KR102490373B1 - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102490373B1
KR102490373B1 KR1020160019076A KR20160019076A KR102490373B1 KR 102490373 B1 KR102490373 B1 KR 102490373B1 KR 1020160019076 A KR1020160019076 A KR 1020160019076A KR 20160019076 A KR20160019076 A KR 20160019076A KR 102490373 B1 KR102490373 B1 KR 102490373B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forming
disposed
insulating layer
layer
light blocking
Prior art date
Application number
KR1020160019076A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170097816A (ko
Inventor
김덕성
Original Assignee
삼성디스플레이 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 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160019076A priority Critical patent/KR102490373B1/ko
Priority to US15/436,638 priority patent/US10249646B2/en
Publication of KR20170097816A publication Critical patent/KR20170097816A/ko
Priority to US16/279,725 priority patent/US10600813B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102490373B1 publication Critical patent/KR102490373B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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
    • H01L27/1222—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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225—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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345—Insulating layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134336—Matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209—Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/34—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/46—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428
    • H01L21/461—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/469—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After-treatment of these layers
    • H01L21/4757—After-treatment
    • H01L21/47573—Etching the layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/34—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/46—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428
    • H01L21/461—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/4763—Deposition of non-insulating, e.g. conductive -, resistive -, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/47635—After-treatment of these layers
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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
    • H01L27/1288—Multistep manufacturing methods employing particular masking sequences or specially adapted masks, e.g. half-tone mask
    • H01L27/322—
    • H01L27/3248—
    • H01L27/3258—
    • H01L27/326—
    • H01L27/3276—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/24—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only semiconductor materials not provided for in groups H01L29/16, H01L29/18, H01L29/20, H01L29/22
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78633—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device with a light shield
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • H01L51/56—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136222—Colour filters incorporated in the active matrix substrate
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136231—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • G02F1/136295—Materials; Compositions; Manufacture processes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • G02F1/13685—Top gates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/86—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • H10K50/865—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. light-blocking layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/124—Insulating layers formed between TFT elements and OLED elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/126—Shielding, e.g. light-blocking means over the TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

제1 방향으로 연장된 제1 차광 영역, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제2 차광 영역, 및 상기 제1 차광 영역과 상기 제2 차광 영역에 의해 정의된 화소 영역을 포함하는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상의 상기 제1 차광 영역에 배치된 광차단 패턴, 상기 베이스 기판 상의 상기 제2 차광 영역에 배치된 데이터 라인, 상기 광차단 패턴 및 상기 데이터 라인 상에 배치된 제1 절연막, 상기 제1 절연막 상에 상기 광차단 패턴과 중첩되게 배치된 반도체층, 상기 반도체층 상에 배치된 제2 절연막, 상기 제2 절연막 상의 상기 화소 영역에 배치된 섬 형태의 컬러 필터, 상기 제2 절연막 및 상기 컬러 필터 상에 배치된 제3 절연막, 상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 배치된 게이트 라인, 상기 제3 절연막 상의 상기 화소 영역에 배치된 화소 전극, 및 상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 배치된 브릿지 전극을 포함하며, 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막은 상기 반도체층 상에서 직접 접촉된 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 마스크 수를 저감시킬 수 있는 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등으로 분류된다.
표시 장치는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터를 포함한다. 최근 산화물 반도체를 이용한 박막 트랜지스터가 개발되고 있다. 산화물 반도체 박막 트랜지스터는 높은 전계 이동도, 낮은 문턱 전압, 낮은 누설 전류 등과 같은 장점이 있어, 각종 표시 장치에 적용된다.
산화물 반도체 박막 트랜지스터는 게이트 전극의 위치에 따라 탑 게이트(Top Gate) 타입, 및 바텀 게이트(Bottom Gate) 타입으로 나눌 수 있다. 탑 게이트 타입 산화물 반도체 박막 트랜지스터는 공정 온도가 낮고, 레이저 결정화, 도핑(doping)/활성화(activation) 등과 같은 반도체 공정이 필요하지 않고, 안정성 확보에 유리한 장점이 있어 주로 이용된다.
본 발명은 마스크 수를 저감시킬 수 있는 표시 장치 제조 방법, 상기 제조 방법에 의해 제조된 표시 장치를 제공하고자 한다.
제1 방향으로 연장된 제1 차광 영역, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제2 차광 영역, 및 상기 제1 차광 영역과 상기 제2 차광 영역에 의해 정의된 화소 영역을 포함하는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상의 상기 제1 차광 영역에 배치된 광차단 패턴, 상기 베이스 기판 상의 상기 제2 차광 영역에 배치된 데이터 라인, 상기 광차단 패턴 및 상기 데이터 라인 상에 배치된 제1 절연막, 상기 제1 절연막 상에 상기 광차단 패턴과 중첩되게 배치된 반도체층, 상기 반도체층 상에 배치된 제2 절연막, 상기 제2 절연막 상의 상기 화소 영역에 배치된 섬 형태의 컬러 필터, 상기 제2 절연막 및 상기 컬러 필터 상에 배치된 제3 절연막, 상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 배치된 게이트 라인, 상기 제3 절연막 상의 상기 화소 영역에 배치된 화소 전극, 및 상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 배치된 브릿지 전극을 포함하며, 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막은 상기 반도체층 상에서 직접 접촉된 표시 장치를 제공한다.
상기 컬러 필터는 상기 반도체층 상에 배치되지 않을 수 있다.
상기 브릿지 전극은 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막을 통하여 상기 반도체층에 연결될 수 있다.
상기 화소 전극은 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막을 통하여 상기 반도체층에 연결될 수 있다.
상기 데이터 라인은 다중 막 구조를 가질 수 있다.
상기 데이터 라인은 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 및 구리 계열 금속으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 막, 및 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 막을 포함할 수 있다.
상기 데이터 라인은 ITO 및 IZO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제3 막을 더 포함할 수 있다.
상기 광차단 패턴 및 상기 데이터 라인은 동일층 상에 배치될 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 제1 차광 영역 및 상기 제2 차광 영역에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
상기 반도체층은 산화 아연(ZnO), 아연-주석 산화물(ZTO), 아연-인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄(TiO), 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO), 인듐-아연-주석 산화물(IZTO)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 방향으로 연장된 제1 차광 영역, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제2 차광 영역, 및 상기 제1 차광 영역과 상기 제2 차광 영역에 의해 정의된 화소 영역을 포함하는 베이스 기판을 준비하는 단계, 상기 베이스 기판 상의 상기 제1 차광 영역에 광차단 패턴을 형성하는 단계, 상기 베이스 기판 상의 상기 제2 차광 영역에 데이터 라인을 형성하는 단계, 상기 광차단 패턴 및 상기 데이터 라인 상에 제1 절연막을 형성하는 단계, 상기 제1 절연막 상에 상기 광차단 패턴과 중첩되게 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층 상에 제2 절연막을 형성하는 단계, 상기 제2 절연막 상의 상기 화소 영역에 섬 형태의 컬러 필터를 형성하는 단계, 상기 제2 절연막 및 상기 컬러 필터 상에 제3 절연막을 형성하는 단계, 상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 게이트 배선을 형성하는 단계, 상기 제3 절연막 상의 상기 화소 영역에 화소 전극을 형성하는 단계, 및 상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 브릿지 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막은 상기 반도체층 상에서 직접 접촉되게 형성하는 표시 장치 제조 방법을 제공한다.
상기 광차단 패턴을 형성하는 단계 및 상기 데이터 라인을 형성하는 단계는 동일한 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 데이터 라인을 형성하는 단계는 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 및 구리 계열 금속으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 막을 형성하는 단계, 및 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 데이터 라인을 형성하는 단계는 ITO 및 IZO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제3 막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 게이트 배선을 형성하는 단계는 상기 제3 절연막 상에 게이트 배선 형성용 물질을 도포하는 단계, 상기 게이트 배선 형성용 물질 상에 감광성 조성물을 도포하는 단계, 상기 감광성 조성물 상에 투광부, 반투광부, 및 차광부를 포함하는 마스크를 배치하고 광을 조사하는 노광 단계, 상기 노광된 감광성 조성물을 현상하여 상기 데이터 라인 상부 및 상기 반도체층 상부의 상기 게이트 배선 형성용 물질을 노출시키는 단계, 상기 현상된 감광성 조성물을 이용하여 상기 게이트 배선 형성용 물질을 식각하는 단계, 상기 현상된 감광성 조성물을 이용하여 상기 데이터 라인 상의 상기 제1 절연막, 상기 제2 절연막, 및 상기 제3 절연막을 식각하고, 상기 반도체층 상의 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막을 식각하는 단계, 상기 현상된 감광성 조성물을 에이싱하여 상기 게이트 배선 형성 영역을 제외한 영역의 게이트 배선 형성용 물질을 노출시키는 단계, 및 상기 에이싱된 감광성 조성물을 이용하여 상기 게이트 배선 형성용 물질을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 감광성 조성물이 포지티브(positive)형 포토레지스트인 경우, 상기 투광부는 상기 상기 데이터 라인 상부 및 상기 반도체층 상부에 위치하고, 상기 차광부는 상기 게이트 배선 형성 영역 상부에 위치할 수 있다.
상기 감광성 조성물이 네가티브(negative)형 포토레지스트인 경우, 상기 투광부는 상기 게이트 배선 형성 영역 상부에 위치하고, 상기 차광부는 상기 데이터 라인 상부 및 상기 반도체층 상부에 위치할 수 있다.
