KR20080065436A - 박막 트랜지스터 표시판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
공정 단순화 및 개구율을 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법이 제공된다. 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은, 다수의 홈이 동일한 방향으로 형성되어 있는 프린팅 기판을 제공하는 단계, 상기 프린팅 기판의 홈에 잉크를 채우는 단계, 상기 홈에 채워진 상기 잉크를 절연 기판 상에 전이시켜 컬러필터를 형성하는 단계, 상기 컬러필터를 평탄화시키는 단계, 상기 컬러필터 위에 절연막을 형성하는 단계 및 상기 절연막 위에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 포함한다.
컬러필터, 단차, 박막 트랜지스터
Description
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 제조 방법을 순차적으로 나타낸 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터가 형성된 절연 기판을 나타내는 단면도이다.
도 6a 내지 도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 배치도들이다.
도 6b 내지 도 10b는 각각 도 6a 내지 도 10a의 B - B'선을 따라 절단한 단면도들이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10: 절연 기판 22: 게이트선
24: 게이트 끝단 26: 게이트 전극
27: 유지 전극 40: 반도체 패턴
55, 56: 저항성 접촉층 62: 데이터선
65: 소스 전극 66: 드레인 전극
67: 드레인 전극 확장부 68: 데이터 끝단
70: 보호막 74, 77, 78: 콘택홀
82: 화소 전극 84: 보조 게이트 끝단
88: 보조 데이터 끝단 100: 프린팅 기판
102: 홈 120: 롤러
130: 컬러필터 131: 잉크
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 단순화 및 개구율을 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 표시판의 제조방법에 관한 것이다.
현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 장치이다.
이러한 액정 표시 장치의 휘도를 향상시키기 위해서는 패널의 높은 개구율을 확보하는 것이 필요하다. 이때, 개구율을 감소시키는 가장 중요한 원인으로는 데이터선과 화소 전극 사이에서 발생하는 커플링 효과에 의한 기생 용량으로 인한 데이터선과 화소 전극 사이의 거리 확보와 두 기판의 오정렬로 인한 블랙 매트릭스 선폭이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 컬러필터를 상부기판이 아닌 하부기판에 먼저 형성한 후에 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) 어레이를 형성하는 AOC(Array on Color filter)를 구조가 제시되었다.
그러나, 컬러필터가 오버랩되는 것을 방지하기 위해 블랙 매트릭스 형성 공정이 필요하며, 기판에 형성된 컬러필터에 단차가 형성된다. 이로 인해 컬러필터 위에 박막 트랜지스터를 형성하기 위해서는 반드시 컬러필터 위에 오버코트막을 형성해야 한다. 따라서, 블랙 매트릭스와 오버코트막 형성으로 인해 공정이 증가하게 되고, 이로 인해 제조 원가가 증가하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공정 단순화 및 개구율을 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터의 표시판의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은, 다수의 홈이 동일한 방향으로 형성되어 있는 프린팅 기판을 제공하는 단계, 상기 프린팅 기판의 홈에 잉크를 채우는 단계, 상기 홈에 채워진 상기 잉크를 절연 기판 상에 전이시켜 컬러필터를 형성하는 단계, 상기 컬러필터를 평탄화시키는 단계, 상기 컬러필터 위에 절연막을 형성하는 단계 및 상기 절연막 위에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 제조 방법을 순차적으로 나타낸 도면들이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터가 형성된 절연 기판을 나타내는 단면도이고, 도 6a 내지 도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 배치도들이고, 도 6b는 도 6a의 B - B'선을 따라 절단한 단면도이고, 도 7b 내지 도 10b는 각각 도 7a 내지 도 10a의 B - B'선을 따라 절단한 단면도들이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 동일한 방향으로 배치되어 있는 다수의 홈(102)이 형성되어 있는 프린팅 기판(100)이 마련된다. 홈(102)의 길이는 제작될 액정 패널의 크기에 따라 달라진다. 즉, 액정 패널의 사이즈가 크면 홈(102)의 길이도 함께 길어지게 된다. 또한, 홈(102)의 개수도 액정 패널의 크기에 비례한다. 여기서, 홈(102)은 스트라이프 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 프린팅 기판(100)의 일측에는 홈(102)의 길이 방향을 따라 홈(102)에 채워질 잉크(131)가 위치한다. 이때, 잉크(131)는 액체 상태가 아닌 소정의 점도를 갖는 젤 상태가 바람직하다.
도포 블레이드(미도시)는 긴 판 형상으로, 도포 블레이드의 연장 방향과 홈(102)의 연장 방향 사이의 각을 조절할 수 있는 조절부(미도시)와, 프린팅 기판(100) 면에 밀착되어 잉크(131)를 홈(102)에 채우는 밀착부로 이루어진다. 또한, 도포 블레이드는 인쇄 장치에 배치된 다수의 프린팅 기판(100) 면을 모두 커버할 수 있는 장방형의 플레이트로, 인쇄 장치의 지지부에 연결되어 지지되고, 홈(102)의 연장 방향에 대하여 소정의 각도를 유지하면서 홈(102)의 배치 방향을 따라 프린팅 기판(100) 면에 밀착하여 홈(102)에 잉크(131)를 채운다.
도 2에 도시된 바와 같이, 잉크(131)가 균일하게 채워진 프린팅 기판(100) 위로 롤러(120)를 밀착시켜 이동시키면서 홈(102)에 채워진 잉크(131)가 롤러(120)에 전이되도록 한다.
잉크를 전이시키는 원리는 다음과 같다. 홈(102)의 표면의 표면장력 또는 마찰력이 잉크(131)의 표면장력 또는 마찰력보다 작고, 롤러(120)의 표면장력이나 마찰력이 잉크(131)보다 크도록 제작하면, 롤러(120)가 밀착되어 이동하는 과정에서 잉크(131)가 롤러(120)로 전이된다.
또한, 다른 방법으로는 홈(102) 표면을 양극 또는 음극으로 대전시키고 잉크를 홈(102) 표면과 동일한 전극으로 대전시킨다. 그러면, 반발력이 생겨 잉크(131) 는 홈(102) 표면에서 떨어질려고 하고, 롤러(120)를 잉크(131)와 다른 전극으로 대전시키면, 롤러(120)가 밀착되어 이동되는 과정에서 잉크(131)가 롤러(120)로 전이된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 컬러 필터가 형성될 절연 기판(10)에 잉크(131)가 붙어있는 롤러(120)를 이동시켜 소정의 위치에 잉크를 전이시켜 컬러 필터(131)를 형성한다. 먼저 R(레드) 컬러필터(131)를 형성하고, 상기와 같은 과정을 반복하여 차례로 G(그린) 및 B(블루) 컬러필터(132, 133)를 형성한다. 이렇게 절연 기판(10)에 R, G 및 B 컬러필터(131, 132, 133)를 형성하게 되면, R, G 및 B 컬러필터들의 표면 장력에 의해 R, G 및 B 컬러필터의 프로파일이 종 모양을 가지게 된다.
여기서, 인쇄 장치에는 프레스(press)가 가능한 롤러(미도시)가 장착되어 있으며, 이 롤러를 사용하여 도 4에 도시된 바와 같이 R, G 및 B 컬러필터(131, 132, 133)의 프로파일을 평탄화시킨다. 따라서, R, G 및 B 컬러필터(131, 132, 133)의 프로파일로 인해 컬러필터 상에 형성하는 오버코트막 형성 공정을 생략할 수 있다.
그 다음, 도 5에 도시된 바와 같이, R, G 및 B 컬러필터(131, 132, 133) 위에 절연막(12)을 형성한다. 이때, 절연막(12)은 3.0 이하의 낮은 유전율을 갖는 물질로 형성할 수 있다.
이어서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 절연막(12) 위에 게이트 배선용 도전막을 형성한다. 이때, 게이트 배선용 도전막은 하부 도전성 산화막(221, 241, 261, 271)과 도전층(222, 242, 262, 272) 및 상부 도전성 산화막(223, 243, 263, 273)으로 이루어진다.
그 다음, 게이트 배선용 도전막을 사진 식각한다. 이때, 식각 공정은 식각액을 사용하는 습식 식각 또는 가스를 사용하는 건식 식각으로 진행된다. 이로써, 게이트선(22), 게이트 전극(26), 게이트 끝단(24) 및 유지 전극(27)을 포함하는 게이트 배선(22, 24, 26, 27)이 형성된다.
이어서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 게이트 배선(22, 24, 26, 27)과 절연막(12) 위에 게이트 절연막(30), 진성 비정질 규소층 및 불순물이 도핑된 비정질 규소층을 화학 기상 증착법을 이용하여 연속 증착한다. 계속해서, 진성 비정질 규소층과 도핑된 비정질 규소층을 사진 식각하여 게이트 전극(24) 상부의 게이트 절연막(30) 위에 섬 모양의 반도체층(40)과 저항성 접촉층(50)을 형성한다.
이어서, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(30), 노출된 반도체층(40) 및 저항성 접촉층(50) 위에 스퍼터링 등의 방법으로 이루어진 데이터 배선용 도전막을 형성한다. 이때, 데이터 배선용 도전막은 하부 도전성 산화막(621, 651, 661, 671, 681)과 도전층(622, 652, 662, 672, 682) 및 상부 도전성 산화막(623, 653, 663, 673, 683)으로 이루어진다.
그 다음, 데이터 배선용 도전막을 사진 식각한다. 이때, 식각 공정은 습식 또는 건식 식각 공정으로 진행한다. 이로써, 게이트선과 교차하는 데이터선, 데이터선(62)과 연결되어 게이트 전극(26) 상부까지 연결되어 있는 소스 전극(65), 데이터선(62)의 한쪽 끝에 연결되어 있는 데이터 끝단(68), 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(65)과 마주하는 드레인 전극(66) 및 드레인 전극(66)으로부터 연장되어 유지 전극(27)과 중첩하는 넓은 면적의 드레 인 전극 확장부(67)를 포함하는 데이터 배선(62, 65, 66, 67, 68)이 형성된다.
이어서, 데이터 배선(62, 65, 66, 67, 68)으로 가리지 않는 도핑된 비정질 규소층을 식각하여 데이터 배선(62, 65, 66, 67, 68)을 게이트 전극을 중심으로 양쪽으로 분리시키는 한편, 양쪽의 저항성 접촉층(55. 56) 사이의 반도체층(40)을 노출시킨다.
그 다음, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 평탄화 특성이 우수하며 감광성을 가지는 유기 물질, 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질, 또는 무기 물질인 질화 규소(SiNx) 등을 단일층 또는 복수층으로 형성하여 보호막(passivation layer)(70)을 형성한다.
이어서, 사진 식각 공정으로 게이트 절연막(30)과 함께 보호막(70)을 패터닝하여, 게이트 끝단(24), 드레인 전극 확장부(67) 및 데이터 끝단(68)을 드러내는 컨택홀(74, 77, 78)을 형성한다.
이어서, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, ITO막을 증착하고 사진 식각하여 컨택홀(77)을 통하여 드레인 전극(66)과 연결되는 화소 전극(82)과 컨택홀(74, 78)을 통하여 게이트 끝단(24) 및 데이터 끝단(68)과 각각 연결되는 보조 게이트 끝단(84) 및 보조 데이터 끝단(88)을 형성한다.
그 다음, 박막 트랜지스터의 상부에는 광차단을 위한 블랙 매트릭스(90)를 형성한다.
본 발명에서는 컬러필터 사이에 별도의 블랙 매트릭스를 형성하지 않고도, 박막 트랜지스터의 상부에 형성된 블랙 매트릭스(90)만으로도 광을 차단할 수 있으며, 컬러필터(130) 위에 박막 트랜지스터를 형성하여 백라이트 유니트에서 나오는 청색계열의 단파장 광을 차단하여 단파장으로 인해 발생하는 잔상 등의 불량을 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조방법에 의하면, 블랙 매트릭스와 오버코트막 형성 공정을 생략하여 공정을 단순화시킬 수 있으며, 이로 인해 제조 원가를 절감시킬 수 있다.
또한, 컬러필터 상에 박막 트랜지스터를 형성하여 개구율을 향상시킬 수 있으며, 잔상 등의 불량을 방지할 수 있다.
Claims (6)
- 다수의 홈이 동일한 방향으로 형성되어 있는 프린팅 기판을 제공하는 단계;상기 프린팅 기판의 홈에 잉크를 채우는 단계;상기 홈에 채워진 상기 잉크를 절연 기판 상에 전이시켜 컬러필터를 형성하는 단계;상기 컬러필터를 평탄화시키는 단계;상기 컬러필터 위에 절연막을 형성하는 단계; 및상기 절연막 위에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 컬러필터를 형성하는 단계는,상기 홈에 채워진 상기 잉크를 롤러에 전이시키는 단계; 및상기 롤러에 전이된 상기 잉크를 상기 절연 기판 상에 전이시켜 컬러필터를 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 홈은 스트라이프 형태인 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 컬러필터를 평탄화시키는 단계는,프레스 롤러를 사용하여 단차가 형성된 상기 컬러필터를 평탄화시키는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 박막 트랜지스터를 형성하는 단계는,상기 절연막 위에 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성하는 단계;상기 게이트 배선을 덮는 게이트 절연막을 형성하는 단계;상기 게이트 전극의 상기 게이트 절연막 상부에 반도체 패턴을 형성하는 단계;상기 반도체 패턴 상부에 형성되어 있는 저항성 접촉층을 형성하는 단계;상기 저항성 접촉층 위에 서로 분리되어 있는 소스 및 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선을 형성하는 단계; 및상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 화소 전극을 형성하는 단계 후, 상기 박막 트랜지스터 상부에 광차단 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
Priority Applications (1)
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| KR1020070002579A KR20080065436A (ko) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | 박막 트랜지스터 표시판의 제조방법 |
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| KR20080065436A true KR20080065436A (ko) | 2008-07-14 |
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Country Status (1)
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| KR (1) | KR20080065436A (ko) |
-
2007
- 2007-01-09 KR KR1020070002579A patent/KR20080065436A/ko not_active Application Discontinuation
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