KR20070073279A - Tft substrate and making method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 평면도이고,1A is a plan view of a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention,
도 1b는 도 1a의 Ⅰb -Ⅰb를 따른 박막트랜지스터 기판의 단면도이며,FIG. 1B is a cross-sectional view of the thin film transistor substrate according to Ib-Ib of FIG.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이고,2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 플라스틱 절연기판의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a plastic insulating substrate according to a second embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *Explanation of Signs of Major Parts of Drawings
5 : 플라스틱 모기판 10 : 플라스틱 절연기판5: plastic mother board 10: plastic insulation board
11 : 플라스틱 소재 13 : 언더 코팅층11: plastic material 13: undercoating layer
15 : 배리어 코팅층 17a, 17b : 하드코팅층15:
20a : 제1무기물층 20b : 제2무기물층20a: first
30 : 표시소자30: display element
본 발명은 박막트랜지스터 기판과 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하 게는 플라스틱 절연기판 상에 형성되어 있는 박막의 리프팅(lifting)이 감소된 박막트랜지스터 기판과 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor substrate and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a thin film transistor substrate and a method of manufacturing the same, wherein the lifting of the thin film formed on the plastic insulating substrate is reduced.
최근 기존의 브라운관을 대체하여 액정표시장치와 유기전계발광장치(OLED)와 같은 평판표시장치(flat panel display)가 많이 사용되고 있다.Recently, flat panel displays such as liquid crystal displays and organic light emitting diodes (OLEDs) have been used in place of existing CRTs.
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 있으며, 백라이트 유닛에서 조사된 빛이 액정층의 배열상태에 따라 투과량이 조절되어 화면이 형성된다. The liquid crystal display device includes a first substrate on which a thin film transistor is formed, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a liquid crystal display panel on which a liquid crystal layer is positioned. Since the liquid crystal display panel is a non-light emitting device, a backlight unit for irradiating light may be disposed on the rear surface of the thin film transistor substrate, and the light emitted from the backlight unit is controlled according to the arrangement state of the liquid crystal layer to form a screen. .
그리고, 이러한 액정표시장치는 이외에 표시영역에 화면을 형성하기 위해서, 박막트랜지스터 기판에 형성되어 있는 게이트선과 데이터선에 구동신호를 인가하는 구동회로를 포함한다. 구동회로는 게이트 구동칩 및 데이터 구동칩, 그리고 타이밍 컨트롤러(timing controller)와 구동전압 발생부 등이 형성되어 있는 인쇄기판 등을 포함한다.The liquid crystal display device further includes a driving circuit for applying a driving signal to a gate line and a data line formed on the thin film transistor substrate in order to form a screen in the display area. The driving circuit includes a gate driving chip and a data driving chip, and a printed board on which a timing controller and a driving voltage generator are formed.
유기전계발광장치는 박막트랜지스터 기판 상에 형성된 유기발광층을 포함하는데, 유기발광층은 화소전극과 공통전극으로부터 정공과 전자를 공급 받으며 정공과 전자의 결합을 통해 빛을 발산한다. 유기전계발광장치는 시야각이 우수하면 별도의 백라이트 유닛이 필요하지 않은 장점이 있다.The organic light emitting device includes an organic light emitting layer formed on a thin film transistor substrate, which receives holes and electrons from a pixel electrode and a common electrode and emits light through a combination of holes and electrons. The organic light emitting display device has an advantage of not requiring a separate backlight unit when the viewing angle is excellent.
최근 평판표시장치의 경량화, 박형화를 위해 종래의 유리 절연기판을 대신한 플라스틱 절연기판의 적용이 활발해지고 있다. Recently, in order to reduce the weight and thickness of flat panel display devices, applications of plastic insulating substrates instead of glass insulating substrates have been actively applied.
플라스틱 절연기판 상에는 박막트랜지스터를 비롯한 여러 표시소자가 박막형태로 형성될 수 있다. 그런데 표시소자를 구성하는 무기물 박막은 유기물인 플라스틱 절연기판과의 접착이 양호하지 않으며, 박막과 플라스틱 절연기판 간의 열팽창 정도가 차이가 나며, 이로 인해 박막의 리프팅이 발생하는 문제가 있다. 또한, 플라스틱 절연기판의 세정이나 박막들을 패터닝하는 과정에서 사용되는 화학물질에 의하여 플라스틱 절연기판에 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다.Various display devices including a thin film transistor may be formed in a thin film form on the plastic insulating substrate. However, the inorganic thin film constituting the display device does not have good adhesion with the organic plastic insulating substrate, and the thermal expansion degree between the thin film and the plastic insulating substrate is different, which causes a problem in that the thin film is lifted. In addition, there is a problem that a defect may occur in the plastic insulating substrate by the chemical used in the process of cleaning the plastic insulating substrate or patterning the thin films.
따라서 본 발명의 목적은 박막이 플라스틱 절연기판으로부터 리프팅하는 문제가 감소한 박막트랜지스터 기판을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a thin film transistor substrate having a reduced problem of lifting a thin film from a plastic insulating substrate.
본 발명의 다른 목적은 박막이 플라스틱 절연기판으로부터 리프팅하는 문제가 감소하는 박막트랜지스터 기판의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film transistor substrate, which reduces the problem of lifting a thin film from a plastic insulating substrate.
상기의 목적은, 본 발명에 따라, 플라스틱 절연기판과; 플라스틱 절연기판의 일면에 형성되어 있는 제1무기물층과; 플라스틱 절연기판의 타면에 형성되어 있는 제2무기물층을 포함하며, 제1무기물층의 두께는 제2무기물층의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 기판에 의하여 달성된다.The above object is, according to the present invention, a plastic insulating substrate; A first inorganic layer formed on one surface of the plastic insulating substrate; And a second inorganic layer formed on the other surface of the plastic insulating substrate, wherein the thickness of the first inorganic layer is thicker than the thickness of the second inorganic layer.
여기서, 제1 및 제2무기물층은 산화규소 및 질화규소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first and second inorganic layers may include at least one of silicon oxide and silicon nitride.
그리고, 제2무기물층 상에는 게이트 절연막과, 저항성 접촉층과, 반도체층의 3층막이 연속하여 형성되어 있으며, 제1무기물층은 3층막 형성시 발생되는 스트 레스의 70% 내지 80%의 스트레스가 발생되는 두께를 가질 수 있다.The gate insulating film, the ohmic contact layer, and the three-layer film of the semiconductor layer are successively formed on the second inorganic layer, and the first inorganic layer has a stress of 70% to 80% of the stress generated when the three-layer film is formed. It may have a thickness generated.
또한, 제1무기물층은 2.0×109dyne/cm2 내지 2.5×109dyne/cm2 의 스트레스가 발생되는 두께를 가질 수 있다.In addition, the first inorganic layer may have a thickness in which a stress of 2.0 × 10 9 dyne / cm 2 to 2.5 × 10 9 dyne / cm 2 is generated.
그리고, 제1무기물층의 두께는 제2무기물층의 두께의 1.2 내지 1.5배일 수 있다.The thickness of the first inorganic layer may be 1.2 to 1.5 times the thickness of the second inorganic layer.
여기서, 플라스틱 절연기판과 제1무기물층 사이에 제3무기물층이 더 형성되어 있을 수 있다.Here, the third inorganic layer may be further formed between the plastic insulating substrate and the first inorganic layer.
본 발명의 다른 목적은, 본 발명에 따라, 플라스틱 모기판을 유리기판에 접합시키는 단계와; 플라스틱 모기판에 제1무기물층을 형성하는 단계와; 플라스틱 모기판을 유리기판으로부터 분리시킨 후, 제1무기물층이 형성된 면이 추가의 유리기판을 향하도록 상기 플라스틱 모기판을 상기 추가의 유리기판에 접합시키는 단계와; 플라스틱 모기판에 상기 제1무기물층보다 두께가 얇은 제2무기물층을 형성하는 단계와; 제2무기물층 상에 박막트랜지스터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 기판의 제조방법에 의하여 달성된다.Another object of the invention, according to the invention, the step of bonding the plastic mother substrate to the glass substrate; Forming a first inorganic layer on the plastic mother substrate; Separating the plastic mother substrate from the glass substrate, and then bonding the plastic mother substrate to the additional glass substrate such that the side on which the first inorganic layer is formed faces the additional glass substrate; Forming a second inorganic layer having a thickness thinner than the first inorganic layer on the plastic mother substrate; It is achieved by a method for manufacturing a thin film transistor substrate comprising the step of forming a thin film transistor on the second inorganic layer.
여기서, 플라스틱 모기판은 박막트랜지스터가 마련되어 있는 플라스틱 절연기판영역과, 화상이 형성되지 않는 더미플라스틱기판영역으로 구분되며, 플라스틱 모기판을 복수의 플라스틱 절연기판으로 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the plastic mother substrate is divided into a plastic insulating substrate region provided with a thin film transistor and a dummy plastic substrate region where an image is not formed, and may further include separating the plastic mother substrate into a plurality of plastic insulating substrates.
그리고, 제1 및 제2무기물층을 형성하는 단계 중 적어도 하나는 플라스틱 모기판의 일면 상에 플라스틱 절연기판에 대응하여 개구부가 형성된 마스크를 정렬 배치하는 단계를 더 포함하며, 제1 및 제2무기물층 중 적어도 하나는 플라즈마 강화 화학기상증착법(PECVD)에 의하여 형성될 수 있다.At least one of the steps of forming the first and second inorganic layers may further include arranging a mask having an opening formed on one surface of the plastic mother substrate to correspond to the plastic insulating substrate. At least one of the layers may be formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).
또한, 플라스틱 모기판과 제1무기물층 사이에 제3무기물층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming a third inorganic layer between the plastic mother substrate and the first inorganic layer.
여기서, 플라스틱 모기판을 유리기판에 접착하는 단계에 사용되는 접착부재는 플라스틱 모기판을 추가의 유리기판에 접착하는 단계에 사용되는 접착부재보다 접착력이 약할 수 있다.Here, the adhesive member used in bonding the plastic mother substrate to the glass substrate may have a weaker adhesive force than the adhesive member used in bonding the plastic mother substrate to the additional glass substrate.
그리고, 박막트랜지스터를 형성하는 단계는 게이트 절연막과, 저항성 접촉층과, 반도체층의 3층막이 연속하여 형성하는 단계를 포함하며, 1무기물층은 3층막 형성시 발생되는 스트레스의 70% 내지 80%의 스트레스가 발생되는 두께를 갖도록 형성될 수 있다.The forming of the thin film transistor may include forming a three-layered film including a gate insulating film, an ohmic contact layer, and a semiconductor layer in succession, wherein one inorganic layer is 70% to 80% of the stress generated when the three-layer film is formed. The stress may be formed to have a thickness that is generated.
또한, 제1무기물층은 2.0×109dyne/cm2 내지 2.5×109dyne/cm2 의 스트레스가 발생되는 두께를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the first inorganic material layer may be formed to have a thickness in which stress of 2.0 × 10 9 dyne / cm 2 to 2.5 × 10 9 dyne / cm 2 is generated.
그리고, 제1무기물층의 두께는 제2무기물층의 두께의 1.2 내지 1.5배일 수 있다.The thickness of the first inorganic layer may be 1.2 to 1.5 times the thickness of the second inorganic layer.
또한, 제1무기물층의 두께는 제2무기물층의 두께의 1.2 내지 1.5배일 수 있다.In addition, the thickness of the first inorganic layer may be 1.2 to 1.5 times the thickness of the second inorganic layer.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이하에서 어떤 막(층)이 다른 막(층)의 ‘상에’형성되어(위치하고) 있다는 것은, 두 막( 층)이 접해 있는 경우 뿐만 아니라 두 막(층) 사이에 다른 막(층)이 존재하는 경우도 포함한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the present invention. In the following, a film is formed (located) on another layer, not only when two films are in contact with each other but also when another film is between two layers. It also includes the case where it exists.
도 1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라스틱 절연기판의 평면도이고, 도1b는 도1a의 Ⅰb -Ⅰb를 따른 플라스틱 절연기판의 단면도이다. 1A is a plan view of a plastic insulation substrate according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the plastic insulation substrate according to Ib-Ib of FIG. 1A.
일반적으로, 플라스틱 절연기판(10)이 적용된 박막트랜지스터 기판은 하나의 큰 플라스틱 모기판(5)으로부터 제조된다. 도1a에 도시된 바와 같이, 플라스틱 모기판(5)은 플라스틱 절연기판(10)으로 사용될 플라스틱 절연기판영역(a)과 그 이외의 더미플라스틱기판영역(b)으로 구분된다. 박막트랜지스터 기판은 플라스틱 모기판(5)을 유리기판에 부착시킨 후, 플라스틱 모기판(5) 상에 복수의 박막을 포함하는 표시소자(30)를 형성한다. 그 다음, 플라스틱 모기판(5)을 복수의 박막트랜지스터 기판으로 분리하고, 각각 분리된 박막트랜지스터 기판을 이용하여 평판표시장치를 제조한다.In general, the thin film transistor substrate to which the plastic
본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판은, 도1b에 도시된 바와 같이, 플라스틱 절연기판(10)과, 상기 플라스틱 절연기판(10)의 적어도 일면에 형성되어 있는 무기물층(20a, 20b)과, 상기 플라스틱 절연기판(10)의 일면에 형성되어 있는 표시소자(30)를 포함한다. 여기서, 표시소자(30)는 복수의 박막이 차례로 증착되어 있는 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터 상에 형성되는 전극들을 포함한다. As illustrated in FIG. 1B, the thin film transistor substrate according to the present invention may include a plastic
플라스틱 절연기판(10)은 플라스틱 소재(11)와, 상기 플라스틱 소재(11)의 어느 일면에 형성되어 있는 언더코팅층(13), 배리어 코팅층(15), 하드코팅층(17a, 17b)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 절연기판(10)은 플라스틱 소재(11)의 배면에 어더코팅층(13)과 배리어 코팅층(15)이 순차적으로 형성되어 있으며, 플라스틱 소재(11)의 상면과 배리어 코팅층(15)의 배면에는 각각 하드코팅층(17a, 17b)이 형성되어 있다. 그러나, 이와 같은 구조에 한정되지 않고, 플라스틱 소재(11)의 양면에 언더코팅층(13), 배리어 코팅층(15), 하드코팅층(17a, 17b)이 각각 순차적으로 형성될 수도 있다. 그 이외의 다른 구조도 가능함은 물론이다.The
플라스틱 소재(11)는 폴리카본(polycarbon), 폴리 이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등으로 만들어질 수 있으며, 두께는 0.2mm이하로서 0.05mm내지 0.2mm일 수 있다.The
언더코팅층(13)은 플라스틱 소재(11)와 배리어 코팅층(15)간의 접착을 향상시키는 역할을 하며 열경화성 아크릴 또는 자외선 경화 아크릴로 이루어진다. 플라스틱 소재(11)와 배리어 코팅층(15)간의 접착이 양호할 경우, 예를 들어 배리어 코팅층(15)이 유기물로 이루어진 경우 언더코팅층(13)은 생략될 수 있다.The
배리어 코팅층(15)은 산소 또는 수분이 플라스틱 소재(11)에 침투하는 것을 방지한다. 배리어 코팅층(15)은 AlOxNy, Al, AlOx, SiOx, SiNx, Al2O3-SiO2와 같은 무기질화막이나 무기산화막, 패릴렌(parylene)과 같은 유기막 등을 형성될 수 있다. 배리어 코팅층(15)는 무기막과 아크릴막의 2층 구조도 가능하다. 배리어 코팅층(15)이 실리콘 질화물층과 같은 무기층을 포함할 경우, 무기층은 산소 또는 수분의 침투를 방지하기 위해 치밀하게 제조된다.The
하드 코팅층(17a, 17b)은 플라스틱 소재(11)의 스크래치와 화학물질로 인한 손상을 방지하며 열경화성 아크릴 또는 자외선 경화 아크릴로 이루어진다. 하드 코팅층(17a, 17b)은 표시소자의 형성 후 플라스틱 절연기판(10)과 유리기판과의 분리를 용이하게 하는 역할도 한다.The hard coating layers 17a and 17b prevent scratches and chemical damage of the
이러한 플라스틱 절연기판(10)은 유리 절연기판보다 두께가 얇고 잘 휘어지는 특성을 가지고 있어 금속층이나 다른 박막의 증착시 스트레스(stress)에 매우 취약한 단점이 있다. 특히, 플라스틱 절연기판(10) 상에는 표시소자(30)가 형성되어 있으며, 상기 표시소자(30)에는 박막트랜지스터를 이루는 게이트 절연막과, 저항성 접촉층, 반도체층의 3층막을 포함한다. 상기 3층막을 포함한 박막들은 플라즈마 강화 화학기상증착(PECVD)에 의하여 형성되는데, 상기 3층막의 증착시 플라스틱 절연기판(10)에 큰 압축 스트레스(compressive stress)를 받게 되어 플라스틱 절연기판(10)에 크랙(crack)이 발생되는 문제점이 있다. 그리고, 표시소자를 구성하는 무기물질의 박막은 유기물인 플라스틱 절연기판(10)과의 접착이 양호하지 않으며, 박막과 플라스틱 절연기판(10) 간의 열팽창 정도가 차이가 나며, 이로 인해 박막의 리프팅이 발생하는 문제가 있다. 또한, 플라스틱 절연기판(10)의 세정이나 박막들을 패터닝하는 과정에서 화학물질이 사용되는데, 이런 화학물질이 플라스틱 절연기판(10)을 공격하여 불량을 야기할 수 있는 문제점이 있다.The plastic insulating
이에, 본 발명에서는 하드 코팅층(17a, 17b)의 양면에는 제1 및 제2무기물층(20a, 20b)이 형성하여 상기의 문제점을 최소화한다. 본 발명의 실시예에서, 제1무기물층(20a)은 플라스틱 절연기판영역(a)에 대응하는 개구부가 마련된 마스크를 이용하여 형성된다. 그래서, 플라스틱 절연기판영역(a)에 대응하여 제1무기물층 (20a)이 마련되어 있다. 그리고, 제2무기물층(20b)의 형성시에는 상기 마스크를 사용하지 않아 플라스틱 모기판(5)의 전면에 제2무기물층(20b)이 형성되어 있다. 이런 구조는 하나의 실시예에 불과하며, 제2무기물층(20b)도 마스크를 사용하여 형성될 수 있다.Thus, in the present invention, the first and second
제1 및 제2무기물층(20a, 20b)은 산화규소 및 질화규소 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제1무기물층(20a)의 두께(d1)가 제2무기물층(20b)의 두께(d2)보다 두껍게 형성되어 있다. 여기서, 제1무기물층(20a)은 3층막 형성시 발생되는 스트레스의 70% 내지 80%의 스트레스가 발생되는 두께(d1)를 가지도록 형성될 수 있다. 그리고, 제1무기물층(20a)은 2.0×109dyne/cm2 내지 2.5×109dyne/cm2 의 스트레스가 발생되는 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 제1무기물층(20a)의 두께(d1)는 제2무기물층(20b)의 두께(d2)의 1.2 내지 1.5배일 수 있다. 이와 같이, 제1무기물층(20a)과 제2무기물층(20b)의 두께(d1, d2)를 서로 다르게 형성하는 이유는 플라스틱 절연기판(10)에 작용하는 스트레스의 균형을 맞추어 상술한 문제점을 최소화하기 위한 것이다. 즉, 제2무기물층(20b) 상으로 복수의 박막들이 증착됨을 고려하여 제1무기물층(20a)의 두께(d1)를 제2무기물층(20b)의 두께(d2)보다 더 두껍게 형성하는 것이 바람직하다. The first and second
일반적으로, 플라즈마 강화 화학기상층착법에 의한 3층막의 형성시 플라스틱 절연기판(10)에 가해지는 스트레스가 약 3×109dyne/cm2 이상이면 플라스틱 절연기판(10)에 크랙이나 리프팅이 발생하므로, 3층막 증착시 발생한 스트레스를 완충 시켜주기 위하여 제1무기물층(20a)의 두께(d1)는 3층막 증착시의 스트레스의 70% 내지 80%인 2.0×109dyne/cm2 내지 2.5×109dyne/cm2 정도가 되는 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 플라스틱 절연기판(10)의 양면에서의 스트레스 균형을 맞추기 위하여 제2무기물층(20b)의 두께(d2)는 제1무기물층(20a)의 두께(d1)가 제2무기물층(20b)의 두께(d2)보다 약 1.2 내지 1.5배 정도가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.In general, when the stress applied to the plastic insulating
이러한 박막트랜지스터 기판은 다른 기판과 액정을 사이에 두고 접합되어 액정표시장치로 사용되거나, 화소전극 상에 유기발광층과 공통전극을 형성하여 OLED로 사용될 수도 있다.The thin film transistor substrate may be bonded to another substrate with a liquid crystal interposed therebetween and used as a liquid crystal display, or may be used as an OLED by forming an organic light emitting layer and a common electrode on a pixel electrode.
이하에서는, 도2a 내지 도2e를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A to 2E.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention.
먼저, 도 2a와 같이 접착부재(미도시)를 이용하여 플라스틱 모기판(5)을 유리기판(41)에 부착한다. 플라스틱 모기판(5)은 얇을 뿐 아니라 열에 의해 변형되는 문제가 있어 유리기판(41)에 지지된 상태에서 공정을 진행한다. 여기서, 플라스틱 모기판(5)은 후 공정에서 박막트랜지스터 등의 표시소자(30)가 마련될 복수의 플라스틱 절연기판영역(a, 도1a참조)과, 화상이 형성되지 않는 더미플라스틱기판영역(b, 도1a참조)으로 구분된다. 그리고, 접착 공정에서 사용되는 접착부재(미도시)는 제1무기물층(20a) 형성 후 바로 유기기판(41)으로부터 탈착이 이루어지므로 접착력이 약한 것이 바람직하다. 그리고, 접착부재(미도시)는 겔 또는 졸 상태의 접착제일 수도 있으며, 접착테이프 일 수도 있다. 또한, 접착부재(미도시)는 소정의 온도 이하에서는 접착력을 상실하는 저온탈착형일 수 있으며, 플라스틱 모기판(5)과 유리기판(41)의 접착은 플라스틱 모기판(5)의 일면에 접착제를 도포한 후 유리기판(41)에 부착하는 방법으로 수행될 수 있다. 그 반대의 방법도 가능함은 물론이다.First, the
이어, 도2b에 도시된 바와 같이, 플라스틱 모기판(5) 상에 마스크(50)를 정렬 배치하고, 플라즈마 강화 화학기상증착(PECVD) 방법을 통하여 제1무기물층(20a)을 형성한다. 여기서, 마스크(50)는 프라스틱 절연기판영역(a)에 대응하여 개구부가 마련되어 있다. 마스크를 사용하는 이유는, 공정의 정확성을 향상시키며 하나의 큰 플라스틱 모기판(5)에 복수의 박막트랜지스터 기판을 형성하기 위함이다. 이를 다면취 방법이라고 하며, 마스크(50)가 사용되지 않을 수 있다. 다면취 방법에 의하여 필요한 영역에만 원하는 박막 등을 형성할 수 있어 공정의 정확성이 개선되며, 하나의 공정으로부터 복수의 박막트랜지스터 기판을 제조할 수 있어 수율이 향상된다. 여기서, 제1무기물층(20a)은 스퍼터링 방법에 의하여 형성될 수도 있다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, the
여기서, 플라즈마 강화 화학기상층착법에 의한 3층막(게이트 절연막, 저항성 접촉층, 반도체층)의 형성시 플라스틱 절연기판(10)에 가해지는 스트레스가 약 3×109dyne/cm2 이상이면 플라스틱 절연기판(10)에 크랙이나 리프팅이 발생하는 것을 고려하여, 제1무기물층(20a)의 두께(d1)는 3층막 증착시의 스트레스의 70% 내지 80%인 2.0×109dyne/cm2 내지 2.5×109dyne/cm2 정도가 되는 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 3층막 증착시 발생한 스트레스를 완충시켜주기 위한 것이다.Herein, when the stress applied to the plastic insulating
그 후, 도2c에 도시된 바와 같이, 플라스틱 모기판(5)을 유리기판(41, 도2b참조)으로부터 분리시킨 후, 제1무기물층(20a)이 형성된 면이 추가의 유리기판(45)을 향하도록 플라스틱 모기판(5)을 추가의 유리기판(45)에 접합시킨다. 여기서 사용되는 접착부재(미도시)는 상술한 접합공정(도2a에서의 접합공정)에서 사용되는 접합부재(미도시)보다 접착력이 강한 것이 바람직하다. 도2의 접합공정에 사용되는 접착부재(미도시)는 제1무기물층(20a) 형성 후 바로 유기기판(41, 도2a참조)으로부터 탈착이 이루어지므로 상대적으로 접착력이 약한 것이 바람직한데, 도2c의 접합공정의 경우에는 후속 표시소자 형성공정이 진행됨으로 상대적으로 접착력이 좋은 것이 바람직하다.Thereafter, as shown in FIG. 2C, after the
다음, 도2d에 도시된 바와 같이, 제1무기물층(20a)이 형성된 면의 반대면에 제2무기물층(20b)을 형성한다. 제2무기물층(20b)도 플라즈마 강화 화학기상증착 방법 또는 스퍼터링 방법에 의하여 형성될 수 있으며, 제2무기물층(20b)의 두께(d2)는 제1무기물층(20a)의 두께(d1)가 제2무기물층(20b)의 두께(d2)보다 약 1.2 내지 1.5배 정도가 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 제2무기물층(20b)의 두께(d2)를 제1무기물층(20a)의 두께(d1)보다 얇도록 형성하는 것은, 제2무기물층(20b)에 복수의 박막을 포함하는 표시소자(30, 도1b 참조)가 형성됨을 고려하여 플라스틱 절연기판(10)의 양면에서의 스트레스 균형을 맞추기 위한 것이다. 제2무기물층 (20b)의 형성에는 마스크를 이용하지 않고 제조하였으나, 제1무기물층(20a)와 같이 마스크를 이용하여 원하는 영역에만 제2무기물층(20b)을 형성할 수도 있다.Next, as shown in FIG. 2D, the second
이어, 도2e에 도시된 바와 같이, 공지의 방법을 통하여 표시소자(30)를 제2무기물층(20b) 상에 형성한다. 여기서, 표시소자(30)는 마스크를 이용하여 원하는 곳에만 형성하는 다면취 방법으로 형성될 수 있다. 그리고, 표시소자(30)는 박막트랜지스터를 포함하며, 박막트랜지스터는 게이트 절연막과, 저항성 접촉층과, 반도체층의 3층막이 연속하여 증착되어 있다. 이러한 3층막은 플라즈마 강화 화학기상증착 방법을 통하여 제되며, 3층막 형성시 스트레스가 발생되더라도 제1 및 제2무기물층(20a, 20b)에 의하여 스트레스가 완충되어 플라스틱 모기판(5)에 크랙(crack)과 박막의 리프팅이 감소된다. 또한, 플라스틱 모기판(5)은 제1 및 제2무기물층(20a, 20b)에 의하여 보호됨으로, 플라스틱 모기판(5)의 세정이나 박막들을 패터닝하는 과정에서 사용되는 화학물질에 의하여 발생가능한 플라스틱 모기판(5)의 불량을 최소화할 수 있다. 한편, 플라스틱 모기판(5)을 사용할 경우 상술한 제1 및 제2무기물층(20a, 20b)이나 박막을 형성하는 공정온도가 플라스틱 모기판(5)의 열적 허용범위인 150 내지 200℃ 내로 유지해야 한다.Next, as shown in FIG. 2E, the
다음, 도시되지 않았으나, 플라스틱 모기판(5)을 복수의 플라스틱 절연기판으로 분리하여 박막트랜지스터 기판을 제조한다. 이러한 박막트랜지스터 기판은 다른 기판과 액정을 사이에 두고 접합되어 액정표시장치로 사용되거나, 화소전극 상에 유기발광층과 공통전극을 형성하여 OLED로 사용될 수도 있다.Next, although not shown, a thin film transistor substrate is manufactured by separating the
이 하, 도3을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 박막트랜지스터 기판 에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2실시예에서는, 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하기로 하며, 이하 설명이 생략된 부분은 공지의 기술 또는 제1실시예에 따른다. 또한, 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여 동일한 참조번호를 부여하여 설명하기로 한다.3, a thin film transistor substrate according to a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment of the present invention, only the characteristic parts that are distinguished from the first embodiment will be described and described, and the description thereof will be omitted according to the known technology or the first embodiment. In addition, for the convenience of description, the same reference numerals will be given to the same elements will be described.
제2실시예에 따른 박막트랜지스터 기판은 플라스틱 모기판(5, 도2a참조) 또는 플라스틱 절연기판(10)과 제1무기물층(20a) 사이에 제3무기물층(20c)이 더 형성되어 있다. 제1무기물층(20a)은 상술한 바와 같이 마스크를 이용하여 필요한 영역에만 형성되어 있음에 반하여, 제3무기물층(20c)는 플라스틱 절연기판(10)의 전면에 형성되어 있다. 제1실시예에서는, 다면취 방법으로 제1무기물층(20)이 제작됨에 따라 제1무기물층(20a)이 형성된 사이공간으로 화학물질에 의하여 불량이 발생할 수 있었다. 그러나, 제3무기물층(20c)을 형성함에 따라 세정 또는 박막의 패터닝시 사용되는 화학물질로부터 플라스틱 절연기판을 효과적으로 보호할 수 잇다. 그리고, 제1 내지 제3의 무기물층(20a, 20b, 20c)은 단층 또는 복수의 층으로도 마련될 수 있다.In the thin film transistor substrate according to the second embodiment, a third
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 박막이 플라스틱 절연기판으로부터 리프팅하는 문제가 감소한 박막트랜지스터 기판이 제공된다.As described above, according to the present invention, a thin film transistor substrate is provided in which the problem of lifting a thin film from a plastic insulating substrate is reduced.
또한 본 발명에 따르면 박막이 플라스틱 절연기판으로부터 리프팅하는 문제가 감소하는 박막트랜지스터 기판의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor substrate, which reduces the problem of lifting a thin film from a plastic insulating substrate.
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KR20140135565A (en) * | 2013-05-16 | 2014-11-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | TFT substrate including barrier layer including silicon oxide layer and silicon silicon nitride layer, Organic light-emitting device comprising the TFT substrate, and the manufacturing method of the TFT substrate |
KR20200043966A (en) * | 2020-04-20 | 2020-04-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | TFT substrate including barrier layer including silicon oxide layer and silicon silicon nitride layer, Organic light-emitting device comprising the TFT substrate, and the manufacturing method of the TFT substrate |
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