KR20090053612A - 액정표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

액정표시소자 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090053612A
KR20090053612A KR1020070120515A KR20070120515A KR20090053612A KR 20090053612 A KR20090053612 A KR 20090053612A KR 1020070120515 A KR1020070120515 A KR 1020070120515A KR 20070120515 A KR20070120515 A KR 20070120515A KR 20090053612 A KR20090053612 A KR 20090053612A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forming
gate
substrate
thin film
light reflection
Prior art date
Application number
KR1020070120515A
Other languages
English (en)
Inventor
안응진
김영훈
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020070120515A priority Critical patent/KR20090053612A/ko
Publication of KR20090053612A publication Critical patent/KR20090053612A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel

Abstract

본 발명은 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액정표시소자는 기판상에 형성되고, 화소영역을 정의하기 위해 서로 수직한 방향으로 배열되는 게이트배선 및 데이터배선; 상기 기판상에 형성되고 상기 게이트배선하부에 위치하는 광반사차단막; 상기 게이트배선과 데이터배선이 교차하는 부분에 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터를 포함한 기판전면에 형성된 보호막; 및 상기 보호막상에 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극;을 포함하여 구성되는 것이며, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은, 기판상에 광반사차단막과 이 광반사차단막과 오버랩되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터를 포함한 기판전면에 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 보호막상에서 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
광반사차단막, 블랙매트릭스, 게이트전극, 휘도, 콘트라스트비

Description

액정표시소자 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막트랜지스터하부에 광반사차단막을 형성하여 불필요한 백라이트 출사광을 차단하고, 블랙휘도를 낮추고자 한 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 계속해서 주목받고 있는 평판표시소자중 하나인 액정표시소자는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성질을 겸비하는 액정에 전계를 가하여 광학적 이방성을 변화시키는 소자로서, 종래의 음극선관(Cathod Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고 부피가 작으며 대형화 및 고정세가 가능하여 널리 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시소자는 신호를 선택적으로 인가하기 위한 박막트랜지스터와 화소전극이 구비된 박막트랜지스터기판과, 색상 구현을 위한 컬러필터기판과, 상기 두 기판사이에 봉입된 액정층으로 구성되어 각종 외부신호에 의해 화상을 표시한다.
이러한 종래기술에 따른 액정표시소자 및 그 제조방법에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시소자의 개략적인 평면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 액정표시소자의 단면도이다.
종래기술에 따른 액정표시소자는, 도 1 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 하부기판 (11)상에 형성된 박막트랜지스터(T), 상기 박막트랜지스터(T)에 전기적으로 연결된 화소전극(29) 및 하부배향막(미도시)으로 구성되는 박막트랜지스터기판과; 상부기판(41)상에 형성되어 광을 차단시키는 블랙매트릭스(43), 색상을 구현하는 컬러필터(45), 기준전압을 공급하는 공통전극(47) 및 상부배향막(미도시)으로 구성된 컬러필터기판 및; 상기 박막트랜지스터기판과 컬러필터기판사이에 형성되는 액정층 (61)을 포함하여 구성된다.
여기서, 도 1 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 하부기판(11)상에는 서로 수직한 방향으로 배열되어 단위화소영역을 정의하는 게이트배선(13) 및 데이터배선 (20)이 형성되어 있으며, 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(20)의 교차부위에는 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있으며, 상기 박막트랜지스터(T)와 전기적으로 연결되어 각 화소영역에 위치하는 화소전극(29)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 박막트랜지스터(T)는, 상기 게이트배선(13)에서 분기된 게이트전극(13a)과, 상기 게이트전극(13a)상부에 적층된 게이트절연막(17)과 상기 게이트전극(13a)상부에 섬 모양으로 형성된 반도체패턴(17) 및 오믹콘택패턴(19)과, 상기 데이터배선(20)에서 분기되어 상기 반도체패턴(17)상부에 형성된 소스/드레인전극 (21, 23)으로 구성된다.
한편, 상기 컬러필터기판을 구성하는 블랙매트릭스(43)는 하부기판(11)의 박 막트랜지스터가 형성된 영역, 도면에 도시하지 않은 게이트배선 및 데이터배선과 중첩되게 형성되며, 컬러필터(45)가 형성될 셀영역을 정의한다.
또한, 상기 컬러필터(45)는 블랙매트릭스(43)에 의해 분리된 셀영역 및 블랙매트릭스(43)에 걸쳐 형성된다. 이때, 상기 컬러필터(45)는 R,G,B 별로 형성되어 R,G,B 색상을 구현한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 스페이서(미도시)는 상부기판(41)과 하부기판 (11)사이에 셀 갭을 유지하는 역할을 수행한다.
상기 구성으로 이루어지는 종래기술에 따른 액정표시소자 제조방법에 대해 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도로서, 종래기술에 따른 액정표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
한편, 도 1a에 도시된 바와 같이, 투명한 유리 등으로 이루어진 하부기판 (11)상에 스퍼터링방법으로 금속막(13)을 증착한후 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 상기 금속막(13)을 선택적으로 패터닝하여 게이트배선(13)과 상기 게이트배선(13)에서 분기된 게이트전극(13a)을 형성한다.
이어서, 상기 게이트배선(13)과 게이트전극(13a)을 포함한 하부기판(11)상에 질화규소(SiNx)와 같은 무기 절연물질로 이루어진 게이트절연막(15)을 형성한다.
그다음, 상기 게이트절연막(15)상부에는 수소화 비정질실리콘층(hydroge-nated amorphous silicon) 등으로 이루어진 반도체층(미도시)과, 실리사이드 (silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질실리콘 등 의 물질로 이루어진 오믹콘택층(미도시)을 순차적으로 형성한다.
이어서, 상기 오믹콘택층(미도시)과 반도체층(미도시)을 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 선택적으로 패터닝하여 반도체패턴(17)과 오믹콘택패턴(19)을 형성한다.
그다음, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 반도체패턴(17)과 오믹콘택패턴(19)을 포함한 하부기판(11)상에 데이터배선 형성용 금속물질을 스퍼터링방법으로 증착한후 이를 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 선택적으로 패터닝하여 데이터배선(20)과, 상기 데이터배선(20)에서 분기된 소스전극(21)과, 이 소스전극(21)과 일정간격만큼 이격된 드레인전극(23)을 각각 형성한다.
이때, 상기 데이터배선(20)은 상기 게이트배선(13)과 서로 교차되게 형성되어 있으며, 상기 소스전극(21)과 드레인전극(23)은 그 아래의 반도체패턴(17) 및 게이트전극(13a)과 함께 스위칭소자인 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
이어서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 데이터배선(20)과 소스/드레인전극(21, 23)을 포함한 하부기판(11) 전면에 평탄화 특성이 우수한 보호막(25)을 형성한다.
이어서, 상기 보호막(25)을 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 상기 보호막(25)내에 상기 드레인전극(23)의 일부를 노출시키는 콘택홀(27)을 형성한다.
그다음, 상기 콘택홀(27)을 포함한 보호막(25)상에 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO (indium zinc oxide) 등의 투명한 도전물질으로 이루어진 금속물질층(미 도시)을 스퍼터링방법으로 증착한후 이를 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 선택적으로 제거하여 화소전극(29)을 형성한다.
이어서, 상기 화소전극(29)을 포함한 보호막(25)상부에 액정분자를 일정 방향으로 배열되도록 하는 하부배향막(미도시)을 형성하는 공정을 진행하므로써 박막트랜지스터 기판을 완성한다.
한편, 도 2d에 도시된 바와 같이, 먼저 상부기판(41)상에 빛샘 현상을 방지하는 블랙매트릭스를 형성하기 위해 불투명막(미도시)을 형성한다.
이어서, 상기 불투명막(미도시)을 포토리소그라피 공정기술을 이용한 노광 및 식각공정을 통해 선택적으로 제거하여 블랙매트릭스(43)를 형성한다.
이어서, 상기 블랙매트릭스(43)를 포함한 상부기판(41)상에 감광성 칼라수지를 전면 증착한후 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(45)를 형성한다.
그다음, 상기 컬러필터(45)상에 투명도전물질을 스퍼터링방식에 의해 증착하여 공통전극(47)을 형성한다.
그다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 공통전극(47)상에 소정 방향으로 액정을 배향시키기 위한 상부배향막(미도시)을 형성함으로써 최종적인 컬러필터기판을 완성한다.
이렇게 제조된 박막트랜지스터기판과 컬러필터기판사이에 액정층(61)을 형성한후 이들 양 기판을 서로 합착시키므로써 액정표시소자 제조공정을 완료한다.
