KR20060112829A - Thin film transistor, thin film transistor array panel, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다. 1 is a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 1 taken along the line II-II '. FIG.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 III-III'선 및 III'-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 1 taken along lines III-III 'and III'-III.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 도 1 내지 도 3에 도시한 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법의 첫 단계에서의 배치도이다.4 is a layout view at a first stage of a method of manufacturing a thin film transistor array panel of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 to FIG.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 Va-Va' 선 및 도 Vb-Vb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.5A and 5B are cross-sectional views taken along the line Va-Va 'and line Vb-Vb' of FIG. 4, respectively.
도 6은 도 4의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.FIG. 6 is a layout view of a thin film transistor array panel in the next step of FIG. 4.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 6의 VIIa-VIIa' 선 및 도 VIIb-VIIb'선을 잘라 도시한 단면도이다.7A and 7B are cross-sectional views taken along line VIIa-VIIa 'and FIG. VIIb-VIIb', respectively, of FIG. 6.
도 8은 본 발명의 실시예와 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터의 전기적 특성을 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the electrical characteristics of the thin film transistor according to the embodiment of the present invention and the prior art.
도 9는 도 6의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.FIG. 9 is a layout view of a thin film transistor array panel in the next step of FIG. 6.
도 10a 및 도 10b는 각각 도 9의 Xa-Xa'선 및 도 Xb-Xb'선을 딸라 잘라 도시한 단면도이다.10A and 10B are cross-sectional views taken along the lines Xa-Xa 'and XB-Xb' of FIG. 9, respectively.
도 11은 도 9의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.FIG. 11 is a layout view of a thin film transistor array panel in the next step of FIG. 9.
도 12a 및 도 12b는 각각 도 11의 XIIa-XIIa'선 및 도 XIIb-XIIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 12A and 12B are cross-sectional views taken along the lines XIIa-XIIa 'and XIIb-XIIb' of FIG. 11, respectively.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.13 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 14는 도 13의 박막 트랜지스터 표시판을 XIV-XIV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.14 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 13 taken along the line XIV-XIV ′.
도 15는 도 13의 박막 트랜지스터 표시판을 XV-XV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 15 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 13 taken along the line XV-XV ′.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시판의 개략적인 등가 회로도이다.16 is a schematic equivalent circuit diagram of an organic light emitting panel according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 17은 도 16의 유기 발광 표시판의 한 화소에 대한 배치도이다.17 is a layout view of one pixel of the organic light emitting panel of FIG. 16.
도 18은 도 17의 유기 발광 표시판을 XVIII-XVIII'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.18 is a cross-sectional view of the organic light emitting panel of FIG. 17 taken along the line XVIII-XVIII ′.
도 19는 도 17의 유기 발광 표시판을 XIX-XIX'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 19 is a cross-sectional view of the organic light emitting panel of FIG. 17 taken along the line XIX-XIX ′.
※도면 부호의 설명※※ Explanation of drawing code ※
110: 절연 기판110: insulated substrate
121: 게이트선121: gate line
151: 반도체151: semiconductor
171: 데이터선171: data line
190: 화소 전극190: pixel electrode
230: 색필터230: color filter
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것으로 특히, 비정질 규소를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to thin film transistor array panels, and more particularly, to thin film transistor array panels including amorphous silicon.
일반적으로 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)는 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등의 평판 표시 장치에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 스위칭 소자로 사용된다. 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판은 박막 트랜지스터와 이에 연결되어 있는 화소 전극 외에도, 박막 트랜지스터에 주사 신호를 전달하는 주사 신호선(또는 게이트선)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선 등을 포함한다. In general, a thin film transistor (TFT) is used as a switching element for driving each pixel independently in a flat panel display such as a liquid crystal display or an organic light emitting display. The thin film transistor array panel including the thin film transistor includes a scan signal line (or gate line) for transmitting a scan signal to the thin film transistor and a data line for transmitting a data signal, in addition to the thin film transistor and the pixel electrode connected thereto.
박막 트랜지스터는 게이트선에 연결되어 있는 게이트 전극과 데이터선에 연결되어 있는 소스 전극과 화소 전극에 연결되어 있는 드레인 전극 및 소스 전극과 드레인 전극 사이 게이트 전극 위에 위치하는 반도체 등으로 이루어지며, 게이트선으로부터의 주사 신호에 따라 데이터선으로부터의 데이터 신호를 화소 전극에 전달 한다. 이때, 박막 트랜지스터의 반도체는 다결정 규소(polycrystalline silicon, polysilicon) 또는 비정질 규소(amorphous silicon)로 이루어진다. The thin film transistor includes a gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the data line, a drain electrode connected to the pixel electrode, and a semiconductor positioned on the gate electrode between the source electrode and the drain electrode. The data signal from the data line is transferred to the pixel electrode in accordance with the scanning signal of. In this case, the semiconductor of the thin film transistor is made of polycrystalline silicon (polysilicon) or amorphous silicon (amorphous silicon).
이중 비정질 규소는 주로 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition) 등의 방법으로 형성한다. 화학적 기상 증착법을 이용하여 반도체를 형성할 때 화학적 기상 증착의 공정 환경에 따라서 반도체의 특성이 달라진다. 즉, 반도체를 형성하기 위한 반응 기체의 혼합비, 반응 온도, 플라스마 파워 등이 중요한 공정 변수이다. 이러한 공정 변수 중 반응 기체의 혼합비를 조절하여 반도체의 특성을 향상시키는 것이 일반적이다. Double amorphous silicon is mainly formed by chemical vapor deposition or the like. When the semiconductor is formed by chemical vapor deposition, the characteristics of the semiconductor vary depending on the process environment of chemical vapor deposition. That is, the mixing ratio of the reaction gas, the reaction temperature, the plasma power and the like for forming the semiconductor are important process variables. It is common to adjust the mixing ratio of the reaction gas among these process variables to improve the characteristics of the semiconductor.
반응 기체로는 주로 SiH4와 H2의 혼합 기체를 이용하는데, SiH4와 H2의 혼합 기체를 사용하면 챔버 내에서는 증착과 식각이 함께 일어난다. 즉, SiH4의 비율이 증가할수록 증착 속도는 증가하고 식각 속도는 감소하는 반면, H2의 비율이 증가할수록 증착 속도는 감소하고 식각 속도가 증가한다. 반도체 박막의 형성 속도는 느릴수록 박막의 막질이 촘촘해지고 이에 따라 박막의 전기적 특성 등이 좋아진다. As a reaction gas, a mixed gas of SiH 4 and H 2 is mainly used, and when a mixed gas of SiH 4 and H 2 is used, deposition and etching occur together in the chamber. That is, as the ratio of SiH 4 increases, the deposition rate increases and the etching rate decreases, whereas as the ratio of H 2 increases, the deposition rate decreases and the etching rate increases. The slower the formation rate of the semiconductor thin film, the denser the film quality, and thus the better the electrical properties of the thin film.
그러나 박막의 형성 속도를 느리게 하기 위해서 H2의 비율을 증가시키는 것이 좋으나 반도체 박막의 하부막인 게이트 절연막의 표면은 H2에 의해서 손상된다. 그래서 게이트 절연막과 반도체와의 계면 특성이 나빠지고 이에 따라 박막 트랜지스터의 전기적 특성이 나빠진다. However, although it is preferable to increase the ratio of H 2 in order to slow the formation rate of the thin film, the surface of the gate insulating film, which is a lower film of the semiconductor thin film, is damaged by H 2 . Therefore, the interface characteristics between the gate insulating film and the semiconductor are deteriorated, and thus the electrical characteristics of the thin film transistor are deteriorated.
따라서 본 발명의 기술적 과제는 반도체와 게이트 절연막의 계면 특성 및 반도체의 막질에 영향을 주지 않는 반도체를 가지는 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법을 제공한다. Accordingly, a technical object of the present invention is to provide a thin film transistor array panel having a semiconductor that does not affect the interfacial properties of the semiconductor and the gate insulating film and the film quality of the semiconductor, and a manufacturing method thereof.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 기판 위에 형성되어 있는 제1 전극, 제1 전극 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 제1 전극과 중첩하고 있으며, 서로 막질의 밀도가 다른 제1 및 제2 규소층으로 이루어진 반도체, 반도체와 적어도 일부분이 중첩하는 제1 및 제2 전극을 포함한다.The thin film transistor according to the present invention for achieving the above object is overlapping the first electrode formed on the substrate, the gate insulating film formed on the first electrode, the first electrode on the gate insulating film, the density of the film quality is different A semiconductor comprising first and second silicon layers, and first and second electrodes overlapping at least a portion of the semiconductor.
여기서 제1 및 제2 전극과 반도체 사이에 저항성 접촉 부재를 더 포함할 수 있다.The contact member may further include an ohmic contact between the first and second electrodes and the semiconductor.
그리고 제2 규소층의 막질은 제1 규소층의 막질보다 더 치밀하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.The film quality of the second silicon layer is preferably formed more densely than the film quality of the first silicon layer.
또한, 제1 규소층은 100Å의 두께로 형성되어 있는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the 1st silicon layer is formed in thickness of 100 GPa.
상기한 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 기판, 기판 위에 형성되어 있는 박막 트랜지스터, 그리고 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극을 포함하며, 박막 트랜지스터는, 기판 위에 형성되어 있는 제1 전극, 제1 전극 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 게이트 절연막의 제1 전극과 중첩하는 영역에 형성되어 있으며 서로 다른 막질의 제1 및 제2 규소층을 가지는 반도체, 반도체와 적어도 일부분이 중첩하는 제2 및 제3 전극을 포함한다.According to another aspect of the present invention, a thin film transistor array panel includes a substrate, a thin film transistor formed on the substrate, and a pixel electrode connected to the thin film transistor, wherein the thin film transistor comprises: a first thin film transistor formed on the substrate; An electrode, a gate insulating film formed on the first electrode, a semiconductor formed in a region overlapping with the first electrode of the gate insulating film, having a first and second silicon layers having different film qualities, and a second at least partially overlapping the semiconductor And a third electrode.
여기서 제1 및 제2 전극과 반도체 사이에 저항성 접촉 부재를 더 포함할 수 있다.The contact member may further include an ohmic contact between the first and second electrodes and the semiconductor.
그리고 제2 규소층의 막질은 제1 규소층의 막질보다 더 치밀하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.The film quality of the second silicon layer is preferably formed more densely than the film quality of the first silicon layer.
또한, 제1 규소층은 100Å의 두께로 형성되어 있는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the 1st silicon layer is formed in thickness of 100 GPa.
또한, 화소 전극과 마주보는 공통 전극을 더 포함할 수 있다.The display device may further include a common electrode facing the pixel electrode.
또한, 화소 전극과 공통 전극 사이에 들어 있는 유기 발광 부재를 더 포함할 수 있다.The organic light emitting diode may further include an organic light emitting member interposed between the pixel electrode and the common electrode.
상기한 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은 기판 위에 제1 전극을 형성하는 단계, 제1 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 게이트 절연막 위에 서로 다른 막질의 제1 및 제2 규소층으로 이루어지는 반도체를 형성하는 단계, 반도체 위에 제2 및 제3 전극을 형성하는 단계, 반도체 위에 보호막을 형성하는 단계, 그리고, 보호막 위에 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor array panel, the method including forming a first electrode on a substrate, forming a gate insulating film on the first electrode, and forming a first insulating film on the gate insulating film. And forming a semiconductor comprising a second silicon layer, forming second and third electrodes on the semiconductor, forming a protective film on the semiconductor, and forming a pixel electrode on the protective film.
그리고 반도체를 형성하는 단계는 화학적 기상 증착법으로 반응 기체의 비율을 달리하여 형성하는 것이 바람직하다.The forming of the semiconductor is preferably performed by varying the proportion of the reaction gas by chemical vapor deposition.
또한, 반응 기체는 SiH2와 H2의 혼합 기체인 것이 바람직하다.Further, the reaction gas is preferably a gas mixture of SiH 2 and H 2.
또한, 반도체를 형성하는 단계는, SiH2보다 H2의 비율을 높게 하여 증착하여 제1 규소층을 형성하는 단계, H2의 비율을 높게 하여 증착하는 제2 규소층을 형성하 는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.The forming of the semiconductor may include forming a first silicon layer by depositing at a higher H 2 ratio than SiH 2 , and forming a second silicon layer to deposit at a high H 2 ratio. It is desirable to.
또한, 제1 규소층은 100Å이하의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to form a 1st silicon layer in thickness of 100 GPa or less.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 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.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A liquid crystal display and a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 III-III'선 및 III'-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 1 taken along the line II-II ′, and FIG. 3 is a liquid crystal display of FIG. 1. Is a cross-sectional view taken along lines III-III 'and III'-III.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하부 표시판(100), 이와 마주보고 있는 상부 표시판(200), 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에 들어 있는 액정층(3) 등을 포함한다. 1 to 3, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment may include a
하부 표시판은 절연 기판(110)위에 절연되어 교차하는 복수의 게이트선(121)과 데이터선(171)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 주사 신호를 전달하고 데이터선(171)은 화상 신호를 전달한다. 여기서게이트선(121)과 데이터선(171)에 의해 정의되는 복수의 화소 영역(P)은 모여서 액정 표시 장치의 영상을 표시하는 표시 영역(D)을 이룬다. 그리고 복수의 화소 영역(P)에는 각각 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있으며 박막 트랜지스터(TFT)는 주사 신호에 따라 화상 신호를 온(on)오프(off)한다. The lower panel includes a plurality of
각각의 박막 트랜지스터(TFT)는 화소 전극(도시하지 않음)과 연결되어 있으며, 화소 전극은 박막 트랜지스터(TFT)로부터 화상 신호 전압을 인가 받는다.Each thin film transistor TFT is connected to a pixel electrode (not shown), and the pixel electrode receives an image signal voltage from the thin film transistor TFT.
그리고 상부 표시판에는 화소 영역과 대응하는 개구부를 가지는 차광 부재, 개구부에 형성되어 있는 색필터, 공통 전극 등을 가진다. The upper panel includes a light blocking member having an opening corresponding to the pixel area, a color filter formed in the opening, a common electrode, and the like.
또한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상, 하부 표시판의 바깥 면에 부착되어 있는 편광판(12, 22)과 표시판(100, 200)과 편광판의 사이에 위치하며 액정층(도시하지 않음)을 통과하는 빛의 위상을 보상하기 위한 보상판(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. In addition, the liquid crystal display according to the embodiment is positioned between the
이때, 액정층은 수직 배향 방식 또는 비틀린 네마틱 배향 방식으로 배향될 수 있으며, 두 기판(110, 210)의 중심 면에 대하여 대칭으로 구부러짐 배열을 가질 수도 있다. 편광판의 투과축은 서로 수직하거나 평행하게 배치될 수 있다. In this case, the liquid crystal layer may be aligned in a vertical alignment method or a twisted nematic alignment method, and may have a bent arrangement symmetrically with respect to the center planes of the two
좀 더 구체적으로 상, 하부 표시판에 대해서 설명한다. More specifically, the upper and lower display panels will be described.
