KR102098712B1 - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 대한 것으로서, 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하며, 절연되어 교차하는 게이트선 및 데이터선, 상기 게이트선 및 데이터선 위에 위치하며 제1 접촉 구멍을 포함하는 제1 보호막, 상기 제1 보호막 위에 위치하며 개구부를 포함하는 색 필터, 및 상기 색 필터 위에 위치하며 컨택홀을 포함하는 유기 절연막을 포함하고, 상기 제1 접촉 구멍은 상기 개구부보다 크며, 상기 유기 절연막은 상기 색 필터 및상기 접촉 구멍을 커버한다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.
표시 장치는 평판 표시 장치가 사용될 수 있으며, 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 전기 습윤 표시 장치 등 다양한 표시 장치가 사용될 수 있다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치 중, 액정층에 전기장을 생성하는 두 개의 전기장 생성 전극을 모두 박막 트랜지스터 표시판 위에 형성할 수 있다.
박막 트랜지스터 표시판에 두 개의 전기장 생성 전극을 형성하는 경우, 박막 트랜지스터와 전기장 생성 전극 사이에 복수의 절연막이 배치되고, 복수의 절연막 중 적어도한 층은 유기 절연막을 이용할 수 있다. 박막 트랜지스터와 전기장 생성 전극을 전기적으로 연결하기 위한 접촉 구멍을 복수의 절연막에 형성한다.
한편, 복수의 절연막에 접촉 구멍을 형성할 때, 절연막의 식각 특성에 의하여 언더컷(undercut)이 발생할 수 있다. 이러한 언더컷 형상은 단선을 초래하여 표시 장치의 불량을야기하는 문제가 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 언더컷에 의해 단선이 발생하는 것을 방지하고 유기 절연막 컨택홀이 임의의 보호막 컨택홀 보다 작게 하고자 하며, 이를 위해 유기 절연막이 언더컷 부분을커버하고 있는 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하며, 절연되어 교차하는 게이트선 및 데이터선, 상기 게이트선 및 데이터선 위에 위치하며 제1 접촉 구멍을 포함하는 제1 보호막, 상기 제1 보호막 위에 위치하며 개구부를 포함하는 색 필터, 및 상기 색 필터 위에 위치하며 컨택홀을 포함하는 유기 절연막을 포함하고, 상기 제1 접촉 구멍은 상기 개구부보다 크며, 상기 유기 절연막은 상기 색 필터 및 상기 접촉 구멍을 커버한다.
상기 색 필터의 아래 또는 위에 위치하는 차광 부재를 더 포함하며, 상기 컨택홀, 상기 개구부 및 상기 제1 접촉 구멍 순으로 크기가 클 수 있다.
상기 유기 절연막 위에 위치하는 공통 전극, 상기 공통 전극 위에 위치하며 제2 접촉 구멍을 포함하는 제2 보호막, 및 상기 제2 보호막 위에 위치하는 화소 전극을 더 포함하며, 상기 제2 접촉 구멍은 상기 컨택홀보다 클 수 있다.
상기 제1 접촉 구멍과 상기 개구부 사이에 언더컷이 위치할 수 있다.
상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 화소 전극은 복수의 절개부를 가지고, 상기 공통 전극은 면 형태를 가질 수 있다.
상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판, 및 상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 차광 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 절연 기판 위에 게이트선 및 데이터선을 형성하는 단계, 상기 게이트선 및 상기 데이터선 위에 제1 보호막을 형성하는 단계, 상기 제1 보호막 위에 개구부를 포함하는 색 필터를 형성하는 단계, 상기 색 필터를 마스크로 상기 제1 보호막을 에칭하여 제1 접촉 구멍을 형성하는 단계, 그리고 상기 색 필터 위에 컨택홀을 포함하는 유기 절연막을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 컨택홀, 상기 개구부 및 상기 제1 접촉 구멍 순으로 크기가 커질 수 있다.
상기 제1 접촉 구멍과 상기 개구부 사이에 언더컷이 형성되며, 상기 유기 절연막은 상기 제1 접촉 구멍 및 상기 개구부를 커버할 수 있다.
상기 유기 절연막 위에 공통 전극을 형성하는 단계, 그리고 상기 공통 전극 위에 제2 접촉 구멍을 포함하는 제2 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 접촉 구멍은 상기 컨택홀 보다 클 수 있다.
상기 제1 접촉 구멍은 드라이 에칭으로 형성될 수 있다.
상기 색 필터의 아래 또는 위에 위치하며 개구부를 포함하는 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 보호막 위에 위치하는 화소 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 화소 전극은 복수의 절개부를 가지고, 상기 공통 전극은 면 형태를 가지도록 형성할 수있다.
상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 표시 장치에 의하면, 유기 절연막 컨택홀이 절연막 컨택홀 내측에위치하여 차광 부재 사이의 폭을 감소시킬 수 있다. 또한, 언더컷에 의한 단선의 위험을 감소시켜 표시 장치의 성능을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 II-II'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 III-III'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도4 내지 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도6 내지 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를확대하여 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 경우뿐 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.
이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1 내지 3을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도1 내지 도 3을 참고하면, 제1 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다.
각 게이트선(121)은 아래로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이넓은 게이트 패드부(129)를 포함한다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동 회로(도시하지 않음)는 제1 절연 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 제1 절연 기판(110) 위에 직접 장착될 수 있다.
게이트선(121)은 단일막일 수 있고, 두 개 이상의 도전막을 포함하는 다중막일 수도 있다.
게이트선(121) 위에는 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위의 무기 절연물 등으로 만들어질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 복수의 반도체(151)가 형성되어 있다. 반도체(151)는 게이트 전극(124)을 향해 확장되어 있는 돌출부(154)를 포함한다. 반도체(151)는 아모포스 실리콘, 폴리 실리콘, 산화물 반도체 등이 될 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 반도체(151)는 게이트 전극(124) 위에만 배치될 수도 있다.
반도체(151)는 데이터 패드부(179) 아래에 위치하는 끝 부분(159)을 포함한다.
반도체(151) 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 163, 165, 169)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 게이트 전극(124)을 중심으로 서로 마주하며 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 배치되어 있다. 저항성 접촉 부재(169)는 설명할 데이터 패드부(179) 아래에 위치한다.
저항성 접촉 부재(161, 163, 165, 169)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 그러나, 본 발명의다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 저항성 접촉 부재(161, 163, 165, 169)는 생략될 수 있다. 예를 들어, 반도체(151)가 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(161, 163, 165, 169)는 생략될 수 있다.
저항성 접촉 부재(161, 163, 165, 169) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 데이터 패드부(179)를 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착될 수 있다.
데이터선(171)은 주기적으로 꺾여 있으며 게이트선(121)의 연장 방향과 빗각을 이룬다. 데이터선(171)이 게이트선(121)의 연장 방향과 이루는빗각은 45도 이상일 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 경우, 데이터선(171)은 일직선으로 뻗어 있을 수 있다.
드레인 전극(175)은 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주하는 막대형 끝 부분과 면적이 넓은 다른 끝 부분을 포함한다.
데이터 도전체(171, 175)는 단일막일 수 있고, 두 개 이상의 도전막을 포함하는 다중막일 수도 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체 돌출부(154)와 함께 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이룬다. 반도체(151)는 박막 트랜지스터가 위치하는 반도체(151)의 돌출부(154)를 제외하면 데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재(161, 165, 169)와 거의 동일한 평면 형태를 가질 수 있다.
데이터선(171)과 드레인 전극(175), 그리고 노출된 반도체(151)의 돌출부(154) 위에는 제1 보호막(180x)이 형성되어 있다. 제1 보호막(180x)은 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위의 무기 절연물 등으로만들어질 수 있다.
제1 보호막(180x)은 제1 접촉 구멍을 포함하고, 상기 제1 접촉 구멍에서 유기 절연막(80) 및 화소 전극(191)이 드레인 전극(175)과 접촉한다.
제1 접촉 구멍은 색 필터(230) 또는 차광 부재(220)를 마스크로 하여 에칭되며, 상기 색 필터(230) 또는 차광 부재(220)의 개구부보다 넓게 형성된다. 즉, 제1 접촉 구멍과 색 필터(230) 또는 차광 부재(220) 사이에 언더컷이 형성된다.
다음, 제1 보호막(180x) 위에는 색 필터(230)가 위치한다. 색 필터(230)는 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시할 수 있으며, 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색 또는 황색(yellow), 청록색(cyan), 자홍색(magenta) 등을 들 수 있다. 도시하지는 않았지만, 색필터는 기본색 외에 기본색의 혼합색 또는 백색(white)을 표시하는 색 필터를 더 포함할 수 있다.
색 필터(230) 위에는 덮개막(미도시)이 위치하거나 생략될 수 있다. 덮개막은 색 필터(230)의 안료 등이 액정층(3)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
색 필터(230)의 위에는 유기 절연막(80)이 위치한다. 유기 절연막(80)의 표면은 대체로 평탄할 수 있다. 유기 절연막(80)은 감광성 물질 및 비감광성 물질을 포함한다.
또한, 유기 절연막(80)은 복수의 접촉 구멍을 포함하며, 이는 게이트 패드부(129), 데이터 패드부(179) 및 드레인 전극이 접촉하기 위함이다. 즉, 유기 절연막(80)은 게이트패드부(129) 및 데이터 패드부(179)에 대응하는 영역에서 제거되어 있다. 공정에서 유기 절연막(80)은 게이트 패드부(129) 및 데이터 패드부(179)에도 도포되나, 컨택홀 등을 형성하기 위해 식각된다.
또한, 유기 절연막(80)의 컨택홀은 드레인 전극(175)과 뒤에서 설명할 화소 전극(191)과의 물리적, 전기적 연결을 위한 제2 접촉 구멍이 형성될 영역을 드러내도록 형성된다. 유기 절연막(80)은 전체적으로 도포되며 제2 접촉 구멍이 형성되는 영역에서 식각된다.
유기 절연막(80) 위에는 공통 전극(131)이 형성되어 있다. 공통 전극(131)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다. 본 실시예에서 공통 전극(131)은 통판, 즉 면 형태일 수 있다.
공통 전극(131)의 가장자리 즉, 개구부(138)는 상기 식각된 유기 절연막(80)의 접촉 구멍과 일치하거나 보다 내측에 위치할수 있다. 다시 말해, 유기 절연막(80)의 가장자리가 공통 전극(131)의 가장자리와 일치하거나 돌출될 수 있다.
공통 전극(131)은 표시 영역 주변의 주변 영역에 위치하는 공통 전압선과 연결되어, 공통 전압을 인가받는다.
또한 공통 전극(131)은 드레인 전극(175)에 대응하는 영역에 형성되어 있는 개구부를 가진다.
공통 전극(131)과 유기 절연막(80)의 일부분 위에는 제2 보호막(180y)이 형성되어 있다. 제2 보호막(180y)은 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위의 무기 절연물 등으로 만들어질 수 있다.
제2 보호막(180y)은 제2 접촉 구멍을 포함한다. 제2 접촉 구멍 및 유기 절연막의 컨택홀을 통해 후술할 화소 전극이 드레인 전극과 전기적으로 접촉한다.
제2 보호막(180y) 위에 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.
화소 전극(191)은 서로 대체로 평행하게 뻗으며 서로 이격되어 있는 복수의 가지 전극(193)과 가지 전극(193)의 위 및 아래의 끝 부분을 연결하는 하부 및 상부의 가로부(192)를 포함한다. 화소 전극(191)의 가지 전극(193)은 데이터선(171)을 따라 꺾여 있을 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 경우, 데이터선(171)과 화소 전극(191)의 가지 전극(193)은 일직선으로 뻗어 있을 수 있다.
본 실시예에 따른 하부 기판의 경우, 제2 보호막(180y)의 아래에 판형의 공통 전극(131)이 배치되고, 제2 보호막(180y)의 위에 가지부를 가지는 화소 전극(191)이 배치되지만, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 하부 기판의 경우, 제2 보호막(180y) 아래에 가지부를 가지는 화소 전극(191)이 배치되고, 제2 보호막(180y) 위에 판형의 공통 전극(131)이 배치될 수 있다. 또한, 공통 전극(131)과 화소 전극(191) 중 어느 하나는 가지 전극을 포함할 수 있고, 나머지 하나는 판형일 수 있다. 또한, 공통 전극(131)과 화소 전극(191) 중 어느 하나는 공통 전압을 인가받고, 나머지 하나는데이터 전압을 인가받을 수 있다.
제1 보호막(180x)과 제2 보호막(180y), 그리고 게이트 절연막(140)에는 게이트 패드부(129)의 일부분을 드러내는 접촉 구멍이 형성되어 있다. 접촉 구멍은 적어도 하나 이상일 수 있고, 그 평면 형태는 사각형 등 다각형일 수 있고, 원형이거나 타원형일 수도 있다. 일례로써 접촉 구멍에는 연결 부재가 형성되어 있다.
또한, 제1 보호막(180x)과 제2 보호막(180y)에는 드레인 전극(175)의 일부분을 드러내는 접촉 구멍이 형성되어 있다. 상기 접촉 구멍을 살펴보면, 제1 보호막(180x)의 접촉 구멍이 이와 인접한 유기 절연막(80)의 컨택홀 보다 크며, 유기 절연막(80)의 컨택홀 보다 제2 보호막(180y)의 접촉 구멍이 더 크다.
제1 절연 기판(110)을 포함하는 하부 기판(100)과 제2 절연 기판(210)을 포함하는 상부 기판(200) 사이에는 액정층(3)이 위치한다.
액정층(3)은 양의 유전율 이방성을 가지는 네마틱(nematic) 액정 물질을 포함한다. 액정층(3)의 액정 분자는 그 장축 방향이 기판(110, 210)에 평행하게 배열되어 있고, 그 방향이 제1 절연 기판(110)의 배향막의 러빙 방향으로부터 제2 기판(210)에 이르기까지 나선상으로90°비틀린 구조를 가진다.
공통 전압과 데이터 전압을 인가받은 공통 전극(131)과 화소 전극(191)은 액정층(3)에 전기장을 생성한다.
도4 내지 5를 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 이하에서는 전술한 구성요소와 상이한 구성에대해서만 설명한다.
우선, 도 4를 참고하면 본 발명의 일 실시예(도 3 참조)와 비교하여, 차광 부재(220)가 제1 보호막(180x) 위에 위치한다. 그리고 차광 부재(220) 위에 색 필터(230)가 위치한다. 이러한 구성요소의 위치 변경을 제외하고는 발명의 목적 또는 효과는 동일하다.
즉, 본 발명의 일 실시예는 색 필터(230)가 위치하고 이 위에 차광 부재(220)가 위치하나, 본 발명의 다른 실시예는 차광 부재(220)가 위치하고 이 위에 색 필터(230)가 위치한다. 이와 같이 색 필터(230)와 차광 부재(220)의 위치가 상이하나, 색 필터(230) 또는 차광 부재(220)를 마스크로 하여 제1 보호막(180x)의 제1 접촉 구멍을 형성하는 것은 동일하다.
다음, 도 5를 참고하여 본 발명의 다른 실시예를 살펴본다. 도 5에 도시된 다른 실시예에 따르면, 제1 절연 기판(110)과 마주하는 제2 절연 기판(210) 위에 위치하는 차광 부재(220)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예는 차광 부재(220)가 제1 절연 기판(110)이 위치하는 하부 기판 상에 위치하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 차광 부재(220)가 제2 절연 기판(210)이 위치하는 상부 기판 상에 위치할 수 있다.
이와 같은 경우, 제1 절연 기판(110) 위에는 색 필터(230)가 위치하고 제2 절연 기판(210) 위에는 차광 부재(220)가 위치하는 구조이다. 따라서, 제1 보호막(180x)의 제1 접촉 구멍은 색 필터(230)를 마스크로 하여 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에서는 전술한 구조만을 도시하고 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 색 필터(230)가 상부 기판에 위치하고 차광 부재(220)가 하부 기판 위에 위치하는 구조도 가능함은 물론이다.
그러면, 도 6 내지 도 16을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 제1 절연 기판을 포함하는 하부 기판(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 6 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 기판의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 6 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 절연 기판(110) 위에 게이트 전극(124)과 게이트 패드부(129)를 포함하는 게이트선(121)을 형성한다. 이때, 주변 영역에 배치되어 있는 공통 전압선을 함께 형성할 수 있다. 그 후, 게이트선(121) 및 공통 전압선 위에 게이트 절연막(140)을 적층하고, 반도체(151)를 적층하고, 저항성 접촉 부재를 이루는 층을 형성한다. 소스 전극(173) 및 데이터 패드부(179)를 포함하는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체를 형성한다. 그 후, 데이터 도전체를 마스크로 하여, 저항성 접촉 부재를 이루는 층을 식각하여, 저항성 접촉 부재(161, 163, 165, 169)를 완성하고, 반도체(151)의 돌출부(154)의 일부를 노출한다. 게이트 절연막(140)은 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위의 무기 절연물 등으로만들어질 수 있다.
다음으로 도 8 내지 도 9를 참고하면, 데이터 도전체(171, 175) 위에 제1 보호막(180x)을 적층한다. 제1 보호막(180x)은 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위의 무기 절연물 등으로 만들어질 수 있다.
다음으로, 도 10 내지 도 11을 참고하면, 제1 보호막(180x) 위에 차광 부재(220) 또는 색 필터(230)를 적층한다. 색 필터(230)와 차광 부재(220)는 드레인 전극(175) 주변에 대응하는 영역에서는 제거되어 있으며, 상기 제거된 영역을 개구부라 지칭한다.
다음으로, 도 12를 참고하면, 상기 개구부에서 색 필터(230)를 마스크로 하여 제1 보호막(180x)을 에칭한다. 이때 제1 보호막(180x)을 에칭하기 위한 어떠한 방식도 가능하나, 일례로써 드라이 에칭을사용할 수 있다.
이와 같은 에칭에 의하면, 색 필터(230)의 개구부를 마스크로 하여 제1 보호막(180x)의 제1 접촉 구멍이 형성된다. 이때 제1 보호막(180x)은 에칭에 의한 언더컷이 발생하는바, 제1 접촉 구멍은 상기 개구부보다 크게 형성된다.
다음으로, 도 13 및 14를 참조하면, 색 필터(230) 또는 차광 부재(220) 위에, 유기 절연막(80)을 형성한다. 유기 절연막은 감광성 물질 및 비감광성 물질을 포함하고, 유기 절연막의 표면은 대체로 평탄할 수 있다. 유기 절연막은 게이트 패드부(129) 및 데이터 패드부(179)에 대응하는 영역에도 위치한다.
이때 형성되는 유기 절연막은 도 14에 도시된 바와 같이 언더컷 영역을 커버하며, 특히 색 필터(230)의 개구부 및 제1 보호막(180x)의 제1 접촉 구멍을 커버한다. 이러한 유기 절연막의 커버에 의해 표시 장치의 단선 등을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 15 내지 도 16을 참고하면, 유기 절연막 위에 도전층을 적층하여 드레인 전극(175)에 대응하는 위치에 대응하는 접촉 구멍을 포함하는 공통 전극(131)을 형성한다. 발명의 일례로써 공통 전극(131)은 면형일 수 있다.
공통 전극(131)은 상기 도전층 상에 감광막 패턴(미도시)을 형성한 후, 상기 유기 절연막 위에 도포된 도전층을 감광막 패턴을 마스크로 하여 형성한다. 이때 형성되는 감광막 패턴은 상기 유기 절연막의 두께와 같거나 클 수 있다.
다음으로, 공통 전극(131) 위에 제2 보호막(180y)을 형성한다. 이때, 도 3과 같이 제2 보호막(180y)을 식각하여 게이트 패드부(129)의 일부분을 드러내는 접촉 구멍(181), 데이터 패드부(179)의 일부분을 드러내는 접촉 구멍(182), 그리고 드레인 전극(175)의 일부분을 드러내는 제2 접촉 구멍을 형성한다. 이때, 제2 보호막(180y)의 제2 접촉 구멍은 유기 절연막(80)의 컨택홀 보다 클 수 있다.
마지막으로, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 보호막(180y) 위에 화소 전극(191), 제1 연결 부재(81), 제2 연결 부재(82), 그리고 제3 연결 부재(86)를 형성한다.
제1 연결 부재(81)는 접촉 구멍(181)에 의해 드러나 있는 게이트 패드부(129)를 덮고, 제2 연결 부재(82)는 접촉 구멍(182)에 의해 드러나 있는 데이터 패드부(179)를 덮는다.
화소 전극(191)은 제2 접촉 구멍에 의해 드러나 있는 드레인 전극(175)을 덮어, 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결된다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 모든 특징은 하부 기판 위에 두 개의 전기장 생성 전극인 공통 전극과 화소 전극이 모두 배치되는 모든 경우에 적용 가능하다.
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
80 : 유기 절연막
81, 82, 86 : 연결 부재
100 : 하부 기판
110 : 제1 절연 기판
121 : 게이트선
124 : 게이트 전극
125 : 공통 전압선
129 : 게이트 패드부
131 : 공통 전극
140 : 게이트 절연막
151, 154, 159 : 반도체
161, 163, 165, 169 : 저항성 접촉 부재
171 : 데이터선
173 : 소스 전극
175 : 드레인 전극
179 : 데이터 패드부
180x : 제1 보호막
180y : 제2 보호막
181, 182, 185b, 186a, 186b : 접촉 구멍
191 : 화소 전극
200 : 상부 기판
210 : 제2 절연 기판
220 : 차광 부재
230 : 색 필터

Claims (17)

  1. 제1 절연 기판,
    상기 제1 절연 기판 위에 위치하며, 절연되어 교차하는 게이트선 및 데이터선,
    상기 게이트선 및 데이터선 위에 위치하며 제1 접촉 구멍을 포함하는 제1 보호막,
    상기 제1 보호막 위에 위치하며 개구부를 포함하는 색 필터,
    상기 색 필터 위에 위치하며 컨택홀을 포함하는 유기 절연막,
    상기 유기 절연막 위에 위치하는 공통 전극,
    상기 공통 전극 위에 위치하며, 상기 공통 전극과 절연된 화소 전극, 및
    상기 공통 전극과 상기 화소 전극 사이에 위치하며 제2 접촉 구멍을 포함하는 제2 보호막을 포함하고,
    상기 제1 접촉 구멍은 상기 개구부보다 커서 상기 제1 접촉 구멍과 상기 개구부의 사이에는 언더컷이 형성되고,
    상기 유기 절연막은 상기 색 필터의 측면, 상기 언더컷, 및 상기 제1 보호막의 측면을 커버하고,
    상기 공통 전극이 포함하는 개구부는 상기 유기 절연막이 포함하는 컨택홀, 그리고 상기 제2 접촉 구멍보다 큰 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 색 필터의 아래 또는 위에 위치하는 차광 부재를 더 포함하며, 상기 컨택홀, 상기 개구부 및 상기 제1 접촉 구멍 순으로 크기가 큰 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 화소 전극은 복수의 절개부를 가지고, 상기 공통 전극은 면 형태를 가지는 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판, 및
    상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 차광 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제1 절연 기판 위에 게이트선 및 데이터선을 형성하는 단계,
    상기 게이트선 및 상기 데이터선 위에 제1 보호막을 형성하는 단계,
    상기 제1 보호막 위에 개구부를 포함하는 색 필터를 형성하는 단계,
    상기 색 필터를 마스크로 상기 제1 보호막을 에칭하여 제1 접촉 구멍을 형성하는 단계,
    상기 색 필터 위에 컨택홀을 포함하는 유기 절연막을 형성하는 단계,
    상기 유기 절연막 위에 공통 전극을 형성하는 단계, 그리고
    상기 공통 전극 위에 제2 접촉 구멍을 포함하는 제2 보호막을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 접촉 구멍을 형성하는 단계는 상기 제1 접촉 구멍을 상기 개구부보다 크게 형성하여 상기 제1 접촉 구멍과 상기 개구부 사이에 언더컷을 형성하며,
    상기 유기 절연막을 형성하는 단계는 상기 유기 절연막이 상기 색 필터의 측면, 상기 언더컷, 및 상기 제1 보호막의 측면을 커버하도록 형성하며,
    상기 공통 전극이 포함하는 개구부는 상기 유기 절연막이 포함하는 상기 컨택홀, 그리고 상기 제2 접촉 구멍보다 크게 형성하는 큰 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 컨택홀, 상기 개구부 및 상기 제1 접촉 구멍 순으로 크기가 커지는 표시 장치의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8항에서,
    상기 제1 접촉 구멍은 드라이 에칭으로 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제8항에서,
    상기 색 필터의 아래 또는 위에 위치하며 개구부를 포함하는 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제8항에서,
    상기 제2 보호막 위에 위치하는 화소 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제8항에서,
    상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제14항에서,
    상기 화소 전극은 복수의 절개부를 가지고, 상기 공통 전극은 면 형태를 가지도록 형성하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제8항에서,
    상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판을 형성하는 단계, 그리고
    상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104241296B (zh) * 2014-08-21 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制作方法和显示装置
US20170205909A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-20 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Touch Panel and Method of Fabricating the Same
US10782580B2 (en) * 2016-04-29 2020-09-22 Samsung Display Co., Ltd. Array substrate, liquid crystal display device having the same, and method for manufacturing array substrate
CN107369716B (zh) 2017-07-17 2021-02-12 京东方科技集团股份有限公司 薄膜晶体管及制作方法、显示装置
CN114137771B (zh) * 2021-12-08 2023-08-01 Tcl华星光电技术有限公司 阵列基板及其制作方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625027B1 (ko) 1999-03-19 2006-09-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자와 그 제조방법
KR100749458B1 (ko) 2000-11-13 2007-08-14 삼성에스디아이 주식회사 티에프티 어레이 상에 칼라 필터가 형성된 엘시디 및 그 제조방법
JP4876341B2 (ja) 2001-07-13 2012-02-15 日本電気株式会社 アクティブマトリクス基板及びその製造方法
KR100752950B1 (ko) * 2004-04-30 2007-08-30 엘지.필립스 엘시디 주식회사 씨오티구조 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20090075554A (ko) * 2008-01-04 2009-07-08 삼성전자주식회사 액정 표시 장치와 그 제조 방법
KR101499226B1 (ko) * 2008-07-25 2015-03-05 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR101493224B1 (ko) 2008-09-22 2015-02-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR101549963B1 (ko) 2008-11-28 2015-09-04 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
JP2010139600A (ja) 2008-12-10 2010-06-24 Seiko Epson Corp 液晶表示装置の製造方法
KR101627728B1 (ko) * 2008-12-30 2016-06-08 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101623160B1 (ko) * 2009-09-16 2016-05-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR20110053034A (ko) * 2009-11-13 2011-05-19 엘지디스플레이 주식회사 Ｃｏｔ형 액정표시장치 및 그의 제조방법
KR101801974B1 (ko) * 2009-12-31 2017-11-28 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판, 이를 포함하는 액정표시장치 및 이들의 제조방법
KR101960363B1 (ko) * 2011-10-12 2019-03-21 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법

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