상기한 바와 같이, 종래기술에 따른 액정표시소자 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.
종래기술에 따른 액정표시소자 및 그 제조방법은 박막트랜지스터 구조에서 게이트전극 및 게이트절연막을 최저층으로 형성하는데, 이렇게 되면 백라이트 출사광에서 빛이 차단되어야 하는 지역에서 일부 광반사가 일어나게 되고, 이렇게 광반사된 광은 다시 패널에 입사하게 되어 블랙(black) 휘도를 높이는 역할을 하게 된다.
따라서, 종래기술에 따른 액정표시소자 및 그 제조방법은 백라이트 출사광중 일부 반사광으로 인해 콘트라스트비가 저하되므로써 액정표시장치의 품질이 떨어진다.
이에 본 발명은 상기 종래기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 박막트랜지스터하부에 광반사차단막을 형성하여 불필요한 백라이트 출사광을 차단하고, 블랙휘도를 낮추고자 한 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시소자는, 기판상에 형성되고, 화소영역을 정의하기 위해 서로 수직한 방향으로 배열되는 게이트배선 및 데이터배선; 상기 기판상에 형성되고 상기 게이트배선하부에 위치하는 광반사차단막; 상기 게이트배선과 데이터배선이 교차하는 부분에 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터를 포함한 기판전면에 형성된 보호막; 및 상기 보호막상에 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은, 기판상에 광반사차단막과 이 광반사차단막과 오버랩되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터를 포함한 기판전면에 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 보호막상에서 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은, 제1기 판상에 비투과막과 이 비투과막과 오버랩되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터를 포함한 기판전면에 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 보호막상에서 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계; 제2기판상에 블랙매트릭스와 컬러필터 및 공통전극을 형성하는 단계; 및 상기 제1기판과 제2기판사이에 액정층을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정표시소자 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 액정표시소자 및 그 제조방법은 게이트배선하부에 광반사를 막아 주는 광반사차단막을 형성하므로 인해 백라이트의 출사광중 불필요한 반사를 제거할 수 있으며, 블랙(black) 휘도를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시소자 및 그 제조방법은 게이트배선하부에 광반사를 막아 주는 광반사차단막을 형성하므로 인해 콘트라스트 비(Contrast Ratio)를 크게 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 액정표시소자 및 그 제조방법은 게이트배선하부에 광반사를 막아 주는 광반사차단막을 형성할때 별도의 마스크없이도 게이트배선 형성시에 동시에 패터닝이 가능하기 때문에 소자 제조시에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시소자에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 개략적인 평면도이다.
도 4a 내지 도 4h는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
본 발명에 따른 액정표시소자는, 도 3 및 도 4h에 도시된 바와 같이, 하부기판(101)상에 형성된 박막트랜지스터(T), 상기 박막트랜지스터(T)에 전기적으로 연결된 화소전극(119) 및 하부배향막(미도시)으로 구성되는 박막트랜지스터기판과; 상부기판(141)상에 형성되어 광을 차단시키는 블랙매트릭스(143), 색상을 구현하는 컬러필터(145), 기준전압을 공급하는 공통전극(147) 및 상부배향막(미도시)으로 구성된 컬러필터기판 및; 상기 박막트랜지스터기판과 컬러필터기판사이에 형성되는 액정층(161)을 포함하여 구성된다.
여기서, 도 3 및 도 4h에 도시된 바와 같이, 하부기판(101)상에는 서로 수직한 방향으로 배열되어 단위화소영역을 정의하는 게이트배선(105) 및 데이터배선 (113c)이 형성되어 있으며, 상기 게이트배선(105)과 데이터배선(113c)의 교차부위에는 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있으며, 상기 박막트랜지스터(T)와 전기적으로 연결되어 각 화소영역에 위치하는 화소전극(119)이 형성되어 있다.
또한, 상기 게이트배선(105)하부에는 백라이트 출사광중 불필요한 반사를 제거하고 블랙(black) 휘도를 감소시키기 위한 광반사차단막(103)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 박막트랜지스터(T)는, 상기 게이트배선(105)에서 분기된 게이 트전극(105a)과, 상기 게이트전극(105a)상부에 적층된 게이트절연막(107)과 상기 게이트전극(105a)상부에 섬 모양으로 형성된 반도체패턴(109a) 및 오믹콘택패턴 (111a)과, 상기 데이터배선에서 분기되어 상기 반도체패턴(109a)상부에 형성된 소스/드레인전극(113a, 113b)으로 구성된다.
