KR20080098278A - 플렉시블 디스플레이 기판의 ｔｆｔ 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 능동형 TFT 플렉시블 디스플레이 기판의 TFT 제조와 발광면적확보 에 관한 방법으로서, 수축성에 영향이 없는 금속성 베이스 물질 또는 플렉시블 필름 등을 선정하여 그 위에 실리콘 증착 또는 스퍼터를 실시하여 P형 또는 N형의 전극과 캐퍼시터를 형성하는 단계와; 그 위에 스퍼터를 실시하여 패터닝으로 게이트회로 또는 데이터 회로를 형성하는 단계와; 폴리이미드 절연막 기타 절연기능을 가진 절연체를 도포 형성하여 트렌지스터와의 경계 절연막을 형성하고 실리콘을 증착 또는 스퍼터하는 단계와; 폴리이미드 또는 절연막에 홀을 뚫고 스퍼터를 실시하여 P형 또는 N형의 전극을 형성하는 단계와; 구리 스퍼터를 하고 P형 또는 N형의 전극과 마이너스 전극 또는 플러스 전극을 연결 형성 하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 결과적으로 디스플레이 기판의 TFT가 모두 발광층인 OLED 또는 액정(LCD)의 요소 아래에 위치할 수 있어 디스플레이 패널의 개구율을 크게 증가시킬 수 있다는 현저한 효과와 캐퍼시터의 면적을 넓히고 트렌지스터의 수량을 넓은 면적에 확보할 수 있는 효과가 있다.
디스플레이, TFT, 개구율, 제조
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 의해 제조된 TFT 셀의 단면 구조를 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 의해 제조된 TFT 위치와 셀의 단면 구조를 보여주는 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 의해 제조된 디스플레이 기판의 구조를 보여주는 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 의해 제조된 디스플레이 기판의 구조를 보여주는 사시도.
도 5는 본 발명에 따라 제조되는 TFT 제조방법에 의하여 제조된 것.
도 6은 도 5에 의하여 형성되는 과정을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따라 제조된 플렉서블 디스플레이 기판의 단면을 도시한 도면.
<도면의 간단한 설명>
11,31 : 게이트 회로 12,32: 게이트
13,37: 드레인 14: ITO 전극
15: OLED 16,33: 소스
17: 데이터라인 18,41: 실리콘
19: SiN 34: 데이터회로
35 폴리마이드 36: Anode 전극
38: a-Silicon 40: 마이너스 전극
본 발명은 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 디스플레이 기판의 TFT가 예컨대 데이터 라인 부분을 제외하고는 모두 발광층인 OLED 또는 액정 요소 아래에 위치할 수 있어 디스플레이 패널의 개구율을 크게 증가시킬 수 있다는 현저한 효과가 있는 새로운 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 관한 것이다.
최근 유기 전계발광 디스플레이 분야에서, 화면을 이루는 최소 단위인 화소를 개별 제어하는 것이 가능한 능동형 구동 방식인 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)가 주류를 이루고 있다. 이러한 AMOLED를 제조할 때, 도 5에 도시된 종래 일반적인 AMOLED 디스플레이 기판의 구조를 설명하기 위한 개략도를 참조하면, 투명 기판에 반도체 박막 공정에 의하여 형성된 TFT(Thin Film Transistor), 충전용 커패시컨스 및 투명한 하부 전극, 유기 발광층, 상부 전극 등으로 구성된 "화소(또는 픽셀)"를 형성하게 된다. 그런데, 이러한 AMOLED에서, 상기 각각의 화소의 면적 대부분의 면적은 TFT 및 충전용 커패시턴스와 같이 OLED 발광층을 제어하기 위한 제어 소자들이 차지하고 있어, 결과적으로 각각의 화소 면적의 약 20%에 해당하는 면적을 차지하는 OLED 발광층에서 발생한 빛만이 사용자의 눈으로 입사될 수 있다. 이는 화소 면적 대비 발광 면적의 비로 정의되는 개구율(aperture ratio)이 약 20%에 불과하다는 것을 의미한다.
이렇게 낮은 개구율로 인해 종래 AMOLED는, 그것의 많은 장점에도 불구하고, 디스플레이 장치가 갖추어야 할 중요한 조건 중의 하나인 고휘도 구현에 있어서 어려움이 많았다. 즉 낮은 개구율을 가지기 때문에 고휘도를 구현하기 위해서는 유기 발광층에 가해지는 전류량을 증가시켜야 되었으므로, 이로 인해 소비전력이 증가되어, 예컨대 휴대용 전자장치의 디스플레이로서 사용될 때 상기 휴대용 전자장치의 배터리를 자주 재충전해야 한다는 문제를 발생시키게 되었고, 이로 인해 휴대용 전자장치의 디스플레이로서 사용하기는 어려웠다.
종래에 이러한 낮은 개구율의 문제를 해소하기 위하여, 예컨대 대한민국 등록특허 번호 10-0365519(등록일 2002년 12월 06일 "유기 전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법"(출원인: 삼성에스디아이 주식회사)의 등록공보에는, 디스플레이 기판과 구동 회로 기판을 개별적으로 제작한 후 어셈블리함으로써 종래 TFT 및 커패시턴스의 위치 때문에 낮았던 개구율을 증가시키는 예가 개시되어 있다. 그러나 이러한 방법은 상기 등록공보의 도 12에서 직관적으로 알 수 있는 바와 같이, 여전히 각각의 화소의 총 면적에서 OLED 발광층이 차지하는 면적이 최대 50퍼센트 정도에 불과하다. 따라서 AMOLED 디스플레이 제조에 있어서, 각각의 화소에서 구동 회로 소자가 차지하는 면적과 OLED 발광층이 차지하는 면적을 최적화함으로써, 각 화소의 OLED 발광층이 차지하는 면적이 100%를 유지하도록 할 수 있어, 적은 소비전력만으로 고휘도를 성취할 수 있게 함으로써, 휴대형 전자장치에 적합한 AMOLED 디스플레이 장치를 구형할 수 있게 하는 새로운 제조방법에 대한 요구는 여전히 존재한다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 낮은 개구율에 기인하는 문제를 해소하고 상기 요구에 부응하기 위하여 발명된 것으로서, 예컨대 디스플레이 기판의 TFT가 예컨대 데이터 라인 부분을 제외하고는 모두 발광층인 OLED 요소 아래에 위치할 수 있어 디스플레이 패널의 개구율을 크게 증가시킬 수 있게 함으로써, 결과적으로 각 화소의 OLED 발광층이 차지하는 면적이 예컨대 70 ~ 90 퍼센트 또는 그 이상으로 될 수 있어, 적은 소비전력만으로 고휘도를 성취할 수 있게 함으로써, 휴대형 전자장치에 적합한 AMOLED 디스플레이 장치를 구형할 수 있게 하는 새로운 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적은 본 발명의 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 의하여 성취된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법은,
수축성에 영향이 없는 베이스필름 또는 금속물질을 포함한 베이스 판넬을 선 정하는 단계와;상기 베이스 필름 또는 금속물질을 포함한 베이스 판넬 위에 패터닝에 의하여 제1전극을 형성하는 단계와;상기 제1전극을 모두 덮는 반도체 층을 형성하는 단계와;상기 반도체층 위쪽으로 절연막을 형성하는 단계와;상기 절연막의 위에 서로 이격되어 있는 데이터선 및 마이너스 전극을 형성하는 단계와;상기 데이터선 및 마이너스 전극 상기 실리콘과 연결되도록 상기 절연막상에 구멍을 뚫어 제2전극과 제3전극을 형성하는 단계와;상기 마이너스 전극을 덮어 형성하는 단계 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1전극을 형성하는 단계 이후에 셀의 경계막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반도체층을 형성하는 단계는, 상기 제1전극을 덮는 제1반도체층을 형성하는 단계와; 상기 제1반도체층 위에 실리콘을 증착하여 실리콘층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 의해 제조된 TFT 셀의 단면 구조를 보여주는 개략도이다. 도면에 도시된 바와 같이 베이스 필름상 또는 금속물질을 포함한 베이스 판넬에 증착하는 방식으로 게이트 또는 데이터 회로를 형성한다. 이때 통상적인 패터닝방법을 이용하여 게이트 전극이나 데이터 회로를 형성하게 된다.
금속물질을 베이스판넬로 사용하는 경우에는 금속판의 일면에 실리콘등을 도 포하여 캐퍼시터와 트렌지스터를 형성한 후 그위에 절연체를 도포하며, 이후 금속 물질의 베이스판넬을 식각하고 그 위에 2, 3 전극을 증착하도록 함으로써 플렉서블한 베이스판넬이 되도록 할 수 있다.
게이트 전극위로는 반도체 층을 형성하게 하는데 상기 게이트 전극위로 SiN(실리콘 나이트라이드)를 이용하여 보호층을 형성할 수 있다. 상기 게이트전극 위쪽으로는 실리콘 층이 형성된다. 그런데 게이트 전극 위쪽으로 실리콘층을 형성하는 것또한 스퍼터링 또는 증착 방식을 사용하게 된다. 이 경우 폴리이미드층을 게이트 전극위에 올리고 그 위에 실리콘층을 형성한뒤에 홀을 뚫어 게이트를 만들 수도 있다.
실리콘층은 적정한 두께를 이루도록 하며 상기 폴리이미드층 혹은 보호층이 있는 부분까지 갈아낼 수 있으며 상기 실리콘층의 위쪽으로는 절연층을 적정한 두께로 형성한후에 그 위쪽으로 데이터 회로(혹은 게이트 회로)와 ITO 전극을 형성한다. 이때 절연층의 아래쪽에 있는 실리콘 층과 상기ITO 전극이 연결될 수 있도록 홀을 뚫어 상기 데이터 회로(혹은 게이트 회로)와 ITO 전극에 연결함으로써 소스전극과 드레인 전극을 형성하여 TFT로서 동작할 수 있도록 한다.
상기 ITO 전극과 데이터회로(혹은 게이트회로)는 패터닝을 이용하여 형성하되 서로 분리되어 있게 형성한다. 이러한 방식으로 제작된 패널의 상판에 액정 또는 유기이엘 도포 공정을 거치게 함으로써 액정이 완성될 수 있는데 도면에서 도시된 바와 같이, 본 제조 방법에 의해 제조된 디스플레이 기판의 화소에서, OLED 발광층이 차지하는 면적이 화소 면적의 대부분을 차지한다는 것과, 발광층을 구동하 기 위한 TFT 부분은 일부분만이 발광층 측면에 위치하여 화소 면적을 차지할 뿐,데이터라인을 포함한 대부분의 TFT 구성요소들이 발광층 아래에 적층되기 때문에 화소 면적을 전혀 차지하지 않는다는 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명은 화소의 대부분의 면적인 발광층에 의하여 점유될 수 있다는 장점을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 의해 제조된 TFT 위치와 셀의 단면 구조를 보여준다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 의해 제조된 디스플레이 기판의 구조를 보여주는 평면도로서 도3으로 볼때 예전의 LCD에서 전극이 교차하는 곳에 배치되어 화소간의 크로스톡(cross-talk)를 제거하기 위해 사용되던 능동소자가 없어지게 됨으로써 높은 개구율을 가질 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기판의 TFT 제조 방법에 의해 제조된 디스플레이 기판의 구조를 보여주는 사시도 로서 베이스 필름위에 게이트와 게이트라인이 형성되고 그 위쪽으로 실리콘층(18)이 형성되며 다시 그 위에 절연층과 ITO 전극(14)이 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.
도 5는 본 발명에 따라 제조되는 TFT 제조방법에 의하여 제조된 것으로서 금속판위에 실리콘을 도포하여 캐퍼시터와 트렌지스터를 형성한 후 그위에 절연체(실리콘, 41)을 도포하며, 이후 금속 물질의 베이스판넬을 식각하고 그 위에 2, 3 전극을 형성하고 그위에 ITO 전극과 OLED 층이 형성된 것을 볼 수 있다.
도 6은 도 5에 의하여 형성되는 과정을 도시하는 도면이다. 금속판 위에, TFT, CST, 소스라인등을 형성하며(S100), 그 위에 상부 절연막을 형성하고 (S110)최초의 금속판을 식각해 내고(S120) 대신에 베이스 필름을 도포한 후에(S130) 외부로의 데이터라인과 ITO전극을 형성하게 된다(S140)
도7은 본 발명에 따라 제조된 플렉서블 디스플레이 기판의 단면을 도시한 도면이다.
이상에서 본 발명의 구체적인 제조 방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 방법은, 예컨대 디스플레이 기판의 TFT가 예컨대 데이터 라인 부분을 제외하고는 모두 발광층인 OLED 요소 아래에 위치할 수 있어 디스플레이 패널의 개구율을 크게 증가시킬 수 있게 함으로써, 결과적으로 각 화소의 OLED 발광층이 차지하는 면적이 100%를 유지할 수 있어, 적은 소비전력만으로 고휘도를 성취할 수 있게 함으로써, 휴대형 전자장치에 적합한 AMOLED 디스플레이 장치를 구현할 수 있게 하는 새로운 제조방법을 제공하는 현저한 효과를 제공한다.
Claims (5)
- 플렉시블을 TFT-LCD 제조 방법으로서,수축성에 영향이 없는 베이스필름을 선정하는 단계와;상기 베이스 필름 위에 패터닝에 의하여 제1전극을 형성하는 단계와;상기 제1전극을 모두 또는 일부를 덮는 반도체 층을 형성하는 단계와;상기 반도체층 위쪽으로 절연막을 형성하는 단계와;상기 절연막의 위에 서로 이격되어 있는 데이터선 및 ITO 또는 플러스 전극을 형성하는 단계와;상기 데이터선 및 ITO 전극이 상기 실리콘과 연결되도록 상기 절연막상에 구멍을 뚫어 제2전극과 제3전극을 형성하는 단계와;상기 ITO 전극을 덮도록 액정을 형성하는 단계를 포함하는,플렉시블 TFT-LCD 제조 방법
- 제1항에 있어서, 상기 베이스필름을 형성하는 단계는,수축성에 영향이 없는 금속물질을 선정하는 단계와;상기 금속판의 일면에 고분자 필름, 고분자 액중 어느 하나를 도포하고 이를 건식 또는 습식 식각하는 단계를 포함하는 플렉시블한 베이스필름 형성하는 단계 인 것을 특징으로 하는, 플렉시블 TFT-LCD 제조 방법
- 제1항에 있어서, 상기 제1전극을 덮는 반도체층을 형성하는 단계 이후에, 상기 셀 중 반도체 패턴 공간을 제외한 공간에 캐퍼시터를 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉시블 TFT-LCD 제조 방법
- 제1항에 있어서, 상기 제1 전극을 형성하는 단계 이후에 셀의 경계막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,플렉시블 TFT-LCD 제조 방법
- 제1항에 있어서, 상기 반도체층을 형성하는 단계는,상기 제1전극을 덮는 제1반도체층을 형성하는 단계와; 상기 제1반도체층 위에 실리콘을 증착하여 실리콘 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070043772A KR20080098278A (ko) | 2007-05-04 | 2007-05-04 | 플렉시블 디스플레이 기판의 ｔｆｔ 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070043772A KR20080098278A (ko) | 2007-05-04 | 2007-05-04 | 플렉시블 디스플레이 기판의 ｔｆｔ 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080098278A true KR20080098278A (ko) | 2008-11-07 |
Family
ID=40285837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070043772A Withdrawn KR20080098278A (ko) | 2007-05-04 | 2007-05-04 | 플렉시블 디스플레이 기판의 ｔｆｔ 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20080098278A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10403846B2 (en) | 2015-11-23 | 2019-09-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light-emitting diode display |
| CN110858601A (zh) * | 2018-08-23 | 2020-03-03 | 上海和辉光电有限公司 | 柔性显示面板及显示装置 |
-
2007
- 2007-05-04 KR KR1020070043772A patent/KR20080098278A/ko not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10403846B2 (en) | 2015-11-23 | 2019-09-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light-emitting diode display |
| CN110858601A (zh) * | 2018-08-23 | 2020-03-03 | 上海和辉光电有限公司 | 柔性显示面板及显示装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20070504 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |