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JP3796566B2 - フリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はフリンジフィールド(fringe field)駆動液晶表示装置の製造方法に関し、より具体的には製造段階を縮小できるフリンジフィールド駆動液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、フリンジフィールド駆動液晶表示装置(高開口率及び高透過率の液晶表示装置)は、一般的なIPSモード液晶表示装置の低い開口率及び透過率を改善させるため提案されたものであり、これに対しては大韓民国特許出願第98−9243号で出願されている。
【0003】
このようなフリンジフィールド駆動液晶表示装置は、カウンター電極と画素電極とを透明伝導体に形成しながらカウンター電極と画素電極との間隔を上下基板の間の間隔より狭く形成し、カウンター電極と画素電極との上部にフリンジフィールドが形成されるようにする。
【0004】
図1を参照し、従来のフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明する。
図1を参照すると、透明な下部絶縁基板1の上部にITO(Indium Tin Oxide)層をArガス、Oガス、及びITOターゲットを利用しスパッタリング方式で形成した後、櫛形又はプレート(plate)形をなすようパターニングしてカウンター電極2を形成する(第1マスク工程)。
【0005】
その後、カウンター電極2が形成された下部基板1の上部に不透明金属膜をスパッタリング方式で形成し、所定部分をパターニングしてゲートバスライン3と共通電極線(未図示)を形成する(第2マスク工程)。
【0006】
その後、ゲートバスライン3が形成された透明な下部絶縁基板1の上部にゲート絶縁膜4と、チャンネル用の非晶質シリコン膜5及びドーピングされた非晶質シリコン膜6を積層した後、薄膜トランジスタの形にパターニングする(第3マスク工程)。
【0007】
次いで、結果物の上部にITO層をスパッタリング方式で蒸着した後、カウンター電極2の上部に櫛形になるようITO層をパターニングし、画素電極7を形成する(第4マスク工程)。
【0008】
その後、ゲートパッド部の上部のゲート絶縁膜を除去してパッドをオープンさせる(第5マスク工程)。
【0009】
次いで、結果物の上部に不透明金属膜をスパッタリング方式で蒸着した後、所定部分エッチングし、ソース、ドレイン電極8a、8b及びデータバスライン(未図示)を形成する(第6マスク工程)。
【0010】
次いで、露出したドーピング済みの非晶質シリコン層7を公知の方式で除去する。このとき、オープンされたゲートパッド部とデータバスライン用の金属膜とがコンタクトされる。
【0011】
しかし、前記のようなフリンジフィールド駆動液晶表示装置の下部基板の構造物を形成するためには、前述のように6回のマスク工程が求められる。このとき、上記マスク工程というのは公知のようにフォトリソグラフィー工程であり、その工程のみでもレジスト塗布工程、露光工程、現像工程、エッチング工程、レジスト除去工程を含む。これに従い、一回のマスク工程を進めるのに長時間が所要する。
【0012】
これにより、6回のマスク工程を含むフリンジフィールド駆動液晶表示装置を製造するのに非常に長い時間が求められ、製造費用が上昇することになり収率が低下するという問題点が生じている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記従来のフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法における問題点に鑑みてなされたものであって、製造工程を短縮し生産性を向上させることができるフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するためになされた本発明によるフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法は、下部基板上に透明導電層と不透明金属膜を順次積層した後、所定部分をパターニングして、ゲートバスライン、カウンター電極構造物、及び下部基板の縁にゲートパッドを形成する段階と、前記ゲートバスライン及びカウンター電極が形成された下部基板の上部にゲート絶縁膜、チャンネル用非晶質シリコン層及び不純物がドーピングされた非晶質シリコン層を順次積層し、ドーピングされた非晶質シリコン層及びチャンネル用非晶質シリコン層を前記ゲートバスラインを覆うようにパターニングし、アクティブ領域を形成する段階と、前記露出したカウンター電極構造物上の不透明金属膜を除去してカウンター電極を形成する段階と、前記下部基板の結果物の上部に絶縁膜を蒸着する段階と、前記絶縁膜の上部に透明導電層を形成し、前記透明導電層を前記カウンター電極とオーバーラップするように櫛形にパターニングして画素電極を形成する段階と、前記ゲートパッドがオープンされるように絶縁膜をエッチングすると同時に、アクティブ領域上の絶縁膜をエッチングする段階と、前記下部基板の結果物の上部に不透明金属膜を蒸着した後、ゲートバスラインと交差し、アクティブ領域の両側に存在するようにパターニングしてデータバスライン、ソース及びドレイン電極を形成する段階とを含み、前記画素電極とカウンター電極との間に電圧差が発生する際、フリンジフィールドが形成されることを特徴とする。
【0015】
また、前記透明導電層はITO層であり、前記ゲートバスライン用の不透明金属膜はMo、Cr、Al、MoW中から選択される一つであることを特徴とし、データバスライン用の不透明金属膜はMo、Al、Mo/Al/Moの多層金属膜、の中から選択される一つであることを特徴とする。
【0016】
本発明によれば、ゲートバスラインを透明金属層と不透明金属層との積層構造に形成して、ゲートバスラインの形成時にカウンター電極の形状を備えた後、アクティブ領域をゲートバスラインを覆うよう形成する。その後、露出したカウンター電極の表面の不透明金属層を除去することによりカウンター電極を形成する。これに従い、ゲートバスラインを形成するときカウンター電極の形状を同時に構築することができるため、一回のマスク工程を減少することができる。したがって、従来より一回少ない5回のマスク工程でフリンジフィールド駆動液晶表示装置を製作することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかるフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。なお、実施例を説明するための全ての図面で同一機能を有するものは同一符号を用い、その反復的な説明は省略する。
【0018】
図2乃至図5は、本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の平面図であり、図6乃至図9は、本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図である。
【0019】
図2及び図6を参照すると、下部基板100の上部に透明な導電層であるITO層10とゲートバスライン用金属膜11、例えばMo、Cr、Al、MoWのような不透明金属膜とを順次積層する。
【0020】
次いで、第1マスク工程によりゲートバスライン用の金属膜11とITO層10をパターニングし、ゲートバスライン11a及びカウンター電極構造物11bを形成する。このとき、カウンター電極構造物11bは図2のようにプレート形に形成するか又は櫛形に形成することができ、ゲートバスライン11aはITO層10とゲートバスライン用の金属膜11との積層構造に形成される。このとき、図面に示されていないが、下部基板100の縁にはゲートバスライン11aの形成と同時に、ゲートパッド(未図示)が形成される。
【0021】
その次に、図3及び図7に示すように、ゲートバスライン11a及びカウンター電極構造物11が形成された下部基板100の上部にゲート絶縁膜13a、非晶質シリコン層13b、及びドーピングされた半導体層13cを順次形成する。その次に、ゲートバスライン11aを覆うようにドーピングされた半導体層13c、非晶質シリコン層13b、及びゲート絶縁膜13aを第2マスク工程により所定部分をパターニングし、アクティブ領域13を形成する。アクティブ領域13の形成でカウンター電極構造物11bは露出し、ゲートバスライン11aはアクティブ領域13により覆われるようになる。
【0022】
その後、露出したカウンター電極構造物11bのゲートバスライン用金属膜11を除去し、透明ITO層でなるカウンター電極12を形成する。その後、カウンター電極12が形成された下部基板100の上部に絶縁膜15を蒸着する。
【0023】
図4及び図8に示すように、絶縁膜15上部に画素電極用の透明な導電層であるITO層を蒸着した後、カウンター電極12とオーバーラップされながら櫛形を有するようITO層を第3マスク工程を介してパターニングし、画素電極16を形成する。このとき、櫛形の画素電極16の形成で下部のカウンター電極12が露出される。
【0024】
その後、絶縁膜15により埋められているゲートパッド(未図示)を、第4マスク工程を介してエッチングすることによりゲートパッドを露出させる。このとき、ゲートパッドを露出させるとともにアクティブ領域13の上部の絶縁膜15をエッチングする。
【0025】
その後、図5及び図9に示すように、下部基板100の上部にデータバスライン用の金属膜、例えばMo、Al、Mo/Al/Mo等の不透明金属膜を蒸着する。次いで、データバスライン用の金属膜の所定部分を第5マスク工程によりパターニングし、ゲートバスライン11aと交差するデータバスライン17と、データバスライン17から延長しアクティブ領域13の一側の所定部分とコンタクトされるソース電極17aと、アクティブ領域13の他側の所定部分とコンタクトされ画素電極16の所定部分とコンタクトされるドレイン電極17bとを形成する。これにより、5回のマスク工程でフリンジフィールドで駆動される液晶表示装置を製造することになる。