이때, 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트배선(105)의 스캔신호에 응답하여 데이터배선(113c)으로부터 전달되는 화소 신호를 보호막(115)을 관통하는 콘택홀(미도시)을 통해 드레인전극(113b)과 접속된 화소전극(119)에 전달한다.
그리고, 상기 하부배향막(미도시)은 박막트랜지스터(T)를 덮는 보호막(115)상에 형성되며, 박막트랜지스터기판과 컬러필터기판사이에 개재되는 액정분자를 소정 방향으로 배향시키는 역할을 수행한다.
한편, 상기 컬러필터기판을 구성하는 블랙매트릭스(143)는 하부유리기판 (101)의 박막트랜지스터가 형성된 영역, 도면에 도시하지 않은 게이트배선 및 데이터배선과 중첩되게 형성되며, 컬러필터(145)가 형성될 셀영역을 정의한다. 이때, 상기 블랙매트릭스(143)는 빛샘 현상을 방지함과 아울러 외부광을 흡수하여 콘트라스트를 높이는 역할을 한다.
또한, 상기 컬러필터(145)는 블랙매트릭스(143)에 의해 분리된 셀영역 및 블랙매트릭스(143)에 걸쳐 형성된다. 이때, 상기 컬러필터(1457)는 R,G,B 별로 형성되어 R,G,B 색상을 구현한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 스페이서(미도시)는 상부기판(141)과 하부기판 (101)사이에 셀 갭을 유지하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 상부 배향막(미도시)은 스페이서가 형성된 공통전극(147) 또는 오버코트(미도시)상에 형성되며, 박막트랜지스터 기판과 컬러필터기판사이에 개재되는 액정분자를 소정 방향으로 배향시키는 역할을 수행한다.
상기 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법에 대해 도 4a 내지 도 4h를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4a 내지 도 4h는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
한편, 도 4a에 도시된 바와 같이, 투명한 유리 등으로 이루어진 하부기판 (101)상에 백라이트 출사광중 불필요한 반사를 제거하고 블랙(black) 휘도를 감소시키기 위해 광반사차단막(103)을 형성한다. 이때, 광반사차단막(103)을 형성하는 물질로는 카본 블랙(carbon black) 계열, 다공성 물질, MoTi 또는 광투과율이 작은 물질을 사용한다.
그다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 광반사차단막(103)상에 스퍼터링방법으로 금속막(105)을 증착한후 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 상기 광반사차단막(103)과 금속막(105)을 선택적으로 패터닝하여 광반사차단막패턴 (103a)과 게이트배선(105) 및, 상기 게이트배선(105)에서 분기된 게이트전극(105a)을 형성한다.
이때, 상기 게이트배선 형성용 금속막 물질로는 Al과 Al합금등의 Al 계열 금속, Ag과 Ag합금 등의 Ag 계열금속, Mo과 Mo 합금 등의 Mo 계열금속, Cr, Ti, Ta 중에서 선택하여 사용한다.
또한, 이들은 물질적 성질이 다른 두개의 막, 즉 하부막과 그 위의 상부막을 포함할 수도 있다. 여기서, 상부막은 게이트배선의 신호지연이나 전압강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를들면 Al 계열금속 또는 Ag 계열 금속으로 이루어진다.
이와는 달리, 하부막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide)나 IZO (indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적 및 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 예를들어 Ti, Ta, Cr, Mo 계열 금속 등으로 이루어지거나, 또는 하부막과 상부막의 조합의 예로는 Cr/Al-Nd 합금을 들 수 있다.
이어서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 게이트배선(105)과 게이트전극 (105a)을 포함한 하부기판(101)상에 질화규소(SiNx)와 같은 무기 절연물질로 이루어진 게이트절연막(107)을 형성한다.
그다음, 상기 게이트절연막(107)상부에는 수소화 비정질실리콘층(hydroge-nated amorphous silicon) 등으로 이루어진 반도체층(109)과, 실리사이드 (silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질실리콘 등의 물질로 이루어진 오믹콘택층(111)을 순차적으로 형성한다.
이어서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 오믹콘택층(111)과 반도체층(109)을 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 선택적으로 패터닝하여 반도체패턴(109a)과 오믹콘택패턴(111a)을 형성한다.
