KR19990048101A - 능동 액정 표시 소자의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 배열의 정확성에 의해 광누출을 막을 수 있으며, 마스크 사용 오차를 줄임으로써 개구율을 향상시켜 화질을 향상시킬 수 있는 능동 액정 표시 소자 의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 층간 절연막으로서 감광성 유기 박막을 이용하고 층간 절연막의 접촉 홀 형성시 후면 노광 방식을 이용한다. 감광성 유기 박막이 포지티브 타입인 경우 박막 트렌지스터의 소오스/드레인 및 보조 전기 용량기는 투명 전극으로 형성되는 반면에, 유기 박막이 네거티브 타입인 경우에는 박막 트렌지스터의 소오스/드레인 및 보조 전기 용량기는 불투명 전극으로 형성되어 후면 노광시 광차단 마스크로서의 역할을 한다.

Description

능동 액정 표시 소자의 제조 방법

본 발명은 능동 소자 구동 액정 표시 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화소 전극간의 절연막 및 박막 트렌지스터의 보호막으로서 감광성 유기 박막을 이용하는 액정셀 구조의 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.

종래에는 능동 액정 표시 장치 소자인 박막 트렌지스터의 보호막으로서, 그리고 보조 전기용량기, 데이터 신호선 및 화소 전극의 보호막또는 절연막으로서 실리콘 질화막또는 실리콘 산화막 등의 무기 박막을 사용하였다. 이와같은 무기 박막은 전기용량이 비교적 크기 때문에 기생 전기용량에 의한 용량결합현상으로 화질에 악영향을 미쳤다. 이러한 문제를 개선하기위하여, 저유전성 유기 박막을 보호막또는 절연막으로서 사용하는 방법이 이용되고 있는데, 이 방법은 기생용량의 감소로 화질을 향상시킬 뿐만 아니라, 화소전극과 신호전극의 중첩으로 개구율 향상을 이루어 액정 표시 소자가 저소비 전력을 필요로 하게한다.

그러나,이와같은 유기박막을 사용하는 방법은 투명 화소 전극과 소오스/ 드레인 접촉 및 보조 전기 용량의 확보를 위하여 층간 유기 절연막의 식각 공정을 필요로 하고, 이에따라 필연적으로 식각 패턴의 경사로 인해 액정이 비정상적으로 배열되어 광누출이 생기는 문제점이 있었다. 또한 마스크의 정렬시 1~2㎛의 오차가 발생하여 미세패턴화가 어렵기 때문에 결국 화소부의 개구율이 감소하여 화질 저하가 초래된다.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본발명은 액정 배열의 정확성에 의해 광누출을 막을 수 있으며, 마스크 사용 오차를 줄임으로써 개구율을 향상시켜 화질을 향상시킬 수 있는 능동 액정 표시 소자 의 제조 방법을 제공함에 목적이 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일실시예에 따른 능동 액정 표시 소자의 제조 방법을 설명하기위한 단면도,

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 능동 액정 표시 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11: 기판 12:게이트 전극

13: 소오스/드레인 14:채널층

15:보조 전기 용량기 16: 게이트 산화막

17:도핑된 비정질 실리콘 21: 감광성 유기 박막

23a,23b: 접촉홀 31: 화소 전극

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 능동 액정 표시 소자를 제조하는데 있어서 박막 트렌지스터, 화소 전극, 데이터 신호선 및 보조 전기용량기의 절연막으로서 저유전율을 갖는 감광성 유기 박막을 이용한다. 또한, 본 발명은 상기 감광성 유기 박막의 식각에 의한 접촉 홀 형성시 후면 노광 방식을 이용한다. 이와같은 접촉 홀 형성을 위한 감광성 유기 박막의 후면 노광을 위하여,접촉 홀이 형성될 박막 트렌지스터의 소오스/ 드레인 및 보조전기용량기는 감광성 유기 박막이 포지티브 타입인 경우에는 투명 전극으로 이루어진다. 반면에, 감광성 유기 박막이 네거티브 타입인 경우에는 박막 트렌지스터의 소오스/ 드레인 및 보조전기용량기는 불투명 금속 전극으로 이루어지며, 이 불투명 금속은 노광시 광차단 마스크로서의 역할을 한다.

이와같이 감광성 유기 박막에 대한 후면 노광을 실시하면, 형성되는 접촉 홀은 노광시 빛의 회절 현상에 의해 넓은 밑면과 좁은 윗면을 가짐으로써, 상기 접촉 홀을 매립한 화소 전극상부의 배향막에서의 액정 배향되는 부분이 평탄한 모양을 유지하기 때문에 액정이 정상적으로 배향되어 광누출이 감소된다. 또한, 본 발명에서 이용되는 후면 노광은 전면 노광에 비하여 정렬 오차 범위를 감소시킴으로써 미세 패턴화를 가능하게 하여 개구율 향상으로 액정 표시장치의 소비전력을 감소시킬 수 있게한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 능동 액정 표시 소자의 제조 방법을 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일실시예에 따른 능동 액정 표시 소자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

우선, 도 1a에서 도시된 바와 같이 게이트 전극(12), ITO와 같은 투명 소오스/드레인(13), 및 채널층(14)로 이루어진 박막 트렌지스터와, ITO와 같은 투명 보조 전기 용량기(15)가 형성된 기판(11)의 상부에 포지티브 타입 감광성 유기 박막(21)을 도포한다. 도 1a에서 미설명 부호16은 게이트 산화막을 나타내고, 17은 도핑된 비정질 실리콘층을 나타낸다. 그런다음, 기판(11)의 후면에 마스크(22)를 정렬한 후, 화살표로 도시한 바와같이 노광 및 현상을 실시하여 도 1b에서 도시된 바와같이 소오스/드레인(13) 및 보조 전기 용량기(15)의 상부면을 노출시키면서 감광성 유기 박막(21)에 접촉 홀(23a)(23b)를 형성한다. 여기서, 접촉홀(23a)의 형성을 위하여는, 마스크를 사용하는 전면 노광 또는 마스크를 사용하지 않는 후면 노광을 더욱더 실시한다. 따라서, 접촉 홀(23a)의 형성을 위하여는 2회의 노광이 필요하다. 이와같은 접촉 홀(23a)(23b)은 노광시 빛의 회절 현상에 의해 넓은 밑면과 좁은 윗면을 가진다. 그리고나서, 접촉 홀(23a)(23b)를 매립하도록 도 1c에서 도시된 바와같이 기판(11)의 상부에 화소 전극(31)을 형성한다. 그후, 도시하지는 않았지만, 화소 전극(31)의 상부에는 배향막 및 액정이 순차적으로 도포된다. 도 1c에서 도시된 능동 액정 표시 소자는 윗면이 좁은 접촉 홀을 가짐으로써 액정 배향되는 부분에서 평탄한 모양을 유지할 수 있으므로 액정이 리버스 틸트(reverse tilt)없이 정상적으로 배향된다. 또한, 도 1a 내지 도1c에 도시된 능동 액정 표시 소자는 전면 노광에 비하여 정렬 오차 범위가 감소되는 후면 노광에 의하여 접촉 홀이 형성되었기 때문에 미세 구조가 가능함으로써 개구율이 향상된다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 능동 액정 표시 소자의 제조 방법을 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 능동 액정 표시 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

우선, 도 2a에서 도시된 바와 같이 게이트 전극(12), 불투명 금속 전극으로서 소오스/드레인(13a), 및 채널층(14)로 이루어진 박막 트렌지스터와, 불투명 금속 전극으로서 보조 전기 용량기(15a)가 형성된 기판(11)의 상부에 네거티브 타입 감광성 유기 박막(21a)을 도포한다. 도 2a에서 미설명 부호16은 게이트 산화막을 나타내고, 17은 도핑된 비정질 실리콘층을 나타낸다. 그런다음, 불투명 금속 전극인 소오스/드레인(13a) 및 보조 용량전극(15a)를 노광 차단 마스크로하여 네거티브 타입 감광성 유기 박막(21a)에 대하여 화살표로 도시한 바와같이 후면 노광 및 현상을 실시하여 도 2b에서 도시된 바와같이 소오스/드레인(13a) 및 보조 전기 용량기(15a)의 상부면을 노출시키면서 감광성 유기 박막(21a)에 접촉 홀(23a)(23b)를 형성한다. 여기서, 접촉홀(23a)의 형성을 위하여는, 마스크를 사용하는 전면 노광 또는 마스크를 사용하는 후면 노광을 더우더 실시한다. 따라서, 접촉 홀(23a)의 형성을 위하여는 2회의 노광이 필요하다. 이와같은 접촉 홀(23a)(23b)은 노광시 빛의 회절 현상에 의해 넓은 밑면과 좁은 윗면을 가진다. 그리고나서,접촉 홀(23a)(23b)를 매립하도록 도 2c에서 도시된 바와같이 기판(11)의 상부에 화소 전극(31)을 형성한다. 그후, 도시하지는 않았지만, 화소 전극(31)의 상부에는 배향막 및 액정이 순차적으로 도포된다. 도 2c에서 도시된 능동 액정 표시 소자는 윗면이 좁은 접촉 홀을 가짐으로써 액정 배향되는 부분에서 평탄한 모양을 유지할 수 있으므로 액정이 리버스 틸트(reverse tilt)없이 정상적으로 배향된다. 또한, 도 2c에 도시된 능동 액정 표시 소자는 전면 노광에 비하여 정렬 오차 범위가 감소되는 후면 노광에 의하여 접촉 홀이 형성되었기 때문에 미세 구조가 가능함으로써 개구율이 향상된다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 의하면 능동 액정 표시 소자를 제조하는데 있어서 층간 절연막으로 감광성 유기 박막을 이용하고 상기 유기 박막에서의 접촉 홀 형성시 후면 노광 방식을 이용함으로써, 액정의 정상적 배향을 가능하게하여 광 누출을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 마스크 정렬 오차를 감소시킬수 있다.

Claims (6)

1. 유리 기판상에 박막 트렌지스터의 소오스/ 드레인 및 보조 전기용량기를 투명 전극으로 형성하는 단계와; 상기 기판의 상부에 포지티브 타입 감광성 유기 박막을 형성하는 단계와;상기 소오스/드레인 및 상기 보조 전기 용량기가 노출되도록 상기 기판의 후면에 마스크를 정렬하는 단계와; 상기 감광성 유기 박막을 상기 마스크의 형태로 후면 노광하면서 상기 소오스/드레인 상부의 상기 감광성 유기 박막 부분을 마스크를 이용하여 전면 노광 또는 마스크없이 후면 노광한 후, 현상하여, 상기 유기 박막에 상기 소오스/드레인 및 상기 보조 전기 용량기의 상부를 노출시키는 접촉 홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 능동 액정 표시 소자의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 기판의 상부에 상기 접촉 홀을 매립하면서 화소 전극을 형성하는 단계를 더욱더 포함함을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 화소 전극의 상부에 배향막 및 액정층을 순차적으로 형성하는 단계를 더욱더 포함함을 특징으로 하는 방법.
4. 유리 기판상에 박막 트렌지스터의 소오스/ 드레인 및 보조 전기용량기를 불투명 금속 전극으로 형성하는 단계와; 상기 기판의 상부에 네거티브 타입 감광성 유기 박막을 형성하는 단계와; 상기 소오스/드레인 및 상기 보조 전기 용량기를 마스크로하여 상기 유기 박막을 후면 노광하면서 상기 소오스/드레인 상부의 상기 유기 박막 부분을 마스크를 이용하여 전면 노광 또는 후면노광한 후 현상하여, 상기 상기 유기 박막에 상기 소오스/드레인 및 상기 보조 전기 용량기의 상부를 노출시키는 접촉 홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 능동 액정 표시 소자의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 기판의 상부에 상기 접촉 홀을 매립하면서 화소 전극을 형성하는 단계를 더욱더 포함함을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 화소 전극의 상부에 배향막 및 액정층을 순차적으로 형성하는 단계를 더욱더 포함함을 특징으로 하는 방법.