KR20070063314A - 표시장치와 그 제조방법 - Google Patents

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KR20070063314A
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이우재
양성훈
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Abstract

본 발명은 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시장치는 표시영역과 비표시영역을 가지는 플라스틱 절연기판과; 상기 플라스틱 절연기판 상에 형성되어 있는 게이트 배선과; 상기 표시영역의 상기 게이트 배선 상에 형성되어 있는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상에 형성되어 있는 데이터선과 상기 비표시영역에 형성되어 있으며 상기 게이트 절연막과 겹치지 않는 데이터 패드를 포함하는 데이터 배선과; 상기 데이터 배선 상에 형성되어 있는 보호막을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 가장자리(edge) 부근에서의 박막 리프팅(lifting)이 감소한 표시장치가 제공된다.

Description

표시장치와 그 제조방법{DISPLAY DEVICE AND MAKING METHOD OF THE SAME}
도 1은 종래 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 사시도이고,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이고,
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ을 따른 단면도이고,
도 5 내지 도 12b는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 단면도이고,
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 16및 도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 단면도이고,
도 18a 및 도 18b는 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *
100 : 제1기판 110 : 플라스틱 절연기판
121 : 게이트선 122 : 게이트 전극
123 : 게이트 패드 131 : 게이트 절연막
132 : 반도체층 133 : 저항접촉층
141 : 데이터선 142 : 소스 전극
143 : 드레인 전극 144 : 데이터 패드
151 : 보호막 200 : 제2기판
300 : 실런트 400 : 액정층
500 : 더미 유리기판 600 : 쉐도우 마스크
본 발명은, 표시장치와 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쉐도우 마스크를 사용하여 무기층을 형성한 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 기존의 브라운관을 대체하여 액정표시장치와 유기전계발광장치(OLED)와 같은 평판표시장치(flat panel display)가 많이 사용되고 있다.
액정표시장치는 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1 기판과 제1기판에 대향배치되어 있는 제2기판, 그리고 이들 사이에 액정층이 위치하고 있는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛이 위치할 수 있다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정층의 배열상태에 따라 투과량이 조절된다.
유기전계발광장치는 저전압 구동, 경량 박형, 광시야각 그리고 고속응답 등의 장점으로 인하여 각광 받고 있다. 유기전계발광장치는 구동방식에 따라 수동형 (passive matrix)과 능동형(active matrix)으로 나누어진다. 이중 수동형은 제조과정은 간단하지만 디스플레이 면적과 해상도가 증가할수록 소비전력이 급격히 증가하는 문제가 있다. 따라서 수동형은 주로 소형 디스플레이에 응용되고 있다. 반면 능동형은 제조과정은 복잡하지만 대화면과 고해상도를 실현할 수 있는 장점이 있다.
이와 같은 평판표시장치에는 박막트랜지스터 기판이 사용된다. 박막트랜지스터 기판에는 유리 절연기판이 주로 사용되는데, 최근 표시장치의 경량화, 박형화를 위해 종래의 유리 절연기판을 대신하여 플라스틱 절연기판의 적용이 활발해지고 있다. 플라스틱 절연기판을 사용할 경우 생산성을 향상시키기 위해 플라스틱 마더 기판에 박막트랜지스터 등을 형성한 후 절단하여 복수의 박막트랜지스터 기판을 제조하게 된다.
도 1은 종래 플라스틱 절연기판을 포함하는 박막트랜지스터 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
플라스틱 마더 기판(10)은 열에 변형되기 쉽고 취급이 어려워 더미 유리기판(20)에 부착된 상태로 공정이 진행된다.
공정 중 무기막을 플라스틱 마더 기판(10)에 증착하게 되면 플라스틱과 무기막 간의 낮은 접착력 및 플라스틱과 무기막 간의 열팽창 정도의 차이 등에 의해 무기막에 스트레스가 가해진다. 무기막은 이 스트레스에 의해 리프팅이 발생하게 된다.
종래에는 무기막에 가해지는 스트레스를 줄이기 위해 도 1과 같이 플라스틱 마더 기판(10)을 복수의 서브 기판(11)으로 절단한 후 각 서브 기판(11)에 박막트랜지스터를 형성하였다.
그런데 종래의 방법에서는 박막 리프팅에 취약한 가장자리 부분이 증가하게 되어 리프팅 가능성이 증가하는 문제가 있다. 또한 가장자리 부분의 공정마진을 5mm 내지 10mm 확보해야 하므로 사용 가능한 면적이 줄어들고, 절단 공정으로 인해 서브 기판(11)과 더미 유리기판(20) 사이의 접착력이 감소하는 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 가장자리(edge) 부근에서의 박막 리프팅(lifting)이 감소한 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가장자리(edge) 부근에서의 박막 리프팅(lifting)이 감소하는 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적은 표시영역과 비표시영역을 가지는 플라스틱 절연기판과; 상기 플라스틱 절연기판 상에 형성되어 있는 게이트 배선과; 상기 표시영역의 상기 게이트 배선 상에 형성되어 있는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상에 형성되어 있는 데이터선과 상기 비표시영역에 형성되어 있으며 상기 게이트 절연막과 겹치지 않는 데이터 패드를 포함하는 데이터 배선과; 상기 데이터 배선 상에 형성되어 있는 보호막을 포함하는 표시장치에 의하여 달성된다.
상기 게이트 절연막은 상기 플라스틱 절연기판 상에 상기 표시영역에 대응하는 개구부를 가지는 쉐도우 마스크를 배치한 상태에서 형성된 것이 바람직하다.
상기 표시영역 상의 상기 게이트 절연막 상부에 위치하는 반도체층과 저항접촉층을 더 포함하며, 상기 게이트 절연막, 상기 반도체층 및 상기 저항접촉층은 상기 쉐도우 마스크를 배치한 상태에서 연속으로 형성된 것이 바람직하다.
상기 보호층은 상기 쉐도우 마스크를 제거한 상태에서 형성된 것이 바람직하다.
상기 게이트 배선은 상기 표시영역 상에 형성되어 있는 게이트선 및 상기 비표시영역에 형성되어 있는 게이트 패드를 포함하며, 상기 게이트 패드는 상기 보호막과 접촉하는 것이 바람직하다.
상기 플라스틱 절연기판과 마주하는 대향기판과, 상기 플라스틱 절연기판과 상기 대향기판을 접합시키는 실런트를 더 포함하며, 상기 실런트는 상기 게이트 절연막과 겹치지 않는 것이 바람직하다.
상기 플라스틱 절연기판과 상기 대향기판 사이에 위치하는 액정층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 목적은 플라스틱 절연기판과; 상기 플라스틱 절연기판 상에 형성되어 있는 게이트 배선과; 쉐도우 마스크의 개구부를 통해 노출된 상기 게이트 배선 상에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상에 형성되어 있는 데이터 배선과; 상기 데이터 배선 상에 형성되어 있는 보호막을 포함하는 표시장치에 의하여도 달성된다.
상기 게이트 절연막 상부에 위치하는 반도체층과 저항접촉층을 더 포함하며, 상기 게이트 절연막, 상기 반도체층 및 상기 저항접촉층은 상기 쉐도우 마스크의 개구부를 통해 연속으로 형성된 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 다른 목적은 서로 이격된 복수의 서브기판 영역을 가지는 플라스틱 마더기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계와; 상기 플라스틱 마더기판 상에 상기 복수의 서브기판 영역에 대응하는 개구부를 가지는 쉐도우 마스크를 배치하는 단계와; 상기 개구부를 통해 노출된 상기 게이트 배선 상에 무기막을 형성하는 단계와; 상기 플라스틱 마더기판을 절단하여 복수의 서브기판을 얻는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법에 의하여 달성된다.
상기 복수의 서브기판 영역은 표시영역과 비표시영역을 가지며, 상기 개구부는 상기 표시영역에 대응하는 것이 바람직하다.
상기 게이트 배선은 상기 비표시영역에 형성되는 게이트 패드를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 무기막 형성 후 상기 쉐도우 마스크를 제거하는 단계와; 상기 무기막 상에 데이터 배선을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 데이터 배선은 상기 비표시영역에 형성되는 데이터 패드를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 무기막은 순차적으로 형성된 게이트 절연막, 비정질 실리콘층, 저항접촉층을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 데이터 배선 상에 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 보호막의 형성은 상기 쉐도우 마스크가 배치된 상태에서 이루어지며, 상기 보호막 형성 후 상기 쉐도우 마스크를 제거하여 상기 보호막 상에 절연막을 형성하고 패터닝하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 게이트 절연막, 상기 비정질 실리콘층, 상기 저항접촉층은 화학기상증착 방법으로 연속하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 게이트 절연막, 상기 비정질 실리콘층, 상기 저항접촉층은 100℃ 내지 150℃에서 형성되는 것이 바람직하다.
상기 무기막 형성 시에 상기 마더 플라스틱 기판은 더미 유리기판에 부착되어 있는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하겠다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
한편 이하의 실시예에서는 표시장치로서 액정표시장치를 예시하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 유기전계발광장치(OLED), 전기영동표시장치(EPD) 등 다른 표시장치에도 적용가능하다.
설명에서 '상에' 또는 '위에'는 두 층(막) 간에 다른 층(막)이 개재되거나 개재되지 않는 것을 의미하며, '바로 위에'는 두 층(막)이 서로 접촉하고 있음을 나타낸다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따라 제조된 액정표시패널을 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 사시도, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도 그리고 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ을 따른 단면도이다.
표시장치(1)는 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있는 제1기판(100), 제1기판(100)에 대향배치되어 있으며 공통전극(251)이 형성되어 있는 제2기판(200), 양 기판(100, 200)을 부착시키는 실런트(300), 양 기판(100, 200)과 실런트(300)가 형성하는 공간에 위치하는 액정층(400)을 포함한다. 제1기판(100)과 제2기판(200)은 직사각형 형상이며 제1기판(100)이 제2기판(200)에 비하여 다소 크다. 제1기판(100) 및 제2기판(200)은 박막트랜지스터(T)가 위치하는 표시영역과, 표시영역을 둘러싸고 있으며 실런트(300) 및 패드(123, 144)가 형성되는 비표시영역으로 나누어진다.
제1기판(100)을 설명하면 다음과 같다.
제1플라스틱 기판소재(110) 상에 게이트 배선(121, 122, 123)이 형성되어 있다. 제1플라스틱 기판소재(110)는 폴리카본(polycarbon), 폴리 이미드(polyimide) , 폴리에테르술폰(PES), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등으로 만들어질 수 있다.
게이트 배선(121, 122, 123)은 가로 방향으로 서로 평행하게 뻗어 있는 게이트선(121), 게이트선(121)에 연결되어 있는 박막 트랜지스터(T)의 게이트 전극(122), 게이트선(121)의 단부에 마련되어 있는 게이트 패드(123)를 포함한다. 게이트 패드(123)는 외부회로와의 연결을 위해 게이트선(121)에 비해 폭이 증가되어 있다.
제1플라스틱 기판소재(110)와 게이트 배선(121, 122, 123) 위에는 질화실리콘(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(131)이 형성되어 있다. 여기서 게이트 절 연막(131)은 대부분이 표시영역에 형성되어 있다. 비표시영역에서 게이트 절연막(131)은 표시영역에 인접한 비표시영역 일부에만 형성되어 있다. 이에 따라 비표시영역에 형성된 게이트 패드(123)는 게이트 절연막(131)과 이격되어 게이트 절연막(131)과 겹치지 않는다.
게이트 절연막(131)이 주로 표시영역에만 위치하는 것은 쉐도우 마스크를 이용하여 형성되었기 때문이며 이에 대하여는 이후에 자세히 설명한다.
게이트 전극(122)의 게이트 절연막(131) 상부에는 비정질 실리콘 등의 반도체로 이루어진 반도체층(132)이 형성되어 있으며, 반도체층(132)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등의 물질로 만들어진 저항 접촉층(133)이 형성되어 있다. 반도체층(132)은 게이트 전극(122)상부에 섬과 같이 형성되어 있으며, 저항 접촉층(133)은 게이트 전극(122)을 중심으로 2부분으로 나누어져 있다. 여기서 반도체층(132)과 저항접촉층(133)도 게이트 절연막(131)과 같이 쉐도우 마스크를 이용하여 형성되며 이에 대하여는 이후에 자세히 설명한다.
저항 접촉층(133) 및 게이트 절연막(131) 위에는 데이터 배선(141, 142, 143, 144)이 형성되어 있다. 데이터 배선(141, 142, 143, 144)은 세로방향으로 형성되어 게이트선(121)과 교차하여 화소를 정의하는 데이터선(141), 데이터선(141)의 분지이며 저항 접촉층(133)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(142), 소스전극(142)과 분리되어 있으며 게이트 전극(122)을 중심으로 소스전극(142)의 반대쪽에 형성되어 있는 드레인 전극(143), 데이터선(141)의 단부에 형성되어 있는 데이 터 패드(144)를 포함한다. 데이터 패드(144)는 외부회로와의 연결을 위해 데이터선(141)에 비해 폭이 증가되어 있다. 여기서 비표시영역에 형성된 데이터 패드(144)는 제1플라스틱 절연기판(110)에 직접 접하여 있으며, 게이트 절연막(131)과 겹쳐있지 않다.
데이터 배선(141, 142, 143, 144) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(132)의 상부에는 질화실리콘, PECVD 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F막 등으로 이루어진 보호막(151)이 형성되어 있다. 보호막(151)에는 드레인 전극(143)을 드러내는 접촉구(171), 게이트 패드(123)를 드러내는 접촉구(172) 그리고 데이터 패드(144)를 드러내는 접촉구(173)가 형성되어 있다. 드레인 전극(143)을 드러내는 접촉구(171)는 게이트 절연막(131)도 같이 제거되어 있다. 여기서 게이트 패드(123)는 보호막(151)과 직접 접촉하고 있으며, 게이트 패드(123)의 일부분은 보호막(151)과 겹쳐 있다.
보호막(151) 상부에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 전도물질로 이루어져 있는 투명전도층(161, 162, 163)이 형성되어 있다. 투명전도층(161, 162, 163)은 드레인 전극(143)을 드러내는 접촉구(171)를 통해 박막트랜지스터(T)와 연결되어 있는 화소전극(161), 게이트 패드(123)를 드러내는 접촉구(172) 상에 형성되어 있는 제1접촉부재(162) 그리고 데이터 패드(144)를 드러내는 접촉구(173) 상에 형성되어 있는 제2접촉부재(163)를 포함한다.
제1기판(100)에 대향 배치되어 있는 제2기판(200)을 설명하면 다음과 같다.
제2플라스틱 절연기판(210) 상에 블랙매트릭스(220)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 격자상으로 형성되어 있으며, 표시영역 내에 형성되어 있는 내부 블랙매트릭스(220a)와 비표시영역에 형성되어 있는 외곽 블랙매트릭스(220b)를 포함한다. 내부 블랙매트릭스(220a)는 게이트선(121) 및 데이터선(141)의 상부와 박막트랜지스터(T) 상부에 형성되어 있다. 내부 블랙매트릭스(220a)는 외부광이 박막트랜지스터(T)의 채널 영역에 공급되는 것을 방지하며, 외곽 블랙매트릭스(220b)는 표시영역 둘레를 감싸도록 형성되어 있다. 외곽 블랙매트릭스(220b)는 내부 블랙매트릭스(220a)보다 폭이 크게 마련되어 있다. 블랙매트릭스(220)는 크롬 산화물이나, 검은색 안료를 포함하는 유기물로 이루어질 수 있다.
블랙매트릭스(220) 사이에는 컬러필터(230)가 형성되어 있다. 컬러필터(230)는 규칙적으로 형성되어 있으며 서로 다른 색상을 가진 3개의 서브층(230a, 230b, 230c)으로 이루어져 있다.
컬러필터(230) 상에는 오버코트층(241)이 형성되어 있다. 오버코트층(241)은 표면을 평탄화시키는 역할을 한다.
오버코트층(241) 상에는 공통전극(251)이 형성되어 있다. 공통전극(251)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 전도물질로 이루어져 있으며 화소전극(161)과 함께 액정층(400)에 전압을 인가하여 액정층(400)의 배열상태를 조절한다.
도시하지는 않았지만 화소전극(161)과 공통전극(251) 상에는 배향막이 형성되어 있다. 배향막은 통상 폴리이미드(polyimide)로 이루어져 있으며 액정분자를 일정한 방향으로 배열시킬 수 있도록 러빙되어 있다.
양 기판(100, 200)의 외곽에는 실런트(300)가 마련되어 있다. 실런트(300)는 표시영역을 둘레를 따라 비표시영역에 형성되어 있으며, 아크릴 수지와 같은 자외선 경화 수지를 포함하고 있다. 또한 열경화성 수지인 에폭시 수지, 아민계의 경화제, 알루미나 파우더와 같은 충진제(filler), 스페이서를 더 포함할 수 있다. 여기서 실런트(300)의 하부에는 게이트 절연막(131)이 위치하지 않아, 실런트(300)와 게이트 절연막(131)은 서로 겹치지 않는다.
액정층(400)은 양 기판(100, 200) 및 실런트(300)가 형성하는 공간 내에 위치하며, 화소전극(161)과 공통전극(251)의 전압차에 의해 배열이 변화한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널의 제조방법을 도 5 내지 도 12b를 참조하여 설명한다. 여기서 도 6a, 도 8a, 도 9a, 도 10a, 도 11a 및 도 12a는 도 5의 a-a를 따른 단면도이고, 도 6b, 도 8b, 도 9b, 도 10b, 도 11b 및 도 12b는 도 5의 b-b를 따른 단면도이다.
먼저 도 5와 같이 플라스틱 마더기판(111)을 더미 유리기판(500)에 부착한다. 플라스틱 마더기판(111)에는 서로 이격되어 있는6개의 서브 기판 영역이 마련되어 있다. 박막트랜지스터 형성이 완료된 후 도시한 커팅선을 따라 플라스틱 마더기판(111)을 절단하면 6개의 서브 기판이 형성된다. 플라스틱 마더기판(111)은 두께가 얇고 유연성이 좋아 공정시나 이동시 취급이 어렵다. 더미 유리기판(500)은 플라스틱 마더기판(111)의 취급을 용이하게 한다
더미 유리기판(500)은 플라스틱 마더기판(111)에 비하여 면적과 두께가 모두 크게 마련된다. 플라스틱 마더기판(111)과 더미 유리기판(500)은 감온성 (temperature sensitive) 접착제를 사용하여 서로 접착될 수 있다.
다음 도 6a 및 도 6b와 같이 플라스틱 마더기판(111) 상에 게이트 배선(121, 122, 123)을 형성한다. 게이트 배선(121, 122, 123)은 플라스틱 마더기판(111) 전체에 걸쳐 게이트 금속층을 형성하고 패터닝하여 형성한다.
다음 도 7과 같이 게이트 배선(121, 122, 123)이 형성된 플라스틱 마더기판(111) 상에 쉐도우 마스크(600)를 배치한다.
쉐도우 마스크(600)에는 6개의 개구부(602)가 형성되어 있다. 개구부(602)는 대략 직사각형 형상이며 크기는 서브기판영역의 표시영역에 대응한다. 따라서 개구부(602)의 크기는 커팅선 둘레보다 다소 작게 마련된다.
쉐도우 마스크(600)는 개구부(602)가 서브기판영역의 표시영역에 대응하도록 배치된다. 이러한 배치에서 서브기판영역의 표시영역은 개구부(602)에 의해 노출되며, 서브기판영역의 비표시영역 및 서브기판 영역 사이의 영역은 쉐도우 마스크(600)에 의해 가려지게 된다.
다음 도 8a 및 도 8b와 같이 쉐도우 마스크(600)를 배치한 상태에서 질화 실리콘으로 이루어진 게이트 절연막(131), 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(132), 도핑된 비정질 실리콘층, 즉 저항접촉층(133)의 삼층막을 연속하여 적층한다. 이 삼층막은 100℃ 내지 150℃의 온도에서 화학기상증착(CVD) 방법으로 형성된다.
삼층막을 형성하기 위한 전구체 증기(precursor vapor)는 쉐도우 마스크(600)의 개구부(602)를 통해 플라스틱 마더기판(111) 상에 공급된다. 개구부(602) 가 표시영역에 대응하기 때문에 삼층막은 표시영역에 주로 형성되며, 일부는 확산 등에 의해 비표시영역에도 형성된다. 삼층막이 표시영역에 대응하는 개구부(602)를 통해 형성되기 때문에 게이트 절연막(131)은 비표시영역에 위치하는 게이트 패드(23) 상부에 형성되지 않는다.
이와 같은 삼층막 형성은 통상 제1기판(100)의 형성에 있어서 가장 높은 온도가 가해지는 부분으로, 박막 리프팅이 유발되는 공정이다. 본 실시예에서 삼층막은 플라스틱 마더기판(111) 전체가 아닌 서브 기판 영역의 표시영역에만 부분적으로 형성된다. 즉 삼층막은 플라스틱 마더기판(111)에 섬과 같이 형성되는 것이다. 따라서 삼층막과 플라스틱 마더기판(111) 사이의 스트레스가 줄어들어 박막 리프팅을 감소시킬 수 있다. 한편 본 실시예에서는 서브 기판의 가장자리 부분의 마진을 고려할 필요가 없기 때문에 사용면적이 증가하게 된다.
다음 도 9a 및 도 9b와 같이 쉐도우 마스크(600)를 제거하고 반도체층(132)과 저항접촉층(133)을 사진 식각하여 게이트 전극(122) 상부의 게이트 절연막(131) 위에 섬 모양의 반도체층(132)과 저항성 접촉층(133)을 형성한다. 이 과정을 통해 비표시영역에 일부 형성되었던 반도체층(132)과 저항접촉층(133)이 제거된다. 반면 비표시영역에 일부 형성되었던 게이트 절연막(131)은 계속 존재하고 있다.
다음 도 10a 및 도 10b와 같이 게이트선(121)과 교차하는 데이터선(141), 데이터선(141)과 연결되어 게이트 전극(122) 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(142), 소스 전극(142)과 분리되어 되어 있으며 게이트 전극(122)을 중심으로 소스 전극(142)과 마주하는 드레인 전극(143) 및 비표시영역에 위치하는 데이터 패드 (144)를 형성한다. 이 과정에서 데이터 배선(141, 142, 143, 144)으로 가리지 않는 저항접촉층(133)을 식각하여 게이트 전극(122)을 중심으로 양쪽으로 분리시키는 한편, 양쪽의 저항접촉층(133) 사이의 반도체층(132)을 노출시킨다.　이어, 노출된 반도체층(132)의 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라스마를 실시하는 것이 바람직하다.
데이터 배선(141, 142, 143, 144)은 플라스틱 마더기판(111) 전면에 데이터 금속층을 형성하고 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 형성한다.
이 때 데이터 패드(144)가 형성되는 영역에는 게이트 절연막(131)이 위치하지 않기 때문에 데이터 패드(144)는 플라스틱 마더기판(111)에 직접 접촉하게 된다.
다음으로 도 11a 및 도 11b와 같이 질화실리콘막, a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F 막을 화학 기상 증착(CVD) 법에 의하여 증착시키고 패터닝하여 보호막(151)을 형성한다. 보호막(151)은 쉐도우 마스크(600)가 없는 상태에서 증착되기 때문에 플라스틱 마더기판(111) 전면에 형성된다. 따라서 보호막(51)은 게이트 패드(123) 및 데이터 패드(144)를 덮은 후 패터닝된다. 보호막(151)에는 각각 데이터 전극(143), 게이트 패드(123) 및 데이터 패드(144)를 노출시키는 접촉구(171, 172, 173)가 형성되어 있다.
다음으로 도 12a 및 도 12b와 같이 투명전도물질을 형성하고 패터닝하여 화소전극(161), 제1접촉부재(162) 및 제2접촉부재(163)을 형성하면 도 2 내지 도 4에서 나타낸 제1기판(100)이 6개가 완성된다. 투명전도물질은 플라스틱 마더기판 (111) 전면에 형성된 후 패터닝된다. 여기서 이 과정까지 제1기판(100)의 형성은 플라스틱 마더기판(111) 상에 이루어진다.
이후 공지의 방법으로 제2기판(200)을 제조한다. 제2기판 영기 다른 플라스틱 마더기판을 이용하여 형성될 수 있다. 다음으로, 제1기판(100) 및 제2기판(200) 중 어느 하나에 실런트(300)를 드로잉하고 양 기판(100, 200)을 접합시키고 액정층(400)을 주입한다. 이후 레이저 등을 이용하여 절단하면 도 2 내지 도 4에 도시한 표시장치(1)가 완성된다. 더미 유리기판(500)은, 이에 한정되지는 않으나, 절단 후에 제1기판(100)과 분리된다.
이상 설명한 제1실시예에 따르면 플라스틱 마더기판(111)의 절단이 박막트랜지스터(T)를 형성한 후에 이루어지기 때문에 형성과정에서 가장자리 영역이 넓지 않아 리프팅이 발생하는 문제가 감소한다. 또한 삼층막이 플라스틱 마더기판(111)의 전체에 형성되지 않고 플라스틱 마더기판(111)에 섬과 같이 형성되기 때문에 플라스틱 마더기판(111)과 박막 사이의 스트레스를 감소시킬 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 여기서 도 13은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이고, 도 14는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ을 따른 단면도이다.
제2실시예에 따르면 보호막(151)도 게이트 절연막(131)과 같이 주로 표시영역에 형성되어 있다. 비표시영역에서 보호막(151)은 표시영역에 인접한 부분에만 일부 형성되어 있다.
한편, 보호막(151) 상에는 유기물 등으로 이루어진 절연막(155)이 형성되어 있다. 게이트 패드(123)과 데이터 패드(144)는 보호막(151)과는 겹치지 않으며 절연막(155)과는 직접 접촉하고 있다. 실런트(300) 역시 보호막(151)과는 겹치지 않으며 절연막(155)과는 겹쳐져 있다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 도 15a는 도 5의 a-a를 따른 단면도이고, 도 15b는 도 5의 b-b를 따른 단면도이다.
도 15a 및 도 15b는 데이터 배선(141, 142, 143, 144)까지 형성된 상태에서 보호막(151)을 형성하는 과정을 나타낸다.
제1실시예와 달리 보호막(151)도 쉐도우 마스크(600)를 배치한 상태에서 형성된다. 쉐도우 마스크(600)의 개구부(602)의 크기는 표시영역에 대응하기 때문에 보호막(151)도 주로 표시영역 상에만 형성된다.
보호막(151) 역시 화학기상증착에 의해 형성되며 이 과정에서 온도가 높아질 수 있다. 제2실시예에 따르면 보호막(151)도 플라스틱 마더기판(111) 상에 섬과 같은 형태로 형성되기 때문에 플라스틱 마더기판(111)과 박막 사이의 스트레스를 감소시킬 수 있다.
보호막(151) 상부에 형성되는 절연막(155)은 유기물로서 슬릿 코팅, 노즐 코팅, 스핀 코팅 등을 통해 플라스틱 마더기판(111) 전체에 형성된 후 패터닝된다. 코팅 과정에서는 온도가 많이 상승하지 않으므로 박막 리프팅의 발생은 억제된다.
절연막(155)은 BCB(benzocyclobutene) 계열, 올레핀 계열, 아크릴 수지(acrylic resin)계열, 폴리 이미드(polyimide)계열, 테프론계열, 사이토프(cytop), PFCB (perfluorocyclobutane) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
도 16및 도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 여기서 도 16은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이고, 도 17은 도 2의 Ⅳ-Ⅳ을 따른 단면도이다.
제3실시예에 따르면 게이트 절연막(131)이 비표시영역에도 형성되어 있다. 이에 따라 게이트 패드(123)는 게이트 절연막(131)과 접촉하고 있으며 데이터 패드(144)는 게이트 절연막(131) 상에 형성되어 있다. 실런트(300)는 게이트 절연막(131)과 겹쳐져 있다.
도 18a 및 도 18b는 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 도 18a는 도 5의 a-a를 따른 단면도이고, 도 18b는 도 5의 b-b를 따른 단면도이다.
도 18a 및 도 18b는 게이트 배선(121, 122, 123)이 형성된 상태에서 게이트 절연막(131), 반도체층(132) 및 저항접촉층(133)을 연속으로 증착하는 과정을 나타낸다.
제1실시예와 달리 쉐도우 마스크(600)의 개구부(602)의 크기는 커팅선에 대응하도록 마련되어 있다. 따라서 삼층막은 커팅선 내부의 표시영역 및 비표시영역 모두에 형성되며, 일부는 커팅선 외부에도 형성된다. 이 때 삼층막은 제1실시예에 비하여 증착면적이 다소 넓어지나, 여전히 플라스틱 마더기판(111) 상에 섬과 같은 형태로 형성되므로 스트레스는 감소하게 된다.
이후 형성되는 보호막(151)은 제3실시예의 쉐도우 마스크(600)를 배치한 상 태에서 형성되거나, 쉐도우 마스크(600)를 제거한 후 플라스티 마더기판(111) 전면에 형성될 수도 있다.
이상의 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어 배선층, 무기층을 포함하는 복수의 박막층 중 쉐도우 마스크(600)를 배치하고 형성되는 박막층은 다양하게 변형될 수 있다. 또한 쉐도우 마스크(600)의 개구부(602) 크기는 커팅선보다 클 수도 있으며, 박막층에 따라 서로 다른 크기로 마련될 수도 있다.
비록 본발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 가장자리(edge) 부근에서의 박막 리프팅(lifting)이 감소한 표시장치가 제공된다.
또한 가장자리(edge) 부근에서의 박막 리프팅(lifting)이 감소하는 표시장치의 제조방법이 제공된다.

Claims (20)

  1. 표시영역과 비표시영역을 가지는 플라스틱 절연기판과;
    상기 플라스틱 절연기판 상에 형성되어 있는 게이트 배선과;
    상기 표시영역의 상기 게이트 배선 상에 형성되어 있는 게이트 절연막과;
    상기 게이트 절연막 상에 형성되어 있는 데이터선과 상기 비표시영역에 형성되어 있으며 상기 게이트 절연막과 겹치지 않는 데이터 패드를 포함하는 데이터 배선과;
    상기 데이터 배선 상에 형성되어 있는 보호막을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 절연막은 상기 플라스틱 절연기판 상에 상기 표시영역에 대응하는 개구부를 가지는 쉐도우 마스크를 배치한 상태에서 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표시영역 상의 상기 게이트 절연막 상부에 위치하는 반도체층과 저항접촉층을 더 포함하며,
    상기 게이트 절연막, 상기 반도체층 및 상기 저항접촉층은 상기 쉐도우 마스 크를 배치한 상태에서 연속으로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보호층은 상기 쉐도우 마스크를 제거한 상태에서 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 게이트 배선은 상기 표시영역 상에 형성되어 있는 게이트선 및 상기 비표시영역에 형성되어 있는 게이트 패드를 포함하며,
    상기 게이트 패드는 상기 보호막과 접촉하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 절연기판과 마주하는 대향기판과, 상기 플라스틱 절연기판과 상기 대향기판을 접합시키는 실런트를 더 포함하며,
    상기 실런트는 상기 게이트 절연막과 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플라스틱 절연기판과 상기 대향기판 사이에 위치하는 액정층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 플라스틱 절연기판과;
    상기 플라스틱 절연기판 상에 형성되어 있는 게이트 배선과;
    쉐도우 마스크의 개구부를 통해 노출된 상기 게이트 배선 상에 형성된 게이트 절연막과;
    상기 게이트 절연막 상에 형성되어 있는 데이터 배선과;
    상기 데이터 배선 상에 형성되어 있는 보호막을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 게이트 절연막 상부에 위치하는 반도체층과 저항접촉층을 더 포함하며,
    상기 게이트 절연막, 상기 반도체층 및 상기 저항접촉층은 상기 쉐도우 마스크의 개구부를 통해 연속으로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 서로 이격된 복수의 서브기판 영역을 가지는 플라스틱 마더기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계와;
    상기 플라스틱 마더기판 상에 상기 복수의 서브기판 영역에 대응하는 개구부를 가지는 쉐도우 마스크를 배치하는 단계와;
    상기 개구부를 통해 노출된 상기 게이트 배선 상에 무기막을 형성하는 단계와;
    상기 플라스틱 마더기판을 절단하여 복수의 서브기판을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 서브기판 영역은 표시영역과 비표시영역을 가지며,
    상기 개구부는 상기 표시영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 게이트 배선은 상기 비표시영역에 형성되는 게이트 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 무기막 형성 후 상기 쉐도우 마스크를 제거하는 단계와;
    상기 무기막 상에 데이터 배선을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 데이터 배선은 상기 비표시영역에 형성되는 데이터 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  15. 제10항 또는 제14항에 있어서,
    상기 무기막은 순차적으로 형성된 게이트 절연막, 비정질 실리콘층, 저항접촉층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 데이터 배선 상에 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 보호막의 형성은 상기 쉐도우 마스크가 배치된 상태에서 이루어지며,
    상기 보호막 형성 후 상기 쉐도우 마스크를 제거하여 상기 보호막 상에 절연막을 형성하고 패터닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 게이트 절연막, 상기 비정질 실리콘층, 상기 저항접촉층은 화학기상증착 방법으로 연속하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 게이트 절연막, 상기 비정질 실리콘층, 상기 저항접촉층은 100℃ 내지 150℃에서 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 무기막 형성 시에 상기 마더 플라스틱 기판은 더미 유리기판에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
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