 접촉 구멍(185a), 제2 드레인 접촉 구멍(185b), 그리고 제3 드레인 접촉 구멍(185c)은 적어도 일부분 서로 중첩한다.
서로 중첩하는 부분을 통해 드러나 있는 드레인 전극(175)은 화소 전극(191)과 연결된다.
제1 드레인 접촉 구멍(185a)의 제1 크기 및 제1 폭(W1)은 제2 드레인 접촉 구멍(185b)의 제2 크기 및 제2 폭(W2)보다 작다. 그리고 제1 드레인 접촉 구멍(185a)의 제1 크기 및 제1 폭(W1)은 제3 드레인 접촉 구멍(185c)의 제3 크기 및 제3 폭(W3)보다 작다. 또한, 제2 드레인 접촉 구멍(185b)의 제2 크기 및 제2 폭(W2)은 제3 드레인 접촉 구멍(185c)의 제3 크기 및 제3 폭(W3)보다 크다. 즉, 제1 드레인 접촉 구멍(185a), 제3 드레인 접촉 구멍(185c) 및 제2 드레인 접촉 구멍(185b)의 순서대로 크기 및 폭이 커진다.
공통 전극(270)에 형성되어 있는 제2 드레인 접촉 구멍(185b)의 제2 크기 및 제2 폭(W2)이 제2 보호막(180y)에 형성되어 있는 제3 드레인 접촉 구멍(185c)의 제3 크기 및 제3 폭(W3)보다 크기 때문에, 제2 보호막(180y)의 제2 가장자리(E2)는 공통 전극(270)의 제1 가장자리(E1)보다 돌출되어 있다. 따라서, 제2 보호막(180y) 위에 배치되는 화소 전극(191)이 제2 보호막(180y) 아래에 형성되어 있는 공통 전극(270)과 연결되는 것을 방지할 수 있다.
도 1를 참조하면, 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성되어 있는 경사부의 가장자리(185d)의 크기 및 폭은 제2 드레인 접촉 구멍(185b)의 제2 크기 및 제2 폭(W2), 제3 드레인 접촉 구멍(185c)의 제3 크기 및 제3 폭(W3)보다 넓다.
즉, 공통 전극(270)의 제2 드레인 접촉 구멍(185b) 및 제2 보호막(180y)의 제3 드레인 접촉 구멍(185c)은 유기막(80)에 형성되어 있는 제1 드레인 접촉 구멍(185a)의 경사부(S) 내에 위치한다. 이에 의하여, 제2 드레인 접촉 구멍(185b) 보다 돌출되어 있는 제3 드레인 접촉 구멍(185c)에 의해서 접촉부에서 발생하는 단차에 의해 화소 전극(191)이 단선되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 앞서 설명하였듯이, 화소 전극(191)의 제4 두께(T2)는 공통 전극(270)의 제3 두께(T1)보다 약 2배 이상 두껍기 때문에, 제2 드레인 접촉 구멍(185b) 보다 돌출되어 있는 제3 드레인 접촉 구멍(185c)에 의해서 접촉부에서 발생하는 단차에 의해 화소 전극(191)이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
화소 전극(191)의 제4 두께(T2)가 두껍기 때문에, 제3 드레인 접촉 구멍(185c)과 화소 전극(191)의 확장부(193)의 가장자리 사이의 간격(D1)은 화소 전극(191)의 제4 두께(T2)와 거의 같다.
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 제2 보호막(180y)과 공통 전극(270)은 하나의 광 마스크를 이용하여, 함께 형성하여, 액정 표시 장치의 제조 비용의 증가를 방지할 수 있고, 드레인 접촉부에서 제2 보호막(180y)과 공통 전극(270)의 단차에 따라 발생할 수 있는 화소 전극(191)의 단선을 방지할 수 있다.
