액정표시장치 및 이의 제조방법 document_id A220623017123

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 광에 의해 반도체층이 여기(勵起)되는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과, 액정패널을 구동하기 위한 구동회로 및 액정패널에 광을 조 사하기 위한 백라이트 유닛을 구비한다. 액정패널은 서로 대향하는 박막트랜지스터 어레이 기판 및 칼러필터 어레이 기판과, 두 기판 사이에 일정한 셀갭 유지를 위해 위치하는 스페이서와, 그 셀갭에 채워진 액정을 구비한다. 박막트랜지스터 어레이 기판은 게이트 라인들 및 데이터 라인들과, 그 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차부마다 스위치소자로 형성된 박막트랜지스터와, 액정셀 단위로 형성되어 박막트랜지스터에 접속된 화소전극 등과, 그들 위에 도포된 배향막으로 구성된다. 게이트 라인들과 데이터 라인들은 각각의 패드부를 통해 구동회로들로부터 신호를 공급받는다. 박막트랜지스터는 게이트 라인에 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인에 공급되는 화소전압신호를 화소전극에 공급한다. 컬러필터 어레이 기판은 액정셀 단위로 형성된 컬러필터들과, 컬러필터들간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙 매트릭스와, 액정셀들에 공통적으로 기준전압을 공급하는 공통 전극 등과, 그들 위에 도포되는 배향막으로 구성된다. 액정패널은 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판을 별도로 제작하여 합착한 다음 액정을 주입하고 봉입함으로써 완성하게 된다. 이러한 액정패널에서 상기 박막트랜지스터 어레이 기판은 반도체 공정을 포함함과 아울러 다수의 마스크 공정을 필요로함에 따라 제조 공정이 복잡하여 액정패널 제조단가 상승의 중요원인이 되고 있다. 이를 해결하기 위하여, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판은 마스크 공정수를 줄이는 방향으로 제조되고 있다. 이는 하나의 마스크 공정이 증착공정, 세정공정, 포토리쏘그래피 공정, 식각공정, 포토레지스트 박리공정, 검사공정 등과 같은 많은 공정을 포함하고 있기 때문이다. 이에 따라, 최근에는 박막트랜지스터 어레이 기판의 표준 마스크 공정이던 5마스크 공정에서 하나의 마스크 공정을 줄인 4마스크 공정이 대두되고 있다. 상기 4마스크 공정은 반도체층과 데이터 라인을 동시에 형성함으로써 하나의 마스크 공정을 줄일 수 있다. 그러나, 상기 4마스크 공정에 의해 제조된 데이터 라인의 하부에는 반도체층이 형성되기 때문에 다음과 같은 문제점이 발생한다. 도 1a는 연속모드 백라이트 유닛의 구동주파수를 나타내는 파형이고, 도 1b는 버스트 모드 백라이트 유닛의 구동주파수를 나타내는 파형도이다. 백라이트 유닛은 일반적으로 도 1a에 도시된 바와 같이 연속모드(Continuous Mode)로 구동된다. 연속모드의 구동방법에 따른 백라이트 유닛은 지속적으로 램프가 켜짐 상태를 유지하기 때문에 소비전류가 많은 단점이 있다. 이러한, 연속모드의 구동방법에 따른 백라이트 유닛의 소비전류를 저감시키기 위하여 버스트 모드(Burst Mode)의 구동방법을 이용하게 된다. 버스트 모드의 구동방법에 따른 백라이트 유닛은 도 1b에 도시된 바와 같이 일정주기의 온(on) 상태와 오프(off) 상태를 반복하게 된다. 이와 같이 버스트 모드의 구동방법에 의해 구동되는 백라이트 유닛의 온/오프에 따라 발생되는 광전류(Photo Current)에 따라 액정패널의 데이터 라인 영역의 반도체층(14)이 여기(勵起)되어 도체 또는 부도체가 된다. 즉, 4마스크 제조공정에 의해 액정패널의 데이터 라인 영역의 반도체층의 면적이 데이터 라인의 면적보다 상대적으로 넓게 형성되기 때문에 반도체층은 백라이트 유닛의 온(on) 상태를유지하는 동안 백 라이트 유닛으로부터의 광에 의해 광전류가 발생되어 도체가 되고, 백라이트 유닛이 오프(off) 상태를 유지하는 동안에는 부도체가 된다. 따라서, 반도체층이 도체가 되는 경우에는 반도체층과 화소전극 간의 거리가 데이터 라인과 화소전극간의 거리보다 가깝기 때문에 반도체층과 화소전극간에 캐패시턴스가 발생된다. 반면에 반도체층이 부도체가 되는 경우에는 데이터 라인과 화소전극간에 캐패시턴스가 발생된다. 이와 같이 백라이트 유닛의 온/오프 주파수에 의해 발생되는 반도체층과 화소전극간의 캐패시턴스 및 데이터 신호의 구동주파수에 의해 발생되는 데이터 라인과 화소전극간의 캐패시턴스 차이로 인하여 표시화면에 물결모양이 표시되어 화질저하를 발생하게 된다. 또한, 4마스크 공정의 특성상 상기 데이터 라인 영역의 반도체층은 박막트랜지스터 영역의 반도체층과 일체로 이루어진다. 이에 따라, 상기 광전류에 의해 상기 데이터 라인 영역의 반도체층이 도전체로 변하면, 상기 박막트랜지스터가 턴-온된다. 상기 박막트랜지스터의 동작은 게이트 전극에 인가된 전압에 의해 제어되어야 하지만, 이와 같은 경우 상기 광전류에 의해서 원치 않는 타이밍에 턴-온될 수 있다.