KR100760930B1 - Ｌｃｄ 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LCD 패널 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것으로서, LCD 패널 제조 방법은 칼라 필터가 형성된 제 1 기판과 다수 개의 박막 트랜지스터가 형성된 제 2 기판을 갖고, 상기 두 기판 사이의 전압에 따라 빛의 투과량을 조절하여 디스플레이하는 LCD 패널 제조 방법에 있어서, 글레스 위에 순차적으로 희생층 및 폴리이미드막을 형성하여 상기 제 2 기판을 제조하는 단계; 상기 제 2 기판의 폴리이미드막상에 상기 화소 당 각각 단위 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 합착하는 단계; 상기 제 2 기판으로부터 상기 희생층 및 글레스를 제거하는 단계로 구성되며, LCD 기판 물질로 초내열·초내한성을 가진 폴리이미드막을 사용함으로써 고온 공정에 강하고 유연성을 갖는 LCD 패널을 구현할 수 있다.
LCD 패널, 폴리이미드
Description
도 1 은 종래 기술에 따른 LCD 패널의 하부 기판에 형성된 TFT 패널의 구조단면도
도 2a 내지 도 2h 는 본 발명에 따른 제 1 실시 예로서, 투과형 LCD 패널의 하부 기판의 제조 공정 단면도
도 2i 는 LCD 패널의 상부 기판과 하부 기판을 합착한 도면
도 2j 는 상기 도 2i 로부터 투과형 LCD 패널을 완성한 도면
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 글레스 2 : 희생층
3 : 폴리이미드막 4 : 게이트 전극
5 : 게이트 절연막 6 : 반도체층
7 : 오우믹접촉층 8 : 소오스 전극
9 : 드레인 전극 10 : 보호막
11 : 화소전극 12 : 하부 기판
13 : 상부 기판 14 : 시일제
본 발명은 LCD 패널 제조 방법에 관한 것으로, 특히 TFT 접합공정에 유리한 LCD 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
도 1 는 종래 기술에 따른 LCD 패널의 하부 기판에 형성된 TFT 패널의 구조단면도이다.
최근 이동통신 단말기에 적합한 디스플레이 색상과 특성을 가진 플라스틱 필름 LCD 모듈이 개발되고 있다.
상기 플라스틱 필름 LCD 모듈은 상하기판을 유리기판 대신 0.1㎜두께의 초박형 플라스틱 필름기판을 사용하고 새로운 COP(Chip on Plastic)실장방식개발을 통해 신뢰성과 유연성이 뛰어나며 내구성이 유리기판 LCD의 10배 이상일 뿐만 아니라 무게와 두께를 각각 5분의 1과 2분의 1 이상 줄인 것이 특징이다.
즉, 플라스틱 필름 LCD는 유리기판을 사용하는 일반 LCD에 비해 가볍고 유연성이 뛰어나 깨지지 않고 매우 얇게 만들 수 있는 장점 때문에 주로 CDMA단말기와 PCS단말기, IMT2000 단말기, 휴대형 게임기기등 각종 표시소자에 적용할 수 있다는 장점으로 인해 최근 휴대전화의 소형화, 경량화 경쟁이 가열되면서 플라스틱 필름기판을 사용한 액정패널에 대한 수요가 급속히 늘어나는 추세에 비추어 매우 유익하다.
스마트카드를 예로 들자면 카드 자체의 두께가 0.76㎜ 정도여서 여기에 탑재되는 디스플레이 두께는 적어도 0.6㎜ 이하를 유지해야 하는데 일반적인 스마트카 드용 STN(SuperTwisted Nematic)LCD의 유리기판은 최소 2.2㎜로 카드에 채용하는 데 큰 어려움이 있다. 또한 LCD기판의 무게는 대부분 유리가 차지하기 때문에 결국 LCD 기술과제의 하나인 박형경량화를 위해 플라스틱기판이 유력한 대안으로 제기되고 있는 것이다.
그러나 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 LCD 패널 제조 방법은 유연성을 가지는 TFT 어레이 기판을 제조하기 위해 기판물질로 플라스틱을 사용하는 것인데, 상기 플라스틱은 열에 약하므로 상기 플라스틱 위에 박막 트랜지스터를 형성할 시 형성온도로 인해 플라스틱이 휘어지는 문제점이 있다.
또한 컬러 필터를 플라스틱 LCD 기판에 결합시킬 때, 컬러 필터를 패시베이팅(보호막을 씌움)하는 과정에서 온도가 180도까지 올라가기 때문에 상기 기판이 휘어지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, TFT 공정 시 저온에서 형성가능한 LCD 패널 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LCD 패널의 특징은 칼라 필터가 형성된 제 1 기판과 화소 당 각각 단위 박막 트랜지스터가 형성된 제 2 기판을 갖고, 상기 두 기판 사이의 전압에 따라 빛의 투과량을 조절하여 디스플레이하는 LCD 패널에 있어서, 상기 제 2 기판은 폴리이미드막으로 형성되는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LCD 패널 제조 방법의 특징은 칼라 필터가 형성된 제 1 기판과 다수 개의 박막 트랜지스터가 형성된 제 2 기판을 갖고, 상기 두 기판 사이의 전압에 따라 빛의 투과량을 조절하여 디스플레이하는 LCD 패널 제조 방법에 있어서, 글레스 위에 순차적으로 희생층 및 폴리이미드막을 형성하여 상기 제 2 기판을 제조하는 단계; 상기 제 2 기판의 폴리이미드막상에 상기 화소 당 각각 단위 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 합착하는 단계; 상기 제 2 기판으로부터 상기 희생층 및 글레스를 제거하는 단계를 포함하여 이루어는데 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 LCD 패널 및 그 제조 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2a 내지 도 2k는 본 발명에 따른 제 1 실시 예로서, 투과형 LCD 패널의 하부 기판의 제조 공정 단면도이다.
먼저, 도 2a 에 도시된 바와 같은 글레스(1) 위에 희생층(2)을 형성한다.
상기 희생층(2)은 SiNX 또는 SiOX 등으로, 150℃정도의 온도 범위에서 플라즈마 CVD(plasma chemical vapor deposition)방법에 의해 적층하여 형성되고, 상기 온도 범위는 100~200℃이다.
이어, 도 2b 에 도시된 바와 같이 상기 희생층(2) 위에 폴리이미드(polyimide)막(3)을 형성한다.
기판물질로 폴리이미드 필름을 사용하는 이유는 내열성이 좋고 투명하며, 나중에 행할 단위 박막 트랜지스터들의 접합공정에 유리하기 때문이다.
상기 폴리이미드막(3)의 형성은 디핑(dipping), 스핀 코팅(spin coating), 롤 코팅(roll coating)등의 방법을 이용한다.
이어, 도 2c 에 도시된 바와 같이 폴리이미드막(3) 위에 Cu, Al, Mo, Ta 또는 Al 합금 등과 같은 금속을 스퍼터링 방법으로 적층한 후 감광막 등을 마스크로 이용하여 사진식각 방법으로 패터닝하여 게이트 전극(4)을 형성한다.
이어 도 2d 에 도시된 바와 같이 게이트 전극(4)을 포함한 전면에 게이트 절연막(5)을 형성한다.
폴리이미드막(3)과 게이트 전극(4) 사이에 접착력을 좋게 하기 위해 Cr 등으로 접착층을 형성할 수 있고, 게이트 전극(4) 위에도 접착층을 형성하여 다음에 형성될 층에 대해 장벽 역할을 하여 안정된 계면을 유지시켜 선결함을 줄일 수 있다.
그리고 상기 게이트 전극(4)은 게이트 배선(도시되지 않음)과 동시에 형성된다.
게이트 절연막(5)은 비정질 질화규소(SiNX_) 또는 SiOX 등을 플라즈마 CVD(plasma chemical vapor deposition)방법에 의해 적층하여 형성한다.
이어 도 2e 에 도시된 바와 같이 비정질 실리콘(amorphous silicon : a-Si) 등을 플라즈마 CVD 방법에 의해 적층하여 반도체층(6)을 형성한다.
이어, 도 2f 에 도시된 바와 같이 반도체층(6)의 오우믹 접촉(ohmic contact)을 위하여 n+층으로 오우믹접촉층(7)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(5) 위에 형성된 반도체층(6) 및 오우믹접촉층(7)은 패터닝한다.
이어, 도 2g 에 도시된 바와 같이 Al, Cr, Ti, Al 합금 등의 메탈 물질층을 스퍼터링 방법으로 적층하고, 감광막 등을 마스크로 이용하여 반도체층(6)의 소정영역이 노출되도록 메탈 물질층 및 오우믹접촉층(7)을 식각하여 소오스 전극(8) 및 드레인 전극(9)을 형성한다.
그리고 상기 오우믹접촉층(7) 위에 형성된 소오스 전극(8) 및 드레인 전극(9)은 데이터 배선(도시되지 않음)과 동시에 형성된다.
이어, 도 2h 에 도시된 바와 같이 보호막(10)과 화소전극(11)을 형성한다.
상기 보호막(10)은 SiNX 또는 SiOX 등과 같은 무기물 또는 BCB(benzencyclobutane)와 같은 유기물을 도포하여 형성하며, 드레인 전극(9)의 소정 영역 위에 형성된 보호막(10)을 식각하여 콘택홀을 형성한다.
상기 화소전극(11)은 상기 드레인 전극(9)과 연결되도록 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명한 전도성 물질을 스퍼터링 방법에 의해 적층하고 사진식각 방법으로 패터닝하여 형성한다. 상기 화소전극(11)은 전기 전도성을 갖는 ITO로 만들어지면 TFT를 통하여 인가된 신호 전압을 액정 셀에 가해주는 역할을 한다.
이어 도 2i 에 도시된 바와 같이 상기의 제조 공정에 의해 형성된 LCD 패널의 하부 기판(12)을 칼라 필터(C/F), 블랙 매트릭스(BM), 공통 전극을 갖는 LCD 패널의 상부 기판(13)과 시일(seal)제(14)에 의해 합착한 후, 상기 하부 기판(12)에 형성된 희생층(2)과 글레스(1)를 HF 디핑(dipping)하여 분리함으로써 도 2j 에 도시된 바와 같이 구부러짐이 가능한 LCD 패널을 형성한다.
상기 상부 기판(13)은 블랙 매트릭스가 형성된 기판 위에 염료나 안료를 사용하여 R, G, B의 칼라 필터를 제작한 후 공통 전극용 ITO를 형성하는 공정을 통해 이루어진다.
그리고, 기판 물질로 폴리이미드막의 사용은 본 발명에 따른 다른 실시 예로 반사형 LCD 패널, 반사/반 투과형 LCD 패널, 그리고 공통전극 및 화소 전극이 한기판에 동시에 형성되는 IPS에도 적용이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 LCD 패널 및 그 제조 방법은 글레스 위에 초내열·초내한성을 가진 폴리이미드막을 형성하여 고온 공정이 요구되는 박막 트랜지스터 제조 공정을 완료한 후 상기 글레스를 제거함으로써 고온 공정에서 안정하면서도 유연성을 갖는 LCD 패널을 제조할 수 있다.
또한, 기판물질로 폴리이미드막을 사용하기 때문에 일반 LCD에 비해 가볍고 유연성이 뛰어나 깨지지 않고 매우 얇은 LCD 패널을 제조할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
Claims (6)
- 삭제
- 칼라 필터가 형성된 제 1 기판과 화소 당 각각 박막 트랜지스터가 형성된 제 2 기판을 갖고, 상기 두 기판 사이의 전압에 따라 빛의 투과량을 조절하여 디스플레이하는 LCD 패널 제조 방법에 있어서,글레스 위에 순차적으로 희생층 및 폴리이미드막을 형성하여 상기 제 2 기판을 제조하는 단계;상기 제 2 기판의 폴리이미드막상에 상기 화소 당 각각 단위 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 합착하는 단계;상기 제 2 기판으로부터 상기 희생층 및 글레스를 제거하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 LCD 패널 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 희생층은 SiNX , SiOX 중 어느 하나로 형성함을 특징으로 하는 LCD 패널 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 희생층은 100∼200℃ 에서 플라즈마 CVD(plasma chemical vapor deposition)방법에 의해 적층하여 형성함을 특징으로 하는 LCD 패널 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 폴리이미드막은 디핑(dipping), 스핀 코팅(spin coating), 롤 코팅(roll coating) 중 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는 LCD 패널 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 희생층 및 글레스는 HF 용액으로 제거됨을 특징으로 하는 LCD 패널 제조 방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR960042142A (ko) * | 1995-05-31 | 1996-12-21 | 엄길용 | 액정표시장치 |
-
2000
- 2000-10-28 KR KR1020000063697A patent/KR100760930B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960042142A (ko) * | 1995-05-31 | 1996-12-21 | 엄길용 | 액정표시장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020032930A (ko) | 2002-05-04 |
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