상부 표시판(200)은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 절연 기판(210) 위에 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(black matrix)라고 하는 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재는 화소 전극(190)과 마주보며 화소 전극과 거의 동일한 모양을 가지는 복수의 개구부(opening)를 가지고 있다. 차광 부재(220)는 박막 트랜지스터와 마주 보는 부분을 더 포함할 수 있고 데이터선(171)을 따라서만 뻗어 있을 수 있다.1 and 3, a light blocking member called a black matrix for preventing light leakage on an insulating
차광 부재(220)는 크롬 단일막 또는 크롬과 산화 크롬의 이중막으로 이루어지거나 흑색 안료(pigment)를 포함하는 유기막으로 이루어질 수 있다.The
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(color filter)(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 화소 전극(190)과 마주보고 있고 세로 방향으로 길게 뻗은 띠 모양을 가지며 적색, 녹색 및 청색 등의 원색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. A plurality of
색필터(230) 및 차광 부재(220)의 위에는 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공하기 위한 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 그러나 덮개막(250)은 생략할 수도 있다. 덮개막(250)의 위에는 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 이루어진 공통 전극(270)이 형성되어 있고 그 위에는 배향막(21)이 형성되어있다.An
다음 도 1 내지 도 3를 참조하여 하부 표시판(100)에 대해서 설명하자면, 투명한 유리 따위의 절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있다. 각 게이트선(121)은 주 로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트선(121)의 일부분은 확장되어 있으며 게이트 전극(gate electrode)(124)으로 사용된다. 그리고 게이트선(121)의 끝부분은 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓을 수 있다. 구동 회로는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)에 장착되거나 기판(110) 위에 바로 장착될 수 있다. Next, the
유지 전극선(131)은 게이트선(121)과 거의 평행하게 뻗어 있으며 유지 전극선(131)에서 뻗어 나온 여러 벌의 유지 전극(storage electrode)(133a, 133b)을 포함한다. 한 벌의 유지 전극선(133a, 133b)은 세로 방향으로 뻗어 나오며 화소의 가장자라에 배치되어 있다. The
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 기판(110)의 표면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30~80°인 것이 바람직하다.Side surfaces of the
게이트선(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 이루어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.A
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon, a-Si)로 이루어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 이로부터 복수의 돌출부(projection)(154)가 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있다. 또한, 선형 반도체(151)는 게이트선(121)과 만나는 지점 부근에서 폭이 커져서 게이트선(121)의 넓은 면적을 덮는다. A plurality of
여기서 선형 반도체(151)는 비정질 규소로 이루어지며, 박막의 밀도가 서로 다른 이중막으로 형성되어 있다. 즉, 반도체(151)는 제1 박막(151a)과 제1 박막(151a) 위에 형성되어 있는 제2 박막(151b)으로 이루어지며, 제1 박막(151a)은 100Å이하의 두께로 형성되어 있으며, 제2 박막(151b)은 100Å초과의 두께로 형성되어 있다. 그리고 제2 박막(151b)은 제1 박막(151a)보다 박막의 밀도가 밀(密, dense)하게 형성되어 있다. The
반도체(151) 위에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다. A plurality of linear and island ohmic
반도체(151)와 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 기판(110)의 표면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30~80°인 것이 바람직하다. Side surfaces of the
저항성 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.A plurality of
데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 장치와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분을 가지고 있다. The
한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(124)을 중심으로 서로 반대 쪽에 위치한다. 게이트 전극(124), 소스 전극 (173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다. The pair of
데이터선(171), 드레인 전극(175)은 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속, 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 및 이들의 합금 따위로 이루어진 도전막을 포함한다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 이 경우 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속으로 이루어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금 등으로 이루어진다. 이러한 조합의 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막, 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다.The
데이터선(171), 드레인 전극(175)도 게이트선(121)과 마찬가지로 그 측면이 기판(110)의 표면에 대해서 약 30~80°의 각도로 기울어져 있다.Similarly to the
저항성 접촉 부재(161, 165)는 그 하부의 반도체(151)와 그 상부의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다. 선형 반도체(151)는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)에 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있다. 선 형 반도체(151)는 또한 대부분의 곳에서는 선형 반도체(151)의 폭이 데이터선(171)의 폭보다 작지만 앞서 설명했듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 폭이 커져서 표면의 프로파일을 완만하게 하여 데이터선(171)의 단선을 방지할 수 있다. The
데이터선(171), 드레인 전극(175)과 노출된 반도체(151) 부분의 위에는 질화규소나 산화규소 따위의 무기 절연물, 유기 절연물, 저유전율 절연물 따위로 만들어진다. 저유전율 절연물의 유전 상수는 4.0 이하인 것이 바람직하며 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등이 그 예이다. 유기 절연물 중 감광성을 가지는 것으로 보호막(180)을 만들 수도 있으며, 보호막(180)의 표면은 평탄할 수 있다. 또한 보호막(180)은 반도체(154)의 노출된 부분을 보호하면서도 유기막의 장점을 살릴 수 있도록, 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조로 이루어질 수 있다.An inorganic insulator such as silicon nitride or silicon oxide, an organic insulator, and a low dielectric constant insulator are formed on the
보호막(180)에는 데이터선(171)의 한 쪽 끝 부분과 드레인 전극(175) 의 적어도 일부를 각각 노출하는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185)이 구비되어 있다. 또한, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다. The
보호막(180) 위에는 IZO 또는 ITO로 이루어진 복수의 화소 전극(190) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.A plurality of
화소 전극(190)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 각각 물리적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(190)은 공통 전압을 인가 받는 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 표시판(100, 200) 사이의 액정층(3)의 액정 분자들을 재배열시킨다.The
또한 앞서 설명한 것처럼, 화소 전극(190)과 공통 전극(270)은 축전기(이하 “액정 축전기”라 함)를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지하는데, 전압 유지 능력을 강화하기 위하여 액정 축전기와 병렬로 연결된 다른 축전기를 두며 이를 유지 축전기라 한다. 유지 축전기는 화소 전극(190) 및 이와 이웃하는 게이트선(121)(이를 전단 게이트선이라 함)의 중첩 등으로 만들어지며, 유지 축전기의 정전 용량, 즉 유지 용량을 늘이기 위하여 게이트선(121)을 확장한 돌출부(도시하지 않음)를 두어 중첩 면적을 크게 하는 한편, 화소 전극(190)과 연결되고 돌출부와 중첩되는 유지 축전기용 도전체(도시하지 않음)를 보호막(180) 아래에 두어 둘 사이의 거리를 가깝게 할 수 있다. 이와는 달리 별도의 유지 전극선(도 1 참조)과 화소 전극(190)을 중첩시켜 유지 축전기를 만들 수 있다. In addition, as described above, the
화소 전극(190)은 또한 이웃하는 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 중첩되어 개구율을 높이고 있으나, 중첩되지 않을 수도 있다.The
접촉 보조 부재(81, 82)는 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 각각 게이트선(121)과 데이터선(171)의 노출된 끝 부분과 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 끝 부분과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다. The
마지막으로 화소 전극(190), 접촉 보조 부재(81, 82) 및 보호막(180) 위에는 배향막(alignment)(11)이 형성되어 있다 Finally, an
그러면 도 1 내지 도 3에 도시한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법에 대하여 도 10 내지 도 11와 앞서의 도 2 내지 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, a method of manufacturing the thin film transistor array panel for the liquid crystal display device illustrated in FIGS. 1 to 3 will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 11 and FIGS. 2 to 4.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 도 1 내지 도 3에 도시한 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법의 첫 단계에서의 배치도이고, 도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 Va-Va' 선 및 도 Vb-Vb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 6은 도 4의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 7a 및 도 7b는 각각 도 6의 VIIa-VIIa' 선 및 도 VIIb-VIIb'선을 잘라 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예와 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터의 전기적 특성을 나타낸 그래프이고, 도 9는 도 6의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 10a 및 도 10b는 각각 도 9의 Xa-Xa'선 및 도 Xb-Xb'선을 딸라 잘라 도시한 단면도이고, 도 11은 도 9의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 12a 및 도 12b는 각각 도 11의 XIIa-XIIa'선 및 도 XIIb-XIIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. FIG. 4 is a layout view of a first step of a method of manufacturing a thin film transistor array panel of the liquid crystal display device shown in FIGS. 1 to 3 according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are respectively Va- of FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line Va ′ and line Vb-Vb ′, and FIG. 6 is a layout view of a thin film transistor array panel in the next step of FIG. 4, and FIGS. 7A and 7B are lines VIIa-VIIa 'of FIG. 6, respectively. And FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIIb-VIIb ′, and FIG. 8 is a graph illustrating electrical characteristics of a thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention and a prior art, and FIG. 9 is a thin film transistor array panel in the next step of FIG. 6. 10A and 10B are cross-sectional views taken along line Xa-Xa 'and XB-Xb' of FIG. 9, respectively, and FIG. 11 is a layout view of a thin film transistor array panel in the next step of FIG. 12A and 12B are XIIa-XIIa ′ lines of FIG. 11, respectively. And a cross-sectional view taken along the line XIIb-XIIb '.
먼저 도 4 내지 도 5b를 참고하면, 절연 기판(110) 위에 절연 기판(110) 위에 스퍼터링(sputtering) 따위로 도전막을 적층한 후 사진 식각하여 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121)을 형성한다. First, referring to FIGS. 4 to 5B, after the conductive film is stacked on the insulating
다음 도 6 내지 도 7b를 참고하면, 게이트 절연막(140), 진성 비정질 규소층(intrinsic amorphous silicon), 불순물 비정질 규소층(extrinsic amorphous silicon)의 삼층막을 연속하여 적층하고, 불순물 비정질 규소층과 진성 비정질 규 소층을 사진 식각하여 복수의 선형 불순물 반도체(164)와 돌출부(154)를 포함하는 선형 진성 반도체(151)를 형성한다. Next, referring to FIGS. 6 to 7B, three layers of a
여기서 진성 비정질 규소층은 증착시에 반응 기체로 SiH2와 H2의 혼합 기체를 사용하는데 이들의 혼합 비율을 달리하여 형성한다. 즉, H2의 비율을 SiH2의 비율보다 높게 하여 약 100Å의 두께로 제1 비정질 규소층(151a)을 형성한 다음 SiH2의 비율을 H2보다 높게 하여 제2 비정질 규소층(151b)을 형성한다. 그러면 제1 비정질 규소층(151a)은 제2 비정질 규소층(151b)에 비해서 형성 속도가 2배 이상 빠르기 때문에 제1 비정질 규소층(151a)이 제2 비정질 규소층(151b)에 비해서 막질이 치밀하지 못하다.Here, the intrinsic amorphous silicon layer uses a mixed gas of SiH 2 and H 2 as a reaction gas during deposition, and is formed by varying their mixing ratio. In other words, the ratio of H 2 higher than the proportion of SiH 2, a first amorphous silicon layer (151a) formed and then SiH second amorphous silicon by the percentage of 2 higher than the H 2 layer (151b) have a thickness of about 100Å Form. Then, since the formation speed of the first
여기서 제1 비정질 규소층(151a)은 제2 비정질 규소층을 형성할 때 게이트 절연막(140)이 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로 게이트 절연막(140)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 최소한의 두께로 형성한다. 따라서 이후에 형성하는 제2 비정질 규소층(151b)은 H2의 비율을 증가시켜 막질이 치밀하도록 형성하더라도 하부의 게이트 절연막(140)이 손상되지 않는다.Here, the first
도 8은 본 발명의 실시예와 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터의 전기적 특성을 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the electrical characteristics of the thin film transistor according to the embodiment of the present invention and the prior art.
도 8에 보면, 종래 기술에 따르면 H2의 증가에 따라서 Ion 및 μ가 점점 증가하다가 일정 수준을 지나면 감소하기 시작한다. 그러나 본 발명의 실시예에 따르 면 H2의 증가에 따라서 Ion 및 μ가 점점 증가하다가 감소하지 않고 일정한 값을 계속 유지하고 있는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 8, according to the related art, Ion and μ gradually increase with increasing H 2 , and then start to decrease after a certain level. However, according to the exemplary embodiment of the present invention, it can be seen that Ion and μ gradually increase with increasing H 2 and continue to maintain a constant value without decreasing.
이후 도 9 내지 도 10b에 도시한 바와 같이, 스퍼터링 등의 방법으로 금속막을 적층하고 패터닝하여 소스 전극(173)을 포함하는 복수의 데이터선(171), 복수의 드레인 전극(175)을 형성한다. 9 to 10B, a plurality of
그리고 데이터선(171), 드레인 전극(175)으로 덮이지 않고 노출된 불순물 반도체(164) 부분을 제거하여 돌출부(163)를 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(161)와 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(165)를 완성하는 한편, 그 아래의 진성 반도체(151) 부분을 노출시킨다. The portions of the impurity semiconductor 164 that are not covered by the
다음 도 11 내지 도 12b에 도시한 바와 같이, 절연 기판(110)의 상부에 보호막(180)을 형성한 다음 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)과 함께 패터닝하여 복수의 접촉 구멍(181, 182, 185)을 형성한다. 접촉 구멍(181, 182, 185)은 각각 게이트선(121) 및 데이터선의 끝부분, 드레인 전극(175)을 드러낸다. Next, as shown in FIGS. 11 through 12B, a
이후 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, IZO 또는 ITO 등과 같은 투명한 도전 물질을 스퍼터링 등으로 적층하고 사진 식각하여 복수의 화소 전극(190) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)를 형성한다. 1 to 3, a transparent conductive material such as IZO or ITO or the like is laminated and sputtered to form a plurality of
이후에는 기판 간격재(spacer)(도시하지 않음) 및 배향막(11)을 형성하는 공정을 추가할 수 있다. 기판 간격재는 상부 절연 기판(210) 위에 형성될 수도 있다. Thereafter, a process of forming a substrate spacer (not shown) and the
다음 도 13 내지 도 15를 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 상세하게 설명한다. Next, a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 13 to 15.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 14는 도 13의 박막 트랜지스터 표시판을 XIV-XIV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 15는 도 13의 박막 트랜지스터 표시판을 XV-XV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 13 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment. FIG. 14 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 13 taken along the line XIV-XIV ′, and FIG. Is a cross-sectional view of a thin film transistor array panel taken along the line XV-XV '.
도 13 내지 도 15를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 층상 구조는 대개 도 1 내지 도 3에 도시한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 층상 구조와 동일하다. 즉, 기판(110) 위에 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121)이 형성되어 있고, 그 위에 게이트 절연막(140), 돌출부(154)를 포함하는 복수의 선형 반도체(151), 돌출부(163)를 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(161) 및 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(165)가 차례로 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 복수의 데이터선(171) 및 복수의 드레인 전극(175)이 형성되어 있고 그 위에 복수의 접촉 구멍(181, 182, 185)을 가지는 보호막(180) 이 형성되어 있다. 그리고 보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(190)과 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다. 13 to 15, the layer structure of the thin film transistor array panel for a liquid crystal display device according to the present exemplary embodiment is generally the same as the layer structure of the thin film transistor array panel for liquid crystal display devices illustrated in FIGS. 1 to 3. That is, a plurality of
그러나 도 1 내지 도 3에 도시한 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판과 달리, 선형 반도체(151)는 데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재(161, 165)와 실질적으로 동일한 평면 형태를 가지고 있다. 그러나 반도체(151)의 돌출부(154)는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이 부분과 같이 데이터선(171)과 드레인 전극(175)으로 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있다. However, unlike the thin film transistor array panel of the liquid crystal display device illustrated in FIGS. 1 to 3, the
도 1 내지 도 3에 도시한 구조 및 방법은 유기 발광 표시판에도 적용할 수 있으며, 이에 대해서는 도 16 내지 도 18을 참조하면 상세히 설명한다.The structures and methods illustrated in FIGS. 1 to 3 may also be applied to an organic light emitting panel, which will be described in detail with reference to FIGS. 16 to 18.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시판의 개략적인 등가 회로도이고, 도 17은 도 16의 유기 발광 표시판의 한 화소에 대한 배치도이고, 도 18은 도 17의 유기 발광 표시판을 XVIII-XVIII'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 19는 도 17의 유기 발광 표시판을 XIX-XIX'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 16 is a schematic equivalent circuit diagram of an organic light emitting panel according to another embodiment of the present invention, FIG. 17 is a layout view of one pixel of the organic light emitting panel of FIG. 16, and FIG. 18 is an XVIII-type organic light emitting panel of FIG. 17. 19 is a cross-sectional view taken along the line XVIII ′, and FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line XIX-XIX ′ of the organic light emitting display panel of FIG. 17.
도 16을 참고하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 신호선(121, 172, 172)과 이들에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(P)를 포함한다.Referring to FIG. 16, the organic light emitting diode display according to the present exemplary embodiment includes a plurality of
신호선은 주사 신호를 전달하는 복수의 게이트선(121), 데이터 신호를 전달하는 데이터선(171) 및 구동 전압을 전달하는 복수의 구동 전압선(172)을 포함한다. 게이트선(121)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(171)과 구동 전압선(172)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.The signal line includes a plurality of
각 화소(P)는 유기 발광 소자(LD), 구동 트랜지스터(Qd), 축전기(Cst) 및 스위칭 트랜지스터(Qs)를 포함한다.Each pixel P includes an organic light emitting element LD, a driving transistor Qd, a capacitor Cst, and a switching transistor Qs.
구동 트랜지스터(Qd)는 제어단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 스위칭 트랜지스터(Qs)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압선(172)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기 발광 소자(LD)에 연결되어 있다. The driving transistor Qd has a control terminal, an input terminal, and an output terminal. The control terminal is connected to the switching transistor Qs, the input terminal is connected to the driving
유기 발광 소자(LD)는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 단자에 연결되어 있는 애노드(anode)와 공통 전압(Vcom)에 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 소자(LD)는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 전류에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다. 구동 트랜지스터(Qd)의 전류는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라진다.The organic light emitting element LD has an anode connected to the output terminal of the driving transistor Qd and a cathode connected to the common voltage Vcom. The organic light emitting element LD displays an image by emitting light at different intensities according to the output current of the driving transistor Qd. The current of the driving transistor Qd varies in magnitude depending on the voltage applied between the control terminal and the output terminal.
스위칭 트랜지스터(Qs) 또한 제어단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어단자는 게이트선(121)에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자에 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(Qs)는 게이트선(121)에 인가되는 주사 신호에 따라 데이터선(171)에 인가되어 있는 데이터선 신호를 구동 트랜지스터(Qd)에 전달한다.The switching transistor Qs also has a control terminal, an input terminal, and an output terminal. The control terminal is connected to the
축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자와 입력 단자 사이에 연결되어 있다. 이 축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자에 인가되는 데이터 신호를 충전하고 유지한다.The capacitor Cst is connected between the control terminal and the input terminal of the driving transistor Qd. This capacitor Cst charges and holds a data signal applied to the control terminal of the driving transistor Qd.
그러면 도 16에 도시한 유기 발광 표시 장치용 표시판의 한 구조에 대해서 도 17 내지 도 19를 참조하여 상세히 설명한다Next, a structure of the display panel for the organic light emitting diode display illustrated in FIG. 16 will be described in detail with reference to FIGS. 17 to 19.
도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시판의 배치도이고, 도 18 및 도 19는 각각 도 17의 유기 발광 표시판을 XVIII-XVIII'선 및 XIX-XIX'선을 따라 잘라 도시한 단면도의 한 예이다.17 is a layout view of an organic light emitting panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 18 and 19 are cross-sectional views of the organic light emitting panel of FIG. 17 taken along lines XVIII-XVIII 'and XIX-XIX', respectively. One example.
도 17 내지 도 19에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에는 제1 제어 전극(124a)을 포함하는 복수의 게이트선(121) 및 복수의 제2 제어 전극(124b)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.17 to 19, a plurality of
게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 신호를 전달한다. 게이트선(121)은 다른 층 또는 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분을 포함한다. 제2 제어 전극(124b)은 세로 방향으로 뻗은 유지 전극(127)과 연결되어 있다.The
게이트 도전체(121, 124b)는 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 따위의 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 따위의 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 이 경우 한 도전막은 내화성 금속으로 만들어지고, 다른 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 또는 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속으로 만들어진다. 이러한 조합의 예로는 알루미늄 (합금) 하부막과 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 상부막의 이중막을 들 수 있다.The
그리고 게이트 도전체(121, 124b)의 측면은 경사져 있으며 경사각은 기판(110)에 대하여 30~80°를 이룬다. The side surfaces of the
게이트선(121) 위에는 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 만들어 진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다. A
게이트 절연막(140) 상부에는 수소화 비정질 규소 등으로 이루어진 복수의 선형 반도체(151)와 섬형 반도체(154b)가 형성되어 있다. A plurality of
선형 반도체(151) 및 섬형 반도체(154b)는 비정질 규소로 이루어지며, 박막의 밀도가 서로 다른 이중막으로 형성되어 있다. 즉, 반도체(151)는 제1 박막(151a)과 제1 박막(151a) 위에 형성되어 있는 제2 박막(151b)으로 이루어지며, 제1 박막(151a)은 100Å이하의 두께로 형성되어 있으며, 제2 박막(151b)은 100Å초과의 두께로 형성되어 있다. 그리고 제2 박막(151b)은 제1 박막(151a)보다 박막의 밀도가 밀하게 형성되어 있다.The
선형 반도체(151)는 세로 방향으로 뻗어 있으며 이로부터 복수의 돌출부(154a)가 제1 게이트 전극(124a)을 향하여 뻗어 나와 제1 게이트 전극(124a)과 중첩하는 제1 채널부를 이루고 있다. 또한 선형 반도체(151)는 게이트선(121)과 만나는 지점 부근에서 폭이 확장되어 있다. 섬형 반도체(154b)는 제2 게이트 전극(124b)과 교차하는 제2 채널부를 포함하고, 유지 전극(127)과 중첩하는 유지 전극부(157)와 연결되어 있다.The
선형 반도체(151) 및 섬형 반도체(154b)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 이루어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉층(161, 165a, 163b, 165b)이 형성되어 있다. 선형 접촉층(161)은 복수의 돌출부(163a)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163a)와 섬형 접촉층(165a)은 쌍을 이루어 선형 반도체(151)의 돌출부(154a) 위에 위치한다. 또한, 복수의 돌출부(163b) 및 섬형 접촉층(165b)은 제2 게이트 전극(124b)을 중심으로 마주하여 쌍을 이루며 섬형 반도체(154b) 상부에 위치한다.On top of the
반도체(151, 154b)와 저항성 접촉층(161, 165a, 163b, 165b)의 측면 역시 경사져 있으며 경사각은 30 내지 80°이다.Side surfaces of the
저항성 접촉층(161, 165a, 163b, 165b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(171), 복수의 구동 전압선(172), 복수의 제1 및 제2 출력 전극(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.The plurality of
데이터 신호를 전달하는 데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며,다른 층 또는 외부 장치와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 가질 수 있다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)가 기판(110)에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 직접 데이터 구동 회로에 연결될 수 있다. 각 데이터선(171)은 가로로 뻗은 복수의 제1 입력 전극(173a)을 포함하며, 그 맞은 편에는 제1 출력 전극(175a)이 위치하고 있다.The
구동 전압을 전달하는 구동 전압선(172)은 데이터선(171)과 인접하며 주로 세로 방향으로 뻗어있다. 구동 전압선(172)은 가로로 뻗은 복수의 제2 입력 전극(173b)을 포함하며, 그 맞은 편에는 제1 출력 전극(175a)이 위치하고 있다.The driving
데이터 도전체(171, 172, 175a, 175b)는 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속, 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 및 이들의 합금 따위로 이루어진 도전막을 포함한다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 이 경우 한 도 전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속으로 이루어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO및 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금 등으로 이루어진다. 이러한 조합의 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막, 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다.The
제1 제어 전극(124a), 제1 입력 전극(173a) 및 제1 출력 전극(175a)은 반도체(154a) 및 저항성 접촉 부재(163a, 165a)와 함께 스위칭 박막 트랜지스터(Qs)를 이루며, 스위칭 박막 트랜지스터(Qs)의 채널(channel)은 제1 입력 전극(173a)과 제1 출력 전극(175a) 사이의 반도체(154a)에 형성된다. 제2 제어 전극(124b), 제2 입력 전극(173b) 및 제2 출력 전극(175b)은 반도체(154b) 및 저항성 접촉 부재(163b, 165b)와 함께 구동 박막 트랜지스터(Qd)를 이루며, 구동 박막 트랜지스터(Qd)의 채널은 제2 입력 전극(173b)과 제2 출력 전극(175b) 사이의 반도체(154b)에 형성된다.The
데이터 도전체(171, 172, 175a, 175b) 및 노출된 반도체(151, 154b) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 질화 규소나 산화 규소 따위의 무기 절연물, 유기 절연물, 저유전율 절연물 따위로 만들어진다. 저유전율 절연물의 유전 상수는 4.0 이하인 것이 바람직하며 플라스마 화학기상증착으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등이 그 예이다. 유기 절연물 중 감광성을 가지는 것으로 보호막(180)을 만들 수도 있으며, 보호막(180)의 표면은 평탄할 수 있다. 또한, 보호 막(180)은 반도체(151, 154)의 노출된 부분을 보호하면서도 유기막의 장점을 살릴 수 있도록, 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조로 이루어질 수 있다.The
보호막(180)에는 제1 드레인 전극(175a), 제2 게이트 전극(124b), 제2 드레인 전극(175b) 및 게이트선의 끝부분(129)과 데이터선의 끝부분(179)을 각각 노출시키는 복수의 접촉구(185b, 184, 185a, 182, 181)가 형성되어 있다. The
보호막(180) 위에는 ITO 또는 IZO로 이루어지는 복수의 화소 전극(190), 복수의 연결 부재(85) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.A plurality of
화소 전극(190)은 접촉구(185b)를 통하여 제2 드레인 전극(175b)과 각각 물리적·전기적으로 연결되어 있으며, 연결 부재(85)는 접촉구(185a, 184)를 통하여 제1 드레인 전극(175a)과 제2 게이트 전극(124b)을 연결한다. The
보호막(180) 및 화소 전극(190) 위에는 격벽(360)이 형성되어 있다. 격벽(360)은 화소 전극(190) 가장자리 주변을 둑(bank)처럼 둘러싸서 개구부(opening)를 정의하며 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질로 만들어진다.The
화소 전극(190) 위에는 유기 발광 부재(370)가 형성되어 있으며, 유기 발광 부재(370)는 격벽(360)으로 둘러싸인 개구부에 갇혀 있다.An organic
유기 발광 부재(370)는 빛을 내는 발광층(emitting layer)(도시하지 않음)과 더불어 발광층의 발광 효율을 향상하키기 위한 부대층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 부대층에는 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 전자 수송층(electron transport layer)(도시하지 않음) 및 정공 수송층(hole transport layer)(도시하지 않음)과 전자와 정공의 주입을 강화하기 위한 전자 주입층 (electron injecting layer)(도시하지 않음) 및 정공 주입층(hole injecting layer)(도시하지 않음)이 있다. 부대층은 생략될 수 있다.The organic
격벽(360) 및 유기 발광 부재(370) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 공통 전압을 인가 받으며, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 크롬, 알루미늄, 은 등을 포함하는 반사성 금속 또는 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어진다.The
불투명한 화소 전극(190)과 투명한 공통 전극(270)은 표시판의 상부 방향으로 화상을 표시하는 전면 발광(top emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용하며, 투명한 화소 전극(190)과 불투명한 공통 전극(270)은 표시판의 아래 방향으로 화상을 표시하는 배면 발광(bottom emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용한다.The
화소 전극(190), 유기 발광 부재(370) 및 공통 전극(270)은 도 1에 도시한 유기 발광 소자(LD)를 이루며, 화소 전극(190)은 애노드가 되고 공통 전극(270)은 캐소드가 된다. 그러나 이와 반대로 화소 전극(190)이 캐소드가 되고 공통 전극(270)이 애노드가 될 수도 있다. 유기 발광 소자(LD)는 유기 발광 부재(370)의 재료에 따라 기본색(primary color) 중 한 색상의 빛을 낸다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며 이들 삼원색의 공간적 합으로 원하는 색상을 표시한다.The
이상과 설명한 바와 같이, 반도체를 화학적 기상 증착법으로 형성할 때 반응 기체의 혼합 비율을 달리함으로써 게이트 절연막이 손상되지 않으면서도 박막 트랜지스터의 전기적 특성이 떨어지지 않는 고품질의 박막 트랜지스터를 포함하는 표시판을 제공할 수 있다.As described above, when the semiconductor is formed by the chemical vapor deposition method, by varying the mixing ratio of the reaction gases, it is possible to provide a display panel including a high quality thin film transistor in which the gate insulating film is not damaged and the electrical characteristics of the thin film transistor are not degraded. have.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
Claims (15)
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