상기 게이트 배선 형성용 물질은 습식 식각할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 절연막은 건식 식각할 수 있다.
상기 화소 전극을 형성하는 단계 및 상기 브릿지 전극을 형성하는 단계는 동일한 공정으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치 및 이의 제조 방법은 마스크 수를 저감시켜, 공정을 단순화 할 수 있고, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광차단 패턴 및 데이터 라인을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체층을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 필터를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 게이트 배선을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 화소 전극과 브릿지 전극을 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 블랙 매트릭스를 나타낸 평면도이다.
도 9a 내지 도 9k는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문은 이를 주로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서, 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하며, 실제 제품에 있는 구성요소가 표현되지 않고 생략되기도 한다. 따라서, 도면은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 한다. 또한, 동일한 기능을 하는 구성요소는 동일한 부호로 표시된다.
어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 구성요소의 '상'에 있다 라고 기재되는 것은 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략되었으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호가 붙여진다.
본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치인 것을 전제로 설명한다. 다만, 본 발명의 적용 범위가 액정 표시 장치에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 본 발명은 유기 발광 표시 장치에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 표시 기판(100), 대향 기판(200), 및 표시 기판(100)과 대향 기판(200) 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다. 이외에도 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 표시 기판(100) 측으로 광을 출력하는 백라이트 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
표시 기판(100)은 베이스 기판(110), 광차단 패턴(120), 데이터 라인(DL), 제1 절연막(130), 반도체층(SM), 제2 절연막(140), 컬러 필터(CF), 제3 절연막(150), 게이트 배선(GL, GE), 화소 전극(PE), 브릿지 전극(BE), 및 블랙 매트릭스(BM1, BM2) 등을 포함한다.
베이스 기판(110)은 플라스틱 기판과 같이 광 투과 특성 및 플렉시블 특성을 갖는 절연 기판일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 기판(110)은 유리 기판과 같은 하드 기판으로 만들어질 수도 있다.
베이스 기판(110)은 제1 방향(D1)으로 연장된 제1 차광 영역(BA1), 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된 제2 차광 영역(BA2), 및 제1 차광 영역(BA1)과 제2 차광 영역(BA2)에 의해 정의되는 화소 영역(PA)을 포함한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광차단 패턴 및 데이터 라인을 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 베이스 기판(110) 상의 제1 차광 영역(BA1)에 광차단 패턴(120)이 배치되고, 베이스 기판(110) 상의 제2 차광 영역(BA2)에 데이터 라인(DL)이 배치된다.
광차단 패턴(120)은 후술할 반도체층(SM) 하부에 배치되어 백라이트 유닛으로부터 반도체층(SM)으로 유입되는 광을 차단할 수 있다.
광차단 패턴(120)은 외부로부터 그라운드 전압을 인가 받거나, 스토리지 전압을 인가 받을 수 있다. 또한, 광차단 패턴(120)은 외부로부터 전압을 인가 받지 않고 플로팅될 수도 있다.
광차단 패턴(120)은 광을 흡수하고 차단할 수 있는 물질을 포함할 수 있으며, 광차단 패턴(120)은 예를 들어, 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
데이터 라인(DL)은 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치된다.
데이터 라인(DL)은 물리적 성질이 다른 두 개 이상의 도전막(미도시)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 데이터 라인(DL)은 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 및 구리 계열 금속으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 막, 및 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 막을 포함할 수 있다.
또한, 데이터 라인(DL)은 ITO 및 IZO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제3 막을 더 포함할 수 있다.
이러한 조합의 좋은 예로는 알루미늄 제1 막과 크롬 제2 막, 몰리브덴 제1 막과 알루미늄 제2 막, 및 구리 제1 막과 티타늄 제2 막 등을 들 수 있다. 또한, 구리 제1 막, 티타늄 제2 막, 및 ITO 제3 막 등을 들 수 있다.
광차단 패턴(120)과 데이터 라인(DL)은 동일한 공정으로 동시에 만들어 질 수 있다.
광차단 패턴(120)과 데이터 라인(DL)이 배치된 베이스 기판(110) 상에 제1 절연막(130)이 배치된다. 제1 절연막(130)은 버퍼층(buffer layer)라고도 한다. 제1 절연막(130)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 절연막(130)은 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 탄탈륨 또는 산화 지르코늄을 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체층을 나타낸 평면도이다.
도 1, 도 2, 및 도 4를 참조하면, 제1 절연막(130) 상에 반도체층(SM)이 배치된다. 반도체층(SM)은 광차단 패턴(120)과 중첩되게 배치된다. 반도체층(SM)은 산화물 반도체 물질을 포함할 수 있다.
산화물 반도체 물질은 금속 산화물 반도체로서, 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 티타늄(Ti) 등의 금속의 산화물 또는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨 (Ga), 주석(Sn), 티타늄(Ti) 등의 금속과 이들의 산화물의 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 산화물 반도체 물질은 산화 아연(ZnO), 아연-주석 산화물(ZTO), 아연-인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄(TiO), 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO), 인듐-아연-주석 산화물(IZTO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반도체층(SM)이 배치된 베이스 기판(110) 상에 제2 절연막(140)이 배치된다. 제2 절연막(140)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 필터를 나타낸 평면도이다.
도 1, 도 2, 및 도 5를 참조하면, 제2 절연막(140) 상의 화소 영역(PA)에 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)들이 배치된다. 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)들은 각 화소 영역(PA)에 섬(island) 형태로 배치될 수 있다. 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)들은 화소 영역(PA)과 인접한 차광 영역(BA1, BA2)의 일부까지 연장되어 배치될 수 있으나, 반도체층(SM) 상에는 배치되지 않는다. 인접하게 배치된 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)들은 서로 중첩되거나 서로 이격될 수 있다.
컬러 필터(CF1, CF2, CF3)들은 적색, 녹색, 청색, 원청색(cyan), 원적색(magenta), 원황색(yellow), 및 백색(white) 중 어느 하나일 수 있다. 적색, 녹색, 및 청색, 또는 원청색(cyan), 원적색(magenta), 및 원황색(yellow)과 같은 3개의 기본색이 색을 형성하기 위한 기본 화소군으로 구성될 수 있다.
컬러 필터(CF1, CF2, CF3)가 배치된 베이스 기판(110) 상에 제3 절연막(150)이 배치된다. 제3 절연막(150)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다. 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)는 반도체층(SM) 상에 배치되지 않기 때문에 반도체층(SM) 상에서 제2 절연막(140)과 제3 절연막(150)은 직접 접촉될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 게이트 배선을 나타낸 평면도이다.
도 1, 도 2, 및 도 6을 참조하면, 제3 절연막(150) 상의 제1 차광 영역(BA1)에 제1 방향(D1)으로 연장된 게이트 라인(GL) 및 게이트 라인(GL)으로부터 분기되어 반도체층(SM)과 중첩되게 배치된 게이트 전극(GE)을 포함하는 게이트 배선이 배치된다. 게이트 배선은 전술된 데이터 라인(DL)과 동일한 재료로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 화소 전극과 브릿지 전극을 나타낸 평면도이다.
도 1, 도 2, 및 도 7을 참조하면, 제3 절연막(150) 상의 화소 영역(PA)에 화소 전극(PE)이 배치된다. 본 발명의 일실시예에 따른 화소 전극(PE)은 십자형 줄기부 및 십자형 줄기부로부터 연장된 복수의 가지부들을 포함하는 것을 전제로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 일반적인 형태를 갖는 화소 전극은 제한 없이 사용될 수 있다.
화소 전극(PE)은 가지부에서 제1 차광 영역(BA1) 쪽으로 분기된 연결 전극(CNE)을 더 포함할 수 있으며, 연결 전극(CNE)은 제2 절연막(140)과 제3 절연막(150)을 관통하여 화소 전극(PE)과 반도체층(SM)을 연결한다.
제3 절연막(150) 상의 제1 차광 영역(BA1)에 브릿지 전극(BE)이 배치된다. 브릿지 전극(BE)은 제1 절연막(130), 제2 절연막(140), 및 제3 절연막(150)을 관통하여 데이터 라인(DL)과 반도체층(SM)을 연결한다.
화소 전극(PE), 연결 전극(CNE), 및 브릿지 전극(BE)은 투명 도전성 물질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 화소 전극(PEn, PEn+1)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), AZO(aluminum zinc oxide) 등의 투명 도전성 물질로 만들어 질 수 있다.
화소 전극(PE), 연결 전극(CNE), 및 브릿지 전극(BE)은 동일한 공정으로 동시에 만들어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 블랙 매트릭스를 나타낸 평면도이다.
도 1, 도 2, 및 도 8을 참조하면, 화소 전극(PE), 연결 전극(CNE), 및 브릿지 전극(BE)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 블랙 매트릭스(BM1, BM2)가 배치된다.
블랙 매트릭스(BM1, BM2)는 제1 차광 영역(BA1)에 제1 방향(D1)으로 연장된 제1 블랙 매트릭스(BM1), 및 제2 차광 영역(BA2)에 제2 방향(D2)으로 연장된 제2 블랙 매트릭스(BM2)를 포함한다. 제2 블랙 매트릭스(BM2)는 생략될 수도 있다.
블랙 매트릭스(BM1, BM2)는 감광성 조성물로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 감광성 조성물은 바인더 수지, 중합성 모노머, 중합성 올리고머, 안료, 분산제, 광 개시제를 포함할 수 있다. 안료로 검은색 안료 또는 블랙 수지(black resin) 등이 사용될 수 있다.
화소 전극(PE) 및 블랙 매트릭스(BM1, BM2) 상에 하부 배향막(미도시)이 배치될 수 있다. 하부 배향막은 수직 배향막 또는 광중합 물질을 포함하는 광배향막일 수 있다.
대향 기판(200)은 대향 베이스 기판(210) 및 공통 전극(220) 등을 포함할 수 있다.
대향 베이스 기판(210)은 플라스틱 기판과 같이 광 투과 특성 및 플렉시블 특성을 갖는 절연 기판일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 대향 베이스 기판(210)은 유리 기판과 같은 하드 기판으로 만들어질 수도 있다.
공통 전극(220)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 도전체로 이루어진 통판 전극일 수 있다. 다른 실시예에서, 공통 전극(220)은 복수의 도메인들을 정의하기 위한 요철 형상 및 적어도 하나 이상의 슬릿들을 가질 수 있다.
공통 전극(220) 상에 상부 배향막(미도시)이 배치될 수 있다. 상부 배향막(미도시)은 수직 배향막 또는 광중합 물질을 포함하는 광배향막일 수 있다.
도 9a 내지 도 9k는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3 및 도 9a를 참조하면, 베이스 기판(110) 상에 데이터 라인(DL) 및 광차단 패턴(120)이 형성된다.
데이터 라인(DL)은 은 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 및 구리 계열 금속으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 막을 형성하는 단계, 및 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 막을 형성하는 단계로 이루어질 수 있다. 또한, 데이터 라인(DL)은 ITO 및 IZO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제3 막을 형성하는 단계를 더 포함하여 형성될 수 있다.
데이터 라인(DL) 및 광차단 패턴(120)은 동일한 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 데이터 라인(DL) 및 광차단 패턴(120)이 형성된 베이스 기판(110)의 전면(全面)에 제1 절연막(130)이 형성된다.
도 4 및 도 9b를 참조하면, 제1 절연막(130) 상에 반도체층(SM)이 형성된다. 반도체층(SM)은 광차단 패턴(120)과 중첩되게 형성될 수 있다. 반도체층(SM)은 산화 아연(ZnO), 아연-주석 산화물(ZTO), 아연-인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄(TiO), 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO), 인듐-아연-주석 산화물(IZTO)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반도체층(SM)이 형성된 베이스 기판(110)의 전면(全面)에 제2 절연막(140)이 형성된다.
도 5 및 도 9c를 참조하면, 제2 절연막(140) 상의 화소 영역(PA)에 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)가 형성된다. 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)는 화소 영역(PA)과 인접한 차광 영역(BA1, BA2)의 일부까지 연장되어 형성될 수 있으나, 반도체층(SM) 상에는 형성되지 않는다.
도 9d를 참조하면, 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)가 형성된 베이스 기판(110) 상에 제3 절연막(150)이 형성되고, 이어서 게이트 배선 형성용 물질(160)이 형성된다. 게이트 배선 형성용 물질(160)은 이온 빔 증착 공정, 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정, 진공 증착 공정 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
도 9e를 참조하면, 게이트 배선 형성용 물질(160)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 감광성 조성물(PR)이 도포된다.
감광성 조성물(PR)은 포지티브 타입 또는 네가티브 타입의 감광성 수지 조성물일 수 있다. 이하에서, 감광성 조성물(PR)은 노광 영역이 현상되고, 비노광 영역이 잔존하는 포지티브 타입 감광성 조성물인 것을 전제로 설명한다.
감광성 조성물(PR)은 바인더 수지, 중합성 모노머, 중합성 올리고머, 안료, 분산제, 광 개시제를 포함할 수 있다. 안료로 검은색 안료 또는 블랙 수지(black resin) 등이 사용된다.
감광성 조성물(PR)과 이격되어 감광성 조성물(PR) 상에 마스크(500)가 배치되고, 마스크(500)를 통해 감광성 조성물(PR)에 광(L)이 조사되어 노광이 이루어진다. 마스크(500)는 투광부(510), 차광부(520), 및 반투광부(530)와 같이 서로 다른 광투과도를 갖는 3톤(tone) 마스크이다. 다른 실시예에서, 마스크(500)는 반투광부(530) 대신에 슬릿부를 가질 수 있다.
투광부(510)는 95% 이상의 광투과도를 가질 수 있고, 차광부(520)는 5% 이하의 광투과도를 가질 수 있고, 반투광부(530)는 15% 내지 20%의 광투과도를 가질 수 있다.
투광부(510)는 데이터 라인(DL) 상부 및 반도체층(SM) 상부에 위치하고, 차광부(520)는 게이트 배선 형성 영역의 상부에 위치하고, 반투광부(530)는 데이터 라인(DL) 상부, 반도체층(SM) 상부, 및 게이트 배선 형성 영역 이외의 영역의 상부에 위치한다.
다른 실시예에서, 감광성 조성물(PR)이 네가티브 타입 감광성 조성물인 경우, 투광부(510)는 게이트 배선 형성 영역 상부에 위치하고, 차광부(520)는 데이터 라인(DL) 상부 및 반도체층(SM) 상부에 위치하고, 반투광부(530)는 데이터 라인(DL) 상부, 반도체층(SM) 상부, 및 게이트 배선 형성 영역 이외의 영역의 상부에 위치한다.
도 9e 및 도 9f를 참조하면, 투광부(510) 하부에 배치된 감광성 조성물(PR)은 완전히 제거되고, 차광부(520) 하부에 배치된 감광성 조성물(PR)은 그대로 현상되고 경화되어 제1 식각 방지층(PR1)이 형성된다.
반투광부(530) 하부에 배치된 감광성 조성물(PR)은 일부 제거되고, 나머지는 현상되고 경화되어 제2 식각 방지층(PR2)이 형성된다. 따라서, 제1 식각 방지층(PR1)은 제2 식각 방지층(PR2)보다 큰 두께를 가질 수 있다. 제1 식각 방지층(PR1) 및 제2 식각 방지층(PR2)에 의해 게이트 배선 형성용 물질(160)의 일부가 노출된다.
도 9g를 참조하면, 노출된 게이트 배선 형성용 물질(160)을 식각한다. 게이트 배선 형성용 물질(160)은 습식 식각(wet etch)을 이용하여 식각할 수 있다.
이어서, 데이터 라인(DL) 상의 제3 절연막(150), 제2 절연막(140), 및 제1 절연막(130)을 순차적으로 식각하여 데이터 라인(DL)의 일부를 노출시킨다. 마찬가지로 반도체층(SM) 상의 제3 절연막(150), 및 제2 절연막(140)을 순차적으로 식각하여 반도체층(SM)의 일부를 노출시킨다.
제1 절연막(130), 제2 절연막(140), 및 제3 절연막(150)은 건식 식각(dry etch)을 이용하여 식각할 수 있다.
도 9g 및 도 9h를 참조하면, 제1 식각 방지층(PR1)과 제2 식각 방지층(PR2)을 에이싱(ashing)한다. 그 결과, 제1 식각 방지층(PR1)은 일부 제거되어 제1' 식각 방지층(PR1')이 형성된다. 제2 식각 방지층(PR2)은 전부 제거되어 게이트 배선 형성 영역을 제외한 영역의 게이트 배선 형성용 물질(160)이 노출된다.
도 6 및 도 9i를 참조하면, 노출된 게이트 배선 형성용 물질(160)을 식각하여 게이트 배선(GL, GE)을 형성한다. 게이트 배선 형성용 물질(160)은 습식 식각(wet etch)을 이용하여 식각할 수 있다.
이 때, 데이터 라인(DL)을 다중 막 구조로 형성함으로써, 노출된 데이터 라인(DL) 상부가 손상되더라도, 데이터 라인(DL)의 기능 저하를 최소화할 수 있다.
도 7 및 도 9j를 참조하면, 제3 절연막(150) 상의 화소 영역(PA)에 화소 전극(PE)이 형성되고, 제3 절연막(150) 상의 제1 차광 영역(BA1)에 브릿지 전극(BE)이 형성된다.
도 8 및 도 9k를 참조하면, 화소 전극(PE)과 브릿지 전극(BE)이 형성된 베이스 기판(110) 상의 차광 영역(BA1, BA2)에 블랙 매트릭스(BM1, BM2)가 형성된다.
본 발명에 따른 표시 장치는 3톤(tone) 마스크를 이용하여 마스크 수를 저감시켜, 공정을 단순화 할 수 있고, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 표시 기판
200: 대향 기판
300: 액정층

Claims (20)

  1. 제1 방향으로 연장된 제1 차광 영역, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제2 차광 영역, 및 상기 제1 차광 영역과 상기 제2 차광 영역에 의해 정의된 화소 영역을 포함하는 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상의 상기 제1 차광 영역에 배치된 광차단 패턴;
    상기 베이스 기판 상의 상기 제2 차광 영역에 배치된 데이터 라인;
    상기 광차단 패턴 및 상기 데이터 라인 상에 배치된 제1 절연막;
    상기 제1 절연막 상에 상기 광차단 패턴과 중첩되게 배치된 반도체층;
    상기 반도체층 상에 배치된 제2 절연막;
    상기 제2 절연막 상의 상기 화소 영역에 배치된 섬 형태의 컬러 필터;
    상기 제2 절연막 및 상기 컬러 필터 상에 배치된 제3 절연막;
    상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 배치된 게이트 라인;
    상기 제3 절연막 상의 상기 화소 영역에 배치된 화소 전극; 및
    상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 배치된 브릿지 전극;을 포함하며,
    상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막은 상기 반도체층 상에서 직접 접촉된 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 컬러 필터는 상기 반도체층 상에 배치되지 않은 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막을 통하여 상기 반도체층에 연결된 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막을 통하여 상기 반도체층에 연결된 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 데이터 라인은 다중 막 구조를 갖는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 데이터 라인은
    알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 및 구리 계열 금속으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 막; 및
    몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 막;을 포함하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 데이터 라인은 ITO 및 IZO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제3 막을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 광차단 패턴 및 상기 데이터 라인은 동일층 상에 배치된 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 제1 차광 영역 및 상기 제2 차광 영역에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 반도체층은 산화 아연(ZnO), 아연-주석 산화물(ZTO), 아연-인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄(TiO), 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO), 인듐-아연-주석 산화물(IZTO)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  11. 제1 방향으로 연장된 제1 차광 영역, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제2 차광 영역, 및 상기 제1 차광 영역과 상기 제2 차광 영역에 의해 정의된 화소 영역을 포함하는 베이스 기판을 준비하는 단계;
    상기 베이스 기판 상의 상기 제1 차광 영역에 광차단 패턴을 형성하는 단계;
    상기 베이스 기판 상의 상기 제2 차광 영역에 데이터 라인을 형성하는 단계;
    상기 광차단 패턴 및 상기 데이터 라인 상에 제1 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제1 절연막 상에 상기 광차단 패턴과 중첩되게 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 반도체층 상에 제2 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제2 절연막 상의 상기 화소 영역에 섬 형태의 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제2 절연막 및 상기 컬러 필터 상에 제3 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 게이트 배선을 형성하는 단계;
    상기 제3 절연막 상의 상기 화소 영역에 화소 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제3 절연막 상의 상기 제1 차광 영역에 브릿지 전극;을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막은 상기 반도체층 상에서 직접 접촉되게 형성하는 표시 장치 제조 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 광차단 패턴을 형성하는 단계 및 상기 데이터 라인을 형성하는 단계는 동일한 공정으로 이루어지는 표시 장치 제조 방법.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 데이터 라인을 형성하는 단계는,
    알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 및 구리 계열 금속으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 막을 형성하는 단계; 및
    몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 막을 형성하는 단계;를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 데이터 라인을 형성하는 단계는,
    ITO 및 IZO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제3 막을 형성하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  15. 제11 항에 있어서, 상기 게이트 배선을 형성하는 단계는,
    상기 제3 절연막 상에 게이트 배선 형성용 물질을 도포하는 단계;
    상기 게이트 배선 형성용 물질 상에 감광성 조성물을 도포하는 단계;
    상기 감광성 조성물 상에 투광부, 반투광부, 및 차광부를 포함하는 마스크를 배치하고, 광을 조사하는 노광 단계;
    상기 노광된 감광성 조성물을 현상하여, 상기 데이터 라인 상부 및 상기 반도체층 상부의 상기 게이트 배선 형성용 물질을 노출시키는 단계;
    상기 현상된 감광성 조성물을 이용하여 상기 게이트 배선 형성용 물질을 식각하는 단계;
    상기 현상된 감광성 조성물을 이용하여 상기 데이터 라인 상의 상기 제1 절연막, 상기 제2 절연막, 및 상기 제3 절연막을 식각하고, 상기 반도체층 상의 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막을 식각하는 단계;
    상기 현상된 감광성 조성물을 에이싱하여 상기 게이트 배선 형성 영역을 제외한 영역의 게이트 배선 형성용 물질을 노출시키는 단계; 및
    상기 에이싱된 감광성 조성물을 이용하여 상기 게이트 배선 형성용 물질을 식각하는 단계;를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 감광성 조성물이 포지티브(positive)형 포토레지스트인 경우, 상기 투광부는 상기 상기 데이터 라인 상부 및 상기 반도체층 상부에 위치하고, 상기 차광부는 상기 게이트 배선 형성 영역 상부에 위치하는 표시 장치 제조 방법.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 감광성 조성물이 네가티브(negative)형 포토레지스트인 경우, 상기 투광부는 상기 게이트 배선 형성 영역 상부에 위치하고, 상기 차광부는 상기 데이터 라인 상부 및 상기 반도체층 상부에 위치하는 표시 장치 제조 방법.
  18. 제15 항에 있어서, 상기 게이트 배선 형성용 물질은 습식 식각하는 표시 장치 제조 방법.
  19. 제15 항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 절연막은 건식 식각하는 표시 장치 제조 방법.
  20. 제11 항에 있어서, 상기 화소 전극을 형성하는 단계 및 상기 브릿지 전극을 형성하는 단계는 동일한 공정으로 이루어지는 표시 장치 제조 방법.
KR1020160019076A 2016-02-18 2016-02-18 표시 장치 및 이의 제조 방법 KR102490373B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160019076A KR102490373B1 (ko) 2016-02-18 2016-02-18 표시 장치 및 이의 제조 방법
US15/436,638 US10249646B2 (en) 2016-02-18 2017-02-17 Display device fabricated with fewer masks and method of manufacturing the same
US16/279,725 US10600813B2 (en) 2016-02-18 2019-02-19 Display device fabricated with fewer masks and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160019076A KR102490373B1 (ko) 2016-02-18 2016-02-18 표시 장치 및 이의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170097816A KR20170097816A (ko) 2017-08-29
KR102490373B1 true KR102490373B1 (ko) 2023-01-20

Family

ID=59629498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160019076A KR102490373B1 (ko) 2016-02-18 2016-02-18 표시 장치 및 이의 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (2) US10249646B2 (ko)
KR (1) KR102490373B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI671911B (zh) * 2011-05-05 2019-09-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
US10571754B2 (en) * 2017-12-29 2020-02-25 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display device
WO2020143025A1 (zh) * 2019-01-11 2020-07-16 京东方科技集团股份有限公司 柔性基板及其制作方法、显示面板
CN110534548A (zh) * 2019-08-06 2019-12-03 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled显示面板
KR20210041163A (ko) 2019-10-04 2021-04-15 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
CN211265478U (zh) * 2019-12-20 2020-08-14 京东方科技集团股份有限公司 显示基板和显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102105485B1 (ko) 2012-11-23 2020-04-29 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR102185756B1 (ko) 2014-03-31 2020-12-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100638525B1 (ko) * 1999-11-15 2006-10-25 엘지.필립스 엘시디 주식회사 컬러 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
TW575775B (en) * 2001-01-29 2004-02-11 Hitachi Ltd Liquid crystal display device
KR101036723B1 (ko) * 2003-12-30 2011-05-24 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
JP5394655B2 (ja) * 2008-04-28 2014-01-22 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR101287478B1 (ko) 2009-06-02 2013-07-19 엘지디스플레이 주식회사 산화물 박막트랜지스터를 구비한 표시소자 및 그 제조방법
KR101675114B1 (ko) 2009-06-09 2016-11-10 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 및 그 제조방법
KR101950824B1 (ko) 2011-11-25 2019-02-22 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법
CN103137616B (zh) * 2011-11-25 2017-04-26 上海天马微电子有限公司 Tft阵列基板及其形成方法、显示面板
KR20140021118A (ko) * 2012-08-07 2014-02-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102185102B1 (ko) * 2014-01-10 2020-12-02 삼성디스플레이 주식회사 어레이 기판, 이를 갖는 액정 표시 패널 및 이의 제조방법
KR20160090948A (ko) * 2015-01-22 2016-08-02 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102316458B1 (ko) * 2015-03-24 2021-10-25 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102105485B1 (ko) 2012-11-23 2020-04-29 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR102185756B1 (ko) 2014-03-31 2020-12-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US10249646B2 (en) 2019-04-02
KR20170097816A (ko) 2017-08-29
US10600813B2 (en) 2020-03-24
US20190189642A1 (en) 2019-06-20
US20170243898A1 (en) 2017-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102490373B1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102531664B1 (ko) 표시 장치
KR102515807B1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102080065B1 (ko) 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법
TWI553837B (zh) 製作顯示面板之方法
US10608052B2 (en) Display substrate and method of manufacturing the same
US20160035756A1 (en) Thin film transistor, method for manufacturing thin film transistor, array substrate, method for manufacturing array substrate, and display device
KR102549444B1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102542844B1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102484136B1 (ko) 표시 기판, 이를 포함하는 액정 표시 장치, 및 이의 제조 방법
KR102164941B1 (ko) 박막 트랜지스터 기판, 이를 포함하는 표시 장치, 및 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법
KR102523971B1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20160128510A (ko) 표시 기판 및 표시 기판의 리페어 방법
KR20150005053A (ko) 어레이 기판 및 이를 포함하는 액정표시패널
US20150171118A1 (en) Display substrate and method of manufacturing the display substrate
US20150021611A1 (en) Array substrate and manufacturing method thereof
KR102477984B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102537286B1 (ko) 표시 기판 및 이의 제조 방법
US9035364B2 (en) Active device and fabricating method thereof
KR102602162B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
TWI569456B (zh) 薄膜電晶體及其製造方法
TW201508926A (zh) 薄膜電晶體及使用該薄膜電晶體的顯示陣列基板的製造方法
JP2014154702A (ja) 薄膜トランジスタ及び画像表示装置
KR102410395B1 (ko) 액정표시패널 및 그 제조 방법
KR101471149B1 (ko) 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant