KR101101087B1 - 표시 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치 및 그의 제조 방법에서, 표시 장치는 제1 기판 상에 위치하는 제1 절연층, 제1 절연층 상에 위치하는 하부 전극, 하부 전극의 상면 및 측면을 둘러싸도록 형성된 유전체층 및 유전체층 상에 위치하는 상부 전극을 포함한다. 화소 영역의 절연층이 광 투과율이 높은 실리콘 산화물로 형성되기 때문에 광 투과율 저하가 최소화되며, 유전율이 높은 실리콘 질화물을 유전체로 사용하기 때문에 캐패시터의 크기 감소를 통해 개구율을 증가시킬 수 있다.
절연층, 광 투과율, 개구율, 캐패시터, 유전체, 실리콘 질화막

Description

표시 장치 및 그의 제조 방법 {DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 문자나 화상 등의 이미지를 구현할 수 있는 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
액정(liquid crystal)의 전기-광학적 특성을 이용하는 액정 표시 장치 및 유기전계발광 다이오드(organic light emitting diode)의 자체 발광 특성을 이용하는 유기전계발광 표시 장치와 같은 표시 장치는 수동 매트릭스(passive matrix) 방식과 능동 매트릭스(active matrix) 방식으로 구분된다. 박막 트랜지스터(thin film transistor)를 포함하는 능동 매트릭스 방식은 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하기 때문에 수동 매트릭스 방식에 비해 많이 사용되고 있다.
능동 매트릭스 방식의 액정 표시 장치(TFT-LCD)는 두 개의 기판 사이에 액정이 주입된 표시 패널, 표시 패널의 배면에 위치되며 광원으로 이용되는 백 라이트(back light) 및 표시 패널을 구동시키기 위한 구동부(Drive IC)를 포함한다. 백 라이트로부터 제공되는 광이 표시 패널로 입사되고, 구동부로부터 제공되는 신호에 따라 배향된 액정에 의해 광이 변조되어 외부로 출사됨으로써 문자나 화상이 표시된다.
또한, 능동 매트릭스 방식의 유기전계발광 표시 장치(AMOLED)는 유기전계발광 다이오드가 형성된 표시 패널 및 표시 패널을 구동시키기 위한 구동부를 포함한다. 구동부로부터 제공되는 신호에 따라 유기전계발광 다이오드에서 방출된 광이 외부로 출사됨으로써 문자나 화상이 표시된다.
따라서 액정 표시 장치 및 유기전계발광 표시 장치와 같은 표시 장치는 표시 패널에서의 광 투과율이 휘도에 많은 영향을 미친다.
능동 매트릭스 방식의 표시 장치는 박막 트랜지스터를 포함한다. 그러므로 제조 과정에서 광이 투과되는 화소 영역의 기판에 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등의 절연층들이 적층 구조로 형성되기 때문에 절연층에 의해 광의 투과율 및 산포도가 저하되는 문제점이 있다. 예를 들어, 실리콘 질화막은 유전율이 높기 때문에 절연층으로 사용할 경우 두껍게 형성해야 하는데, 이 경우 실리콘 질화막의 낮은 투과율로 인해 광의 투과율 및 산포도가 저하되어 휘도가 감소된다.
최근 들어 사용자의 요구에 따라 표시 패널의 크기는 감소되고 해상도는 증가하는 추세이다. 표시 패널의 크기가 감소하면 광이 투과되는 화소 영역의 크기(개구율)도 감소하기 때문에 일정 수준 이상의 휘도를 확보하기 위해서는 캐패시터의 크기 감소가 불가피하다. 일정 수준 이상의 정전용량을 확보하면서 캐패시터의 크기를 감소시키기 위해서는 유전체의 두께를 감소시켜야 하는데, 이 경우 수율이 감소되고 박막 트랜지스터의 전기적 특성 및 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 절연층에 의한 광 투과율 저하를 방지할 수 있는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들은 상기 표시 장치를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들은 상기 제조 방법과 다른 상기 표시 장치를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 표시 장치는 제1 기판 상에 위치하는 제1 절연층, 제1 절연층 상에 위치하는 하부 전극, 하부 전극의 상면 및 측면을 둘러싸도록 형성된 유전체층 및 유전체층 상에 위치하는 상부 전극을 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 표시 장치를 제조하기 위하여 우선 기판 상에 제1 절연층을 형성한다. 이어서 제1 절연층 상에 하부 전극을 형성한다. 제1 절연층 상에 하부 전극을 도포하는 제2 절연층을 형성한다. 제2 절연층 상에 도전층을 형성한다. 그 후, 도전층 상에 하부 전극의 측부 외곽보다 바깥쪽에 위치하는 측부 외곽을 갖는 식각 마스크를 형성한다. 식각 마스크를 사용하여 제1 절연층이 노출될 때까지 도전층 및 제2 절연층에 식각 공정을 수행하여 도전층 및 제2 절연층을 각각 상부 전극 및 유전체층으로 변화시킨다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 표시 장치를 제조하기 위하여 우선 기판 상에 제1 절연층을 형성한다. 제1 절연층 상에 하부 전극을 형성한다. 제1 절연층 상에 하부 전극을 도포하는 제2 절연층을 형성한다. 제2 절연층 상에 하부 전극과 중첩하는 상부 전극을 형성한다. 제2 절연층 상에 상부 전극의 측벽 및 상면을 덮고, 하부 전극의 측부 외곽보다 바깥쪽에 위치하는 측부 외곽을 갖는 식각 마스크를 형성 한다. 식각 마스크를 사용하여 제1 절연층이 노출될 때까지 제2 절연층에 식각 공정을 수행하여 제2 절연층을 유전체층으로 변화시킨다.
본 발명의 실시예들에 따르면 유전율이 높은 실리콘 질화막을 캐패시터의 유전체로 사용함으로써 일정 수준 이상의 정전용량을 확보하며 캐패시터의 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면 광이 투과되는 화소 영역에는 실리콘 질화막이 형성되지 않기 때문에 실리콘 질화막에 의한 광 투과율 저하가 방지될 수 있다. 따라서 캐패시터의 크기 감소에 의해 개구율이 확보되고, 광 투과율 저하가 방지됨으로써 표시 장치의 휘도 및 화질이 향상될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 표시 장치 및 그의 제조 방법의 실시예들을 설명한다. 여기서 i) 첨부된 도면들에 도시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수, 동작 등은 개략적인 것으로 다소 변경될 수 있다. ii) 도면은 관찰자의 시선으로 도시되기 때문에 도면을 설명하는 방향이나 위치는 관찰자의 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다. iii) 도면 번호가 다르더라도 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다. iv) '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. v) 단수로 설명되는 경우 다수로도 해석될 수 있다. vi) 수치, 형상, 크기의 비교, 위치 관계 등이 '약', '실질적' 등으로 설명되지 않아도 통상의 오차 범위가 포함되도록 해석된다. vii) '~후', '~전', '이어서', '그리고', '여기서', '후속하여' 등의 용어가 사용되더라도 시간적 위치를 한정하는 의미로 사용되지는 않는다. viii) '제1', '제2' 등의 용어는 단순히 구분의 편의를 위해 선택적, 교환적 또는 반복적으로 사용되며 한정적 의미로 해석되지 않는다. ix) '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우 '바로'가 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 개재될 수도 있다. x)부분들이 '~또는'으로 연결되는 경우 부분들 단독 뿐만 아니라 조합도 포함되게 해석되나 '~또는 ~중 하나'로 연결되는 경우 부분들 단독으로만 해석된다. xi) '비교예'는 단순히 비교를 위해 사용된 것으로서 반드시 종래 기술을 의미하는 것은 아니며 본 발명의 보호범위에 속하는 기술과 같이 종래에 알려지지 않은 기술일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 사시도로서, 화상을 표시하는 표시 패널(1000)을 중심으로 개략적으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 표시 패널(1000)은 서로 대향하도록 배치된 두 개의 기판(110 및 210)과, 두 개의 기판(110 및 210) 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다.