그러면, 도 1 내지 도 4와 함께 도 5 내지 도 27을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 배치도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 5의 VI-VI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 5의 VII-VII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 5의 VIII-VIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 배치도이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 9의 X-X 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 9의 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 도시한 단면도로서, 도 9의 XII-XII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 13 내지 도 27은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 순서대로 도시한 단면도이다.
먼저, 도 5 내지 도 8을 참조하면, 제1 기판(110) 위에 게이트 전극(124) 및 게이트 패드부(129)를 포함하는 게이트선(121)을 형성하고, 게이트선(121) 위에 게이트 절연막(140)을 형성한다. 게이트 절연막(140) 위에 반도체(154), 저항성 접촉 부재(163, 165), 소스 전극(173) 및 데이터 패드부(179)를 포함하는 데이터선(171), 드레인 전극(175), 그리고 게이트 신호 전달 패드부(139)를 형성한다. 데이터선(171), 드레인 전극(175), 게이트 신호 전달 패드부(139)가 형성되어 있는 제1 기판(110) 위에 제1 보호막(180x)과 유기막(80)을 형성한다.
유기막(80)은 색필터일 수 있다. 여기서, 복수의 화소가 위치하여 영상을 표시하는 표시 영역에 위치하는 유기막(80)의 제1 두께(H1)는 데이터 패드부(179) 등이 형성되어 있는 주변 영역에 위치하는 유기막(80)의 제2 두께(H2) 보다 클 수 있다.
제1 드레인 접촉 구멍(185a), 제1 패드부 접촉 구멍(186a), 제2 패드부 접촉 구멍(186b) 및 제3 패드부 접촉 구멍(187)이 형성될 위치의 유기막(80)을 제거하기 위한 노광 공정이 수행된다. 이때, 노광 공정에 사용되는 마스크(300)는 하프톤 포토마스크(halftone photomask) 또는 슬릿 마스크(slit mask)일 수 있다. 마스크(300)는 빛을 차단하는 차단 영역(301), 빛을 투과시키는 투과 영역(302) 및 빛을 반투과시키는 반투과 영역(303)을 포함한다. 여기서는 유기막(80)이 빛에 노출된 부분이 현상액에 씻겨나가는 양의 포토 레지스트(positive photo resist) 재료로 형성된 것으로 가정한다. 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성될 위치의 유기막(80) 상부에 반투과 영역(303)이 배치되고, 제1 패드부 접촉 구멍(186a), 제2 패드부 접촉 구멍(186b) 및 제3 패드부 접촉 구멍(187)이 형성될 위치의 유기막(80) 상부에 투과 영역(302)이 배치된다. 노광 공정에 의해 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성될 위치의 유기막(80)은 일부가 남게 되고, 제1 패드부 접촉 구멍(186a), 제2 패드부 접촉 구멍(186b) 및 제3 패드부 접촉 구멍(187)이 형성될 위치의 유기막(80)은 완전히 제거된다. 만일, 유기막(80)이 빛에 노출되지 않은 부분이 현상액에 씻겨나가는 음의 포토 레지스트(negative photo resist) 재료로 형성된 경우에는 차단 영역(301)과 투과 영역(302)의 위치가 반대로 형성된 마스크를 이용할 수 있다.
유기막(80)이 완전히 제거되어 노출된 제1 보호막(180x)과 게이트 절연막(140)을 식각하여 게이트 패드부(129)를 드러내는 제1 패드부 접촉 구멍(186a), 게이트 신호 전달 패드부(139)를 드러내는 제2 패드부 접촉 구멍(186b), 및 데이터 패드부(179)를 드러내는 제3 패드부 접촉 구멍(187)을 형성한다.
제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성될 위치에는 유기막(80)의 일부가 남아서 경사부의 가장자리(185d)를 형성한다. 즉, 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성될 위치에 남아 있는 유기막(80) 때문에 제1 보호막(180x)은 식각되지 않게 되고 드레인 전극(175)는 드러나지 않게 된다.
다음으로, 도 9 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 공통 전극(270) 및 연결 부재(96), 그리고 제2 보호막(180y)을 함께 형성한다. 앞서 설명하였듯이, 공통 전극(270)과 제2 보호막(180y)의 가장자리가 이루는 형태는 서로 거의 같도록 함께 형성하고, 제2 보호막(180y)의 제2 가장자리(E2)는 공통 전극(270)의 제1 가장자리(E1)로부터 더 확장된 형태를 가지도록 형성한다.
그러면, 도 13 내지 도 30을 참조하여, 공통 전극(270) 및 연결 부재(96), 그리고 제2 보호막(180y)을 함께 형성하는 방법에 대하여 설명한다. 도 13 내지 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 순서대로 도시한 단면도이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성될 위치의 경사부의 가장자리(185d), 제1 패드부 접촉 구멍(186a), 제2 패드부 접촉 구멍(186b), 그리고 제3 패드부 접촉 구멍(187)이 형성되어 있는 제1 기판(110) 위에 투명한 도전층으로 이루어진 제1 층(10)을 증착하고, 제1 층(10) 위에 절연막으로 이루어진 제2 층(20)을 증착한다. 그 후, 제2 층(20) 위에 감광막(400)을 적층한다. 제1 층(10)은 남아 있는 유기막(80)에 의해 드레인 전극(175)과 전기적으로 분리되어 형성된다.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 감광막(400)을 인쇄 및 현상하여, 감광막 패턴(400a)을 형성한다. 이때, 감광막 패턴(400a)은 제2 보호막(180y)이 형성되는 위치에 대응하는 영역에 형성된다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 감광막 패턴(400a)을 식각 마스크로 하여, 제2 층(20)을 건식 식각하여, 제2 보호막(180y)을 형성한다. 제2 보호막(180y)에는 제3 드레인 접촉 구멍(185c)가 형성되고, 제2 보호막(180y)은 제2 가장자리(E2)를 가진다.
도 22 내지 도 24에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(400a)을 식각 마스크로 하여 제1 층(10)을 습식 식각하되, 오버 식각(over etch)하여, 제2 보호막(180y)의 제2 가장자리(E2)보다 안으로 들어간 제1 가장자리(E1)를 가지는 공통 전극(270) 및 연결 부재(96)를 형성한다. 이때, 공통 전극(270)에는 제2 보호막(180y)의 제3 드레인 접촉 구멍(185c)보다 크기 및 폭이 넓은 제2 드레인 접촉 구멍(185b)이 형성된다.
도 25 내지 도 27에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(400a)을 마스크로 하여 제1 드레인 접촉 구멍(185a)의 위치에 남아 있는 유기막(80) 및 제1 보호막(180x)를 건식 식각한다. 이에 따라, 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성되고, 드레인 전극(175)이 노출된다.
다음으로, 도 28 내지 도 30에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(400a)을 제거한다.
이처럼, 하나의 마스크를 이용한 식각 공정으로 제3 드레인 접촉 구멍(185c)을 가지는 제2 보호막(180y), 제2 드레인 접촉 구멍(185b)을 가지는 공통 전극(270), 연결 부재(96), 및 제1 드레인 접촉 구멍(185a)을 가지는 제1 보호막(180x)이 형성될 수 있다. 그 후에, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 제4 두께(T2)를 가지는 화소 전극(191) 및 접촉 보조 부재(97)를 형성하여, 하부 표시판(100)을 완성한다.
공통 전극(270)의 제2 드레인 접촉 구멍(185b)은 제3 드레인 접촉 구멍(185c)보다 크기 및 폭이 넓기 때문에 공통 전극(270)은 제2 보호막(180y) 위에 형성되는 화소 전극(191)과 연결되지 않게 된다. 즉, 제2 드레인 접촉 구멍(185b)의 가장자리를 제3 드레인 접촉 구멍(185c)의 가장자리가 덮고 있기 때문에 공통 전극(270)은 제2 보호막(180y) 위에 형성되는 화소 전극(191)과 연결되지 않게 된다.
또한, 화소 전극(191)의 제4 두께(T2)는 공통 전극(270)의 제3 두께(T1)보다 약 2배 이상 두껍기 때문에, 제2 드레인 접촉 구멍(185b) 보다 돌출되어 있는 제3 드레인 접촉 구멍(185c)에 의해서 접촉부에서 발생하는 단차에 의해 화소 전극(191)이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
이처럼 하부 표시판(100)을 형성한 후, 상부 표시판(200)을 형성하고, 두 표시판(100, 200) 사이에 액정층(3)을 주입하여, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치를 완성한다.
만일, 도 5 내지 도 8에서 설명한 바와 같이 제1 드레인 접촉 구멍(185a), 제1 패드부 접촉 구멍(186a), 제2 패드부 접촉 구멍(186b) 및 제3 패드부 접촉 구멍(187)이 형성될 위치의 유기막(80)을 제거하기 위한 노광 공정에서 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크를 사용하지 않고, 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성될 위치에 유기막(80)을 완전히 제거하여 제1 드레인 접촉 구명(185a)를 형성하고 드레인 전극(175)을 노출시켰다고 가정하자. 이러한 경우, 도 13 내지 도 15에서 투명한 도전층으로 이루어진 제1 층(10)은 드레인 전극(175)에 접촉하여 증착된다. 이후, 도 16 내지 도 18에서와 같이 감광막 패턴(400a)이 형성되고, 도 19 내지 21에서와 같이 감광막 패턴(400a)을 식각 마스크로 하는 건식 식각으로 제2 보호막(180y)이 형성되고, 도 22 내지 24에서와 같이 감광막 패턴(400a)을 식각 마스크로 하는 습식 식각으로 공통 전극(270) 및 연결 부재(96)가 형성될 수 있다. 만일, 감광막 패턴(400a)을 형성하는 과정에서 정렬 오차(miss alignment)가 생기게 되면 습식 식각으로 공통 전극(270) 및 연결 부재(96)를 형성된 후에도 공통 전극(270)이 드레인 전극(175)에 접촉된 상태로 남아 있게 되고, 결국 공통 전극(270)과 화소 전극(191) 간의 쇼트(short)가 발생하게 된다. 감광막 패턴(400a)을 형성하여 제2 보호막(180y)를 형성하는 과정에서 정렬 오차를 고려하여 공정상의 마진(margin) 설계가 필요하다.
하지만, 도 5 내지 도 8에서 설명한 바와 같이 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크를 사용하여 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성될 위치에 유기막(80)을 완전히 제거하지 않고 일부를 남김으로써 제1 층(10)이 드레인 전극(175)에 접촉하여 증착되지 않도록 할 수 있고, 결국 공통 전극(270)과 드레인 전극(175)이 접촉되지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 감광막 패턴(400a)을 형성하는 과정에서 정렬 오차와 상관없이 공통 전극(270)과 화소 전극(191) 간의 쇼트를 방지할 수 있다. 따라서, 감광막 패턴(400a)을 형성하여 제2 보호막(180y)를 형성하는 과정에서 정렬 오차를 고려한 공정상의 마진 설계가 필요 없게 되고, 그 마진만큼 제3 드레인 접촉 구멍(185c)의 제3 크기 및 제3 폭(W3)을 줄일 수 있다. 또한, 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성될 위치에 유기막(80)이 일부 남가 있게 됨으로써, 감광막 패턴(400a)을 형성하기 위한 감광막(400)을 적층할 때, 제1 드레인 접촉 구멍(185a)이 형성될 위치에 적층되는 감광막(400)의 두께가 줄어들게 되고, 감광막(400)을 인쇄 및 현상함에 있어서 광량을 줄이고 공정 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
한편, 도 1 내지 4에서 설명한 차광 부재(220)의 폭은 제2 보호막(180y)의 경계 영역에서의 빛샘을 막기 위해 제3 드레인 접촉 구멍(185c)의 가장자리로부터 정해진 크기의 마진을 가지도록 설계된다. 제3 드레인 접촉 구멍(185c)의 제3 크기 및 제3 폭(W3)이 줄어들게 되면, 그 만큼 차광 부재(220)의 폭도 줄일 수 있게 되고, 차광 부재(220)의 폭이 줄어듦에 따라 액정 표시 장치의 개구율이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 공통 전극(270)과 제2 보호막(180y)을 동시에 형성할 수 있어, 액정 표시 장치의 제조 비용 증가를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 화소 전극(191)과 공통 전극(270)이 서로 연결되는 것을 방지하면서도, 단차부분에서 화소 전극(191)이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
이에 대하여 도 31을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 31은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일부를 도시한 개념도이다.
도 31을 참조하면, 공통 전극(270)의 제2 드레인 접촉 구멍(185a) 및 제2 보호막(180y)의 제3 드레인 접촉 구멍(185c)은 유기막(80)에 형성되어 있는 제1 드레인 접촉 구멍(185a)의 경사부(S) 내에 위치하도록 형성한다. 이에 의하여, 제2 드레인 접촉 구멍(185b) 보다 돌출되어 있는 제3 드레인 접촉 구멍(185c)에 의해서 접촉부에서 발생하는 단차 부분(A)에서 화소 전극(191)이 단선되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 화소 전극(191)의 두께가 충분히 두껍도록 형성하기 때문에, 화소 전극(191)의 단선을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110, 210: 기판 3: 액정층
121: 게이트선 129: 게이트 패드부
139: 게이트 신호 전달 패드부 140: 게이트 절연막
154: 반도체 163, 165: 저항성 접촉 부재
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 179: 데이터 패드부
180x, 180y: 보호막 80: 유기막
185a, 185b, 185c: 드레인 접촉 구멍
186a, 186b, 187: 패드부 접촉 구멍
191: 화소 전극 270: 공통 전극

Claims (19)

  1. 제1 기판 위에 게이트선 및 데이터선, 그리고 상기 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 제1 기판 위에 제1 보호막 및 유기막을 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 드러내는 제1 드레인 접촉 구멍이 형성될 위치의 유기막을 일부 남기고 제거하여 경사부의 가장자리를 형성하는 단계;
    하나의 식각 마스크를 이용한 식각 공정으로 상기 드레인 전극을 드러내는 제3 드레인 접촉 구멍을 가지는 제2 보호막, 상기 드레인 전극을 드러내는 제2 드레인 접촉 구멍을 가지는 제1 전극, 및 상기 제1 드레인 접촉 구멍을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 보호막 위에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 드레인 접촉 구멍, 상기 제2 드레인 접촉 구멍, 상기 제3 드레인 접촉 구멍은 서로 중첩하도록 형성되고,
    상기 제2 드레인 접촉 구멍의 크기는 상기 제3 드레인 접촉 구멍의 크기보다 크게 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 경사부의 가장자리는 하프톤 포토마스크 또는 슬릿 마스크를 이용한 노광 공정으로 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 경사부의 가장자리를 형성한 후, 상기 제1 기판 위에 도전층으로 이루어진 제1 층을 증착하는 단계;
    상기 제1 층 위에 절연막으로 이루어진 제2 층을 증착하는 단계; 및
    상기 제2 층 위에 감광막을 적층하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 층은 상기 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 분리되어 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 감광막을 인쇄 및 현상하여 감광막 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 감광막 패턴은 상기 제2 보호막이 형성되는 위치에 대응하는 영역에 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 보호막을 형성하는 단계는,
    상기 감광막 패턴을 상기 식각 마스크로 하여 상기 제2 층을 건식 식각하여 상기 제2 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 전극을 형성하는 단계는,
    상기 감광막 패턴을 상기 식각 마스크로 하여 상기 제1 층을 습식 식각하여 상기 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 층은 오버 식각되어 상기 제1 전극의 제1 가장자리는 상기 제2 보호막의 제2 가장자리보다 안으로 들어가서 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 드레인 접촉 구멍을 형성하는 단계는,
    상기 감광막 패턴을 상기 식각 마스크로 하여 상기 일부 남아 있는 유기막 및 상기 제1 보호막을 건식 식각하여 상기 제1 드레인 접촉 구멍을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 드레인 접촉 구멍의 가장자리와 상기 제3 드레인 접촉 구멍의 가장자리는 상기 유기막의 상기 경사부와 중첩하도록 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 상기 제1 드레인 접촉 구멍, 상기 제2 드레인 접촉 구멍 및 상기 제3 드레인 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되도록 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 전극의 두께는 상기 제1 전극의 두께보다 두껍게 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 전극의 상기 두께는 상기 제1 전극의 상기 두께보다 2배 이상 두껍게 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극의 제1 가장자리와 상기 제2 보호막의 제2 가장자리는 서로 거의 같은 평면 형태를 가지는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 전극의 제1 가장자리보다 상기 제2 보호막의 가장자리가 더 돌출되어 있는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 드레인 접촉 구멍은 상기 제1 보호막에 형성되어 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 드러내는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 드레인 접촉 구멍의 크기는 상기 제2 드레인 접촉 구멍의 크기보다 작게 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 드레인 접촉 구멍의 크기는 상기 제3 드레인 접촉 구멍의 크기보다 작게 형성되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016219452A (ja) * 2015-05-14 2016-12-22 富士通株式会社 多層基板及び多層基板の製造方法
US20170104033A1 (en) * 2015-10-13 2017-04-13 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Array substrate and manufacturing method for the same
US10269293B2 (en) * 2015-10-23 2019-04-23 Ricoh Company, Ltd. Field-effect transistor (FET) having gate oxide insulating layer including SI and alkaline earth elements, and display element, image display and system including FET
US10663821B2 (en) * 2015-11-06 2020-05-26 Sharp Kabushiki Kaisha Display board having insulating films and terminals, and display device including the same
US10312373B2 (en) * 2015-11-17 2019-06-04 Ricoh Company, Ltd. Field-effect transistor (FET) having oxide insulating layer disposed on gate insulating film and between source and drain electrodes, and display element, display and system including said FET, and method of manufacturing said FET
KR102427411B1 (ko) * 2015-12-02 2022-08-01 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN106873278A (zh) 2017-04-25 2017-06-20 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、显示装置
CN110797298A (zh) * 2018-08-03 2020-02-14 群创光电股份有限公司 电子装置及其制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476047B1 (ko) 2001-05-30 2005-03-10 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 에프.에프.에스 모드의 액정표시장치의 제조방법
NO317845B1 (no) * 2002-11-29 2004-12-20 Thin Film Electronics Asa Mellomlagsforbindelser for lagdelte elektroniske innretninger
KR20080075717A (ko) 2007-02-13 2008-08-19 엘지디스플레이 주식회사 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법
JP2009271105A (ja) 2008-04-30 2009-11-19 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置の製造方法
KR20110071313A (ko) 2009-12-21 2011-06-29 엘지디스플레이 주식회사 Ｆｆｓ 모드 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법
KR20120080885A (ko) 2011-01-10 2012-07-18 삼성모바일디스플레이주식회사 액정 표시 장치
KR20120113430A (ko) 2011-04-05 2012-10-15 엘지디스플레이 주식회사 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR101394938B1 (ko) * 2011-05-03 2014-05-14 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101894328B1 (ko) 2011-10-06 2018-09-03 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101916949B1 (ko) 2011-11-03 2018-11-09 엘지디스플레이 주식회사 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법
KR101887691B1 (ko) 2011-12-09 2018-09-07 엘지디스플레이 주식회사 프린지 필드형 액정표시장치의 제조방법
KR102011274B1 (ko) * 2012-12-10 2019-08-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판의 제조 방법

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