KR20070100033A - 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치의 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 제1기판 상에 화소전극을 형성하는 단계와, 화소전극을 덮도록 제1기판의 전면 상에 절연막을 형성하는 단계와, 절연막 위에 화소전극과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계와, 박막트랜지스터에 대향하도록 제1기판에 제2기판을 접합하는 단계 및 제1기판을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 화소전극과 TFT를 1회의 이동에 의해 플렉서블 기판으로 바로 이동할 수 있으므로 공정 시간을 단축시키고 동시에 TFT 기판의 우수한 신뢰성을 확보하면서 플렉서블 액정표시장치를 용이하게 구현할 수 있고, 또한, TFT 기판과 칼라필터 기판과의 균일한 셀갭을 유지할 수 있으므로 액정표시장치의 표시품질을 개선할 수 있다.
Description
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 순차적으로 나타낸 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 리지드 기판 110 : 식각정지막
120 : 화소전극 130 : 절연막
140 : TFT 141 : 게이트전극
142 : 게이트절연막 143 : 액티브층
144 : 소오스전극 145 : 드레인전극
150 : 접착제 200 : 플라스틱 기판
210 : 블랙매트릭스
본 발명은 액정표시장치 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 플렉서블(flexible) 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하여 화상을 구현하는 장치로서, 두 개의 기판이 액정층을 사이에 두고 서로 대향 배치되고, 두 개의 기판 중 일 기판에는 액정 구동 전극들이 제공되며, 다른 기판에는 칼라필터가 제공되어, 액정 구동 전극들 사이의 전기장 변화를 통해 액정분자의 배열 방향을 인위적으로 조절하고, 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러 가지 화상을 표시한다.
액정표시장치는 구동 방식에 따라 능동형과 수동형으로 구동하는데, 최근에는 해상도 및 동영상 구현 능력에서 우수한 능동형을 주로 적용하고 있다.
이러한 능동형 액정표시장치는 화상 표현의 기본 단위인 화소(pixel)를 행렬 방식으로 배열하고 일 기판에 스위칭 소자를 각 화소에 배치시켜 독립적으로 제어하며, 스위칭 소자로 주로 박막트랜지스터(thin film transistor; TFT)를 사용하고 있어 일 기판을 주로 TFT 기판이라고도 한다.
한편, 액정표시장치에서 기판의 재료로 주로 유리를 이용하였으나, 최근 노트북 또는 소형의 휴대용 단말기 등이 널리 보급되면서, 이에 적용이 가능하도록 기판 재료로 유리보다 가벼우면서, 동시에 유연한 특성을 지니고 있어 파손 위험이 적은 플라스틱을 적용한 플렉서블 액정표시장치의 개발이 이루어지고 있다.
그러나, 플라스틱은 잘 휘어지고 열에 약하기 때문에 유리 기판을 대상으로 하는 종래의 TFT 액정표시장치용 제조 장비에 적용할 경우 트랙 장비 또는 로봇 등에 의한 반송 시, 심하게 휘어지거나 처지는 등의 문제가 발생한다.
따라서, 종래의 액정표시장치용 제조 장비에 의해 플렉서블 액정표시장치를 구현하기 위해서는, 유리 기판과 같은 단단한 재질로 이루어져 반송이 가능한 제1리지드(rigid) 기판 상에 공지된 TFT 기판 제조 공정에 의해 TFT와 화소전극을 순차적으로 형성하고, TFT와 화소전극에 대향하도록 접착제에 의해 제2리지드 기판을 제1리지드 기판에 일시적으로 접합한 후, 제1리지드 기판을 제거하고, TFT와 화소전극에 대향하도록 접착제에 의해 플라스틱 기판을 제2리지드 기판에 영구적으로 접합한 다음, 제2리지드 기판을 제거하여 TFT 기판을 형성하여야 한다.
이처럼 2개의 리지드 기판을 이용하여 TFT 기판을 형성하는 이유는 제1리지드 기판 상에 액정을 구동시키는 화소전극이 TFT 위에 위치하기 때문에 플렉서블 기판 상에서도 화소전극이 액정을 구동시킬 수 있도록 TFT 위에 위치시키기 위해서이다.
그러나, 2개의 리지드 기판을 이용하면 TFT와 화소전극이 제1리지드 기판에서 제2리지드 기판으로, 또 제2리지드 기판에서 플렉서블 기판으로 2회 이동하여야 하기 때문에 공정 시간이 길어질 뿐만 아니라 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한, 제2리지드 기판을 이용하여 플렉서블 기판으로 TFT와 화소전극을 2회 이동하는 경우, 일반적인 TFT 어레이 구조가 플렉서블 기판 상에 존재하게 된다. 즉, 플렉서블 기판 상에, 게이트, 게이트절연막, 액티브, 소스/드레인, 절연막, 화소전극 층의 순서로 적층된 구조를 가지게 된다. 이러한 종래의 TFT 어레이 구조를 플렉서블 기판에 적용할 경우, 기판 상부에는 TFT의 형상 및 콘택홀 등에 의해서 요철이 형성되게 된다. 이러한 요철은 향후 셀 제작 시, 상부 칼라필터 기판과 하부 플렉서블 기판 사이의 셀 갭에 차이를 주게 되고, 이러한 셀 갭의 차이는 플렉 서블 액정표시장치로서의 액정 구동 시, 표시장치를 구부릴 경우, 화품을 저하시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, TFT 기판의 제조 공정을 단순화시키는 동시에 칼라필터가 형성되는 기판과의 접합 시 균일한 셀갭을 유지할 수 있도록 개선된 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치 제조방법은, 전면에 식각정지막이 마련된 제1기판 상에 화소전극을 형성하는 단계; 상기 화소전극을 덮도록 상기 제1기판의 전면 상에 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막 위에 상기 화소전극과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터에 대향하도록 상기 제1기판에 제2기판을 접합하는 단계; 및 상기 제1기판을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1기판은 리지드 기판이고, 상기 제2기판은 플렉서블 기판인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1기판은 유리 기판이고, 상기 제2기판은 플라스틱 기판인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1기판을 제거하는 단계는 식각액으로 강산성 용액을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 박막트랜지스터에 대응하는 부분의 상기 제2기판 상에 광차단층이 마련된 것이 바람직하다.
또한, 상기 식각정지막은 폴리이미드 계열 또는 폴리실록산 계열의 유기막으로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리이미드 계열 또는 폴리실록산 계열의 유기막으로 이루어진 식각정지막은 플라즈마 에슁으로 제거하는 것이 바람직하다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 제1기판으로 유리 기판과 같은 단단한 재질로 이루어져 반송이 가능한 리지드 기판(100)을 마련하고, 상기 리지드 기판(100)의 전면 상에 식각정지막(110)을 형성한 후, 이러한 식각정지막(110) 상에 화소전극(120)을 형성한다.
여기서, 상기 식각정지막(110)은 후속하는 리지드 기판(100)의 제거시에 화소전극(120)이 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로, 폴리이미드(polyimide) 계열 또는 폴리실록산(polysiloxane) 계열의 유기막으로 형성함이 바람직하다.
도 1b를 참조하면, 화소전극(120)을 덮도록 식각정지막(110)의 전면 상에 절연막(130)을 형성한다. 여기서, 상기 절연막(130)은 화소전극(120)과 이후에 형성 되는 TFT를 절연한다.
도 1c를 참조하면, 화소전극(120) 일 측의 절연막(130) 상에 게이트전극(141)을 형성한 후, 상기 게이트전극(141)을 포함한 절연막(130) 상에 게이트절연막(142)을 형성한다. 그런다음, 게이트전극(141)에 대응하는 게이트절연막(142) 부분 상에 a-Si으로 이루어지는 액티브층(143)을 형성하고, 이어서, 게이트절연막(142)과 절연막(130)을 식각하여 화소전극(120)을 노출시키는 콘택홀을 형성한다.
그 다음, 게이트절연막(142) 상에 액티브층(143)의 일측과 콘택하는 소오스전극(144)과, 액티브층(143)의 다른 측과 콘택하면서 동시에 콘택홀을 통하여 화소전극(120)과 콘택하는 드레인전극(145)을 형성하고, 이를 통해, 화소전극(120)과 전기적으로 연결되는 TFT(140)를 형성한다.
여기서, TFT(140)의 게이트전극(141)과 드레인전극(145)은, 도시되지는 않았지만, 각각 게이트 라인과 데이터 라인으로부터 연장된 전극이며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인은 서로 교차하여 형성하고, TFT(140)는 게이트 라인과 데이터라인의 교차부에 배치되도록 형성한다.
도 1d를 참조하면, TFT(140)가 구성된 리지드 기판(100)의 전면 상에 접착제(150)를 도포하고, 이를 이용하여 TFT(140)에 대향하도록 리지드 기판(100) 상에 제2기판으로 플렉서블 기판, 일례로 플라스틱 기판(200)을 접합한다.
이때, 도시된 바와 같이, 플라스틱 기판(200)에는 액정표시장치의 구동 시, 백라이트에 의해 TFT(140)에 누설 전류가 발생하는 것을 방지하도록 TFT(140)에 대 응하는 부분에 광차단층, 이른 바, 블랙매트릭스(210)를 마련할 수 있다.
도 1e를 참조하면, 식각액으로 불산(HF) 등의 강산성 용액을 이용하여 리지드 기판(100)을 제거해서 식각정지막(110)을 노출시키고, 다시 노출된 식각정지막(110)을 산소 플라즈마 에슁(plasma ashing)으로 제거해서 화소전극(120)과 절연막(130)을 노출시키고, 이 결과로, TFT 기판의 형성을 완성한다.
이때, 화소전극(120)과 절연막(130)이 평탄한 표면을 가지기 때문에 이후 칼라필터가 형성되는 기판과의 접합 시, 균일한 셀갭을 유지하는 것이 가능하다.
또한, 리지드 기판(100)에 화소전극(120)을 먼저 형성하고, 그 위로 TFT(140)를 형성하기 때문에, 1회의 이동에 의해 화소전극(120)과 TFT(140)를 플라스틱 기판(200)으로 바로 이동하더라도 화소전극(120)이 플라스틱 기판(200)의 최상부에 위치시킬 수 있어 액정 구동이 용이할 뿐만 아니라 공정 시간을 단축할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 액정표시장치 제조방법에 의하면, 화소전극과 TFT를 1회의 이동에 의해 플렉서블 기판으로 바로 이동할 수 있으므로 공정 시간을 단축시키는 동시에, TFT 기판의 우수한 신뢰성을 확보하면서 플렉서블 액정표시장치를 용이하게 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 플렉서블 액정표시장치에서 TFT 기판과 칼라필터 기판과의 균일한 셀갭을 유지할 수 있으므로, 액정표시장치의 표시 품질을 개선할 수 있다.
본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.
Claims (7)
- 전면에 식각정지막이 마련된 제1기판 상에 화소전극을 형성하는 단계;상기 화소전극을 덮도록 상기 제1기판의 전면 상에 절연막을 형성하는 단계;상기 절연막 위에 상기 화소전극과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계;상기 박막트랜지스터에 대향하도록 상기 제1기판에 제2기판을 접합하는 단계; 및상기 제1기판을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1기판은 리지드 기판이고, 상기 제2기판은 플렉서블 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 제1기판은 유리 기판이고, 상기 제2기판은 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 제1기판을 제거하는 단계는 식각액으로 강산성 용액을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 박막트랜지스터에 대응하는 부분의 상기 제2기판 상에 광차단층이 마련된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 식각정지막은 폴리이미드 계열 또는 폴리실록산 계열의 유기막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 폴리이미드 계열 또는 폴리실록산 계열의 유기막으로 이루어진 식각정지막은 플라즈마 에슁으로 제거하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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2006
- 2006-04-06 KR KR1020060031571A patent/KR20070100033A/ko not_active Application Discontinuation
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