KR20060024050A - 액정표시장치 노광 마스크 패턴 및 노광 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 서브 픽셀(sub pixel) 또는 픽셀(pixel) 단위로 레고 패턴(lego pattern) 노광을 진행하여 스티치(stitch) 불량 및 화질 불량을 개선한 액정표시장치 노광 마스크 패턴 및 노광 방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 액정표시장치의 어레이 기판에서 서브 픽셀 내에 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분하는 단계와; 상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역을 순차적으로 스텝 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 서브 픽셀에서 구분되는 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역은 2 이상으로 구분되는 레고 패턴이고, 상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분하여 노광을 진행하는 서브 픽셀은 분할 노광 진행시 중첩 노광되는 영역의 서브 픽셀인 것을 특징으로 한다.
액정표시장치, 노광, LEGO, stitch, 분할 노광

Description

액정표시장치 노광 마스크 패턴 및 노광 방법{LCD EXPOSURE MASK PATTERN AND METHOD FOR EXPOSURE}
도 1은 액정표시장치 제조 공정에서 사용되는 노광 방식을 설명하기 위한 도면.
도 2는 분할 노광 방식을 적용할 경우 노광 영역이 중첩되는 모습을 도시한 도면.
도 3은 액정표시장치 제조 공정에서 분할 노광 방식을 적용할 경우, 배선 불량이 발생하는 모습을 도시한 도면.
도 4는 중첩 노광 영역에서 발생하는 스티치(stitch) 불량을 방지하기 위한 레고 패턴 노광을 도시한 도면.
도 5a는 액정표시장치의 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행하는 모습을 도시한 도면.
도 5b는 종래 기술에 따라 액정표시장치의 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 실시할 경우 발생되는 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따라 액정표시장치의 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행하는 경우를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예로서 액정표시장치의 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행하는 경우를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따라 중첩 노광 영역에 대응되는 부분의 마스크 패턴 폭을 확장 형성한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 하부 기판 2: 게이트 절연막
7: 액티브 층 8: 보호막
103: 공통 배선 103a: 제 1 공통 전극
103b: 제 2 공통 전극 105a, 105b: 데이터 배선
110a, 110b: 게이트 배선
본 발명은 액정표시장치 노광 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 서브 픽셀(sub pixel) 또는 픽셀(pixel) 단위로 레고 패턴(lego pattern) 노광을 진행하여 스티치(stitch) 불량 및 화질 불량을 개선한 액정표시장치 노광 마스크 패턴 및 노광 방법에 관한 것이다.
최근 들어 급속한 발전을 거듭하고 있는 반도체 산업의 기술 개발에 의하여 액정표시장치는 소형, 경량화 되면서 성능은 더욱 강력해진 제품들이 생산되고 있다.
지금까지 정보 디스플레이 장치에 널리 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)가 성능이나 가격 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 소형화 또는 휴대성의 측면에서는 많은 단점을 갖고 있었다.
이에 반하여, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 저 전력소비화 등의 장점을 갖고 있어 CRT의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.
이러한 액정표시장치는 일반적으로 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자배열에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.
상기와 같은 액정표시장치는 글라스 기판 상에 순차적으로 마스크 공정을 진행하여 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 및 TFT를 형성한 어레이 기판과, 상기 어레이 기판과 대응되도록 글라스 기판 상에 R, G, B 칼라 필터층을 형성한 칼라 필터 기판을 얼라인(align) 시켜 합착한 다음, 액정을 주입하여 형성된다.
특히, 상기 어레이 기판과 컬러 필터 기판은 다수번의 마스크 공정을 순차적으로 진행하여 완성한다.
상기 마스크 공정이 진행되는 과정을 보면은 절연막 또는 금속막을 유리 기판 상에 화학 기상 증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition) 또는 스퍼터링(Sputtering) 법에 의해 전면 증착한다.
그런 다음, 상기 기판 상에 형성된 증착막의 표면을 세정(cleaning)하고 감 광막(Photo Resist)을 코팅(coating)한 다음, 마스크를 이용한 노광(exposure) 및 현상(develop) 공정으로 원하는 패턴 모양을 얻는다.
그리고 상기 패터닝된 감광막을 마스크로 이용하여 상기 증착막을 식각하여 원하는 패턴을 형성한 다음, 상기 패터닝된 감광막을 제거함으로써 하나의 마스크 공정을 완성한다.
도 1은 액정표시장치 제조 공정에서 사용되는 노광 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, (a)에서는 하나의 글라스 기판 상에 4장의 액티브(active) 어레이가 형성되어 있다.
즉, 글라스 기판 상에 동시에 액정 패널 4개에 대응되는 액티브 영역이 형성되는데, 4개의 액티브 영역이 완성되면 상기 글라스 기판을 각각의 액티브 영역 단위로 절단하는 셀(CELL) 공정을 진행한다.
상기 글라스 기판 상에 4개의 액티브 영역을 동시에 형성하는 공정은 4개의 액티브 영역에 각각 게이트 배선과 게이트 전극을 형성하는 제 1 마스크 공정, 채널층을 형성하는 제 2 마스크 공정, 소스/드레인 전극을 형성하는 제 3 마스크 공정, 보호막 상에 콘택홀을 형성하는 제 4 마스크 공정 및 화소 전극을 형성하는 제 5 마스크 공정을 진행하여 형성한다.
이때, 각각의 마스크 공정마다, 4개의 액티브 영역에 대하여 노광을 진행한다.
다시 말하면, 제 1 마스크 공정을 진행할 때 금속막을 글라스 기판 상에 증 착한 다음, 감광막을 도포하고 마스크 패턴에 따라 노광 공정을 진행할 때, 각각의 액티브 영역에 대하여 순차적으로 노광을 4번 진행한다.
이때, 하나의 액티브 영역은 한번의 노광으로 전 영역에 대하여 노광이 완료되고 있음을 볼 수 있다.
하지만, (b)에서는 액정표시장치가 대형화되어 감에 따라 하나 글라스 기판 상에 하나의 액티브 영역만 형성되고, 마스크 공정에서 노광할 때에도 한번의 노광으로는 마스크 공정을 완료할 수 없게된다.
또한, 액정표시장치의 패널의 크기가 소형이더라도 노광 렌즈가 커질수록 생산 단가가 상승하는 단점 때문에 분할 노광을 진행한다.
이와 같이, 하나의 액티브 영역에 대하여 다수번의 분할 노광을 진행하여 한번의 마스크 공정을 완료하는 분할 노광과 한번의 노광으로 액티브 전 영역을 노광하는 집중형 노광 방식이 선택적으로 사용되고 있다.
도 2는 분할 노광 방식을 적용할 경우 노광 영역이 중첩되는 모습을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도 1의 도면중 (b)에서와 같이 하나의 액티브 영역에 대하여 다수번의 분할 노광을 진행하면, 마스크와 글라스의 얼라인 불량 또는 노광기의 기울어짐 등으로 분할 노광의 경계 영역에서 중첩적으로 노광이 이루어지게 된다.
도 2에서와 같이, 글라스 기판 상에 형성된 액티브 영역에 대하여 좌측 가장자리 영역에서 소정의 넓이로 제 1 노광을 진행한 다음, 인접한 액티브 영역에 대 하여 제 2 노광을 진행하면, 상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역이 중첩되는 영역이 발생되고 있음을 볼 수 있다.
도 3은 액정표시장치 제조 공정에서 분할 노광 방식을 적용할 경우, 배선 불량이 발생하는 모습을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 도 2에서 처럼 중첩 노광 영역이 발생하게 되면, 한번의 노광만 이루어진 제 1 노광 영역 및 제 2 노광 영역에서 형성되는 배선의 폭보다 중첩 노광 영역에서 형성되는 배선의 폭이 좁아지는 문제가 발생한다.
상기에서와 같이, 중첩 노광 영역에서 형성되는 배선의 폭이 제 1 노광 영역 또는 제 2 노광 영역에서 형성되는 배선의 폭보다 좁게 형성되면, 배선의 저항이 증가되는 문제가 발생된다.
또한, 상기 배선이 화소 전극 또는 공통 전극일 경우에는 전극 간에 일정한 이격 거리로 형성되는 스토리지 커패시턴스 값이 변화하여 화질 불량을 초래하는 문제가 발생된다.
상기 도 2와 3에서 설명한 중첩 노광으로 인하여 배선의 패턴 불량은 스티치(stitch) 얼룩 형태로 액티브 영역에 나타나거나 공정 마진(margin)이 줄어들어 단선 또는 단락 불량을 발생시킨다.
도 4는 중첩 노광 영역에서 발생하는 스티치(stitch) 불량을 방지하기 위한 레고 패턴 노광을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 노광 영역이 중첩되는 영역에 대하여 레드(Red: R), 그린(Green: G), 블루(Blue: B)의 서브 픽셀(sub pixel) 단위로 레고 패턴(lego pattern) 노광을 진행하는 방식을 도시하였다.
즉, 제 1 노광을 진행할 때 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광 방식을 적용하여 어느 부분은 노광을 진행하고(R, G, B pixel), 어느 부분은 노광을 진행하지 않게 한 다음(blank pixel), 제 2 노광을 진행할 때, 상기 제 1 노광에서 노광하지 않은 서브 픽셀은 노광을 진행하고, 노광이 진행된 서브 픽셀에 대해서는 노광을 진행하지 않도록 하였다.
이와 같이 노광 영역이 중첩되는 영역에서 서브 픽셀 단위로 제 1 노광 영역에서 노광될 영역과 제 2 노광 영역에서 노광될 영역을 구분하여 노광함으로써 중첩 노광에 의하여 발생되는 스티치(stitch) 불량을 개선하도록 하였다.
하지만, 상기와 같이 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광 방식을 실시할 경우에는 레드(R) 픽셀, 그린(G) 픽셀, 블루(B) 픽셀 각각의 서브 픽셀 단위로 전계 왜곡이 나타나 얼룩 발생이 심화되는 문제가 있다.
도 5a는 액정표시장치의 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행하는 모습을 도시한 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 화소 전극과 공통 전극이 교대로 배열되어 수평 전계를 발생시키는 IPS(In Plane Switching) 모드 액정표시장치 화소 구조를 도시하였다.
상기 IPS 모드의 화소 구조는 게이트 배선(10a, 10b)과 데이터 배선(5a, 5b)이 수직으로 교차 배열되어 서브 픽셀(sub pixel)을 정의하고, 상기 서브 픽셀 영역에는 상기 게이트 배선(10a)과 상기 화소 전극(9) 사이에 스위칭 소자인 박막 트 랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)가 형성되어 있다.
그리고 상기 게이트 배선(10b)과 동일면 상에 평행하게 형성된 공통 배선(3)에서는 슬릿(slit) 형태의 제 1 공통 전극(3a)이 형성되고, 상기 공통 배선(3)과 전기적으로 콘택되면서 상기 화소 전극(9)과 동일한 평면 상에 슬릿 형태의 제 2 공통 전극이 형성되어 있다.
그리고 상기 제 1 공통 전극(3a)과 제 2 공통 전극(3b)은 상기 화소 전극(9)과 교대로 이격되어 상기 서브 픽셀 영역에 배치되어 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 IPS 모드 액정표시장치에서 하나의 서브 픽셀 단위를 기준으로 A-A' 구분 영역을 따라 제 1 노광 영역에서 서브 픽셀을 노광하면 제 2 노광 영역에서는 제 1 노광 영역에서 노광된 서브 픽셀을 포함하지 않도록 노광을 진행하여 스티치 불량을 방지하였다.
그러나, 도 5b는 종래 기술에 따라 액정표시장치의 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 실시할 경우 발생되는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 상기 도 5a의 B-B' 영역을 수직 절단한 단면도로서, 하부 기판(1) 상에 제 1 공통 전극(3a)이 형성되어 있고, 상기 제 1 공통 전극(3a) 상에는 게이트 절연막(2)이 증착되어 있다.
그리고 상기 게이트 절연막(2) 상에는 데이터 배선(5b)이 형성되어 있는데, 4 마스크 공정에 따라 제조될 경우에는 데이터 배선(5b) 하부에 액티브 층(7)이 존재한다.
상기 데이터 배선(5b) 상에는 보호막(8)이 형성되어 있고, 상기 보호막(8) 상에는 화소 전극(9)과 제 2 공통 전극(3b)이 형성되어 있다.
도 5a에서와 같이, 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 실시할 경우에는 데이터 배선(5b)과 제 1 공통 전극(3a)의 공정 편차(D1)가 발생한다.
그래서 상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분되지 않는 타측 영역의 데이터 배선과 제 1 공통 전극(3a) 거리(도 5a의 5a와 3a)와의 편차가 발생하여 전계 형성이 동일하지 않게 되는 문제가 발생한다.
마찬가지로 상기 데이터 배선(5b)과 화소 전극(9)과의 거리 D2와 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분되지 않는 데이터 배선(도 5a의 5a)과 화소 전극(9)과의 거리 편차가 발생하여 얼룩(stitch)이 발생한다.
본 발명은, 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행할 때, 하나의 서브 픽셀 영역 내에 2 이상의 노광 영역으로 나눈 다음 스텝 노광을 실시함으로써, 종래 기술에서 발생하였던 서브 픽셀 내에서의 좌우 노광 공정 편차를 최소화하여 얼룩 발생을 방지할 수 있다.
그리고 중첩 노광 영역에서 레고 패턴 노광을 레드(R), 그린(G), 블루(B_ 전체를 하나의 픽셀로 노광함으로써, 노광 공정에서 발생하는 공정 오차가 RGB 픽셀 전체에 합쳐져 하나의 화이트 형태로 나타나도록 하여 얼룩 불량이 나타나지 않도록 한 액정표시장치 노광 마스크 패턴 및 노광 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치 노광방법은,
액정표시장치의 어레이 기판에서 서브 픽셀 내에 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분하는 단계와;
상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역을 순차적으로 스텝 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 서브 픽셀에서 구분되는 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역은 2 이상으로 구분되는 레고 패턴이고, 상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분하여 노광을 진행하는 서브 픽셀은 분할 노광 진행시 중첩 노광되는 영역의 서브 픽셀인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 서브 픽셀 내에 구분되는 제 1 노광 영역에서의 노광 편차와 제 2 노광 영역에서의 노광 편차가 서로 보상되어 서브 픽셀 전체의 노광 편차가 감소하고, 상기 액정표시장치는 화소 전극과 공통 전극이 하부 기판에 형성되는 IPS 모드 액정표시장치인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치 노광 방법은,
액정표시장치의 어레이 기판에서 레드, 그린, 블루를 하나의 픽셀 단위로 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분하는 단계와;
상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역을 순차적으로 스텝 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 픽셀 단위로 제 1 노광 영역을 따라 노광 공정을 진행할 때에는 상기 제 2 노광 영역이 블랭크 영역으로 구분되어 노광되지 않고, 상기 픽셀 단위로 제 2 노광 영역을 따라 노광 공정을 진행할 때에는 상기 제 1 노광 영역이 블랭크 영역으로 구분되어 노광되지 않는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역을 픽셀 단위로 구분하는 영역은 분할 노광 진행시 중첩 노광되는 영역이고, 상기 픽셀 단위로 구분되는 제 1 노광 영역의 노광 편차와 제 2 노광 편차는 레드, 그린, 블루 전체의 픽셀에 합쳐져서 얼룩 불량이 나타나지 않으며, 상기 액정표시장치는 화소 전극과 공통 전극이 하부 기판에 형성되는 IPS 모드 액정표시장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정표시장치 노광 마스크 패턴은,
액정표시장치의 어레이 기판 제조 공정에서 분할 노광 방식에 따라 중첩 노광되는 영역에 대응하는 마스크 영역의 패턴 폭이 다른 노광 영역에 대응하는 마스크 패턴 폭보다 넓게 확장 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행할 때, 하나의 서브 픽셀 영역 내에 2 이상의 노광 영역으로 나눈 다음 스텝 노광을 실시함으로써, 종래 기술에서 발생하였던 서브 픽셀 내에서의 좌우 공정 편차를 최소화하여 얼룩 발생을 방지할 수 있다.
그리고 중첩 노광 영역에서 레고 패턴 노광을 레드(R), 그린(G), 블루(B_ 전체를 하나의 픽셀로 노광함으로써, 노광 공정에서 발생하는 공정 오차가 RGB 픽셀 전체에 합쳐져 하나의 화이트 형태로 나타나도록 하여 얼룩 불량이 나타나지 않도록 하였다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명에 따라 액정표시장치의 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행하는 경우를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 광시야각을 위하여 수평 전계를 발생시키는 IPS(In Plane Switching) 모드 액정표시장치 화소 구조를 도시하였다.
상기 IPS 모드의 화소 구조는 게이트 배선(110a, 110b)과 데이터 배선(105a, 105b)이 수직으로 교차 배열되어 서브 픽셀(sub pixel)을 정의하고, 상기 서브 픽셀 영역에는 상기 게이트 배선(110a)과 상기 화소 전극(109) 사이에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)가 형성되어 있다.
그리고 상기 게이트 배선(110b)과 동일면 상에 평행하게 형성된 공통 배선(103)에서는 슬릿(slit) 형태의 제 1 공통 전극(103a)이 복수개 형성되고, 상기 공통 배선(103)과 전기적으로 콘택되면서 상기 화소 전극(109)과 동일한 평면 상에 슬릿 형태의 제 2 공통 전극(103b)이 복수개 형성되어 있다.
그리고 상기 제 1 공통 전극(103a)과 제 2 공통 전극(103b)은 상기 화소 전극(109)과 교대로 이격되어 상기 서브 픽셀 영역에 배치되어 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 IPS 모드 액정표시장치에서 하나의 서브 픽셀 단위를 기준으로 C-C' 구분 영역을 따라 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역을 복수개 형성하였다. 바람직하게는 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분되는 노광 영역을 2 개의 영역 이상으로 구분한다.
상기에서와 같이 서브 픽셀 내에 상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로된 2개의 노광 영역으로 구분하면, 순차적으로 분할 노광 방식에 따라 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역에 대하여 스텝 노광을 실시한다.
상기에서와 같이, 서브 픽셀 내에 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분된 2개 이상의 노광 영역은 제 1 노광 영역에 따라 노광이 진행되면, 제 2 노광 영역은 노광이 되지 않는다.
마찬가지로 제 2 노광 영역에 따라 노광이 진행되면, 노광 공정을 진행하였던 제 1 노광 영역은 노광되지 않는다.
이와 같이, 상기 서브 픽셀 내의 영역이 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분되는 레고 패턴(lego pattern)으로 이루어져 있다.
상기와 같이, 서브 픽셀 내에 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 이루어진 레고 패턴은 분할 노광 공정을 진행할 때, 중첩되는 영역이다.
따라서, 본 발명에서는 서브 픽셀 내에 2개 이상의 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 분리되고, 각각의 노광 영역에서 발생하는 노광 공정 오차가 서로 상쇄되어 서브 픽셀 전체에 대한 노광 공정에 따른 공정 편차 감소된다.
즉, 도면에 도시된 바와 같이 X1 영역은 제 2 노광 영역이고, X2 영역은 제 1 노광 영역이고, X3 영역은 제 2 노광 영역이고, X4 영역은 제 1 노광 영역으로써, 각각에 대한 노광 공정 편차가 서로 상쇄되어 전체적으로 서브 픽셀에 대한 공정 편차가 줄어들게 된다.
특히, IPS 화소 구조에서는 제 1 노광 영역의 노광 공정에 따라 데이터 배선(105a, 105b)과 제 1 공통 전극(103a) 및 화소 전극(109)에 발생하는 거리 편 차와 제 2 노광 영역의 노광 공정에 따라 데이터 배선(105a, 105b)과 제 1 공통 전극(103a) 및 화소 전극(109) 사이에 발생하는 거리 편차가 서로 상쇄되어 전계 불균형에 따른 얼룩 불량이 발생하지 않는다.
상기에서는 화소 전극과 공통 전극이 하부 기판에 형성되는 IPS 모드 액정표시장치를 중심으로 설명하였지만, 하부 기판에 화소 전극이 배치되고 상부 기판에 공통 전극이 배치되는 액정표시장치의 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예로서 액정표시장치의 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행하는 경우를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 노광 영역이 중첩되는 영역에 대하여 레드(Red: R), 그린(Green: G), 블루(Blue: B) 픽셀 전체를 하나의 픽셀(pixel) 단위로 레고 패턴(lego pattern) 노광을 진행하는 방식을 제안하였다.
즉, 제 1 노광을 진행할 때 RGB 픽셀 단위로 레고 패턴 노광 방식으로 어느 RGB 픽셀에 대해서는 노광을 진행하고, 어느 RGB 픽셀(blank pixel)에 대해서는 노광을 진행하지 않는다.
마찬가지 방식으로 제 1 노광후 스텝 노광에 따라 제 2 노광을 진행할 때, 상기 제 1 노광에서 노광하지 않은 픽셀(blank pixel)은 노광을 진행하고, 노광이 진행된 RGB 픽셀에 대해서는 노광을 진행하지 않도록 하였다.
이와 같이 RGB를 하나의 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행하면, 제 1 노광 영역의 노광 편차와 제 2 노광 편차가 레드, 그린, 블루 전체에 대하여 발생되며, 이와 같은 노광 공정 편차는 RGB 픽셀에 합쳐져서 화이트(White) 색상으로 디스플 레이 되므로 얼룩 불량이 나타나지 않는다.
그래서, 노광 영역이 중첩되는 영역에서 RGB 픽셀 단위로 제 1 노광 영역에서 노광될 영역과 제 2 노광 영역에서 노광될 영역을 구분하여 노광함으로써 중첩 노광에 의하여 발생되는 스티치(stitch) 불량을 개선하도록 하였다.
상기와 같이 RGB를 하나의 픽셀로 레고 패턴 노광을 진행하는 방식은 화소 전극과 공통 전극이 하부 기판에 형성되는 IPS 모드 또는 하부 기판에 화소 전극이 배치되고 상부 기판에 공통 전극이 배치되는 액정표시장치의 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따라 중첩 노광 영역에 대응되는 부분의 마스크 패턴 폭을 확장 형성한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 액정표시장치의 어레이 기판 제조 공정에서는 다수번의 마스크 공정이 진행되고, 노광 렌즈가 클수록 노광 장비의 단가가 상승하기 때문에 분할 노광이 진행된다.
특히, 분할 노광에 따라 노광 공정이 진행되고 노광 공정에 따라 감광막을 패터닝한 다음 식각하게 되면, 중첩 노광 영역에서는 식각되는 배선 폭이 줄어드는 단점이 발생된다.
이를 개선하기 위하여 어레이 기판 상에 얼라인되는 마스크의 패턴 중에서 중첩 노광 영역에 대응되는 마스크 영역의 패턴 폭을 중첩되지 않은 노광 영역에 대응하는 마스크 패턴 폭보다 넓게 확장 형성함으로써, 배선 폭이 줄어드는 문제를 해결하였다.
상기 마스크 패턴에 대응되는 어레이 기판 상에 형성되는 소자는 화소 전극, 공통 배선, 게이트 배선, 데이터 배선등 마스크 공정에 의하여 패터닝되는 모든 소자에 적용하여 중첩 노광에 따라 식각되는 부분을 보상할 수 있을 것이다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 서브 픽셀 단위로 레고 패턴 노광을 진행할 때, 하나의 서브 픽셀 영역 내에 2 이상의 노광 영역으로 나눈 다음 스텝 노광을 실시함으로써, 종래 기술에서 발생하였던 서브 픽셀 내에서의 좌우 공정 편차를 최소화하여 얼룩 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고 중첩 노광 영역에서 레고 패턴 노광을 레드(R), 그린(G), 블루(B_ 전체를 하나의 픽셀로 노광함으로써, 노광 공정에서 발생하는 공정 오차가 RGB 픽셀 전체에 합쳐져 하나의 화이트 형태로 나타나도록 하여 얼룩 불량이 나타나지 않도록 한 이점이 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (12)

  1. 액정표시장치의 어레이 기판에서 서브 픽셀 내에 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분하는 단계와;
    상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역을 순차적으로 스텝 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 픽셀에서 구분되는 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역은 2 이상으로 구분되는 레고 패턴인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분하여 노광을 진행하는 서브 픽셀은 분할 노광 진행시 중첩 노광되는 영역의 서브 픽셀인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 픽셀 내에 구분되는 제 1 노광 영역에서의 노광 편차와 제 2 노광 영역에서의 노광 편차가 서로 보상되어 서브 픽셀 전체의 노광 편차가 감소하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정표시장치는 화소 전극과 공통 전극이 하부 기판에 형성되는 IPS 모드 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  6. 액정표시장치의 어레이 기판에서 레드, 그린, 블루를 하나의 픽셀 단위로 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역으로 구분하는 단계와;
    상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역을 순차적으로 스텝 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 픽셀 단위로 제 1 노광 영역을 따라 노광 공정을 진행할 때에는 상기 제 2 노광 영역이 블랭크 영역으로 구분되어 노광되지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 픽셀 단위로 제 2 노광 영역을 따라 노광 공정을 진행할 때에는 상기 제 1 노광 영역이 블랭크 영역으로 구분되어 노광되지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 노광 영역과 제 2 노광 영역을 픽셀 단위로 구분하는 영역은 분할 노광 진행시 중첩 노광되는 영역인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 픽셀 단위로 구분되는 제 1 노광 영역의 노광 편차와 제 2 노광 편차는 레드, 그린, 블루 전체의 픽셀에 합쳐져서 얼룩 불량이 나타나지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 액정표시장치는 화소 전극과 공통 전극이 하부 기판에 형성되는 IPS 모드 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 방법.
  12. 액정표시장치의 어레이 기판 제조 공정에서 분할 노광 방식에 따라 중첩 노광되는 영역에 대응하는 마스크 영역의 패턴 폭이 다른 노광 영역에 대응하는 마스크 패턴 폭보다 넓게 확장 형성한 것을 특징으로 하는 액정표시장치 노광 마스크 패턴.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100759411B1 (ko) * 2006-06-07 2007-09-20 삼성에스디아이 주식회사 노광 방법 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5879575B2 (ja) * 2011-09-02 2016-03-08 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示パネルの製造方法
CN104317094B (zh) * 2014-08-28 2017-03-29 京东方科技集团股份有限公司 黑矩阵结构、掩膜板、彩膜基板及显示装置
JP6497056B2 (ja) * 2014-12-12 2019-04-10 三菱電機株式会社 液晶表示装置の製造方法
KR102544324B1 (ko) 2018-01-16 2023-06-19 삼성디스플레이 주식회사 마스크 및 이를 이용한 표시장치의 노광방법
KR102150881B1 (ko) 2019-03-21 2020-09-02 동우 화인켐 주식회사 터치센서 및 이를 형성하는 노광 마스크
KR20220019543A (ko) 2020-08-10 2022-02-17 동우 화인켐 주식회사 배선 중첩부를 갖는 터치 센서

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH061313B2 (ja) * 1985-02-06 1994-01-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
DE69430696T2 (de) * 1993-12-07 2003-01-30 Toshiba Kawasaki Kk Herstellungsverfahren für eine anzeigeanordnung
JP3154907B2 (ja) * 1994-12-22 2001-04-09 シャープ株式会社 表示装置の駆動方法
US5795686A (en) * 1995-12-26 1998-08-18 Fujitsu Limited Pattern forming method and method of manufacturing liquid crystal display device
KR100502797B1 (ko) * 1997-12-01 2005-10-19 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
KR100522028B1 (ko) * 1998-08-06 2006-01-12 엘지.필립스 엘시디 주식회사 분할 노광방법과 분할 노광마스크
JP2000180894A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Advanced Display Inc 液晶表示装置およびその製造方法
KR20010000968U (ko) * 1999-06-23 2001-01-15 김영환 분할 노광 공정용 마스크
JP4401551B2 (ja) * 2000-09-21 2010-01-20 エーユー オプトロニクス コーポレイション 液晶表示装置の製造方法、表示装置の製造方法、及び液晶表示装置
AU2002233812A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-30 Samsung Electronics Co., Ltd. A manufacturing method of liquid crystal display
JP4328509B2 (ja) * 2002-10-10 2009-09-09 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 基板の露光方法
JP2004354553A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100759411B1 (ko) * 2006-06-07 2007-09-20 삼성에스디아이 주식회사 노광 방법 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조방법

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