KR100529575B1 - 액정 표시 장치의 기판 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판의 한 박막층 위에 분할 노광을 실시하여 액정 표시 장치 기판을 제조할 때, 인접한 숏간의 경계 부분에 중첩되는 영역을 만들고 경계 좌우의 숏의 영역을 점차적으로 감소ㆍ증가시키도록 노광한다. 또한, 서로 다른 박막층 사이의 노광축을 달리하여 점차적으로 노광 정도가 변하는 스티치 영역의 범위를 넓게 형성한다.

Description

액정 표시 장치의 기판 제조 방법
본 발명은 액정 표시 장치 기판의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히 말하자면, 액정 표시 장치 기판을 분할 노광하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치 기판을 제조하는데에 사용되는 노광장치는 크게 스테퍼(stepper)와 얼라이너(aligner)로 나뉜다.
얼라이너 방식은 액정 표시 기판과 노광 영역이 1:1로 대응되는 방식인데, 대형 기판에는 적용하기 어려운 점이 있다.
스테퍼 방식은, 마스크 크기보다 액정 표시 장치(liquid crystal display) 기판의 액티브 영역(active area)이 큰 경우에 이 액티브 영역을 둘 이상의 숏(shot)으로 노광하는 방식이다. 이 경우 실제의 숏은 전이(shift), 회전(rotation), 비틀림(distortion) 등의 왜곡이 발생하기 때문에 숏 사이가 정확히 정렬되지 않는 스티치 오차가 발생한다. 이 오차에 의해 숏 사이의 각 배선과 화소 전극사이에 기생 용량의 차이가 생기거나 패턴 위치의 차이가 생기게 된다.
이러한 기생 용량의 차이와 패턴 위치의 차이는 각각 액정 표시 기판의 각 영역의 전기적인 특성의 차이와 개구율의 차이를 초래하기 때문에, 결국 숏간의 경계 부분에서 화면 밝기의 차이를 초래하게 된다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치 기판의 숏간의 경계면을 나타낸 평면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 서로 인접한 A숏과 B숏간의 스티치 오차에 의해 A숏과 B숏의 경계 부분에서, A숏과 B숏간의 밝기 차이가 급변하기 때문에 사람의 눈에는 경계 부분이 띠처럼 나타나게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 노광 분할 영역의 경계에서 관찰되는 스티치 오차에 의해 발생하는 밝기 차이의 변화를 감소시키는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 실시예에서는, 액정 표시 기판의 액티브 영역을 분할 노광시 숏간의 경계 부분에 중첩되는 스티치 영역을 만들고, 스티치 영역내에서 경계 부분 좌우 숏이 차지하는 노광 영역의 면적이 점차적으로 감소ㆍ증가시키되, 기판의 각 박막층에서 노광이 이루어지는 축을 다르게 하여 스티치 영역을 넓힌다.
이와 같이 숏간의 경계 부분에서 경계 양쪽의 숏이 차지하는 노광 영역이 점차적으로 변하는 스티치 영역을 박막층에 형성하되, 박막층 간의 스티치 영역 라인을 변화시킴으로써, 숏 경계 부분에서 밝기가 점차적으로 변화하게 되어 숏간의 경계가 뚜렷이 나타나지 않게 된다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 2 내지 도 5를 참고로 하여 본 발명의 액정 표시 장치 기판의 제조하기 위한 노광 공정을 하나의 박막층을 기준으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치 기판의 단일 층 노광 공정을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도3은 도 2에 의한 인접한 A숏 및 B숏을 나타낸 평면도이고, 도 4 및 도 5는 도 3에서의 숏간의 경계 부분을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치 기판은 X-X', Y-Y' 선을 기준으로하여 네 개의 숏(A, B, C, D)으로 나누어 분할 노광하는데, 도 3에서와 같이, 인접한 두 숏(A, B) 사이의 경계 부분에서 노광 영역의 면적과 휘도가 점차적으로 변하도록 스티치 영역(S1)을 형성한다.
도 4 및 도 5는 스티치 영역을 확대하여 나타낸 것이다.
도4에 도시한 바와 같이, 서로 인접한 두 숏, 예를 들면, 흰 부분으로 나타내 왼쪽의 A숏과 검은 부분으로 나타낸 오른쪽의 B숏 사이의 중첩 부분인 스티치 영역(S1)은 다수의 단위 스티치 영역, 예를 들면, 10 9개의 단위 스티치 영역으로 이루어진다. 여기서, 단위 스티치 영역은 보통 하나의 단위 화소 또는 수개의 단위 화소가 될 수 있으며, 또한 수개의 단위 스티치 영역이 모여서 하나의 화소가 될 수 있다.
스티치 영역내에서 가로축을 따라 오른쪽으로 가면서 A숏 노광 단위 스티치 영역수를 점차적으로 감소시키고 B숏 노광 단위 스티치 영역수를 점차적으로 증가시켜 밝기가 연속적으로 변하게 한다.
예를 들면, 스티치 영역이 9개의 열과 10개의 행의 단위 스티치 영역으로 이루어지는 경우, 제1 열에는 A숏 단위 스티치 영역 9개와 B숏 단위 스티치 영역 1개를 배열하고, 제2 열에는 A숏 단위 스티치 영역 8개와 B숏 단위 스티치 영역 2개를 배열하며, 제3 열에는 A숏 단위 스티치 영역 7개와 B숏 단위 스티치 영역 3개를 배열하는 식으로 한다. 이때, A 숏 단위 스티치 영역과 B 숏 단위 스티치 영역의 배치는 가능하면 같은 숏의 단위 스티치 영역이 군집되지 않도록 하는 것이 좋다, 같은 숏의 단위 스티치 영역이 군집되면 거시적으로 볼 때 표시 얼룩이 발생할 수 있기 때문이다. 또한, 단위 스티치 영역은 작을수록 좋다.
이와 같이 가로 방향을 따라 A숏의 단위 스티치 영역의 수는 점차로 감소시키고 B숏의 단위 스티치 영역의 수는 점차로 증가시킨다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 스티치 영역내에서 가로축을 따라 오른쪽으로 가면서 각각의 단위 스티치 영역내에서, A숏의 노광 영역을 점차적으로 감소시키고 B숏의 노광 영역을 점차적으로 증가시켜 밝기가 연속적으로 변하게 할 수도 있다.
예를 들면, 스티치 영역이 9개의 열과 10개의 행의 단위 스티치 영역으로 이루어지는 경우, 제1 열은 각각의 단위 스티치 영역에서 A숏은 90% 영역 노광, B숏은 10% 영역을 노광하고, 제2 열은 각각의 단위 스티치 영역에서 A숏은 80% 영역 노광, B숏은 20% 영역을 노광하면, 제3 열은 각각의 단위 스티치 영역에서 A숏은 70% 영역 노광, B숏은 30% 영역을 노광하는 식을 생각할 수 있다.
이와 같이 가로 방향을 따라 단위 스티치 영역내에서 노광되는 영역을 점차적으로 감소시키고 B숏은 점차적으로 증가시킨다.
이렇게 배열하면 가로 방향을 따라 A 및 B 단위 스티치 영역간의 밝기가 점차적으로 변화한다.
한편, 액정 표시 장치, 특히 액티브 매트릭스 액정 표시 장치(AMLCD)에 있어서는 배선, 화소 전극, 스위칭 소자 등을 형성하기 위해 다수의 사진 공정 즉, 다수 층(layer)의 노광이 필요하게 된다.
도 6은 액정 표시 장치 기판의 다수 층에 대한 노광 공정을 나타낸 평면도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 다수 층에 대하여 서로 다른 스티치 영역(S1, S2)이 형성되도록 노광한다.
즉, 하나의 층에 대해서는 X1-X1' 및 Y1-Y1' 선을 축으로 하여 분할 노광을 실시하고, 다른 층은 X1-X1' 및 Y1-Y1' 선에서 비껴난 X2-X2' 및 Y2-Y2' 선을 축으로 분할 노광하여 전체 스티치 영역(St)이 넓어지게 한다.
결국, 밝기가 점차적으로 변화되는 영역이 넓어져 스티치 불량이 쉽게 인지되지 않는다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 액정 표시 장치 기판의 분할 노광시 각각의 층에서 서로 다른 스티치 영역을 가지도록 하여 기판에서 발생하는 스티치 오차에 의한 밝기의 차이를 줄임으로써, 표시 품질을 향상시킨다.
도 1은 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치 기판에서의 인접한 숏(shot) 사이의 경계면을 나타낸 평면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치 기판의 단일 층 노광 공정을 개략적으로 나타낸 평면도이고,
도 3은 도 2에 의한 인접한 A숏(shot) 및 B숏을 나타낸 평면도이고,
도 4 및 도 5는 도 3에서의 숏간의 경계 부분을 확대하여 나타낸 평면도이고,
도 6은 액정 표시 장치 기판의 다수 층에 대한 노광 공정을 나타낸 평면도이다.

Claims (5)

  1. 액티브 영역 내에 제1 박막층을 서로 인접한 제1 및 제2 숏을 포함하는 다수의 숏으로 분할 노광하는 단계,
    상기 제1 및 제2 숏과 중첩하며 서로 인접한 제3 및 제4 숏을 포함하는 다수의 숏으로 상기 액티브 영역 내에서 상기 제1 박막층과 중첩하는 다른 층인 제2 박막층을 분할 노광하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 숏의 경계 부분(X1)이 상기 제3 및 제4 숏의 경계 부분(X2)과 일치하지 않도록 노광하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 및 제2 숏의 경계 부분 및 상기 제3 및 제4 숏의 경계 부분에 상기 제1 및 제2 숏이 중첩되는 제 1 스티치 영역(S1) 및 제3 및 제4 숏이 중첩되는 제2 스티치 영역(S2)을 각각 형성하고,
    상기 제1 및 제2 스티치 영역 내에서 상기 제1숏 및 상기 제3숏에서 상기 제2숏 및 상기 제4숏으로 향하는 방향을 따라 상기 제1숏 및 상기 제3숏의 영역을 점차적으로 감소시키고 상기 제2숏 및 상기 제4숏의 영역을 점차적으로 증가시키는 액정 표시 장치 기판의 제조 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 및 제2 스티치 영역은 다수의 단위 영역으로 이루어지며, 상기 다수의 단위 영역은 상기 방향에 수직하게 배열된 n(n은 자연수)개의 행과 상기 방향을 따라서 배열된 m(m은 자연수)개의 열로 이루어진 n m 행렬 형태로 배열된 액정 표시 장치 기판의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방향을 따라가면서 상기 열에서 상기 제1숏 및 상기 제3숏의 상기 단위 영역의 개수를 점차로 감소시키고 상기 제2숏 및 상기 제4숏의 상기 단위 영역의 개수를 점차로 증가시키는 액정 표시 장치 기판 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 방향을 따라가면서 상기 열의 상기 단위 영역내에서 상기 제1숏 및 상기 제3숏의 노광 영역을 점차로 감소시키고 상기 제2숏 및 상기 제4숏의 노광 영역은 점차로 증가시키는 액정 표시 장치 기판 제조 방법.
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