【0026】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではない。本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【0027】
【発明の効果】
以上、詳しく説明したように、本発明によればゲートバスラインを透明金属層と不透明金属層の積層構造に形成し、ゲートバスライン形成時にカウンター電極の形状を備えた後、アクティブ領域をゲートバスラインを覆うよう形成する。その後、露出したカウンター電極の表面の不透明金属層を除去することによりカウンター電極を形成する。これに従い、ゲートバスラインを形成するときカウンター電極の形状を同時に構築することができるため一回のマスク工程を減少することができる。したがって、従来より一回少ない5回のマスク工程でフリンジフィールド駆動液晶表示装置を製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の断面図である。
【図2】本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の平面図である。
【図3】本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の平面図である。
【図4】本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の平面図である。
【図5】本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の平面図である。
【図6】本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図である。
【図7】本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図である。
【図8】本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図である。
【図9】本発明に係るフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法を説明するための各工程別の断面図である。
【符号の説明】
10 ITO層
11 ゲートバスライン用の金属膜
11a ゲートバスライン
11b カウンター電極構造物
12 カウンター電極
13 アクティブ領域
13a ゲート絶縁膜
13b 非晶質シリコン層
13c ドーピングされた半導体層
15 絶縁膜
16 画素電極
17 データバスライン
17a ソース電極
17b ドレイン電極
100 下部基板

Claims (4)

  1. 下部基板上に透明導電層と不透明金属膜を順次積層した後、所定部分をパターニングして、ゲートバスライン、カウンター電極構造物、及び下部基板の縁にゲートパッドを形成する段階と、
    前記ゲートバスライン及びカウンター電極が形成された下部基板の上部にゲート絶縁膜、チャンネル用非晶質シリコン層及び不純物がドーピングされた非晶質シリコン層を順次積層し、ドーピングされた非晶質シリコン層及びチャンネル用非晶質シリコン層を前記ゲートバスラインを覆うようにパターニングし、アクティブ領域を形成する段階と、
    前記露出したカウンター電極構造物上の不透明金属膜を除去してカウンター電極を形成する段階と、
    前記下部基板の結果物の上部に絶縁膜を蒸着する段階と、
    前記絶縁膜の上部に透明導電層を形成し、前記透明導電層を前記カウンター電極とオーバーラップするように櫛形にパターニングして画素電極を形成する段階と、
    前記ゲートパッドがオープンされるように絶縁膜をエッチングすると同時に、アクティブ領域上の絶縁膜をエッチングする段階と、
    前記下部基板の結果物の上部に不透明金属膜を蒸着した後、ゲートバスラインと交差し、アクティブ領域の両側に存在するようにパターニングしてデータバスライン、ソース及びドレイン電極を形成する段階とを含み、
    前記画素電極とカウンター電極との間に電圧差が発生する際、フリンジフィールドが形成されることを特徴とするフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法。
  2. 前記透明導電層は、ITO(Indium Tin Oxide)層であることを特徴とする請求項1記載のフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法。
  3. 前記ゲートバスライン用の不透明金属膜は、Mo、Cr、Al、MoWの中から選択される一つであることを特徴とする請求項1記載のフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法。
  4. 前記データバスライン用の不透明金属膜は、Mo、Al、Mo/Al/Moの多層金属膜、の中から選択される一つであることを特徴とする請求項1記載のフリンジフィールド駆動液晶表示装置の製造方法。
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