KR100806890B1 - Thin film transistor and fabricating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막 트랜지스터 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 제조 공정을 단순화하기 위하여, 화소 전극을 이용한 전착 기술을 사용하여 색 필터를 형성한다. 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판에서는, 기판 위에 게이트선이 형성되어 있고, 게이트선에 절연되게 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선이 형성되어 있다. 화소 영역에는 게이트선 및 데이터선에 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터와 박막 트랜지스터에 연결되는 화소 전극이 형성되어 있으며, 화소 전극 위에는 색 필터가 전착되어 있다. 이러한 박막 트랜지스터 기판을 제조하기 위하여, 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 화소 전극을 형성한 후, 화소 전극 위에 전착 기술을 사용하여 색 필터를 형성한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor and a method of manufacturing the same, in order to simplify the manufacturing process, a color filter is formed using an electrodeposition technique using a pixel electrode. In the thin film transistor substrate according to the present invention, a gate line is formed on the substrate, and a data line is formed to cross the gate line insulated so as to define a pixel region. In the pixel region, a thin film transistor electrically connected to the gate line and the data line and a pixel electrode connected to the thin film transistor are formed, and a color filter is electrodeposited on the pixel electrode. In order to manufacture such a thin film transistor substrate, after forming a pixel electrode connected to the drain electrode of the thin film transistor, a color filter is formed on the pixel electrode by using an electrodeposition technique.
제조 공정 단순화, 전착 기술, 색 필터Simplify manufacturing processes, electrodeposition technology, color filters
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 1 is a layout view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1에 도시한 기판을 절단선 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 나타낸 단면도이고, FIG. 2 is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 1 along a cutting line II-II '; FIG.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 제조하기 위한 첫 번째 제조 단계에서의 기판의 배치도이고, 3A is a layout view of a substrate in a first manufacturing step for manufacturing a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention;
도 3b는 도 3a에 도시한 기판을 절단선 Ⅲb-Ⅲb'을 따라 나타낸 단면도이고, 3B is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 3A along a cutting line IIIb-IIIb ',
도 4a는 도 3a의 다음 제조 단계에서의 기판의 배치도이고, 4A is a layout view of a substrate in the next manufacturing step of FIG. 3A,
도 4b는 도 4a에 도시한 기판을 절단선 Ⅳb-Ⅳb'을 따라 나타낸 단면도이고, 4B is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 4A along a cutting line IVb-IVb '.
도 5a는 도 4a의 다음 제조 단계에서의 기판의 배치도이고, FIG. 5A is a layout view of a substrate in a subsequent manufacturing step of FIG. 4A,
도 5b는 도 5a에 도시한 기판을 절단선 Ⅴb-Ⅴb'을 따라 나타낸 단면도이고, FIG. 5B is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 5A along a cutting line Vb-Vb ′,
도 6a는 도 5a의 다음 제조 단계에서의 기판의 배치도이고, FIG. 6A is a layout view of a substrate in a subsequent manufacturing step of FIG. 5A;
도 6b는 도 6a에 도시한 기판을 절단선 Ⅵb-Ⅵb'을 따라 나타낸 단면도이고, FIG. 6B is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 6A along a cutting line VIb-VIb ′.
도 7a는 도 6a의 다음 제조 단계에서의 기판의 배치도이고, FIG. 7A is a layout view of a substrate in a subsequent manufacturing step of FIG. 6A,
도 7b는 도 7a에 도시한 기판을 절단선 Ⅶb-Ⅶb'을 따라 나타낸 단면도이고, FIG. 7B is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 7A along a cutting line VIIb-VIIb ',
도 8a는 도 7a의 다음 제조 단계에서의 기판의 배치도이고, FIG. 8A is a layout view of a substrate in a subsequent manufacturing step of FIG. 7A, and FIG.
도 8b는 도 8a에 도시한 기판을 절단선 Ⅷb-Ⅷb'을 따라 나타낸 단면도이고, FIG. 8B is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 8A along a cutting line VIIb-VIIb ',
도 9는 도 8b의 다음 제조 단계에서의 기판의 단면도이다. 9 is a cross-sectional view of the substrate at a subsequent stage of manufacture of FIG. 8B.
본 발명은 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히, 액정 표시 장치에 채용되는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
현재 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나인 액정 표시 장치는 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 구성되어 있고, 이들 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 액정층에 투과되는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표시한다. A liquid crystal display device, which is one of the widely used flat panel display devices, is composed of two substrates on which electrodes are formed and a liquid crystal layer interposed therebetween. By displaying, the image is displayed in such a manner as to adjust the amount of light transmitted through the liquid crystal layer.
통상의 액정 표시 장치는 게이트선 및 데이터선과 같은 다수의 배선, 화소 전극 및 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판과 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극과 대향되어 있는 공통 전극 및 적(R), 녹(G), 청(B)의 색 필터가 형성되는 있는 색 필터 기판을 포함하고 있다. A typical liquid crystal display device includes a thin film transistor substrate on which a plurality of wirings such as gate lines and data lines, pixel electrodes, and thin film transistors are formed, and a common electrode, red (R), and green (G) facing the pixel electrodes of the thin film transistor substrate. ) And a color filter substrate on which a blue (B) color filter is formed.
액정 표시 장치의 각 배선과 소자들은 통상의 반도체 제조 공정과 같이, 마스크를 이용한 사진 식각 공정을 통하여 제조된다. 사진 식각 공정시, 박막 트랜지스터 기판의 경우에는 통상적으로 5장 또는 6장의 마스크를 사용하며, 색 필터 기판의 경우에는 3장 또는 4장의 마스크를 사용한다. Each wire and elements of the liquid crystal display device are manufactured through a photolithography process using a mask, as in a conventional semiconductor manufacturing process. In the photolithography process, five or six masks are typically used for a thin film transistor substrate, and three or four masks are used for a color filter substrate.
사진 식각 공정은 소정의 패턴을 구비하는 마스크를 제작하는 공정, 감광막 패턴을 형성하는 사진 공정과 감광막 패턴을 식각 마스크로 하부막을 식각하는 식 각 공정 등 일련의 복잡한 공정을 통하여 진행된다. 따라서, 사진 식각 공정에 사용되는 마스크의 수를 줄임으로써 제조 공정을 단순화하는 것이 액정 표시 장치의 생산 비용을 줄이고 생산 수율을 향상시킨다는 점에서 요구된다. The photolithography process is performed through a series of complicated processes such as a process of manufacturing a mask having a predetermined pattern, a photo process of forming a photoresist pattern, and an etching process of etching a lower layer with the photoresist pattern using an etching mask. Therefore, simplifying the manufacturing process by reducing the number of masks used in the photolithography process is required in that it reduces the production cost of the liquid crystal display and improves the production yield.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제조 공정을 단순화할 수 있는 박막 트랜지스터 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a thin film transistor substrate and a method of manufacturing the same, which can simplify the manufacturing process.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 화소 전극을 이용한 전착 기술을 사용하여 색 필터를 형성한다. In order to solve this technical problem, the present invention forms a color filter using an electrodeposition technique using a pixel electrode.
상세하게 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판에서는, 기판 위에 게이트선이 형성되어 있고, 게이트선에 절연되게 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선이 형성되어 있다. 화소 영역에는 게이트선 및 데이터선에 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터와 박막 트랜지스터에 연결되는 화소 전극이 형성되어 있으며, 화소 전극 위에는 색 필터가 전착되어 있다. In detail, in the thin film transistor substrate according to the present invention, a gate line is formed on the substrate, and a data line defining an area of the pixel by crossing the gate line insulated from each other is formed. In the pixel region, a thin film transistor electrically connected to the gate line and the data line and a pixel electrode connected to the thin film transistor are formed, and a color filter is electrodeposited on the pixel electrode.