그다음, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 반도체패턴(109a)과 오믹콘택패턴(111a)을 포함한 하부기판(101)상에 데이터배선 형성용 금속물질을 스퍼터링방법 으로 증착한후 이를 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 선택적으로 패터닝하여 데이터배선(미도시; 도 3의 113c 참조)과, 상기 데이터배선(113c)에서 분기된 소스전극(113a)과, 이 소스전극(113a)과 일정간격만큼 이격된 드레인전극(113b)을 각각 형성한다.
이때, 상기 데이터배선(113c)을 형성하기 위한 금속물질로는 Al 계열 금속, Ag 계열 금속, Mo 계열 금속, Cr, Ti, Ta 등의 물질을 사용하며, 다중층으로 형성할 수도 있다.
또한, 상기 데이터배선(113c)은 상기 게이트배선(105)과 서로 교차되게 형성되어 있으며, 상기 소스전극(113a)과 드레인전극(113b)은 그 아래의 반도체패턴(109a) 및 게이트전극(105)과 함께 스위칭소자인 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
그리고, 상기 박막트랜지스터(T)의 채널은 상기 소스전극(113a)과 드레인전극(113b)사이의 반도체패턴(109a)내에 형성된다.
이어서, 도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 데이터배선(113c)과 소스/드레인전극(113a, 113b)을 포함한 하부기판(101) 전면에 평탄화 특성이 우수하며 감광성을 가지는 유기물질, 또는 저유전율 특성을 가지는 절연물질, 또는 무기물질인 질화 규소로 이루어진 보호막(115)을 형성한다.
이어서, 상기 보호막(115)을 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 상기 보호막(115)내에 상기 드레인전극 (113b)의 일부를 노출시키는 콘택홀(117)을 형성한다.
그다음, 도 4g에 도시된 바와 같이, 상기 콘택홀(117)을 포함한 보호막(115) 상에 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO (indium zinc oxide) 등의 투명한 도전물질으로 이루어진 금속물질층(미도시)을 스퍼터링방법으로 증착한후 이를 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 선택적으로 제거하여 화소전극(119)을 형성한다.
이때, 상기 화소전극(119)은 데이터전압이 인가되면, 공통전압 (common voltage)을 인가받은 공통전극(미도시; 도 4h의 147 참조)과 함께 전기장을 생성하므로써 화소전극(119)과 공통전극(147)사이의 액정층(161)의 액정분자들을 일정 방향으로 배열시키게 된다.
이어서, 상기 화소전극(119)을 포함한 보호막(115)상부에 액정분자를 일정 방향으로 배열되도록 하는 하부배향막(미도시)을 형성하는 공정을 진행하므로써 박막트랜지스터 기판을 완성한다.
한편, 도 4h에 도시된 바와 같이, 먼저 상부기판(141)상에 빛샘 현상을 방지하는 블랙매트릭스를 형성하기 위해 불투명막(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 불투명막(미도시)의 물질로는 크롬(Cr)을 포함하는 불투명 금속 또는 불투명 수지가 이용된다.
이어서, 상기 불투명막(미도시)을 포토리소그라피 공정기술을 이용한 노광 및 식각공정을 통해 선택적으로 제거하여 블랙매트릭스(143)를 형성한다.
이어서, 상기 블랙매트릭스(143)를 포함한 상부기판(141)상에 감광성 칼라수지를 전면 증착한후 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통한 패터닝을 수행하여 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(145)를 형성한다. 이때, 상기 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(157) 각각은 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 사용한다.
이렇게 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 이용하여 상기 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(145) 각각을 형성하는 공정에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 블랙매트릭스(143)가 형성된 상부유리기판(141)상에 적색(R)의 감광성 칼라수지를 전면 증착한후, 마스크를 이용하여 적색(R)의 감광성 칼라수지에 대한 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통한 패터닝을 수행하므로써 적색(R) 컬러필터를 형성한다.
그다음, 적색 컬러필터가 형성된 상부유리기판(141)상에 녹색(G)의 감광성 칼라수지를 전면 증착한후, 마스크를 이용하여 녹색(G)의 감광성 칼라수지에 대한 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통한 패터닝을 수행하므로써 녹색(G) 컬러필터를 형성한다.
