KR102068957B1 - 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102068957B1
KR102068957B1 KR1020120136134A KR20120136134A KR102068957B1 KR 102068957 B1 KR102068957 B1 KR 102068957B1 KR 1020120136134 A KR1020120136134 A KR 1020120136134A KR 20120136134 A KR20120136134 A KR 20120136134A KR 102068957 B1 KR102068957 B1 KR 102068957B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
organic material
photosensitive organic
substrate
thin film
film transistor
Prior art date
Application number
KR1020120136134A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140068530A (ko
Inventor
이승룡
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120136134A priority Critical patent/KR102068957B1/ko
Priority to US13/939,021 priority patent/US9159748B2/en
Priority to CN201310341430.5A priority patent/CN103855168B/zh
Publication of KR20140068530A publication Critical patent/KR20140068530A/ko
Priority to US14/853,731 priority patent/US9865626B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102068957B1 publication Critical patent/KR102068957B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/80—Constructional details
    • H10K10/88—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1248—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or shape of the interlayer dielectric specially adapted to the circuit arrangement

Abstract

본 발명은, 기판과; 상기 기판 상부에 형성되는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터 상부에 형성되고, 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지고, 자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어지는 보호층과; 상기 보호층 상부에 형성되고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 포함하는 표시장치용 기판을 제공한다.

Description

감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법 {Substrate Including Insulating Layer Of Photosensitive Organic Material And Method Of Fabricating The Same}
본 발명은 표시장치용 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하여 구동되는데, 액정분자는 그 구조가 가늘고 길기 때문에 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다.
즉, 전기장을 이용하여 액정분자의 배열을 변화시키면, 액정의 광학적 이방성에 의해 액정분자의 배열 방향으로 빛이 굴절하여 영상을 표시할 수 있다.
최근에는 박막트랜지스터 및 화소전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(active matrix liquid crystal display device: AM-LCD device)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목 받고 있다.
이러한 액정표시장치는, 화소전극이 형성된 어레이기판과, 공통전극이 형성된 컬러필터기판과, 어레이기판 및 컬러필터기판 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다.
어레이기판은 다수의 화소영역을 포함하는데, 각 화소영역에는 박막트랜지스터가 형성되고, 화소전극은 절연층의 콘택홀을 통하여 박막트랜지스터에 연결된다.
이러한 콘택홀은, 포토레지스트(photoresist: PR)의 도포, 노광 및 현상에 의한 포토레지스트 패턴 형성과 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용한 절연층의 식각을 포함하는 사진식각공정(photolithographic process)을 통하여 형성할 수 있다.
한편, 박막트랜지스터와 화소전극 사이에 형성되는 절연층을 포토아크릴(photo acryl)와 같은 감광성 유기물질로 형성함으로써, 포토레지스트의 도포 및 절연층의 식각을 생략할 수 있는 공정이 연구되고 있다.
포토레지스트 및 포토아크릴을 포함하는 감광성 유기물질은, 노광 후 현상액에 대한 용해 특성에 따라 포지티브 타입(positive type) 및 네거티브 타입(negative type)으로 나뉘는데, 포지티브 타입에서는 노광된 부분이 용해도가 증가하여 현상 후 노광된 부분이 제거되는 반면, 네거티브 타입에서는 노광된 부분이 용해도가 감소하여 현상 후 노광되지 않은 부분이 제거된다.
일반적으로 이러한 감광성 유기물질은 수은(Hg) 램프로부터 출사되는 자외선(UV)에 의하여 노광되며, 주로 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선을 이용하여 광경화된다.
이때, 노광 마스크의 패턴의 크기(critical dimension: CD)가 상대적으로 큰 경우, 회절에 의한 영향이 상대적으로 작으므로 회절광에 의한 영향이 최소화되지만, 노광 마스크의 패턴의 크기가 상대적으로 작은 경우, 회절광에 의하여 원하는 패턴의 형상이 왜곡될 수 있다.
특히, 표시장치의 개구율 및 휘도를 개선하기 위해서는 절연층에 형성되는 콘택홀의 크기를 줄여야 하는데, 이러한 미세 콘택홀의 경우 회절광에 의한 불량 발생이 더욱 심각한 문제가 될 수 있다.
도 1은 종래의 노광 마스크와 절연층의 콘택홀을 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판(10) 상부에 감광성 유기물질로 절연층(20)을 형성하고, 노광 마스크(30)를 통하여 자외선을 절연층(20)에 조사하고 노광된 절연층(20)을 현상하여 미세 콘택홀(22)을 형성한다.
여기서, 감광성 유기물질은 네거티브 타입이며, 노광 마스크(30)의 차단부(32)는 콘택홀(22)에 대응되고 노광 마스크(30)의 투과부(34)는 콘택홀(22) 이외의 나머지 부분에 대응된다.
노광 마스크(30)의 차단부(32)에 의하여 노광되지 않은 감광성 유기물질은 현상 후에 제거되어 콘택홀(22)이 되고, 노광 마스크(30)의 투과부(34)를 통과한 투과광(42)이 조사된 감광성 유기물질은 현상 후에 절연층(20)으로 잔존하게 되는데, 노광 마스크(30)의 투과부(34)에 의한 회절광(44)이 노광 마스크(30)의 차단부(32)의 중앙에 대응되는 감광성 유기물질에 조사되어 현상 후에 콘택홀(22) 내부의 잔류부(24)로 잔존하게 된다.
이러한 잔류부(24)는 콘택홀(22)을 통한 전기적 연결을 방해하여 표시장치의 표시품질을 저하시키는 원인으로 작용한다.
일반적으로 감광성 유기절연물질은 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선을 고려하여 제조되는데, 실제 노광장치에 사용되는 수은 램프로부터 출사되는 빛에는 그 외의 파장대의 자외선이 포함되어 있어서, 이러한 자외선이 잔류부(24) 생성의 한 요인으로 작용한다.
도 2는 종래의 수은 램프로부터 출사되는 빛의 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 수은 램프로부터 출사되는 빛은 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선뿐만 아니라 약 405nm의 파장대(h-line)의 자외선과 약 436nm의 파장대(g-line)의 자외선을 포함한다.
회절법칙에 의하면, 파장에 따라 회절무늬의 첫 번째 밝은 지점까지의 거리 또는 각도가 증가하므로, 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선보다 약 405nm의 파장대(h-line)의 자외선과 약 436nm의 파장대(g-line)의 자외선이 콘택홀(도 1의 22)의 중앙부에 영향을 미칠 가능성이 더 높으며, 약 405nm의 파장대(h-line)의 자외선과 약 436nm의 파장대(g-line)의 자외선이 콘택홀(22) 내의 잔류부(24) 생성의 한 요인으로 작용한다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 자외선 흡수제를 포함하는 감광성 유기물질을 이용하여 미세 콘택홀을 갖는 절연층을 형성함으로써, 개구율 및 휘도가 개선된 표시장치용 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상부에 형성되는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터 상부에 형성되고, 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지고, 자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어지는 보호층과; 상기 보호층 상부에 형성되고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 포함하는 표시장치용 기판을 제공한다.
그리고, 상기 감광성 유기물질은, 자외선에 의하여 자유 라디칼을 생성하는 광개시제와; 상기 자유 라디칼을 결합시키기 위한 가교제와; 상기 자유 라디칼이 결합되는 바인더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 감광성 유기물질에는 상기 자유 라디칼을 제거하기 위한 라디칼 스케빈저가 더 첨가될 수 있다.
그리고, 상기 가교제는, 다기능 단량체를 포함하고, 상기 감광성 유기물질의 임계노광량은 상기 다기능 단량체의 산가에 의하여 조절될 수 있다.
한편, 본 발명은, 기판 상부에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질을 이용하여 상기 박막트랜지스터 상부에 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지는 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 상부에 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치용 기판의 제조방법을 제공한다.
그리고, 상기 감광성 유기물질은, 자외선에 의하여 자유 라디칼을 생성하는 광개시제와; 상기 자유 라디칼을 결합시키기 위한 가교제와; 상기 자유 라디칼이 결합되는 바인더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 감광성 유기물질에는 상기 자유 라디칼을 제거하기 위한 라디칼 스케빈저가 더 첨가될 수 있다.
그리고, 상기 가교제는, 다기능 단량체를 포함하고, 상기 감광성 유기물질의 임계노광량은 상기 다기능 단량체의 산가에 의하여 조절될 수 있다.
또한, 상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 감광성 유기물질을 도포하여 절연층을 형성하는 단계와; 노광 마스크를 통하여 상기 절연층에 자외선을 조사하는 단계와; 상기 자외선에 조사된 상기 절연층을 현상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 자외선 흡수제를 포함하는 감광성 유기물질을 이용하여 절연층을 형성함으로써, 절연층에 미세 콘택홀을 형성하고 그 결과 표시장치의 개구율 및 휘도가 개선되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 노광 마스크와 절연층의 콘택홀을 도시한 도면.
도 2는 종래의 수은 램프로부터 출사되는 빛의 스펙트럼을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층의 노광 특성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층을 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판(110) 상부에는, 박막트랜지스터(T)와 화소전극(140)이 형성된다.
구체적으로, 기판(110) 상부에 게이트전극(120)이 형성되고, 게이트전극(120) 상부에는 게이트 절연층(122)이 형성된다.
게이트전극(120)에 대응되는 게이트 절연층(122) 상부에는 반도체층(123)이 형성되고, 반도체층(123) 상부에는 서로 마주보며 이격되는 소스전극(124) 및 드레인전극(126)이 형성된다.
게이트전극(120), 반도체층(123), 소스전극(124) 및 드레인전극(126)은 박막트랜지스터(T)를 형성한다.
박막트랜지스터(T) 상부에는 보호층(130)이 형성되는데, 보호층(130)은 드레인전극(126)을 노출하는 콘택홀(132)을 갖는다.
보호층(130) 상부에는 화소전극(140)이 형성되는데, 화소전극(140)은 콘택홀(132)을 통하여 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(126)에 연결된다.
도시하지는 않았지만, 기판(110) 상부에는 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선이 형성되고, 박막트랜지스터(T)의 게이트전극(120) 및 소스전극(124)은 각각 게이트배선 및 데이터배선에 연결된다.
따라서, 게이트배선을 통하여 게이트신호가 게이트전극(120)에 인가되면, 박막트랜지스터(T)가 턴-온(turn-on)되고, 데이터배선을 통하여 소스전극(124)에 인가된 데이터신호가 드레인전극(126)을 통하여 화소전극(140)에 인가된다.
여기서, 보호층(130)은 감광성 유기물질을 이용하여 형성되며, 감광성 유기물질은 자외선 흡수제(UV absorber) 및 라디칼 스케빈저(radical scavenger)를 포함한다.
이러한 감광성 유기물질을 이용한 보호층(130)의 형성방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상부에 감광성 유기물질을 도포하여 절연층(미도시)을 형성한 후, 절연층이 형성된 기판(110)을 노광장치(미도시)에 반입한다.
여기서, 감광성 유기물질은 네거티브 타입일 수 있으며, 노광장치는 투사형(projection type) 또는 근접형(proximity type)일 수 있다.
노광장치에서는, 절연층 상부에 차단부(152) 및 투과부(154)를 갖는 노광 마스크(150)가 정렬 배치되고, 노광 마스크(150) 상부의 광원(미도시)으로부터 출사되는 자외선을 노광 마스크(150)를 통하여 절연층에 조사한다.
그리고, 노광장치로부터 반출된 노광된 절연층을 현상하면 노광 마스크(150)의 차단부(152)에 대응되는 절연층이 제거되어 콘택홀(132)을 갖는 보호층(130)이 형성된다.
구체적으로, 노광 마스크(150)의 차단부(152)에 의하여 노광되지 않은 감광성 유기물질은 현상 후에 제거되어 콘택홀(132)이 형성되고, 노광 마스크(150)의 투과부(154)를 통과한 투과광(162)이 조사된 감광성 유기물질은 현상 후에 보호층(130)으로 잔존한다.
즉, 노광 마스크(150)의 차단부(152)는 보호층(130)의 콘택홀(132)에 대응되고, 노광 마스크(150)의 투과부(154)는 콘택홀(132) 이외의 나머지 보호층(130)에 대응된다.
이때, 노광 마스크(150)의 투과부(154)의 가장자리에서의 회절광(164)에 의하여 콘택홀(132)의 중앙부에 감광성 유기물질이 잔존하는 것을 방지하기 위하여, 감광성 유기물질은 자외선 흡수제(134) 및 라디칼 스케빈저(136)를 포함한다.
예를 들어, 감광성 유기물질은, 광개시제(photoinitiator), 가교제(crosslinker), 바인더(binder)에 자외선 흡수제(134) 및 라디칼 스케빈저(136)를 첨가하여 제조할 수 있다.
광개시제는 자외선을 흡수하여 자유 라디칼을 생성하고, 가교제는 광개시제로부터 발생되는 자유 라디칼을 바인더에 결합시킨다.
여기서, 자외선 흡수제(134)는, 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선은 물론, 약 405nm의 파장대(h-line)의 자외선과 약 436nm의 파장대(g-line)의 자외선을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 자외선 흡수제(134)는, i-line, h-line, g-line의 자외선에 대하여 각각 약 551.5 X 105, 약 59.3 X 105, 약 8.85 X 105의 흡광계수를 가지거나, 약 214.3 X 105, 약 28.9 X 105, 약 3.53 X 105의 흡광계수를 가질 수 있다.
그리고, 라디칼 스케빈저(136)는, 자외선 조사에 의하여 광개시제로부터 발생되는 자유 라디칼(free radical)을 제거하고 정지시킬 수 있다.
이러한 라디칼 스케빈저(136)는 HALS(hindered amine light stabilizer)로 불리기도 한다.
자외선 흡수제(134)는, 자외선을 흡수하여 회절광(164)이 콘택홀(132)의 중앙부의 감광성 유기물질에 조사되는 것을 방지하고, 라디칼 스케빈저는, 회절광(164)에 의하여 광개시제에서 발생하는 자유 라디칼을 제거하여 자유 라디칼이 바인더에 결합되는 것을 방지한다.
따라서, 회절광(164)에 의하여 콘택홀(132) 중앙부에 잔존하는 감광성 유기물질이 방지된다.
도 4에서는, 감광성 유기물질에 자외선 흡수제(134) 및 라디칼 스케빈저(136)가 모두 첨가되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는, 라디칼 스케빈저(136)를 생략할 수 있으며, 그 경우 감광성 유기물질에는 자외선 흡수제(134)만 첨가된다.
한편, 가교제의 반응성은, 감광성 유기물질이 잔존하기 시작하는 임계노광량이 상대적을 큰 값을 갖도록 조절되는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층의 노광 특성을 도시한 도면으로 도 3을 함께 참조하여 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 보호층(130)은 제1곡선(C1)에 따른 노광량에 대한 잔막률 특성을 가지며, 제1곡선(C1)은 제1임계노광량(Ec1)에 대응된다.
즉, 제1임계노광량(Ec1)보다 작은 노광량을 갖는 회절광(164)이 감광성 유기물질에 조사되더라도, 조사된 감광성 유기물질은 현상 후에 제거된다.
예를 들어, 제1임계노광량(Ec1)은 표시장치의 모델 또는 사양에 따라 상이하게 설정된 다수의 노광량 중 최저노광량보다 10% 이상 작은 노광량으로 설정될 수 있으며, 약 15mJ/cm2 일 수 있다.
이러한 노광량에 대한 잔막률 특성 및 임계노광량은 가교제로 사용되는 다기능 단량체(multifunctional monomer)의 산가(acid value)에 의하여 조절될 수 있다.
예를 들어, 감광성 유기물질이 제2곡선(C2)에 따른 특성을 가질 경우, 제1임계노광량(Ec1)보다 작고 제2임계노광량(Ec2)보다 큰 노광량을 갖는 회절광(164)에 의해서 콘택홀(132)의 중앙부에 감광성 유기물질이 잔존할 수 있다.
그리고, 감광성 유기물질이 제3곡선(C3)에 따른 특성을 가질 경우, 소량의 노광량을 갖는 회절광(164)에 의해서도 콘택홀(132)의 중앙부에 감광성 유기물질이 잔존할 수 있다.
이러한 감광성 유기물질을 이용하여 형성된 콘택홀을 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층을 도시한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상부에 게이트절연층(122), 드레인전극(126) 및 보호층(130)이 순차적으로 형성되는데, 보호층(130)에는 드레인전극(126)을 노출하는 콘택홀(132)이 형성된다.
콘택홀(132)의 최상부 및 최하부는 각각 제1 및 제2폭(d1, d2)을 가지며, 콘택홀(132)의 중앙부에는 감광성 유기물질이 전혀 잔존하지 않는다.
예를 들어, 제1 및 제2폭(d1, d2)은 각각 6.57μm 및 3.14μm 일 수 있다.
따라서, 콘택홀(132)을 통한 화소전극(140)과 드레인전극(126)의 전기적 특성이 개선되며, 표시장치의 표시품질이 개선된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판 및 그 제조방법에서는, 자외선 흡수제 및 라디칼 포획제가 첨가되고 임계노광량이 조절된 감광성 유기물질을 이용하여 미세 콘택홀을 갖는 보호층을 형성함으로써, 표시장치의 개구율 및 휘도를 개선할 수 있다.
이상에서는, 네거티브 타입의 감광성 유기물질을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 포지티브 타입의 감광성 유기물질에도 적용할 수 있다.
그리고, 본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode: OLED) 또는 플라즈마 표시장치(plasma display panel: PDP)와 같은 평판표시장치(flat panel display: FPD)에 적용 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 기판 122: 게이트절연층
T: 박막트랜지스터 130: 보호층
132: 콘택홀 140: 화소전극

Claims (9)

  1. 기판과;
    상기 기판 상부에 형성되는 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터 상부에 형성되고, 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지고, 자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어지는 보호층과;
    상기 보호층 상부에 형성되고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극
    을 포함하고,
    상기 자외선 흡수제는, i-line, h-line, g-line의 자외선에 대하여 각각 551.5 X 105, 59.3 X 105, 8.85 X 105의 흡광계수를 갖거나, 214.3 X 105, 28.9 X 105, 3.53 X 105의 흡광계수를 갖는 표시장치용 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광성 유기물질은,
    자외선에 의하여 자유 라디칼을 생성하는 광개시제와;
    상기 자유 라디칼을 결합시키기 위한 가교제와;
    상기 자유 라디칼이 결합되는 바인더
    를 포함하는 표시장치용 기판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감광성 유기물질에는 상기 자유 라디칼을 제거하기 위한 라디칼 스케빈저가 더 첨가된 표시장치용 기판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가교제는, 다기능 단량체를 포함하고,
    자외선이 조사된 상기 감광성 유기물질이 현상 후에 잔존하기 시작하는 임계노광량은 상기 다기능 단량체의 산가(acid value)에 의하여 조절되는 표시장치용 기판.
  5. 기판 상부에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
    자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질을 이용하여 상기 박막트랜지스터 상부에 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지는 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 보호층 상부에 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 자외선 흡수제는, i-line, h-line, g-line의 자외선에 대하여 각각 551.5 X 105, 59.3 X 105, 8.85 X 105의 흡광계수를 갖거나, 214.3 X 105, 28.9 X 105, 3.53 X 105의 흡광계수를 갖는 표시장치용 기판의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 감광성 유기물질은,
    자외선에 의하여 자유 라디칼을 생성하는 광개시제와;
    상기 자유 라디칼을 결합시키기 위한 가교제와;
    상기 자유 라디칼이 결합되는 바인더
    를 포함하는 표시장치용 기판의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 감광성 유기물질에는 상기 자유 라디칼을 제거하기 위한 라디칼 스케빈저가 더 첨가된 표시장치용 기판의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가교제는, 다기능 단량체를 포함하고,
    자외선이 조사된 상기 감광성 유기물질이 현상 후에 잔존하기 시작하는 임계노광량은 상기 다기능 단량체의 산가(acid value)에 의하여 조절되는 표시장치용 기판의 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 보호층을 형성하는 단계는,
    상기 감광성 유기물질을 도포하여 절연층을 형성하는 단계와;
    노광 마스크를 통하여 상기 절연층에 자외선을 조사하는 단계와;
    상기 자외선에 조사된 상기 절연층을 현상하는 단계
    를 포함하는 표시장치용 기판의 제조방법.
KR1020120136134A 2012-11-28 2012-11-28 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법 KR102068957B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120136134A KR102068957B1 (ko) 2012-11-28 2012-11-28 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법
US13/939,021 US9159748B2 (en) 2012-11-28 2013-07-10 Substrate for display device and method of fabricating the same
CN201310341430.5A CN103855168B (zh) 2012-11-28 2013-08-07 显示设备的基板及其制造方法
US14/853,731 US9865626B2 (en) 2012-11-28 2015-09-14 Substrate for display device and method of fabricating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120136134A KR102068957B1 (ko) 2012-11-28 2012-11-28 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140068530A KR20140068530A (ko) 2014-06-09
KR102068957B1 true KR102068957B1 (ko) 2020-01-22

Family

ID=50772480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120136134A KR102068957B1 (ko) 2012-11-28 2012-11-28 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9159748B2 (ko)
KR (1) KR102068957B1 (ko)
CN (1) CN103855168B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI600168B (zh) 2016-11-02 2017-09-21 律勝科技股份有限公司 薄膜電晶體的積層體結構
KR102343573B1 (ko) * 2017-05-26 2021-12-28 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 장치
KR102355529B1 (ko) * 2017-08-07 2022-01-26 삼성디스플레이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치
KR102509038B1 (ko) * 2018-01-26 2023-03-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5169678A (en) * 1989-12-26 1992-12-08 General Electric Company Laser ablatable polymer dielectrics and methods
US6359672B2 (en) * 1997-10-20 2002-03-19 Guardian Industries Corp. Method of making an LCD or X-ray imaging device with first and second insulating layers
US7528017B2 (en) * 2005-12-07 2009-05-05 Kovio, Inc. Method of manufacturing complementary diodes
US8697503B2 (en) * 2006-08-10 2014-04-15 Koninklijke Philips N.V. Active matrix displays and other electronic devices having plastic substrates
WO2008026406A1 (fr) * 2006-08-29 2008-03-06 Jsr Corporation Composition de résine isolante photosensible, produit durcissant à base de ladite composition et plaquette de circuits imprimés dotée dudit produit
KR20090020106A (ko) * 2007-08-22 2009-02-26 도레이새한 주식회사 하드코팅층용 조성물, 이를 이용한 하드코팅필름 및 이하드코팅필름을 포함하는 반사방지필름
CN102112923B (zh) * 2008-08-01 2013-06-05 旭硝子株式会社 负型感光性组合物、使用该组合物的光学元件用间隔壁及具有该间隔壁的光学元件
DE102008047964A1 (de) * 2008-09-18 2010-03-25 Tesa Se Verfahren zur Kapselung einer elektronischen Anordnung
JP5506621B2 (ja) * 2009-10-16 2014-05-28 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜の形成方法、有機ｅｌ表示装置、及び、液晶表示装置
US8816012B2 (en) * 2010-08-18 2014-08-26 Ferro Corporation Curable acrylate based printing medium
KR20120057467A (ko) * 2010-11-26 2012-06-05 삼성전자주식회사 실리콘 변성 그룹을 갖는 감광성 폴리이미드, 이를 포함하는 접착 조성물 및 반도체 패키지

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140068530A (ko) 2014-06-09
US9159748B2 (en) 2015-10-13
CN103855168A (zh) 2014-06-11
US20140145217A1 (en) 2014-05-29
US20160005773A1 (en) 2016-01-07
CN103855168B (zh) 2016-08-17
US9865626B2 (en) 2018-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7738067B2 (en) Method of manufacturing spacers on a color filter substrate
US7615336B2 (en) Method of fabricating a display device by using a stepped halftone mask to form a three-step photoresist pattern on a material layer for etching and ashing
US9865626B2 (en) Substrate for display device and method of fabricating the same
WO2017004905A1 (zh) 一种光罩及彩膜基板的制备方法
KR20100103987A (ko) 단파장 레이저 노광 장치용 착색 감광성 수지 조성물, 이를이용한 컬러 필터 및 액정 표시 장치
JP2008233476A (ja) 感光性樹脂組成物、ブラックマトリクスおよびその製造方法、トランジスタアレイ基板およびその製造方法、並びに、カラーフィルタ基板およびその製造方法
WO2014061674A1 (ja) 光学材料用永久膜の製造方法、これにより作製した硬化膜、これを用いた有機ｅｌ表示装置および液晶表示装置
WO2019061556A1 (zh) 一种显示器的基板的制造方法及光罩
KR20180035864A (ko) 광 배향용 광마스크 및 광 배향 방법
JP2006510052A (ja) ポスト・スペーサを有する液晶ディスプレイ、およびその製造
JP2016138992A (ja) 液晶表示素子および感放射線性樹脂組成物
WO2022188525A1 (zh) 液晶面板、显示装置及液晶面板制造方法
JP3702902B2 (ja) 電気光学装置の製造方法
KR20120002864A (ko) 흑색 감광성 수지 조성물, 컬러 필터 및 이를 구비한 액정 표시 장치
KR20110117888A (ko) 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 패턴 형성 방법, 이를 이용하여 제조된 컬러 필터 및 상기 컬러 필터를 구비한 액정표시장치 및 촬상소자
KR20160044671A (ko) 마스크, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법
KR20070068594A (ko) 박막 트랜지스터와 이의 제조 방법 및 박막 트랜지스터제조용 마스크
CN106932955B (zh) 一种彩膜基板的制作方法、彩膜基板、显示装置
KR101647154B1 (ko) 전자종이 반사판의 감광성 수지 조성물용 착색제 분산 조성물, 이를 포함하는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자종이용 반사판 및 전자종이
JP3055415B2 (ja) 裏面露光装置、及び非線形素子基板の製造方法
JP3537289B2 (ja) アクティブマトリックス基板の製造方法およびその製造装置
KR101148437B1 (ko) 액정표시장치의 제조방법
KR101265082B1 (ko) 액정표시소자 제조방법
KR102403507B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR101445036B1 (ko) 포토마스크, 이를 이용한 패턴 형성 방법, 상기 패턴 형성 방법으로 제조된 패턴을 포함하는 적층체, 상기 패턴 형성 방법으로 제조된 패턴을 포함하는 컬러필터, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant