KR101984898B1 - 마스크리스 노광 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법 및 그 표시 장치 - Google Patents

마스크리스 노광 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법 및 그 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마스크리스 노광 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법 및 그 표시 장치로서, 더 구체적으로 얼룩이 시인되지 않도록 할 수 있는 마스크리스 노광 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법 및 그 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 패턴의 패턴 정보에 따라 노광 빔을 조사하는 제1 노광 헤드를 기판 위에 스캐닝 방향으로 스캐닝하며 노광하여 상기 기판 위에 제1 노광 영역을 형성하는 단계, 상기 제1 패턴의 패턴 정보에 따라 노광 빔을 조사하는 제2 노광 헤드를 상기 기판 위에 상기 스캐닝 방향으로 스캐닝하며 노광하여 상기 기판 위에 상기 제1 노광 영역과 이웃하는 제2 노광 영역을 형성하는 단계, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역 사이의 노광 경계 영역은 상기 스캐닝 방향을 따라 연장되고, 상기 노광 경계 영역은 차광 영역과 중첩한다.

Description

마스크리스 노광 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법 및 그 표시 장치{METHOD OF FABRICATING DISPLAY DEVICE USING MASKLESS EXPOSURE APPARATUS AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 마스크리스 노광 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법 및 그 표시 장치로서, 더 구체적으로 얼룩이 시인되지 않도록 할 수 있는 마스크리스 노광 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법 및 그 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 평판 표시 장치를 구성하는 표시판의 신호선, 전극 등의 여러 패턴 형성 방법으로 사진 식각 공정이 광범위하게 사용되고 있다. 사진 식각 공정에 의하면, 먼저 기판 위에 패턴할 재료 및 그 위의 감광막을 도포하고, 패턴에 상응하는 전사 패턴이 형성된 포토마스크를 사용하여 감광막을 선택적으로 노광을 한다. 다음 선택적 노광에 의해 화학적 성질이 달라진 감광막 부분 또는 그 이외의 부분을 선택적으로 제거하여 감광막 패턴을 형성한다. 다음 감광막 패턴을 식각 마스크로 하여 패턴할 재료를 식각하여 패턴을 형성한다.
사진 식각 공정에서 사용되는 포토마스크는 그 비용이 높고 관리가 어려워 표시 장치의 제조 공정을 복잡하게 하고 제조 비용을 높인다.
따라서 최근에는 포토마스크를 사용하지 않는 마스크리스 노광 장치가 사용되고 있다. 마스크리스 노광 장치의 한 예로 디지털 노광 장치가 있다. 디지털 노광 장치는 광 모듈레이터(light modulator)를 이용하여 포토마스크 없이 기판의 움직임과 동기화하여 디지털 패턴 정보를 기판 위에 전사시킨다. 광 모듈레이터의 대표적인 예로서 디엠디(digital micro-mirror device, DMD)가 있다. 디엠디는 복수의 마이크로미러를 가진다. 마이크로미러는 패턴 정보에 따라 입사된 광의 일부를 소정 각도로 보내고 그 외의 광은 다른 각도로 보냄으로써 패턴 정보에 대응하는 영역에 노광 빔이 조사되도록 한다.
패턴을 형성할 기판이 대형인 경우 마스크리스 노광 장치는 각각 광 모듈레이터를 포함하는 복수 개의 노광 헤드를 포함할 수 있다. 또한 노광 헤드에 대해 기판을 이동시켜 노광 빔을 기판 위에서 스캐닝할 수 있으며, 하나의 기판에 대해 복수 회의 노광 스캐닝이 진행될 수 있다. 이때 이웃한 노광 영역이 중첩하는 영역 또는 이웃한 노광 영역의 경계에서의 패턴이 노광 영역이 중첩하지 않는 영역에서의 패턴과 동일함 품질을 가져야 이상적이나 실제 노광 빔의 크기, 위치, 그리고 빛의 세기가 일정하지 않기 때문에 노광 영역이 중첩하는 영역 또는 이웃한 노광 영역의 경계에서의 패턴이 노광 영역이 중첩하지 않는 영역에서의 패턴과 다른 품질을 가질 수 있다. 이러한 패턴의 품질 차이는 표시 장치의 경우 외부에서 얼룩으로 시인될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이웃한 마스크리스 노광 장치를 이용한 노광 방법에서 이웃한 노광 영역이 중첩하는 영역 또는 이웃한 노광 영역의 경계에서의 얼룩이 시인되지 않도록 하는 노광 방법, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법 및 그 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 패턴의 패턴 정보에 따라 노광 빔을 조사하는 제1 노광 헤드를 기판 위에 스캐닝 방향으로 스캐닝하며 노광하여 상기 기판 위에 제1 노광 영역을 형성하는 단계, 상기 제1 패턴의 패턴 정보에 따라 노광 빔을 조사하는 제2 노광 헤드를 상기 기판 위에 상기 스캐닝 방향으로 스캐닝하며 노광하여 상기 기판 위에 상기 제1 노광 영역과 이웃하는 제2 노광 영역을 형성하는 단계, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역 사이의 노광 경계 영역은 상기 스캐닝 방향을 따라 연장되고, 상기 노광 경계 영역은 차광 영역과 중첩한다.
상기 제1 노광 헤드와 상기 제2 노광 헤드는 상기 기판 위를 동시에 스캐닝할 수 있다.
상기 제1 노광 헤드와 상기 제2 노광 헤드는 상기 기판 위를 서로 다른 시간에 스캐닝할 수 있다.
상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역은 서로 다른 스캐닝 노광 영역에 포함될 수 있다.
상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 가장자리 경계가 서로 실질적으로 일치하여 하나의 경계선을 이루고, 상기 노광 경계 영역은 상기 경계선을 포함할 수 있다.
상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역은 서로 이격되어 이격 영역을 형성하고, 상기 노광 경계 영역은 상기 이격 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역은 서로 중첩하여 중첩 영역을 형성하고, 상기 노광 경계 영역은 상기 중첩 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 노광 헤드 및 상기 제2 노광 헤드 중 적어도 하나는 광을 제공하는 광 유닛으로부터 광을 전달받아 상기 기판 위에 조사하는 디엠디 유닛을 포함하고, 상기 디엠디 유닛은 상기 광을 선택적으로 반사하는 디엠디를 포함할 수 있다.
상기 디엠디는 경사각이 각각 조절될 수 있는 복수의 마이크로미러를 포함할 수 있다.
상기 차광 영역의 폭은 상기 노광 경계 영역이 폭 이상일 수 있다.
상기 차광 영역은 차광 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 방향을 따라 연장된 경계선을 기준으로 나뉘는 제1 영역 및 제2 영역에 각각 위치하는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 경계선을 따라 형성된 불균일 패턴 영역을 포함하는 제1 패턴, 그리고 상기 불균일 패턴 영역과 중첩하는 차광 영역을 포함하고, 상기 불균일 패턴 영역의 패턴 품질은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 중 적어도 하나의 패턴 품질과 다르다.
상기 제1 부분의 폭과 상기 제2 부분의 폭이 서로 다를 수 있다.
상기 불균일 패턴 영역은 상기 제1 부분의 폭 및 상기 제2 부분의 폭 중 적어도 하나와 다른 폭을 가지는 노치를 포함할 수 있다.
상기 경계선을 기준으로 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 어긋나 있을 수 있다.
상기 제1 방향에 수직인 방향으로 뻗는 부분을 포함하는 제2 패턴을 더 포함하고, 상기 제1 방향에 평행인 방향으로 뻗는 부분을 포함하는 제3 패턴을 더 포함하고, 상기 제2 패턴의 상기 제1 방향에 수직인 방향으로 뻗는 부분은 상기 제3 패턴의 상기 제1 방향에 평행인 방향으로 뻗는 부분보다 더 울퉁불퉁할 수 있다.
상기 차광 영역의 폭은 상기 불균일 패턴 영역의 폭 이상일 수 있다.
상기 차광 영역은 차광 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 마스크리스 노광 장치를 이용하여 제조한 표시 장치에서 얼룩이 시인되지 않도록 하여 표시 품질을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치의 광학 시스템을 개략적으로 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치의 디엠디의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 기판을 노광하는 방법을 도시한 개략적인 단면도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 스캐닝하며 기판을 노광하는 방법을 도시한 평면도이고,
도 6 내지 도 8은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 노광하는 방법을 도시한 도면이고,
도 9 내지 도 11은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 노광하여 제조한 패턴을 보여주는 사진이고,
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 표시 장치용 기판을 노광하는 방법을 도시한 평면도이고,
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 노광하는 방법을 도시한 도면이고,
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 노광하여 제조한 표시 장치의 한 화소에 대한 배치도이고,
도 15는 도 14의 표시 장치의 XV-XV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치의 광학 시스템을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치의 디엠디의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치(1000)는 스테이지(1100) 및 적어도 하나의 노광 헤드(1200)를 포함한다.
스테이지(1100)는 노광 대상물인 기판(110)을 탑재하여 지지한다. 스테이지(1100)는 평판 형상인 베이스(1600) 상에 위치할 수 있다. 베이스(1600)는 예를 들어 4개의 베이스 지지 유닛(1700)에 의해 지지될 수 있다.
기판(110) 위에는 노광 대상인 감광막이 도포되어 있을 수 있다.
베이스(1600)와 스테이지(1100) 사이에는 스테이지(1100)의 이동 방향(Y 방향이라 함)을 따라 연장된 적어도 2개의 Y 방향 구동 가이드(1500)가 위치할 수 있다. Y방향 구동 가이드(1500) 위에는 Y방향 구동 가이드(1500)를 따라 움직이는 Y 방향 구동 스테이지(1400)가 설치될 수 있다. Y방향 구동 가이드(1500) 위에는 기판(110)이 틀어져서 탑재되었을 경우 베이스(1600) 평면 상에서 기판(110)을 회전 구동하여 기판(110)의 틀어진 상태를 보정하기 위한 θ 방향 구동 스테이지(1300)가 설치될 수 있다. Θ 방향 구동 스테이지(1300) 위에 스테이지(1100)가 위치할 수 있다.
노광 헤드(1200)는 베이스(1600)의 위쪽에 위치한다. 노광 헤드(1200)는 스테이지(1100) 위에 탑재된 기판(110) 위에 빛을 선택적으로 조사한다. 노광 헤드(1200)는 노광 헤드 고정 블록(1800)에 고정될 수 있다. 노광 헤드 고정 블록(1800)의 양측은 베이스(1600)의 양측에 고정될 수 있다. 노광 장치가 복수의 노광 헤드(1200)를 포함하는 경우 노광 헤드(1200)는 서로 엇갈려 위치하는 2개 이상의 열로 배열되어 기판(110)의 전면을 스캐닝하며 노광할 수 있다. 그러나 노광 헤드(1200)의 열의 개수 및 배열 방식은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 노광 헤드(1200)는 노광을 위한 광을 제공하는 광 유닛(1210)과 광 유닛(1210)으로부터 광을 전달받아 기판(110) 위에 광을 조사하는 디엠디 유닛(1220)을 포함한다.
광 유닛(1210)은 광을 제공하는 광원(1211)을 포함한다. 광원(1211)의 예로서 레이저 다이오드가 사용될 수 있다. 광원(1211)에서 출사된 광은 플라이 아이렌즈(fly-eye lens)(1212) 등의 렌즈를 통과하여 고르게 분포될 수 있다. 플라이 아이렌즈(1212) 대신 로드 렌즈(rod lens) 또는 할로우 렌즈(hollow lens)이 사용될 수도 있다.
플라이 아이렌즈(1212)를 통과한 광은 안내 미러(1213)에 의해 반사되어 경로가 바뀔 수 있다. 안내 미러(1213)에 의해 반사된 광은 디엠디 유닛(1220)으로 전달될 수 있다.
디엠디 유닛(1220)은 광 유닛(1210)으로부터 전달받은 광을 기판(110) 위에 선택적으로 조사할 수 있다. 디엠디 유닛(1220)은 포토마스크 없이 기판(110)의 움직임과 동기화하여 디지털 패턴 정보를 기판(110) 위에 전사시키는 광 모듈레이터(light modulator)를 포함한다. 디엠디 유닛(1220)은 광 모듈레이터의 한 예로서 광을 선택적으로 반사하여 기판(110) 위로 보내는 디엠디(digital micro-mirror device, DMD)(1222)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 디엠디(1222)는 복수의 단위 미러를 포함한다. 단위 미러의 각도는 패턴 정보에 따라 조절될 수 있으며 각각의 단위 미러의 각도를 변화시켜 각각의 단위 미러에서 반사되는 광이 출사되는 방향을 조절한다. 예를 들어, 디엠디(1222)는 정적 램(static RAM) 셀(22a) 상에 복수의 마이크로미러(22b)가 격자 형상으로 배열되어 있는 미러 디바이스일 수 있다. 하나의 디엠디(1222)가 포함하는 마이크로미러(22b)는 예를 들어 1920×1080의 행렬을 이룰 수 있다. 마이크로미러(22b)의 표면에는 알루미늄 등의 고반사율 재료가 증착되어 있을 수 있다.
패턴 정보가 디엠디(1222)의 셀(22a)에 기록되면 기록된 패턴 정보에 따라 마이크로미러(22b)의 경사각이 결정된다. 예를 들어 마이크로미러(22b)는 기판(110)의 면에 대하여 a도 또는 -a도로 경사질 수 있다. a도는 예를 들어 대략 12도일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 마이크로미러(22b)가 a도로 경사진 경우를 마이크로미러(22b)의 온 상태라 하고, 마이크로미러(22b)가 -a도로 경사진 경우를 마이크로미러(22b)의 오프 상태라 할 수 있다. 또는 그 반대로 설정될 수도 있다. 마이크로미러(22b)가 온 상태일 때 디엠디 유닛(1220)으로 입사된 빛은 기판(110) 위로 조사될 수 있고 마이크로미러(22b)가 오프 상태일 때 디엠디 유닛(1220)으로 입사된 빛은 기판(110) 위로 조사되지 않을 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 광 유닛(1210)으로부터 전달된 광은 디엠디 유닛(1220)에 구비된 안내 미러(1221)에 의해 반사되어 디엠디(1222)로 전달되고, 디엠디(1222)는 앞에서 설명한 바와 같이 각각의 단위 미러를 통해 입력된 패턴 정보대로 광을 선택적으로 반사할 수 있다.
디엠디(1222)에서 반사된 광은 디엠디(1222)의 하부에 구비된 프로젝션 렌즈(projection lens)(1223) 등의 렌즈를 통과하면서 광의 크기가 축소 또는 확대될 수 있다. 프로젝션 렌즈(1223)를 통과한 광은 기판(110) 위에 조사된다.
디엠디 유닛(1220)은 패턴 정보 전송부(1230)에 접속되어 있을 수 있다. 패턴 정보 전송부(1230)는 기판(110) 위에 형성하고자 하는 패턴의 형상에 대한 정보를 디엠디(1222)에 전송하고, 디엠디(1222)는 패턴 정보 전송부(1230)로부터 입력된 패턴 정보에 대응하여 광을 반사함으로써 기판(110) 위에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.
노광 헤드(1200)는 디엠디(1222)의 위치를 조정하는 디엠디 조정 장치(1240)를 더 포함할 수도 있다.
그러면 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 4 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치를 이용하여 노광하는 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 기판을 노광하는 방법을 도시한 개략적인 단면도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 스캐닝하며 기판을 노광하는 방법을 도시한 평면도이고, 도 6 내지 도 8은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 노광하는 방법을 도시한 도면이다.
먼저, 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치의 스테이지(1100) 상에 기판(110)을 탑재한다. 기판(110)은 예를 들어 표시 장치용 대면적 모기판일 수 있다. 기판(110) 위에는 패턴을 형성하기 위한 박막 및 노광 대상인 감광막이 도포되어 있을 수 있다.
다음, 탑재된 기판(110)을 정렬한다.
다음, Y 방향 구동 가이드(1500)를 따라 스테이지(1100)를 전진 및 후진하여 스캐닝 방향인 Y축 방향으로 이동시켜 스테이지(1100) 상에 탑재된 기판(110)을 이동시키며 기판(110) 위를 노광한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치는 앞에서 설명한 바와 같이 디엠디(1222) 자체의 면적이 넓지 않으므로 표시 장치의 모기판과 같이 큰 기판(110) 위를 노광해야 하는 경우 노광 장치가 복수의 노광 헤드(1200)를 포함할 수 있다.
이 경우 이웃하는 노광 헤드(1200)의 노광 영역(SA), 즉 이웃하는 노광 헤드(1200)가 포함하는 이웃하는 디엠디(1222)에 대응하는 노광 영역(SA) 사이의 경계 영역을 노광 경계 영역(STL)이라 한다. 노광 경계 영역(STL)은 스캐닝 방향(Y)을 따라 연장될 수 있다.
또한 노광 헤드(1200)에 대해 스테이지(1100)를 이동시켜 기판(110)의 일측부터 다른 일측까지 스캐닝하며 노광을 진행하는데, 기판(110)이 대형인 경우 복수 회의 스캐닝으로 기판(110) 전체를 노광할 수 있다. 도 5를 참조하면, 한 번의 스캐닝에 의해 노광된 영역을 스캐닝 노광 영역(MSA1, MSA2, ···)이라 한다. 각 스캐닝 노광 영역(MSA1, MSA2, ···)은 적어도 하나의 노광 영역(SA)을 포함하므로 이웃한 스캐닝 노광 영역(MSA1, MSA2, ···)의 경계에도 노광 경계 영역(STL)이 위치한다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 이웃하는 노광 헤드(1200)의 두 노광 영역(SA), 또는 이웃하는 스캐닝 노광 영역(MSA1, MSA2, ···)의 경계 부근에서 이웃하는 두 노광 영역(SA)을 제1 노광 영역(SAa) 및 제2 노광 영역(SAb)이라 한다. 또한 제1 노광 영역(SAa)을 조사하는 노광 헤드(1200)의 디엠디(1222)를 제1 디엠디(1222a)라 하고, 제2 노광 영역(SAb)를 조사하는 노광 헤드(1200)의 디엠디(1222)를 제2 디엠디(1222b)라 한다.
먼저 도 6을 참조하면, 노광 경계 영역(STL)은 제1 노광 영역(SAa) 및 제2 노광 영역(SAb)의 가장자리 경계가 일치할 때 그 경계선일 수 있다. 즉, 제1 노광 영역(SAa) 및 제2 노광 영역(SAb)의 중첩 영역이 대략 0이면서 제1 노광 영역(SAa) 및 제2 노광 영역(SAb) 사이의 거리가 대략 0일 수 있다. 이때 제1 디엠디(1222a)가 포함하는 마이크로미러(22b)의 전부가 패턴 정보에 따라 동작할 수 있고, 제2 디엠디(1222b)가 포함하는 마이크로미러(22b)의 전부도 패턴 정보에 따라 동작할 수 있다.
도 7을 참조하면, 노광 경계 영역(STL)은 도 4에 도시한 바와 같이 제1 노광 영역(SAa) 및 제2 노광 영역(SAb)의 중첩 영역을 포함할 수 있다. 노광 경계 영역(STL)의 폭(W2)은 제1 노광 영역(SAa) 및 제2 노광 영역(SAb)의 중첩 영역의 폭에 의해 결정된다. 제1 노광 영역(SAa)에 대응하는 제1 디엠디(1222a)가 포함하는 마이크로미러(22b) 및 제2 노광 영역(SAb)에 대응하는 제2 디엠디(1222b)가 포함하는 마이크로미러(22b)의 온/오프 상태는 패턴 정보에 따라 동작할 수도 있고 모두 오프 상태에 있을 수도 있다.
도 8을 참조하면, 노광 경계 영역(STL)은 제1 노광 영역(SAa)과 제2 노광 영역(SAb)이 서로 이격되어 있을 때 그 이격된 영역일 수 있다. 이때 노광 경계 영역(STL)의 폭(W2)은 0보다 크다. 노광 경계 영역(STL)에 대응하는 제1 디엠디(1222a)가 포함하는 마이크로미러(22b) 및 제2 디엠디(1222b)가 포함하는 마이크로미러(22b) 모두는 패턴 정보에 따라 동작할 수도 있다.
이와 같은 노광 경계 영역(STL)에 대응하는 노광 영역에서 형성된 패턴이 노광 경계 영역(STL) 이외의 곳에 대응하는 노광 영역에서 형성된 패턴과 동일한 품질을 갖기 위해서는 이웃한 노광 헤드(1200)의 디엠디(1222)의 마이크로미러(22b)에서 각각 반사된 노광 빔의 위치, 크기, 그리고 세기를 비롯해 이웃한 노광 헤드(1200) 간의 위치가 정확히 조절될 수 있어야 하나 실제 이웃한 노광 헤드(1200)에서 조사되는 빛의 품질이 정확히 동일하거나 일정하지 않고 이웃한 노광 헤드(1200) 간의 위치를 정확히 조절하는 것은 용이하지 않다. 따라서 노광 경계 영역(STL)에 대응하는 노광 영역에서 형성된 패턴의 품질은 노광 경계 영역(STL) 이외의 노광 영역에서 형성된 패턴의 품질과 다를 수 있다.
또한 노광 경계 영역(STL) 기준으로 이웃하는 노광 영역(SA)에 대응하여 제조된 패턴의 품질 차이는 노광 경계 영역(STL)에서 그 차이가 확연히 드러날 수 있다.
이러한 노광 경계 영역(STL)에서 생길 수 있는 패턴 품질 차이에 대해 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
도 9 내지 도 11은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 노광하여 제조한 패턴을 보여주는 사진이다.
먼저, 이웃하는 노광 헤드(1200)의 두 노광 영역(SA), 또는 이웃하는 스캐닝 노광 영역(MSA1, MSA2, ···)의 경계 부근에서 이웃하는 두 노광 영역(SA)을 제1 노광 영역(SAa) 및 제2 노광 영역(SAb)이라 한다.
도 9 내지 도 11에서 노광 헤드(1200)의 스캐닝 방향은 가로 방향이다.
도 9를 참조하면, 제1 노광 영역(SAa)에서 제조된 패턴의 폭(D1)과 제2 노광 영역(SAb)에서 제조된 패턴의 폭(D2)은 노광 경계 영역(STL)을 중심으로 서로 다를 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 노광 장치로 제조된 패턴이 신호 배선(170)일 때 제1 노광 영역(SAa)과 제2 노광 영역(SAb)의 경계, 즉 노광 경계 영역(STL)을 따라 신호 배선(170)의 폭의 불균일한 부분(노치라 함)이 생길 수 있다. 노치에서 신호 배선(170)이 폭은 제1 노광 영역(SAa)에서의 신호 배선(170)의 폭 및 제2 노광 영역(SAb)에서의 신호 배선(170)의 폭 중 적어도 하나와 다를 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 노광 장치로 제조된 패턴이 신호 배선(170)일 때 제1 노광 영역(SAa)과 제2 노광 영역(SAb)의 신호 배선(170)이 노광 경계 영역(STL)을 기준으로 서로 정렬되지 않고 어긋나 있을 수 있다.
이와 같이 노광 경계 영역(STL)에 대응하는 노광 영역에서 형성된 패턴의 품질이 노광 경계 영역(STL) 이외의 노광 영역에서 형성된 패턴의 품질과 다르거나 구분되면 기판(110)이 표시 장치의 기판으로 사용되는 경우 노광 경계 영역(STL)에 대응하는 얼룩이 시인될 수 있다. 이러한 얼룩을 스티치 얼룩이라 한다. 또한 노광 경계 영역(STL) 이외의 노광 영역에서 형성된 패턴의 품질과 다르거나 구분되는 패턴의 부분, 즉 노광 경계 영역(STL)에 대응하는 노광 영역에서 형성된 패턴의 부분을 불균일 패턴 영역이라 한다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치를 이용한 노광 방법을 이용하여 스티치 얼룩이 시인되는 것을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법에 대해 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 표시 장치용 기판을 노광하는 방법을 도시한 평면도이고, 도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 노광하는 방법을 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 단위인 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 화소(PX)는 빛이 투과되지 않는 차광 영역(BM)의 개구부에 의해 정의될 수 있다. 차광 영역(BM)은 빛을 투과시키지 않는 신호선 등의 불투명한 박막에 의해 형성될 수도 있고, 별도의 차광 부재(도시하지 않음)에 의해 형성될 수도 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치를 이용해 표시 장치가 구비하는 기판(110) 위에 박막 패턴을 형성할 때, 노광 경계 영역(STL)이 차광 영역(BM)과 중첩할 수 있도록 노광을 진행한다. 노광 경계 영역(STL)의 폭(W2)은 차광 영역(BM)의 폭(W1)보다 작을 수 있다. 따라서 제조된 표시 장치에서 스티치 얼룩으로 시인될 수 있었던 부분이 차광 영역(BM)으로 가려지므로 스티치 얼룩이 실제 시인되지 않는다. 즉, 노광 경계 영역(STL)에 대응하여 형성될 수 있는 불균일한 패턴의 품질이 차광 영역(BM)에 의해 가려져 관찰자에 의해 시인되지 않으므로 스티치 얼룩 또한 시인되지 않는다. 또한 이웃한 노광 영역(SA)의 패턴간 품질 차이가 확연히 드러나는 것도 방지할 수 있다.
도 13을 참조하면, 앞에서 설명한 도 7에 도시한 바와 같이 이웃한 제1 노광 영역(SAa) 및 제2 노광 영역(SAb)가 중첩할 때 노광 경계 영역(STL)이 차광 영역(BM)과 중첩하여 차광 영역(BM)에 의해 가려지게 하기 위해 노광 경계 영역(STL)의 위치를 조절할 필요가 있다. 이 경우 제1 노광 영역(SAa) 및 제2 노광 영역(SAb)을 노광하는 노광 헤드(1200)가 포함하는 디엠디(1222)의 마이크로미러(22b)의 온/오프를 조절함으로써 노광 영역(SA)을 조절하여 노광 경계 영역(STL)의 좌우 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어 디엠디(1222)의 복수의 마이크로미러(22b) 중 왼쪽 또는 오른쪽 가장자리 부분에 위치하는 적어도 하나의 마이크로미러(22b)를 오프 상태가 되게 하여 노광 헤드(1200)에 대응하는 노광 영역(SA)의 좌우 가장자리 위치를 조절할 수 있다.
그러면 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 14 및 도 15를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치를 이용한 노광 방법을 이용하여 제조한 표시 장치 및 그 제조 방법에 대해 설명한다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치로 노광하여 제조한 표시 장치의 한 화소에 대한 배치도이고, 도 15는 도 14의 표시 장치의 XV-XV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치를 예로 든다. 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저 하부 표시판(100)에 대해 설명하면, 기판(110) 위에 게이트 전극(gate electrode)(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 게이트 신호를 전달한다.
게이트선(121) 위에는 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질, 다결정 규소 또는 산화물 반도체 등으로 만들질 수 있는 복수의 반도체(154)가 형성되어 있다.
반도체(154) 위에는 복수 쌍의 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(163, 165)가 형성되어 있다. 섬형 저항성 접촉 부재(163, 165)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다. 데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 게이트선(121)과 교차한다. 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 소스 전극(source electrode)(173)을 포함한다. 드레인 전극(175)은 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주한다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Q)를 이룬다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어질 수 있는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)에는 드레인 전극(175)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(185)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 연결되어 있으며 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 화소 전극(191)은 하나의 화소(PX)에 적어도 하나씩 형성될 수 있다.
다음, 상부 표시판(200)에 대하여 설명하면, 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220) 및 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 이웃하는 화소(PX) 사이의 빛샘을 방지할 수 있다. 차광 부재(220)는 게이트선(121) 또는 데이터선(171)을 따라 뻗는 직선 부분과 박막 트랜지스터(Q)를 가리는 면형 부분을 포함할 수 있다. 차광 부재(220)의 개구부에는 대부분 색필터(230)가 위치하며 화소(PX)의 투과 영역을 정의한다. 차광 부재(220)는 앞에서 설명한 차광 영역(BM)을 형성할 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있을 수 있고, 덮개막(250) 위에는 화소 전극(191)과 마주하는 대향 전극(270)이 기판 전면에 형성되어 있을 수 있다.
색필터(230), 차광 부재(220), 그리고 대향 전극(270) 중 적어도 하나는 하부 표시판(100)에 위치할 수도 있다.
액정층(3)은 액정 분자(31)를 포함하고 유전율 이방성을 가질 수 있다.
두 표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(11, 21)이 도포되어 있다.
두 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(12, 22)가 부착되어 있을 수 있다.
그러면 이러한 표시 장치의 하부 표시판(100)의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 기판(110) 위에 금속 등의 도전성 물질을 적층한 후 패터닝하여 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121)을 형성한다.
다음, 게이트선(121) 위에 게이트 절연막(140)을 적층한 후 그 위에 수소화 비정질, 다결정 규소 또는 산화물 반도체 등을 적층한 후 패터닝하여 복수의 반도체(154)를 형성한다.
다음, 반도체(154) 위에 금속 등의 도전성 물질을 적층하고 패터닝하여 소스 전극(173)을 포함하는 복수의 데이터선(171)과 복수의 드레인 전극(175)을 형성한다. 이때 반도체(154)와 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에는 섬형 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성될 수 있다.
다음, 데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에 절연물을 적층하여 보호막(180)을 형성한다. 보호막(180)은 패터닝되어 드레인 전극(175)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(185)을 가질 수 있다.
다음, 보호막(180) 위에 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속을 적층한 후 패터닝하여 복수의 화소 전극(191)을 형성한다.
이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 제조 과정은 한 번 이상의 패터닝 과정을 포함하며, 패터닝은 앞에서 설명한 바와 같은 마스크리스 노광 장치를 이용한 노광 방법을 이용할 수 있다. 도 14는 데이터선(171)의 연장 방향에 대략 수직인 방향으로 노광 헤드(1200)의 스캐닝이 이루어지는 예를 도시한다.
도 14에 도시한 바와 같이 이웃하는 노광 영역의 경계인 노광 경계 영역(STL)이 차광 부재(220)와 중첩하도록 노광 헤드(1200)의 노광 영역(SA)을 조절할 수 있다. 따라서 노광 경계 영역(STL)을 따라 발생될 수 있는 스티치 얼룩이 차광 부재(220)에 의한 차광 영역에 의해 가려지므로 외부에서 스티치 얼룩이 시인되지 않는다.
한편, 도 14에 도시한 바와 같이 노광 헤드(1200)의 스캐닝 방향(Y)에 대략 수직인 방향을 뻗는 패턴, 예를 들어 게이트선(121)을 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치를 이용해 노광하여 패터닝하는 경우 게이트선(121)의 가장자리 변에 울퉁불퉁한(rough) 부분이 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
3: 액정층 11, 21: 배향막
12, 22: 편광자 22a: 셀
22b: 마이크로미러 31: 액정 분자
100: 하부 표시판 110, 210: 기판
121: 게이트선 124: 게이트 전극
140: 게이트 절연막 154: 반도체
163, 165: 저항성 접촉 부재 170: 신호 배선
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 180: 보호막
185: 접촉 구멍 191: 화소 전극
200: 상부 표시판 220: 차광 부재
230: 색필터 250: 덮개막
270: 대향 전극 1000: 노광 장치
1100: 스테이지 1200: 노광 헤드
1210: 광 유닛 1211: 광원
1212: 플라이 아이렌즈 1213: 안내 미러
1220: 디엠디 유닛 1222, 1222a, 1222b: 디엠디
1223: 프로젝션 렌즈 1230: 패턴 정보 전송부
1240: 디엠디 조정 장치 1300: θ 방향 구동 스테이지
1400: Y 방향 구동 스테이지 1500: Y 방향 구동 가이드
1600: 베이스 1700: 베이스 지지 유닛
1800: 노광 헤드 고정 블록 BM: 차광 영역
SA, SAa, SAb: 노광 영역 STL: 노광 경계 영역

Claims (18)

  1. 제1 패턴의 패턴 정보에 따라 노광 빔을 조사하는 제1 노광 헤드를 기판 위에 스캐닝 방향으로 스캐닝하며 노광하여 상기 기판 위에 제1 노광 영역을 형성하는 단계,
    상기 제1 패턴의 패턴 정보에 따라 노광 빔을 조사하는 제2 노광 헤드를 상기 기판 위에 상기 스캐닝 방향으로 스캐닝하며 노광하여 상기 기판 위에 상기 제1 노광 영역과 이웃하는 제2 노광 영역을 형성하는 단계,
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역 사이의 노광 경계 영역은 상기 스캐닝 방향을 따라 연장되고,
    상기 노광 경계 영역은 차광 영역과 중첩하는
    표시 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 노광 헤드와 상기 제2 노광 헤드는 상기 기판 위를 동시에 스캐닝하는 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 노광 헤드와 상기 제2 노광 헤드는 상기 기판 위를 서로 다른 시간에 스캐닝하는 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역은 서로 다른 스캐닝 노광 영역에 포함되는 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 노광 영역의 가장자리 경계와 상기 제2 노광 영역의 가장자리 경계가 서로 일치하여 하나의 경계선을 이루고,
    상기 노광 경계 영역은 상기 경계선을 포함하는
    표시 장치의 제조 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역은 서로 이격되어 이격 영역을 형성하고,
    상기 노광 경계 영역은 상기 이격 영역을 포함하는
    표시 장치의 제조 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역은 서로 중첩하여 중첩 영역을 형성하고,
    상기 노광 경계 영역은 상기 중첩 영역을 포함하는
    표시 장치의 제조 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 제1 노광 헤드 및 상기 제2 노광 헤드 중 적어도 하나는 광을 제공하는 광 유닛으로부터 광을 전달받아 상기 기판 위에 조사하는 디엠디 유닛을 포함하고,
    상기 디엠디 유닛은 상기 광을 선택적으로 반사하는 디엠디를 포함하는
    표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 디엠디는 경사각이 각각 조절될 수 있는 복수의 마이크로미러를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제1항에서,
    상기 차광 영역의 폭은 상기 노광 경계 영역이 폭 이상인 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제1항에서,
    상기 차광 영역은 차광 부재를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제1 방향을 따라 연장된 경계선을 기준으로 나뉘는 제1 영역 및 제2 영역에 각각 위치하는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 경계선을 따라 형성된 불균일 패턴 영역을 포함하는 제1 패턴, 그리고
    상기 불균일 패턴 영역과 중첩하는 차광 영역을 포함하고,
    상기 불균일 패턴 영역의 패턴 품질은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 중 적어도 하나의 패턴 품질과 다른
    표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 부분의 폭과 상기 제2 부분의 폭이 서로 다른 표시 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 불균일 패턴 영역은 상기 제1 부분의 폭 및 상기 제2 부분의 폭 중 적어도 하나와 다른 폭을 가지는 노치를 포함하는 표시 장치.
  15. 제12항에서,
    상기 경계선을 기준으로 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 어긋나 있는 표시 장치.
  16. 제12항에서,
    상기 제1 방향에 수직인 방향으로 뻗는 부분을 포함하는 제2 패턴을 더 포함하고,
    상기 제1 방향에 평행인 방향으로 뻗는 부분을 포함하는 제3 패턴을 더 포함하고,
    상기 제2 패턴의 상기 제1 방향에 수직인 방향으로 뻗는 부분의 가장자리 변은 울퉁불퉁한
    표시 장치.
  17. 제12항에서,
    상기 차광 영역의 폭은 상기 불균일 패턴 영역의 폭 이상인 표시 장치.
  18. 제12항에서,
    상기 차광 영역은 차광 부재를 포함하는 표시 장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102274834B1 (ko) * 2014-09-12 2021-07-09 삼성디스플레이 주식회사 마스크리스 노광 장치, 마스크리스 노광 방법 및 이에 의해 제조되는 표시 기판
KR102331566B1 (ko) 2014-12-31 2021-11-26 삼성디스플레이 주식회사 발광 표시 장치
CN107407890A (zh) * 2015-03-20 2017-11-28 应用材料公司 激光二极管的故障检测
KR102542626B1 (ko) * 2016-01-05 2023-06-15 삼성전자주식회사 전자 빔 노광 방법
KR20170105247A (ko) 2016-03-09 2017-09-19 삼성전자주식회사 마스크리스 노광 장치 및 이를 이용한 누적 광량의 측정 방법
CN108062005B (zh) * 2016-11-07 2020-12-25 俞庆平 一种直写式丝网制版系统的拼接改善方法
US10678150B1 (en) * 2018-11-15 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Dynamic generation of layout adaptive packaging

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110267594A1 (en) 2010-04-29 2011-11-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Maskless exposure apparatus and stitching exposure method using the same
US20120188477A1 (en) 2008-01-29 2012-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6312134B1 (en) 1996-07-25 2001-11-06 Anvik Corporation Seamless, maskless lithography system using spatial light modulator
SE9800665D0 (sv) 1998-03-02 1998-03-02 Micronic Laser Systems Ab Improved method for projection printing using a micromirror SLM
US6238852B1 (en) 1999-01-04 2001-05-29 Anvik Corporation Maskless lithography system and method with doubled throughput
KR100827874B1 (ko) 2000-05-22 2008-05-07 가부시키가이샤 니콘 노광 장치, 노광 장치의 제조 방법, 노광 방법, 마이크로 장치의 제조 방법, 및 디바이스의 제조 방법
KR100679516B1 (ko) 2000-08-02 2007-02-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
KR100929672B1 (ko) 2003-03-13 2009-12-03 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 표시판의 제조 방법
KR100968566B1 (ko) 2003-07-24 2010-07-08 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 이에 포함된 표시판의 제조 방법
US7023526B2 (en) 2003-09-30 2006-04-04 Asml Holding N.V. Methods and systems to compensate for a stitching disturbance of a printed pattern in a maskless lithography system utilizing overlap without an explicit attenuation
US6876440B1 (en) 2003-09-30 2005-04-05 Asml Holding N.V. Methods and systems to compensate for a stitching disturbance of a printed pattern in a maskless lithography system utilizing overlap of exposure zones with attenuation of the aerial image in the overlap region
JP2005165013A (ja) 2003-12-03 2005-06-23 Sharp Corp カラーフィルタ基板及びそれを備える液晶表示装置
KR100615439B1 (ko) 2004-03-31 2006-08-25 엘지.필립스 엘시디 주식회사 스텝퍼 방식 노광용 마스크 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
KR100816494B1 (ko) 2006-10-09 2008-03-24 엘지전자 주식회사 마스크리스 노광기 및 이를 이용한 표시장치용 기판의 제조방법
JP2008233594A (ja) 2007-03-22 2008-10-02 Seiko Epson Corp 電気光学装置
US8363209B2 (en) 2007-07-10 2013-01-29 Lg Electronics Inc. Method and apparatus to adjust misalignment of the maskless exposure apparatus
JP2009245743A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Canon Inc 画像表示装置
CN102422208A (zh) 2009-04-30 2012-04-18 凸版印刷株式会社 液晶显示装置
KR101650878B1 (ko) * 2010-03-22 2016-08-25 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법
KR20120104776A (ko) * 2011-03-14 2012-09-24 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20120107772A (ko) * 2011-03-22 2012-10-04 삼성디스플레이 주식회사 감광성 패턴의 형성 방법, 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법 및 표시 기판

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120188477A1 (en) 2008-01-29 2012-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display
US20110267594A1 (en) 2010-04-29 2011-11-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Maskless exposure apparatus and stitching exposure method using the same

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