여기서, 화소 전극은 투과창을 가지는 반사 전극과 투명 전극이 적층된 이중층 구조로 형성될 수 있으며, 화소 전극 간의 영역에 형성되는 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다. The pixel electrode may be formed in a double layer structure in which a reflective electrode having a transmission window and a transparent electrode are stacked. The pixel electrode may further include a black matrix formed in a region between the pixel electrodes.
또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 제조하기 위하여는, 우선, 기판 위에 게이트선, 게이트선에 절연되게 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선, 화소 영역에 게이트선 및 데이터선에 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터를 형성 한다. 이어, 박막 트랜지스터를 포함하는 기판을 덮는 보호막을 형성한 후, 보호막에 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 드러내는 접촉 구멍을 형성한다. 이어, 접촉 구멍을 통하여 드레인 전극에 연결되는 화소 전극을 형성한 후, 화소 전극 위에 전착 기술을 사용하여 색 필터를 형성한다. In addition, to manufacture a thin film transistor substrate according to the present invention, first, a data line defining an area of a pixel by crossing the gate line and the gate line to be insulated from the substrate, and electrically connected to the gate line and the data line in the pixel area. Form a thin film transistor. Subsequently, after forming a protective film covering the substrate including the thin film transistor, a contact hole for exposing the drain electrode of the thin film transistor is formed in the protective film. Subsequently, after forming the pixel electrode connected to the drain electrode through the contact hole, a color filter is formed on the pixel electrode by using an electrodeposition technique.
여기서, 전착 기술은 게이트선에 게이트 온 전압을 인가한 후, 데이터선을 통하여 화소 전극에 전착용 전압을 인가하여 진행할 수 있다. Here, the electrodeposition technique may be performed by applying a gate-on voltage to the gate line and then applying an electrodeposition voltage to the pixel electrode through the data line.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 2는 도 1에 도시한 절단선 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다. 1 is a layout view of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor substrate taken along the cutting line II-II ′ of FIG. 1.
절연 기판(10) 위에 가로 방향으로 길게 뻗어 있는 게이트선(22), 게이트선(22)의 일단에 형성되어 게이트선(22)에 주사 신호를 전달하는 게이트 패드(24) 및 게이트선(22)으로부터 돌출되어 있는 게이트 전극(26)을 포함하는 게이트 배선(22, 24, 26)이 형성되어 있다. The
게이트 배선(22, 24, 26)은 대면적 액정 표시 장치에 적용하기 위하여, 저저항 금속 물질로 형성되는 것이 유리하다. 또한, 게이트 배선(22, 24, 26)은 단일층 구조로 형성되거나, 이중층 이상의 구조로 형성될 수 있는데, 단일층 구조로 형성되는 경우에는 크롬 또는 크롬 합금, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 또는, 은 또는 은 합금이 사용되며, 이중층 구조로 형성되는 경우에는 두 층 중 적어도 한 층은 저저항 금속 물질로 형성하는 것이 바람직하다.The
절연 기판(10) 위에는 질화 규소 등으로 이루어진 게이트 절연막(30)이 게이 트 배선(22, 24, 26, 27, 29)을 덮고 있다.The
게이트 절연막(30) 상부에는 게이트 전극(26)에 대응하여 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체 패턴(42)이 형성되어 있으며, 반도체 패턴(42)의 상부에는 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 등으로 이루어진 저항성 접촉 패턴(55, 56)이 각각 형성되어 있다.A
게이트 절연막(30) 위에는 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(22)에 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선(62), 데이터선(62)의 일단에 형성되어 데이터선(62)에 영상 신호를 전달하는 데이터 패드(64), 데이터선(62)에 연장되어 하나의 저항성 접촉층(55)에 접촉되어 있는 소스 전극(65) 및 소스 전극(65)에 대응하여 다른 하나의 저항성 접촉층(56)에 접촉되어 있는 드레인 전극(66)을 포함하는 데이터 배선(62, 64, 65, 66)이 형성되어 있다. On the
데이터 배선(62, 64, 65, 66)은 대면적 액정 표시 장치에 적용하기 위하여, 저저항 금속 물질로 형성되는 것이 유리하다. 또한, 데이터 배선(62, 64, 65, 66)도 게이트 배선(22, 24, 26)과 동일하게 단일층 구조로 형성되거나, 이중층 이상의 구조로 형성될 수 있는데, 단일층 구조로 형성되는 경우에는 크롬 또는 크롬 합금, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 또는, 은 또는 은 합금이 사용되며, 이중층 구조로 형성되는 경우에는 두 층 중 적어도 한 층은 저저항 금속 물질로 형성하는 것이 바람직하다.The data lines 62, 64, 65, and 66 are advantageously formed of a low resistance metal material in order to be applied to a large area liquid crystal display. In addition, the data lines 62, 64, 65, and 66 may also be formed in a single layer structure or in a double layer structure or the same as the gate lines 22, 24, and 26. Chromium or chromium alloys, molybdenum or molybdenum alloys, aluminum or aluminum alloys, or silver or silver alloys are used, and when formed in a double layer structure, at least one of the two layers is preferably formed of a low resistance metal material.
여기서, 게이트 전극(26), 반도체 패턴(42), 소스 전극(65) 및 드레인 전극(66)은 박막 트랜지스터(TFT)를 구성한다.
Here, the
데이터 배선(62, 64, 65, 66) 및 박막 트랜지스터(TFT) 상부에는 유기 물질로 이루어지되, 그의 상부가 요철 형상으로 패터닝된 보호막(70)이 형성되어 있다. A
보호막(70)에는 드레인 전극(66) 및 데이터 패드(64)를 각각 드러내는 제1 및 제2 접촉 구멍(72, 74)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(30)과 함께 게이트 패드(24)를 드러내는 제3 접촉 구멍(76)이 형성되어 있다. In the
보호막(70) 위에는 제1 접촉 구멍(72)을 통하여 드레인 전극(66)에 연결되되, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같이 반사 특성이 우수한 금속 물질로 이루어진 반사 전극(80)과 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진 투명 전극(90)이 적층되어 이루어진 이중층 구조의 화소 전극(P)이 형성되어 있다. 이 때, 반사 전극(80)은 이중층 구조의 하층에 위치하되, 화소 영역의 하부에서 투과창(H)을 가지도록 패터닝되어 있고, 투명 전극(90)은 이중층 구조의 상층에 위치하되, 화소 영역의 전체 면적을 자치하고 있어서, 반투과 반사형의 화소 전극(P)을 구현한다. 이 때, 화소 전극(P)은 보호막(70) 표면의 요철 형상에 따라 그의 표면이 요철 형상을 가지게 되어 반사 전극(80)의 반사 효율을 높일 수 있다. The
또한, 보호막(70) 위에는 제2 및 제3 접촉 구멍(74, 76)을 통하여 데이터 패드(64) 및 게이트 패드(24)를 덮되, 투명 도전 물질로 이루어진 보조 게이트 패드 및 보조 데이터 패드(94, 96)가 형성되어 있다. In addition, the
화소 전극(P)의 투명 전극(90) 위에는 적색, 녹색, 청색 중 하나의 색을 가지는 색 필터(100)가 형성되어 있고, 화소 전극(P) 간의 영역에는 즉, 데이터선(62) 및 게이트선(22)에 중첩하는 유기 흑색 유지로 이루어진 블랙 매트릭 스(BM)가 형성되어 있다. The
이와 같이, 블랙 매트릭스(BM)가 박막 트랜지스터 기판에 형성되기 때문에, 액정 표시 장치의 제작 공정 중 색 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판을 합착하는 과정에서 야기되는 얼라인 마진을 고려할 필요가 없어서 개구율을 높일 수가 있다. As such, since the black matrix BM is formed on the thin film transistor substrate, it is not necessary to consider the alignment margin caused in the process of bonding the color filter substrate and the thin film transistor substrate during the manufacturing process of the liquid crystal display device, thereby increasing the aperture ratio. have.
이러한 화소 전극(P)과 블랙 매트릭스(BM)를 유기 보호막(110)이 덮고 있다. The
상술한 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판에서, 유기 보호막(70)이 평탄하게 형성되고, 화소 전극(P)이 투명 전극(90)만으로 이루어져 있다면, 통상의 투과형 액정 표시 장치에 채용되는 기판이 된다. In the thin film transistor substrate according to the embodiment of the present invention described above, if the organic
또한, 화소 전극(P)이 투과창(H)이 없는 반사 전극(80)만으로 이루어져 있다면, 통상의 반사형 액정 표시 장치에 채용되는 기판이 된다. 이 경우, 보조 데이터 및 게이트 패드(94. 96)은 반사 전극(80) 형성용 물질로 형성될 수 있다. In addition, if the pixel electrode P consists only of the
그러면, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도 3a 내지 도 9 및 앞서의 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. Next, a method of manufacturing the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 9 and FIGS. 1 and 2.
우선, 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 절연 기판(10) 위에 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 크롬 또는 크롬 합금, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금, 티타늄 또는 티타늄 합금 혹은, 탄탈륨 또는 탄탈륨 합금으로 이루어진 금속층을 증착한 후, 이 금속층을 사진 식각 공정에 의하여 패터닝하여 게이트선(22), 게이트 패드(24), 게이트 전극(26)을 포함하는 게이트 배선(22, 24, 26)을 형성한다. First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a metal layer made of aluminum or an aluminum alloy, chromium or chromium alloy, molybdenum or molybdenum alloy, titanium or titanium alloy, or tantalum or tantalum alloy is deposited on the insulating
다음, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(30), 반도체층, 불순물이 도핑된 반도체층의 삼층막을 연속하여 적층한 후, 불순물이 도핑된 반도 체층 및 반도체층을 사진 식각 공정에 의하여 패터닝하여 게이트 전극(26)에 대응하는 저항성 접촉층 패턴(52) 및 반도체 패턴(42)을 형성한다. Next, as illustrated in FIGS. 4A and 4B, after the three-layer films of the
다음, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(30) 및 반도체 패턴(42) 위에 크롬 또는 크롬 합금, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금, 티타늄 또는 티타늄 합금, 탄탈륨 또는 탄탈륨 합금으로 이루어진 금속층을 증착한 후, 이 금속층을 사진 식각 공정에 의하여 패터닝하여 데이터선(62), 데이터 패드(64), 소스 전극(65) 및 드레인 전극(66)을 포함하는 데이터 배선(62, 64, 65, 66)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, a metal layer made of chromium or chromium alloy, molybdenum or molybdenum alloy, titanium or titanium alloy, tantalum or tantalum alloy is deposited on the
이어, 데이터 배선을 마스크로하여 저항성 접촉층 패턴(52)을 식각하여 소스 전극(65)에 접촉하는 저항성 접촉층(55)과 드레인 전극(65)에 접촉하는 저항성 접촉층(56)으로 분리한다. Subsequently, the ohmic
다음, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, BCB(bisbenzocyclobutene) 또는 PFCB(perfluorocyclobutene)와 같은 아크릴계 유기 물질로 이루어진 유기막을 도포한 후, 사진 식각 공정에 의하여 유기막을 패터닝하여 드레인 전극(66)을 드러내는 제1 접촉 구멍(72), 데이터 패드(64)을 드러내는 제2 접촉 구멍(74) 및 게이트 패드(24) 위의 게이트 절연막(30) 부분을 드러내는 구멍이 있고, 상부가 요철 형상으로 패터닝되는 유기 보호막(70)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, an organic film made of an acrylic organic material such as bisbenzocyclobutene (BCB) or perfluorocyclobutene (PFCB) is coated, and then the
이어, 유기 보호막(70)을 마스크로하여 게이트 패드(24) 위의 게이트 절연막(30) 부분을 식각하여, 게이트 패드(24)를 드러내는 제3 접촉 구멍(76)을 유기 보호막(70)과 게이트 절연막(30)에 형성한다. Subsequently, a portion of the
상술한 바와 같은 유기 보호막(70)을 형성하기 위하여, 도포된 유기막에 두 번의 노광 공정을 연속 진행하는데, 제1 노광 공정을 통하여 제1 접촉 구멍(72), 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(64)를 드러내는 제2 빛 제3 접촉 구멍(74, 76)을 정의하도록 선택 노광하고, 제2 노광 공정을 통하여 유기막의 상부가 요철 형상으로 패터닝되게 하는 통상의 엠보싱(embossing) 노광을 유기막 전체에 진행한다. 이후, 상술한 바와 같이, 두 번의 노광 공정을 연속적으로 진행한 유기막을 현상하면, 도면에 도시한 바와 같은 패턴을 가지는 유기 보호막(70)을 형성할 수 있다.In order to form the
다음, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 유기 보호막(70)이 형성된 결과의 기판 위에 반사 특성이 우수한 금속 물질 예를 들어, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 증착한 후, 사진 식각하여 제1 접촉 구멍(72)을 통하여 드레인 전극(66)에 연결되되, 화소 영역의 하부에 투과창(H)이 있는 반사 전극(80)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, a metal material having excellent reflection characteristics, for example, aluminum or an aluminum alloy is deposited on the resulting substrate on which the organic
이어, 반사 전극(80) 및 유기 보호막(70) 위에 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전 물질을 증착한 후, 사진 식각하여 투명 전극(90)을 형성한다. 이 때, 제2 및 제3 접촉 구멍(74, 76)을 통하여 데이터 패드 및 게이트 패드(64, 24)에 연결되는 보조 데이터 패드 및 보조 게이트 패드(94, 96)를 함께 형성한다. Subsequently, a transparent conductive material such as ITO or IZO is deposited on the
본 발명의 실시예에서 투명 전극(90)은 그의 하부에 접촉하고 있는 반사 전극(80)과 함께 이충층 구조의 화소 전극(P)을 이룬다.In the embodiment of the present invention, the
여기서, 반사 전극(80)을 투과창(H)이 없는 상태로 형성하고, 투명 전극(90)을 형성하지 않음으로써, 화소 전극(P)을 반사 전극(80)만으로하여 형성할 수 있다. 이 경우, 보조 데이터 및 게이트 패드(94. 96)는 반사 전극(80) 형성용 물질로 형성한다.
In this case, the
또한, 반사 전극(80)을 형성하지 않고 투명 전극(90)만을 형성함으로써, 화소 전극(P)을 투명 전극(90)만으로 형성할 수 있다. In addition, by forming only the
이어, 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 흑색 유기 물질을 기판 전면에 도포한 후, 선택 노광 및 현상하여, 게이트선(22) 및 데이터선(62)에 중첩하는 블랙 매트릭스(BM)를 형성한다. 이 때, 블랙 매트릭스(BM)는 게이트선(22) 및 데이터선(62)에서 빛이 반사되는 것을 막는 차광 기능을 역할 이외에 소정의 높이 이상을 형성할 경우, 스페이서의 기능을 한다. Subsequently, as shown in FIGS. 8A and 8B, after the black organic material is coated on the entire surface of the substrate, the black matrix BM overlapping the
다음, 도 9에 도시한 바와 같이, 전착 공정에 의하여 투명 전극(90) 위에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색 필터(100)를 화소셀 별로 순차 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 9, the
전착 공정은 기판 위에 도전층을 증착한 후 패터닝하여 이 도전막 위에 전기 적으로 착색층을 형성하는 기술을 사용한다. 구체적으로는, 전하를 가지고 있는 가용성 수지에 안료를 분산한 전착 용액에서 전착용 극판과 대향 전극과의 사이에 전압을 인가하여 전착용 극판에 소정 두께의 착색층을 형성함으로써 색 필터를 형성한다. The electrodeposition process uses a technique of depositing a conductive layer on a substrate and then patterning to form an electrically colored layer on the conductive film. Specifically, a color filter is formed by forming a colored layer having a predetermined thickness on the electrode plate for electrodeposition by applying a voltage between the electrode plate for electrodeposition and the counter electrode in the electrodeposition solution in which the pigment is dispersed in a charge-soluble resin.
본 발명에서는 전착용 극판이라 할 수 있는 투명 전극(90)이 형성된 기판을 안료, 계면활성제, 전도성 고분자 등이 분산 혼합된 용액 속에 침수시킨 후, 투명 전극(90)을 애노드로 사용하고, 투명 전극(90)에 대향되는 대향 전극(도시하지 않음)을 캐쏘드로 사용하여, 적색, 녹색, 청색의 세가지 안료 중 하나, 예를 들어, 적색 안료를 안료를 투명 전극(90) 위에 착색시킴으로써, 적색의 색 필터를 제작한다. 이어, 마찬가지 방법으로 녹색 및 청색의 안료를 다른 투명 전극 위에 착색시 킴으로써, 녹색 및 청색의 색 필터를 순차적으로 제작한다.In the present invention, after the substrate on which the
이 때, 블랙 매트릭스(BM)는 투명 전극(90) 간의 영역에 형성되어 있어서, 전착 공정 중 안료가 투명 전극(90) 이외의 영역에 착색되는 것을 방지하는 방지막의 기능을 한다. At this time, the black matrix BM is formed in the region between the
본 발명에서는 투명 전극(90)에 소정의 전압을 인가하기 위하여, 게이트 배선과 데이터 배선을 이용한다. 즉, 기판 위의 모든 게이트선(22)에 게이트 패드(24)를 통하여 게이트 온 전압을 인가하여 모든 박막 트랜지스터를 온 상태로 만든 후, 특정의 색을 색 필터가 형성될 화소셀이 연결되어 있는 데이터선(62)에 데이터 패드(64)를 통하여 전착용 전압을 인가한다. 전착용 전압은 데이터선(62), 소스 전극(65) 및 드레인 전극(66)을 지나 화소 전극(P)의 반사 전극(80) 및 투명 전극(90)에 인가된다. 동시에 대향 전극(도시하지 않음)에 또 다른 전압을 걸어서 전착 용액 중에서 투명 전극과 대향 전극과의 전압 차이에 의하여 전착 용액의 안료를 투명 전극(90) 위에 소정 두께로 착색시킴으로써 색 필터를 제작한다. In the present invention, a gate wiring and a data wiring are used to apply a predetermined voltage to the
이와 같은 색 필터 제작 공정은 투명 전극 위에 전착 기술에 의하여 안료를 착색시키면 되므로, 색 필터용 유기막을 도포한 후, 마스크를 이용하여 선택 노광 및 현상하여 색 필터를 제작하는 통상의 공정에 비하여, 공정 단순화에 있어서, 유리하다. Such a color filter manufacturing step is required to color the pigment on the transparent electrode by an electrodeposition technique, so that after applying the organic film for color filters, selective exposure and development using a mask to produce a color filter, the process For simplicity, it is advantageous.
이어, 투명 전극(90) 위에 형성된 색 필터(100)의 안료를 지지해주는 유기막(110)을 얇게 도포하여, 도 2에 보인 바와 같은 단면 구조를 가지는 박막 트랜지스터 기판을 제작한다. Subsequently, a thin film of the
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 별도의 패턴을 형성하거나 추가의 공정을 진행하지 않고서 화소 전극을 이용한 전착 기술에 의하여 색 필터를 형성하므로, 제조 공정을 단순화할 수 있다.
As described above, in the present invention, the color filter is formed by the electrodeposition technique using the pixel electrode without forming a separate pattern or performing an additional process, thereby simplifying the manufacturing process.
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