기판(110)에는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 게이트 라인(140) 및 데이터 라인(150)에 의해 화소(P1)가 정의된다. 게이트 라인(140) 및 데이터 라인(150)이 교차되는 부분의 기판(110)에는 각 화소(P1)로 공급되는 신호를 제어하는 박막 트랜지스터(T1) 및 박막 트랜지스터(T)와 연결된 화소 전극(130)이 형성된다. 박막 트랜지스터(T1)에는 신호를 유지시키기 위한 캐패시터(도시안됨)가 연결된다.
기판(210)에는 컬러 필터(220) 및 공통 전극(230)이 형성된다. 그리고 기판(110 및 210)의 배면에는 편광판(160 및 240)이 각각 형성되며, 편광판(160)의 하부에는 광원으로서 백 라이트(도시안됨)가 배치된다.
또한, 표시 패널(1000)에는 화소(P1)를 구동시키기 위한 구동부(LCD Drive IC; 도시안됨)가 실장된다. 구동부는 외부로부터 제공되는 전기적 신호를 주사 신호 및 데이터 신호로 변환하여 게이트 라인(140)과 데이터 라인(150)으로 공급한다.
도 2는 도 1의 기판(110)을 보다 상세하게 설명하기 위한 단면도로서, 박막 트랜지스터(T1)와 연결되는 캐패시터(C1)를 함께 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 박막 트랜지스터(T1) 및 캐패시터(C1)는 기판(110) 상에 형성되며, 기판(110)에는 버퍼층(112)이 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터(T1)는 기판(110) 상에 형성되며 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역을 포함하는 반도체층(114), 반도체층(114)을 포함하는 기판(110) 상에 형성된 제1 절연층(116), 채널 영역의 제1 절연층(116) 상에 형성된 게이트 전극(118a), 게이트 전극(118a)을 포함하는 제1 절연층(116) 상에 형성된 제3 절연층(124) 그리고 제1 절연층(116) 및 제3 절연층(124)에 형성된 콘택홀을 통해 소스 및 드레인 영역의 반도체층(114)과 연결된 소스 및 드레인 전극(126a)을 포함한다.
캐패시터(C1)는 제1 절연층(116) 상에 박막 트랜지스터(T1)와 이격되도록 형성되며, 제1 절연층(116) 상에 형성된 하부 전극(118b), 하부 전극(118b) 상에 형성된 유전체층(120a) 및 유전체층(120a) 상에 형성된 상부 전극(122a)을 포함한다. 유전체층(120a)은 실리콘 질화물을 포함하며, 하부 전극(118b)의 상부면 및 측면을 둘러싸도록 형성된다.
소스 및 드레인 전극(126a)을 포함하는 제3 절연층(124) 상에는 제4 절연층(128)이 형성되고, 제4 절연층(128) 상에는 비아홀을 통해 소스 또는 드레인 전극(126a)과 연결되는 화소 전극(130)이 형성된다.
상기와 같이 구성된 기판(110) 상부에는 화소 전극(130)과 대향하도록 공통 전극(230)이 형성된 기판(210)이 배치되고, 기판(110)과 기판(210) 사이의 밀봉된 공간에는 액정층(300)이 주입된다.
상기 표시 장치는 캐패시터(C1)의 유전체층(120a)이 실리콘 질화물로 형성된다. 실리콘 질화물(유전율: 약 7.4)은 실리콘 산화물(유전율: 약 3.9)보다 유전율이 높기 때문에 얇은 두께로도 원하는 수준의 정전용량을 확보할 수 있다. 또한, 제1 절연층(116) 및 제3 절연층(124)은 실리콘 산화물로 형성되고, 제4 절연층(128)은 유기물로 형성되기 때문에 광이 투과되는 화소 영역에는 실리콘 질화막이 형성되지 않는다. 따라서 캐패시터(C1)의 크기 감소를 통해 일정 크기의 개구율을 확보할 수 있고, 광이 투과되는 화소 영역이 실리콘 질화물을 포함하지 않기 때문에 광의 투과율 및 산포도 저하가 방지될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 표시 장치의 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도 및 단면도로서, 화상을 표시하는 표시 패널(2000)을 중심으로 개략적으로 설명한다.
도 3a를 참조하면, 기판(410)은 화소 영역(440)과, 화소 영역(440) 주변의 비화소 영역(450)으로 정의된다. 화소 영역(440)의 기판(410)에는 주사 라인(442) 및 데이터 라인(444) 사이에 매트릭스 방식으로 연결된 다수의 화소(P2)가 형성된다. 비화소 영역(450)의 기판(410)에는 화소 영역(440)의 주사 라인(442) 및 데이터 라인(444)으로부터 연장된 주사 라인(442) 및 데이터 라인(444), 화소(500)의 동작을 위한 전원공급 라인(도시안됨) 그리고 패드(446)를 통해 외부로부터 제공되는 신호를 처리하여 주사 라인(442) 및 데이터 라인(444)으로 공급하는 주사 구동부(460) 및 데이터 구동부(470)가 형성된다.
화소(P2)는 유기전계발광 다이오드, 유기전계발광 다이오드의 동작을 제어하기 위한 박막 트랜지스터 및 신호를 유지시키기 위한 캐패시터를 포함한다.
도 3b를 참조하면, 상기와 같이 구성된 기판(410) 상부에는 화소 영역(440)을 밀봉시키기 위한 봉지 기판(600)이 배치되며, 밀봉재(700)에 의해 봉지 기판(600)이 기판(410)에 합착되어 표시 패널(2000)이 완성된다.
도 4는 도 3a의 기판(410)을 보다 상세하게 설명하기 위한 단면도로서, 화소(P2)를 구성하는 유기전계발광 다이오드(D), 박막 트랜지스터(T2) 및 캐패시터(C2)를 도시한다.
도 3a 및 도 4를 참조하면, 유기전계발광 다이오드(D), 박막 트랜지스터(T2) 및 캐패시터(C2)는 기판(410) 상에 형성되며, 기판(410)에는 버퍼층(412)이 형성될 수 있다.
먼저, 박막 트랜지스터(T2)는 기판(410) 상에 형성되며 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역을 포함하는 반도체층(414), 반도체층(414)을 포함하는 기판(410) 상에 형성된 제1 절연층(416), 채널 영역의 제1 절연층(416) 상에 형성된 게이트 전극(418a), 게이트 전극(418a)을 포함하는 제1 절연층(416) 상에 형성된 제2 절연층(424) 그리고 제1 절연층(416) 및 제2 절연층(424)에 형성된 콘택홀을 통해 소스 및 드레인 영역의 반도체층(414)과 연결된 소스 및 드레인 전극(426a)을 포함한다.
캐패시터(C2)는 제1 절연층(416) 상에 형성된 하부 전극(418b), 하부 전극(418b)을 둘러싸도록 실리콘 질화물로 형성된 유전체층(420a) 및 유전체층(420a) 상에 형성된 상부 전극(422a)을 포함한다.
소스 및 드레인 전극(426a)을 포함하는 제2 절연층(424) 상에는 제3 절연층(428)이 형성되고, 제3 절연층(428) 상에는 비아홀을 통해 소스 또는 드레인 전극(426a)과 연결되는 화소 전극(430)이 형성된다.
유기전계발광 다이오드(D)는 화소 전극(430), 화소 전극(430) 상에 형성되며 발광 영역의 화소 전극(430)이 노출되도록 개구부가 형성된 화소 정의막(432), 발광 영역의 화소 전극(430) 상에 형성된 유기 발광층(434) 및 유기 발광층(434) 상에 형성된 캐소드 전극(436)을 포함한다.
상기와 같이 구성된 표시 장치는 캐패시터(C2)의 유전체층(420a)이 실리콘 질화물로 형성된다. 실리콘 질화물(유전율: 약 7.4)은 실리콘 산화물(유전율: 약 3.9)보다 유전율이 높기 때문에 얇은 두께로도 원하는 수준의 정전용량을 확보할 수 있다. 또한, 제1 절연층(416) 및 제2 절연층(424)은 실리콘 산화물로 형성되고, 제3 절연층(428)은 유기물로 형성되기 때문에 광이 투과되는 화소 영역에는 실리콘 질화막이 형성되지 않는다. 따라서 캐패시터(C2)의 크기 감소를 통해 일정 크기의 개구율을 확보할 수 있고, 광이 투과되는 화소 영역이 실리콘 질화물을 포함하지 않기 때문에 광의 투과율 및 산포도 저하가 방지될 수 있다.
그러면 상기와 같이 구성된 표시 장치의 제조 과정을 통해 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도로서, 도 2의 표시 장치를 예를 들어 설명한다.
도 5a를 참조하면, 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 기판(110)을 준비한다. 먼저, 기판(110) 상에 불순물의 확산이 방지되도록 버퍼층(112)을 형성하고, 버퍼층(112) 상에 박막 트랜지스터(T1)의 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 영역을 제공하는 반도체층(114)을 형성한다.
도 5b를 참조하면, 반도체층(114)을 포함하는 버퍼층(112) 상에 제1 절연층(116)을 형성한다. 제1 절연층(116) 상에 도전층을 형성한 후 패터닝하여 채널 영역 상부의 제1 절연층(116) 상에는 게이트 전극(118a)을 형성하고, 게이트 전극(118a) 일 측부의 제1 절연층(116) 상에는 캐패시터(C1)의 하부 전극(118b)을 형성한다.
도 5c를 참조하면, 게이트 전극(118a) 및 하부 전극(118b)을 포함하는 제1 절연층(116) 상에 제2 절연층(120) 및 금속 등의 도전성 물질을 포함하는 도전층(122)을 순차적으로 형성한다. 여기서 제2 절연층(120)은 제1 절연층(116)에 대하여 식각 선택비(etching selectivity)를 갖는 물질을 포함한다. 식각 선택비라 함은 소정의 식각에 대하여 식각률의 차이가 나는 것을 의미한다.
예를 들어, 제1 절연층(116)은 실리콘 산화물을 포함하는 경우, 제2 절연층(120)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
도전층(122) 상에 식각 마스크(123)를 형성한다. 여기서 식각 마스크(123)의 측부 외곽(12)은 하부 전극(118b)의 측부 외곽(11)보다 바깥에 위치한다. 여기서 식각 마스크(123)은 감광성 물질을 포함할 수 있다.
도 5d를 참조하면, 식각 마스크(123)를 이용한 식각 공정을 수행하여 도전층(122) 및 제2 절연층(120)을 순차적으로 식각하여 도전층(122) 및 제2 절연층(120)을 각각 상부 전극(122a) 및 유전체층(120a)으로 변화시킨다.
따라서, 하부 전극(118b), 유전체층(120a) 및 상부 전극(122a)으로 이루어지는 캐패시터(C1)가 형성된다. 잔류된 식각 마스크(123)은 애싱 또는 스트리핑 공정을 통해 제거한다.
상술한 바와 같이, 식각 마스크(123)의 측부 외곽(12)이 하부 전극(118b)의 측부 외곽(11)보다 바깥에 위치하기 때문에 유전체층(120a)은 하부 전극(118b)의 측면 및 상면을 둘러싸도록 형성된다.
여기서 식각 공정은 전면 식각(etch-back) 공정일 수 있다. 상술한 바와 같 이, 제2 절연층(120)에 대하여 제1 절연층(116)이 식각 선택비를 갖는다. 전면 식각 공정을 제2 절연층(120)이 충분히 식각될 때까지 진행할 수 있다. 이는 식각 공정에서 제1 절연층(116)이 노출되면 식각 저지막(etch stopper)의 역할을 하기 때문이다. 또한, 식각 공정은 이방성 식각 공정일 수 있다. 따라서 하부 전극(118b)의 측면은 수직 프로파일을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 도 5e에 도시된 바와 같이, 제2 절연층(120) 상에 하부 전극(118b)과 중첩하는 상부 전극(122a)을 형성한다. 이어서 제2 절연층(120) 상에 상부 전극(122a)의 측벽 및 상면을 덮고, 하부 전극의 측부 외곽보다 바깥쪽에 위치하는 측부 외곽을 갖는 식각 마스크(223)를 형성한다. 이어서, 식각 마스크(223)를 사용하여 제1 절연층(116)이 노출될 때까지 제2 절연층(120)에 식각 공정을 수행하여 제2 절연층(120)을 유전체층(120a)로 변화시킬 수 있다.
이 경우도 마찬가지로, 제1 절연층(116)은 제2 절연층(120)에 대하여 식각 선택비를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(116) 및 제2 절연층(120)은 각각 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
그리고 상기 식각 공정은 전면 식각 공정일 수 있다. 또한, 상기 식각 공정은 이방성 식각 공정일 수 있다. 그리고 식각 마스크(223)는 감광성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 경우에 따라 상부 전극(122a)의 측부 외곽은 하부 전극(118b)의 측부 외곽보다 바깥쪽에 위치할 수 있으나 식각 마스크(223)가 하부 전극의 측부 외곽보다 바깥쪽에 위치하는 측부 외곽을 갖는 경우라면 그러하지 않아도 무방하다.
도 5f를 참조하면, 전체 상부면에 제3 절연층(124)을 형성한다. 제3 절연층(124) 및 제1 절연층(116)을 패터닝하여 소스 및 드레인 영역의 반도체층(114)과 상부 전극(122a)의 일부가 노출되도록 콘택홀을 형성한다. 제3 절연층(124) 상에 상기 콘택홀을 통해 소스 및 드레인 영역의 반도체층(114)과 연결되는 소스 및 드레인 전극(126a) 그리고 상부 전극(122a)과 연결되는 배선(126b)을 형성한다.
도 5g를 참조하면, 전체 상부면에 제4 절연층(128)을 형성한 후 패터닝하여 소스 또는 드레인 전극(126a)이 노출되도록 비아홀을 형성한다. 제4 절연층(128) 상에 상기 비아홀을 통해 소스 또는 드레인 전극(126a)과 연결되는 화소 전극(130)을 형성한다. 화소 전극(130)은 ITO 및 IZO와 같은 투명 전극물질로 형성한다.
도 1을 참조하면, 기판(110) 상에 공통 전극(230)이 형성된 기판(210)을 배치하고, 스페이서(도시안됨)에 의해 기판(110)과 기판(210)이 소정 간격 이격되도록 한 상태에서 밀봉재(도시안됨)로 기판(110)과 기판(210)을 접합한다. 그리고 기판(110)과 기판(210) 사이의 공간에 액정층(300)을 주입하여 표시 패널(1000)을 완성한다.
표시 패널(1000)을 구비하는 표시 장치는 기판(110)의 배면에 설치된 백 라이트로부터 광이 화소 영역의 액정층(300)으로 입사되고, 구동부로부터 화소 전극(130) 및 공통 전극(230)으로 인가되는 전압에 따라 배향된 액정에 의해 광이 변조된 후 기판(210)을 통해 외부로 출사됨으로써 문자나 화상을 표시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도로서, 도 4의 구조를 예를 들어 설명한다.
도 6a를 참조하면, 도 5a 내지 도 5e와 동일한 제조 공정을 통해 박막 트랜지스터(T2) 및 캐패시터(C2)를 형성한다. 그리고 박막 트랜지스터(T2) 및 캐패시터(C2)를 포함하는 상부에 제3 절연층(428)을 형성한 후 패터닝하여 소스 또는 드레인 전극(426a)이 노출되도록 비아홀을 형성한다. 제3 절연층(428) 상에 상기 비아홀을 통해 소스 또는 드레인 전극(426a)과 연결되는 화소 전극(430)을 형성한다. 화소 전극(430)은 ITO 및 IZO와 같은 투명 전극물질로 형성한다.
도 6b를 참조하면, 화소 전극(430)을 포함하는 제3 절연층(428) 상에 화소 정의막(432)을 형성하고, 발광 영역의 화소 전극(430)이 노출되도록 화소 정의막(432)을 패터닝한다. 노출된 화소 전극(430) 상에 유기 발광층(434)을 형성하고, 유기 발광층(434)을 포함하는 화소 정의막(432) 상에 캐소드 전극(436)을 형성한다.
도 3b를 참조하면, 상기와 같이 구성된 기판(410) 상부에 봉지 기판(600)을 배치하고, 밀봉재(700)에 의해 기판(410) 및 봉지 기판(600)이 서로 합착되도록 밀봉하여 표시 패널(2000)을 완성한다.
상기 표시 패널(2000)을 구비하는 표시 장치는 화소 전극(430) 및 캐소드 전극(436)에 소정의 전압이 인가되면 화소 전극(430)을 통해 주입되는 정공과 캐소드 전극(436)을 통해 주입되는 전자가 유기 발광층(434)에서 재결합하게 되고, 이 과정에서 발생되는 에너지 차이에 의해 유기 발광층(434)으로부터 방출된 광이 기판(410)을 통해 외부로 출사됨으로써 문자나 화상을 표시한다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 화소 영역의 절연층이 비교적 광 투 과율이 높은 실리콘 산화물 및 유기물로만 형성되며, 광 투과율이 낮은 실리콘 질화물을 포함하지 않는다.
도 7a는 실리콘 산화막의 광 투과율을 도시한 그래프이고, 도 7b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 광 투과율을 도시한 그래프이다. 광 투과율이 거의 저하되지 않음을 알 수 있다.
도 8a는 실리콘 질화막의 광 투과율을 도시한 그래프이고, 도 8b는 종래 표시 장치의 광 투과율을 도시한 그래프이다. 도 8a는 도 7a와 비교하여 약 8.6% 정도의 광 투과율 저하를 나타내며, 절연층이 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막의 적층 구조로 이루어진 경우 즉, 실리콘 질화막을 포함하는 종래의 표시 장치는 광 투과율 및 산포도 저하가 발생됨을 알 수 있다(도 8b 참조). 산포도 저하는 광의 파동(oscillation)을 통해 알 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 종래에 비해 약 7% 정도 향상된 광 투과율을 가지며, 캐패시터의 크기 감소를 통해 개구율을 약 45% 정도 증가시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만 실시예들은 단순한 "예"들로서 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 사시도.
도 2 및 도 1의 기판을 상세하게 설명하기 위한 단면도.
도 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 평면도.
도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 단면도.
도 4는 도 3a의 기판을 상세하게 설명하기 위한 단면도.
도 5a 내지도 5g는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들.
도 6a 내지도 6b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들.
도 7a는 실리콘 산화막의 광 투과율을 도시한 그래프.
도 7b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 광 투과율을 도시한 그래프.
도 8a는 실리콘 질화막의 광 투과율을 도시한 그래프.
도 8b는 종래 표시 장치의 광 투과율을 도시한 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110, 210, 410: 기판 112, 412: 버퍼층
114, 414: 반도체층 116, 416: 제1 절연층
118: 도전층 118a, 418a: 게이트 전극
118b, 418b: 하부 전극 120: 제2 절연층
120a, 420a: 유전체층 122: 도전층
122a, 422a: 상부 전극 123, 223: 식각 마스크
124, 424: 제3 절연층 126a, 426: 소스 및 드레인 전극
126b: 배선 128, 428: 제4 절연층
130, 430: 화소 전극 140: 게이트 라인
150: 데이터 라인 160, 240: 편광판
220: 컬러 필터 230: 공통 전극
300: 액정층 432: 화소 정의막
434: 유기 발광층 436: 캐소드 전극
440: 화소 영역 442: 주사 라인
444: 데이터 라인 446: 패드부
450: 비화소 영역 460: 주사 구동부
470: 데이터 구동부 600: 봉지 기판
700: 밀봉재 1000, 2000: 표시 패널

Claims (21)

  1. 제1 기판 상에 위치하는 제1 절연층;
    상기 제1 절연층 상에 위치하는 하부 전극;
    상기 하부 전극의 상면 및 측면을 둘러싸도록 형성된 유전체층; 및
    상기 유전체층 상에 위치하는 상부 전극을 포함하며,
    상기 상부 전극의 측부 외곽은 상기 하부 전극의 측부 외곽의 바깥에 위치하고, 상기 유전체층의 측면은 상기 상부 전극의 측부와 일치되도록 수직 프로파일을 갖는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 절연층은 상기 유전체층에 대하여 식각 선택비를 갖는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 절연층은 실리콘 산화물을 포함하고, 상기 유전체층은 실리콘 질화물을 포함하는 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 트랜지스터는:
    상기 제1 기판과 상기 제1 절연층 사이에 위치하며 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역을 포함하는 반도체층;
    상기 제1 절연층 상에 상기 채널 영역과 중첩하도록 위치하는 게이트 전극;
    상기 제1 절연층 상에 상기 게이트 전극 및 상기 하부 전극을 도포하도록 형성되는 제2 절연층; 및
    상기 제2 절연층을 관통하여 상기 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결되는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 소스 전극 또는 드레인 전극은 상기 상부 전극과 연결되고,
    상기 제2 절연층 상에 형성된 제3 절연층;
    상기 제3 절연층에 형성된 비아홀을 통해 상기 소스 또는 드레인 전극과 연결된 화소 전극;
    상기 제1 기판과 대향하도록 배치된 제2 기판;
    상기 제2 기판 상에 형성된 공통 전극; 및
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 주입된 액정층을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 화소 전극 상에 형성되며, 발광 영역의 상기 화소 전극이 노출되도록 개구부가 형성된 화소 정의막;
    상기 발광 영역의 상기 화소 전극 상에 형성된 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층 상에 형성된 캐소드 전극을 더 포함하고,
    상기 화소 전극은 애노드 전극으로 사용되는 표시 장치.
  9. 기판 상에 제1 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제1 절연층 상에 하부 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 절연층 상에 상기 하부 전극을 도포하는 제2 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제2 절연층 상에 도전층을 형성하는 단계;
    상기 도전층 상에 상기 하부 전극의 측부 외곽보다 바깥쪽에 위치하는 측부 외곽을 갖는 식각 마스크를 형성하는 단계; 및
    상기 식각 마스크를 사용하여 상기 제1 절연층이 노출될 때까지 상기 도전층 및 상기 제2 절연층에 식각 공정을 수행하여 상기 도전층 및 상기 제2 절연층을 각각 상부 전극 및 유전체층으로 변화시키되, 상기 유전체층의 측면은 상기 상부 전극의 측부와 일치되도록 수직 프로파일을 갖도록 하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 절연층은 상기 제2 절연층에 대하여 식각 선택비를 갖는 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 절연층은 실리콘 산화물을 포함하고, 상기 제2 절연층은 실리콘 질화물을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 식각 공정은 전면 식각 공정인 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 식각 공정은 이방성 식각 공정인 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 식각 마스크는 감광성 물질을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
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