이어서, 적색 컬러필터 및 녹색 컬러필터가 형성된 상부유리기판(141)상에 청색(B)의 감광성 칼라수지를 전면 증착한후, 마스크를 이용하여 청색(B)의 감광성 칼라수지에 대한 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통한 패터닝을 수행하므로써 청색(B) 컬러필터를 형성함으로써 최종적으로 컬러필터(145)을 완성한다.
그다음, 상기 컬러필터(145)상에 유기절연물을 이용하여 상부유리기판(141)을 평탄화시키기 위한 오버코트층(미도시)을 형성한다.
이어서, 상기 오버코트층(미도시)상에 투명도전물질을 스퍼터링방식에 의해 증착하여 공통전극(147)을 형성한다.
이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 공통전극(147)상에 박막트랜지스터와 컬러필터기판사이의 셀 갭을 유지시키기 위한 스페이서(미도시)를 형성 한 다. 이때, 상기 스페이서(미도시) 형성공정을 설명하면, 먼저 상기 공통전극(147)상에 상기 오버코트층(미도시)과 동일한 유기절연물을 전면 코팅처리한후 마스크를 이용하여 유기절연물에 대한 포토리소그래피 공정 및 식각공정을 통한 패터닝을 수행하므로써 셀 갭을 유지시키는 스페이서(미도시)을 형성한다.
그다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 스페이서(미도시)를 포함한 공통전극(147)상에 소정 방향으로 액정을 배향시키기 위한 상부배향막(미도시)을 형성함으로써 최종적인 컬러필터기판을 완성한다.
이렇게 제조된 박막트랜지스터기판과 컬러필터기판사이에 액정층(161)을 형성한후 이들 양 기판을 서로 합착시키므로써 액정표시소자 제조공정을 완료한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시소자의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도로서, 종래기술에 따른 액정표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 개략적인 평면도이다.
도 4a 내지 도 4h는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
101: 하부기판 103a : 광반사차단막패턴
105 : 게이트배선 105a : 게이트전극
107 : 게이트절연막 109a : 반도체패턴
111a : 오믹콘택패턴 113a : 소스전극
113b : 드레인전극 113c : 데이터배선
115 : 보호막 117 : 콘택홀
119 ; 화소전극 141 : 상부기판
143 : 블랙매트릭스 145 : 컬러필터
147 : 공통전극 161 : 액정층

Claims (17)

  1. 기판상에 형성되고, 화소영역을 정의하기 위해 서로 수직한 방향으로 배열되는 게이트배선 및 데이터배선;
    상기 기판상에 형성되고 상기 게이트배선하부에 위치하는 광반사차단막;
    상기 게이트배선과 데이터배선이 교차하는 부분에 형성된 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터를 포함한 기판전면에 형성된 보호막; 및
    상기 보호막상에 형성되고 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광반사차단막은 카본블랙계열, 다공성물질, MoTi 또는 비투과물질중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광반사차단막과 게이트배선은 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 광반사차단막은 상기 게이트배선과 동일한 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 광반사차단막은 상기 게이트배선에서 분기된 게이트 전극과 동일한 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  6. 기판상에 광반사차단막과 이 광반사차단막과 오버랩되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막트랜지스터를 포함한 기판전면에 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 보호막상에서 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 광반사차단막은 카본블랙계열, 다공성물질, MoTi 또는 비투과물질중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 박막트랜지스터를 형성하는 단계는,
    상기 게이트배선과 이 게이트배선에서 분기된 게이트전극을 형성하는 공정과,
    상기 게이트전극상부에 게이트절연막을 형성하는 공정과,
    상기 게이트전극상부에 반도체패턴을 형성하는 공정과,
    상기 반도체패턴상부에 데이터배선과 상기 데이터배선에서 분기된 소스/드레인전극을 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 광반사차단막은 상기 게이트배선 및 게이트전극과 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 광반사차단막과 게이트배선은 동시에 형성하는 단계는, 상기 기판상에 광반사차단물질층과 게이트금속층을 순차적으로 적층하는 공정과, 마스크를 이용한 포토리소그라피공정 및 식각공정을 통해 상기 게이트금속층과 광반사차단물질막을 선택적으로 패터닝하여 광반사차단막과 게이트배선을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 광반사차단막은 상기 게이트배선과 하나의 마스크를 이용한 한번의 포토리소그라피공정 및 식각공정에 의해 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  12. 제1기판상에 비투과막과 이 비투과막과 오버랩되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막트랜지스터를 포함한 기판전면에 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 보호막상에서 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계;
    제2기판상에 블랙매트릭스와 컬러필터 및 공통전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제1기판과 제2기판사이에 액정층을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되 는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 비투과막은 카본블랙계열, 다공성물질 또는 MoTi중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 박막트랜지스터를 형성하는 단계는,
    상기 게이트배선과 이 게이트배선에서 분기된 게이트전극을 형성하는 공정과,
    상기 게이트전극상부에 게이트절연막을 형성하는 공정과,
    상기 게이트전극상부에 반도체패턴을 형성하는 공정과,
    상기 반도체패턴상부에 데이터배선과 상기 데이터배선에서 분기된 소스/드레인전극을 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 비투과막은 상기 게이트배선 및 게이트전극과 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 비투과막과 게이트배선은 동시에 형성하는 단계는, 상기 기판상에 비투과물질층과 게이트금속층을 순차적으로 적층하는 공정과, 마스크를 이용한 포토리소그라피공정 및 식각공정을 통해 상기 게이트금속층과 비투과 물질층을 선택적으로 패터닝하여 비투과막과 게이트배선을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 비투과막은 상기 게이트배선과 하나의 마스크를 이용한 한번의 포토리소그라피공정 및 식각공정에 의해 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
KR1020070120515A 2007-11-23 2007-11-23 액정표시소자 및 그 제조방법 KR20090053612A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070120515A KR20090053612A (ko) 2007-11-23 2007-11-23 액정표시소자 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070120515A KR20090053612A (ko) 2007-11-23 2007-11-23 액정표시소자 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090053612A true KR20090053612A (ko) 2009-05-27

Family

ID=40861097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070120515A KR20090053612A (ko) 2007-11-23 2007-11-23 액정표시소자 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090053612A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011156205A2 (en) 2010-06-10 2011-12-15 Apple, Inc. Displays with minimized curtain mura
KR20140106995A (ko) * 2013-02-27 2014-09-04 삼성디스플레이 주식회사 포토레지스트 조성물 및 그를 이용한 표시 장치의 제조 방법
US9599869B2 (en) 2013-01-23 2017-03-21 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011156205A2 (en) 2010-06-10 2011-12-15 Apple, Inc. Displays with minimized curtain mura
WO2011156205A3 (en) * 2010-06-10 2012-02-02 Apple, Inc. Liquid crystal display with reduced moire effect
CN102934015A (zh) * 2010-06-10 2013-02-13 苹果公司 具有减小的莫尔效应的液晶显示器
JP2013537639A (ja) * 2010-06-10 2013-10-03 アップル インコーポレイテッド カーテンムラを最小にしたディスプレイ
US8836879B2 (en) 2010-06-10 2014-09-16 Apple Inc. Displays with minimized curtain mura
US9599869B2 (en) 2013-01-23 2017-03-21 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus
KR20140106995A (ko) * 2013-02-27 2014-09-04 삼성디스플레이 주식회사 포토레지스트 조성물 및 그를 이용한 표시 장치의 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100726132B1 (ko) 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
CN100507695C (zh) 液晶显示器件的制造方法
CN100416364C (zh) 面内切换型液晶显示装置的阵列基板及其制造方法
US7995182B2 (en) Array substrate for a liquid crystal display device and method of manufacturing the same
KR101243824B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20120014749A (ko) 표시 기판, 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20040001695A (ko) 액정표시장치와 그 제조방법
KR20070033072A (ko) 액정표시장치와 그 제조방법
KR20010046652A (ko) 컬러필터를 포함한 액정표시장치와 제조방법
KR20070120384A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법
KR100983716B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
US20070188682A1 (en) Method for manufacturing a display device
CN107908054B (zh) 显示装置、半透半反的阵列基板及其制造方法
KR20120075207A (ko) 터치 패널 인 셀 방식의 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR20040107674A (ko) 표시 장치용 표시판 및 그 표시판을 포함하는 액정 표시장치
KR20090053612A (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
KR101341783B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 제조방법
KR20120072817A (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR100470022B1 (ko) 액정표시장치와 그 제조방법
KR100769185B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
CN113589612B (zh) 阵列基板及制作方法、显示面板
KR20110077254A (ko) 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법
KR20090061471A (ko) 전기영동표시장치 및 그 제조방법
KR101190044B1 (ko) 액정표시장치와 그 제조방법
KR20090073898A (ko) 액정표시소자 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination