KR20100012720A - Substrate of display device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표시장치의 기판 및 이를 이용한 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소다라임 글라스 상에 알카리 이온의 침출을 방지하는 침출방지막을 설치하고, 이를 이용하여 표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate of a display device and a display device using the same, and more particularly, to a display device using a leaching prevention film for preventing leaching of alkali ions on soda lime glass.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), ELD(electro luminescent display), 및 VFD(vacuum fluorescent display) 등과 같은 여러 종류의 표시장치가 활용되고 있다. 표시장치 중 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 현재 널리 사용되고 있다. 액정표시장치는 서로 마주보는 두 개의 기판 사이에 액정을 개재하여 구성된다. 일반적으로, 액정표시장치는 두 개의 기판에 형성된 화소전극과 공통전극 사이에 발생된 전계에 의해 액정 배열을 변화시켜 영상을 표시하는 방식으로 구동된다. As the information society develops, the demand for display devices for displaying images is increasing in various forms, including liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), electro luminescent display (ELD), and vacuum fluorescent (VFD). Various types of display devices such as displays are used. Among the display devices, liquid crystal display devices are widely used because they have advantages of miniaturization, light weight, thinness, and low power driving. The liquid crystal display device is configured by interposing liquid crystal between two substrates facing each other. In general, a liquid crystal display device is driven by displaying an image by changing a liquid crystal array by an electric field generated between a pixel electrode and a common electrode formed on two substrates.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략도이고, 도 2는 종래기술에 따른 어레이 기판의 단면도이다. 1 is a schematic diagram of a liquid crystal display device according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the array substrate according to the prior art.
도 1과 같이, 종래기술의 액정표시장치(11)는 상부기판(5), 하부기판(10), 및 상부기판(5)와 하부기판(10) 사이에 개재된 액정(9)을 포함한다. 상부기판(5)은 적색, 녹색, 및 청색이 배열되는 다수의 컬러필터(7), 다수의 컬러필터(7)의 사이에 형성되는 블랙 매트릭스(6), 및 다수의 컬러필터(7)와 블랙 매트릭스(6) 상에 공통전극(18)을 포함한다. 하부기판(10)은 화소영역(P), 화소영역(P) 상에 형성된 화소전극(36), 및 박막 트랜지스터(T)를 포함한다. 하부기판(10)은 어레이기판(array substrate)이라고 한다. 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)는 게이트 배선(14)과 데이터 배선(22)의 교차점에서 위치하고, 화소영역(P)은 게이트 배선(14)과 데이터 배선(22)의 교차에 의해 정의된다. 화소영역(P) 상에는 투명한 재질의 화소전극(36)이 형성된다.As shown in FIG. 1, the liquid
도 2는 박막 트랜지스터가 형성된 어레이 기판의 단면도이고, 박막 트랜지스터는 다음과 같은 공정순서에 의해 형성된다. 2 is a cross-sectional view of an array substrate on which a thin film transistor is formed, and the thin film transistor is formed by the following process sequence.
투명한 소다라임 글라스을 사용하는 하부기판(10) 상에 제 1 금속으로, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)을 증착하고 패터닝하여 게이트 배선(도시하지 않음)과 게이트 배선과 연결되는 게이트 전극(30)을 형성한다. 게이트 전극(30)과 게이트 배선을 포함하는 하부기판(10) 상에 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 으로 형성되는 게이트 절연막(32)을 형성한다. 게이트 절연막(32) 상에 비정질 실리콘층을 형성하고, 비정질 실리콘층에 불순물이 도핑한 후에, 패턴닝하여 불순물이 도핑되지 않은 비정질 실리콘층인 활성층(40)과 불순물이 도핑된 비정질 실리콘층인 오믹 콘택층(42)을 형성한다. 활성층(40)과 오믹 콘택층(42)을 포함하여 반도체층(44)라고 한다.The
반도체층(44)을 포함하는 게이트 절연막(32) 상에 제 2 금속으로 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)을 증착하고 패터닝하여 게이트 배선과 수직으로 교차하는 데이터 배선(22)와 반도체층(44)의 상부에서 서로 이격되는 소스전극(46) 및 드레인 전극(48)을 형성한다. 소스전극(46) 및 드레인 전극(48) 사이의 오믹 콘택층(42)을 제거하고 활성층(40)을 노출시켜, 소스전극(46) 및 드레인 전극(48) ㅅ사이에서 게이트전극(30)과 대응되는 반도체층(44)에 채널영역(50)을 형성한다. On the
소스전극(46), 드레인 전극(48) 및 데이터 배선(22)을 포함하는 게이트 절연막(32) 상에 절연물질로 보호층(52)을 형성한다. 소스전극(46)과 대응되는 보호층(52)을 식각하여 소스 콘택홀(54)을 형성하고, 소스 콘택홀(54)을 포함한 보호층(52) 상에 투명 도전막을 형성하고 패터닝하여, 소스전극(46)과 전기적으로 연결되는 화소전극(56)을 형성한다. 그리고, 적색, 녹색, 및 청색이 배열되는 다수의 컬러필터(7), 다수의 컬러필터(7)의 사이에 형성되는 블랙 매트릭스(6), 및 다수의 컬러필터(7)와 블랙 매트릭스(6) 상에 공통전극(18)이 형성된 상부기판(5)을 하부 기판(10)과 합착하여 액정표시장치를 완성한다. The
상기와 같은 액정표시장치에서, 상부 및 하부기판(5, 10)은 투명하고 절연특성을 가지는 재질의 무알카리 글라스를 사용한다. 일반적으로 글라스는 무알카리 글라스(alkali-free glass), 소다라임 글라스(soda lime glass), 및 보로실리케이트 글라스(Borosilicate glass)로 구분된다. 여기서 소다라임 글라스는 Na2O의 함량이 1wt % 이상인 글라스이고, 무알카리 글라스는 Na2O의 함량이 0.1w t% 이하, 그리고, 보로실리케이트 글라스는 Na2O의 함량이 0.1w% 내지 1w%이다. 여기서 소다라임 글라스를 알카리 글라스라고 한다.In the liquid crystal display device as described above, the upper and
박막 트랜지스터를 포함하는 능동방식의 액정표시장치에는 무알카리 글라스가 주로 사용된다. 소다라임 글라스는 알카리 이온을 많이 함유하고 있어, 액정표시장치의 제조과정 중 고온의 공정에서 알카리 이온이 쉽게 침출되므로 소다라임 글라스로 어레이 기판을 제작하면 소다라임 글라스에서 확산되는 알카리 이온에 의해 박막 트랜지스터가 형성될 때 반도체층을 사용하는 채널영역을 오염시킨다. 활성영역으로 침출된 알카리에 의해, 채널영역의 반도체적 성질을 도체적 성질을 변경시킴으로서, 게이트 전압이 오프(off)될 때에도 채널영역에서 소스 및 드레인전극을 도통시켜 누설전류(Ioff)가 증가하는 특성을 가지게 된다. 또한, 액정에까지 알칼리 이온에 의한 오염 발생시에는 잔상 문제를 유발하기도 한다. Alkali glass is mainly used in an active liquid crystal display including a thin film transistor. Since soda-lime glass contains a lot of alkali ions, alkali ions are easily leached at high temperature during the manufacturing process of the liquid crystal display device. Is formed to contaminate the channel region using the semiconductor layer. By leaching alkali into the active region, the semiconductor and conductive properties of the channel region are changed so that the leakage current Ioff increases by conducting the source and drain electrodes in the channel region even when the gate voltage is turned off. Have characteristics. In addition, when contamination with alkali ions occurs to the liquid crystal, afterimage problems may occur.
따라서, 무알카리 글라스 기판은 알카리 이온이 침출되지 않아 상기와 문제를 발생시키지 않기 때문에, 일반적인 액정표시장치는 무알카리 기판을 이용하여 제작한다. 그러나, 무알카리 기판은 소다라임 글라스과 비교하여, 5 배 이상의 고가이다. 액정표시장치가 다른 표시소자와 비교하여, 박막 및 경량의 장점을 지녔음에도 불구하고, 액정표시장치의 제조에서 큰 비중을 차지하고 있는 제조에 들어가는 부품 또는 재료 중 가격에 큰 비중을 차지하는 글라스의 원가를 저감하기 위하여, 무알카리 글라스 대신 소다라임 글라스를 사용하는 방법을 모색하고 있다.Therefore, since an alkali free glass substrate does not leak alkali ions and does not cause a problem with the above, a general liquid crystal display device is manufactured using an alkali free substrate. However, alkali-free substrates are five times more expensive than soda lime glass. Although the liquid crystal display has advantages of thin film and light weight in comparison with other display elements, the cost of glass, which occupies a large portion of the price, among the components or materials in manufacturing, which has a large proportion in the manufacturing of the liquid crystal display. In order to reduce, the method of using soda-lime glass instead of an alkali free glass is searched.
상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 소다라임 글라스 상에 알카리 이온의 침출을 방지하는 침출 방지막을 설치한 표시장치의 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a substrate of a display device provided with a leaching prevention film for preventing leaching of alkali ions on soda lime glass.
본 발명은 소다라임 글라스 상에 침출 방지막을 설치한 기판을 이용하여, 생산성을 개선한 표시장치 및 그의 제조방법을 제고하는 것을 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to improve a display device having improved productivity and a manufacturing method thereof by using a substrate having a leaching prevention film on soda-lime glass.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판은 알카리 이온을 포함한 기판; 상기 기판 상에 형성되고, 상기 알카리 이온의 침출을 방지하는 산화아연층; 상기 산화아연층 상의 절연막; 상기 절연막 상의 박막 트랜지스터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The array substrate of the liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object is a substrate containing alkali ions; A zinc oxide layer formed on the substrate and preventing leaching of the alkali ions; An insulating film on the zinc oxide layer; And a thin film transistor on the insulating film.
상기와 같은 액정표시장치의 어레이 기판에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 절연막 상의 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상의 게이트 절연막; 상기 게이트 전극과 대응되며 상기 게이트 절연막 상에 형성되고 채널영역을 포함하는 반도체층; 상기 채널영역을 사이에 두고 상기 반도체층 상에 형성되는 소스전극 및 드레인 전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.An array substrate of a liquid crystal display device as described above, wherein the thin film transistor comprises: a gate electrode on the insulating film; A gate insulating film on the gate electrode; A semiconductor layer corresponding to the gate electrode and formed on the gate insulating layer and including a channel region; And a source electrode and a drain electrode formed on the semiconductor layer with the channel region interposed therebetween.
상기와 같은 액정표시장치의 어레이 기판에 있어서, 상기 산화아연층은 500 내지 1000 Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the array substrate of the liquid crystal display device as described above, the zinc oxide layer is formed to a thickness of 500 to 1000 GPa.
상기와 같은 액정표시장치의 어레이 기판에 있어서, 상기 절연막은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막으로 형성되고, 1000 Å의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.In the array substrate of the liquid crystal display device as described above, the insulating film is formed of a silicon oxide film or a silicon nitride film, and has a thickness of 1000 GPa.
상기와 같은 액정표시장치의 어레이 기판에 있어서, 상기 기판은 소다라임 글라스인 것을 특징으로 한다.In the array substrate of the liquid crystal display device as described above, the substrate is soda-lime glass.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치에서 어레이 기판의 제조방법은 알카리 이온을 포함한 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 상기 알카리 이온의 침출을 방지하는 산화아연층을 형성하는 단계; 상기 산화아연층 상의 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Method of manufacturing an array substrate in a liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of preparing a substrate containing alkali ions; Forming a zinc oxide layer on the substrate to prevent leaching of the alkali ions; Forming an insulating film on the zinc oxide layer; And forming a thin film transistor on the insulating film.
상기와 같은 액정표시장치에서 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 상기 산화아연층은 소스물질로 다이에틸징크(diethylzinc) 또는 다이메칠징크(dimethylzinc)와 산소를 포함한 반응물질의 반응에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing an array substrate in the liquid crystal display device as described above, the zinc oxide layer is formed by the reaction of a reaction material containing diethylzinc or dimethylzinc and oxygen as a source material. It is done.
상기와 같은 액정표시장치에서 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 상기 산화아연층은 2000Å/mim의 증착속도와 200도의 온도에서 형성되는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing an array substrate in the liquid crystal display device as described above, the zinc oxide layer is formed at a deposition rate of 2000 mW / mim and a temperature of 200 degrees.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 액정표시장치는 알카리 이온을 포함한 하부기판, 상기 하부기판 상에 형성되고, 상기 알카리 이온의 침출을 방지하는 산화아연층, 상기 산화아연층 상의 절연막, 및 상기 절연막 상의 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소전극을 포함하는 어레이 기판; 상기 어레이 기판과 합착되며, 알카리 이온을 포함하는 상부기판, 상기 상부기판 상의 컬러필터, 상 기 컬러필터 상의 공통전극을 포함하는 컬러필터 기판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.A liquid crystal display device for achieving the above object is formed on the lower substrate containing alkali ions, the lower substrate, the zinc oxide layer to prevent leaching of the alkali ions, the insulating film on the zinc oxide layer, and the insulating film on Thin film transistors; An array substrate including a pixel electrode connected to the thin film transistor; And a color filter substrate bonded to the array substrate and including an upper substrate including alkali ions, a color filter on the upper substrate, and a common electrode on the color filter.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 컬러필터 상에 제 2 산화아연층과, 상기 제 2 산화아연층과 상기 공통전극 사이의 제 2 절연막을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the liquid crystal display device as described above, a second zinc oxide layer and a second insulating film between the second zinc oxide layer and the common electrode are included on the color filter.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 표시장치의 기판은, 알카리 이온을 포함한 소다라임 글라스; 상기 소다라임 글라스 상에 형성되고, 상기 알카리 이온의 침출을 방지하는 산화아연층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Substrate of the display device for achieving the above object, soda lime glass containing alkali ions; And a zinc oxide layer formed on the soda lime glass to prevent leaching of the alkali ions.
상기와 같은 표시장치의 기판에 있어서, 상기 산화아연층은 500 내지 1000 Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the substrate of the display device as described above, the zinc oxide layer is formed to a thickness of 500 to 1000 GPa.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 표시장치의 기판 제조방법은, 알카리 이온을 포함한 소다라임 글라스를 준비하는 단계; 상기 소다라임 글라스 상에 상기 알카리 이온의 침출을 방지하는 산화아연층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Substrate manufacturing method of the display device for achieving the above object comprises the steps of preparing a soda lime glass containing alkali ions; And forming a zinc oxide layer on the soda lime glass to prevent leaching of the alkali ions.
본 발명에 따른 표시장치의 기판은 다음과 같은 효과가 있다.The substrate of the display device according to the present invention has the following effects.
소다라임 글라스 상에 침출 방지막으로 산화아연층을 형성하는 것에 의해, 표시장치, 특히 액정표시장치의 기판으로 무알카리 기판을 사용하지 않고, 무알카리 기판과 비교하여, 5 배 이상 저렴한 소다라임 글라스를 사용할 수 있어, 원가경쟁력을 확보할 수 있다.By forming a zinc oxide layer on the soda-lime glass as a leaching prevention film, the soda-lime glass is at least five times cheaper than an alkali-free substrate without using an alkali-free substrate as a substrate of a display device, especially a liquid crystal display. It can be used to secure cost competitiveness.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 제 1 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a first preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판의 공정순서를 도시한 단면도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 공정순서를 도시한 단면이다. 3A to 3E are cross-sectional views showing a process sequence of an array substrate of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a process sequence of a color filter substrate of a liquid crystal display device according to the present invention.
박막 트랜지스터가 형성되는 하부기판의 제조공정은 다음과 같다. 도 3a와 같이, 박막 트랜지스터 영역(T)과 화소영역(P)을 가지는 하부기판(110)으로 Na2O의 함량이 1wt % 이상인 소다라임 글라스을 준비하고, 하부기판(110) 상에 소다라임 글라스에서 알카리(alkali)성의 금속이온의 침출을 방지하는 침출을 방지하기 위하여, 산화아연층으로 하부침출 방지막(112)을 형성한다. 하부침출 방지막(112)으로 사용되는 산화아연층은 소스물질로 다이에틸징크(diethylzinc) 또는 다이메칠징크(dimethylzinc)와 반응물질로 산소를 포함한 물질, 예를 들면 증기(H2O) 또는 오존(O3)을 주입하여, 이들의 반응에 의해 형성한다. 산화아연층을 형성하는 방법은 화학기상증착(chemical vapor deposition: CVD), 이빔증착(E-beam evaporation), 스퍼터(sputter), 및 열 증착(thermal evaporation) 등을 이용한다. The manufacturing process of the lower substrate on which the thin film transistor is formed is as follows. As shown in FIG. 3A, a soda-lime glass having a Na 2 O content of 1 wt% or more is prepared as a
산화아연층의 증착속도는 2000Å/mim 정도이고, 증착온도는 대략적으로 200 도 이하이고, 두께는 5000 내지 6000 Å이다. 산화아연층은 투명하고 전도성을 가지고 있으므로, 이후 형성되는 박막 트랜지스터와 절연을 위하여, 하부침출 방지막(112) 상에 하부절연막(114)으로 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막을 형성한다. 하부절연막(114)의 두께는 1000 Å 정도이다. The deposition rate of the zinc oxide layer is about 2000 GPa / mim, the deposition temperature is approximately 200 degrees or less, and the thickness is 5000 to 6000 GPa. Since the zinc oxide layer is transparent and conductive, a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed as the lower insulating
도 3b와 같이, 절연막(114) 상에 제 1 금속으로, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)을 증착하고 패터닝하여 게이트 배선(도시하지 않음)과 게이트 배선과 연결되는 게이트 전극(116)을 형성한다. 게이트 전극(116)과 게이트 배선을 포함하는 절연막(114) 상에 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막으로 형성되는 게이트 절연막(118)을 형성한다. As shown in FIG. 3B, the
도 3c와 같이, 게이트 절연막(118) 상에 비정질 실리콘층을 형성한다. 일반적으로, 비정질 실리콘층을 형성하는 온도는 300도 이상이다. 비정질 실리콘층의 상부에 불순물을 도핑한 후에, 패턴닝하여 불순물이 도핑되지 않은 비정질 실리콘층인 활성층(120)과 불순물이 도핑된 비정질 실리콘층인 오믹 콘택층(122)을 형성한다. 활성층(120)과 오믹 콘택층(122)을 포함하여 반도체층(124)라고 한다. 하부침출 방지막(112)는, 소다라임 글라스를 하부기판(110)으로 사용하는 경우, 비정질 실리콘층을 형성하는 과정에서, 소다라임 글라스에 포함되어 있는 나트륨 이온(Na+), 칼륨이온(K+), 및 마그네슘 이온(Mg+) 등의 알카리 이온이 침출되어 반도체층(124)으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 한다. As shown in FIG. 3C, an amorphous silicon layer is formed on the
하부침출 방지막(112)으로 사용되는 산화아연층(112)은 높은 밀도의 막질을 가지기 때문에, 알카리 이온의 확산을 방지한다. 그리고, 하부침출 방지막(112)으로, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막을 사용할 수 있지만, 알카리 이온의 확산을 방지하기 위해 필요한 두께가 1.0 ㎛ 이상으로, 산화아연층과 비교하여 매우 두꺼우며, 또한 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막의 증착속도가 1000Å/mim 정도로, 2000Å/mim 정도의 산화아연층과 비교하여 매우 느리므로, 생산성이 낮은 문제가 있다. 따라서, 하부침출 방지막(112)으로 최적의 조건을 가진 산화아연층을 이용한다.Since the
도 3d와 같이, 반도체층(124)을 포함하는 게이트 절연막(118) 상에 제 2 금속으로 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)을 증착하고 패터닝하여 게이트 배선과 수직으로 교차하는 데이터 배선(126)와 반도체층(124)의 상부에서 서로 이격되는 소스전극(128) 및 드레인 전극(130)을 형성한다. 소스전극(128) 및 드레인 전극(130) 사이의 오믹 콘택층(122)을 제거하고 활성층(120)을 노출시켜, 소스전극(128) 및 드레인 전극(130) 사이에서 게이트 전극(116)과 대응되는 반도체층(124)에 채널영역(132)을 형성한다. 상기와 같은 공정에 의해, 게이트 전극(116), 게이트 전극(116) 상의 게이트 절연막(118), 게이트 절연막(118) 상의 반도체층(124), 및 게이트 전극(116)과 대응되는 채널영역(132)을 사이에 두고 서로 이격되며 반도체층(124) 상에 형성되는 소스전극(128) 및 드레인 전극(130)을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성된다. As shown in FIG. 3D, on the
만일, 하부침출 방지막(112)을 형성하지 않는 경우에, 소다라임 글라스의 알카리 이온이 반도체층(124), 특히 채널영역(132)에 확산된다. 채널영역(132)으로 확산된 알카리 이온은 채널영역(132)의 반도체적 성질을 도체적 성질을 변경시킴으로서, 게이트 전극(116)에 전압이 인가되지 않았을 때에도 채널영역(132)의 도체적 성질에 의해 소스전극(128)과 드레인 전극(130)이 통전되어 누설전류를 증가시키게 된다. If the lower
도 3e와 같이, 소스전극(128), 드레인 전극(130) 및 데이터 배선(126)을 포함하는 게이트 절연막(118) 상에 절연물질로 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막을 사용하여 보호층(134)을 형성한다. 소스전극(128)과 대응되는 보호층(134)을 식각하여 소스 콘택홀(136)을 형성하고, 소스 콘택홀(136)을 포함한 보호층(134) 상에 투명 도전막을 형성하고 패터닝하여, 소스전극(128)과 전기적으로 연결되고 화소영역(P)로 확장되는 화소전극(138)을 형성한다. As shown in FIG. 3E, the
컬러필터가 형성되는 상부기판의 제조공정은 다음과 같다. 도 4a와 같이, 상부기판(140)으로 Na2O의 함량이 1wt % 이상인 소다라임 글라스을 준비하고, 상부기판(140) 상에 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(black matrix)(142)를 형성한다. 블랙 매트릭스는 크롬(Cr)/크롬옥사이드(CrOx) 또는 수지를 전면에 증착한 후 패터닝하여 형성한다.The manufacturing process of the upper substrate on which the color filter is formed is as follows. As shown in FIG. 4A, a soda-lime glass having a Na 2 O content of 1 wt% or more is prepared as the
도 4b와 같이, 블랙 매트릭스(142)를 포함하는 상부기판(140) 상에 적색의 컬러 레지스트를 스핀코팅 방식으로 형성하고, 프록시미티(proximity) 노광방법으로 적색의 컬러패턴(144)을 형성하고, 적색의 컬러패턴(144)과 동일한 방식으로 녹색의 컬러패턴(146) 및 청색의 컬러패턴(도시하지 않음)을 형성한다. 적색, 녹색 및 청색의 컬러 레지스트는 네가티브 감광막의 특성을 가지고 있어, 노광된 부분은 잔류하고, 노광되지 않은 부분이 제거된다. As shown in FIG. 4B, a red color resist is formed on the
도 4c와 같이, 컬러패턴(144, 146) 및 블랙 매트릭스(142)를 포함한 상부기판(140) 상에 소다라임 글라스에서 알카리(alkali)성의 금속이온의 침출을 방지하는 상부침출 방지막(148)으로 산화아연층을 형성한다. 산화아연층의 형성방법은 하부침출 방지막(112)로 사용하는 산화아연층과 동일하다. 상부침출 방지막(148) 상에 상부절연막(150)으로 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막을 형성한다. 상부절연막(150) 상에 어레이 기판의 화소전극(138)과 대향하여 전계를 발생시키기 위한 공통전극(152)을 형성한다. 공통전극(152)은 도전성의 투명한 물질인 인듐-틴-옥사이트(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 상부절연막(150)의 전면에 형성한다.As shown in FIG. 4C, on the
공통전극(150)과 상부침출 방지막(148) 사이에 상부절연막(150)을 형성하는 이유는, 상부침출 방지막(148)으로 사용하는 산화아연층은 투명하고 전도성을 가지 고 있으므로, 상부침출 방지막(148)의 도전특성에 의해 공통전극(152)이 영향을 받지 않게 하기 위함이다. 상부절연막(148)의 두께는 1000 Å 정도이다. 그러나, 상기와 같은 상부기판(140)에서 제조공정의 온도가 300도 이하에 진행되어, 소다라임 글라스의 나트륨 이온(Na+), 칼륨이온(K+), 및 마그네슘 이온(Mg+) 등의 알카리 이온이 침출되지 않으면, 상부기판(140)으로 소다라임 글라스를 사용할지라도, 상부침출 방지막(148)의 형성을 생략할 수 있다. 또한, 공통전극(150)이 상부기판(140)의 전면에 걸쳐 형성되므로, 상부침출 방지막(148)의 도전성에 의해 영향을 받지 않는다면, 상부절연막(150)을 형성하지 않을 수 있다.The reason why the upper insulating
하부기판(110)과 상부기판(140)의 합착공정을 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 하부기판(110) 또는 상부기판(140) 중 어느 하나에 씰 패턴을 형성하고, 어레이 기판으로써 하부기판(110)의 박막 트랜지스터와 컬러필터 기판으로써 상부기판(140)의 공통전극을 대향하도록 합착하고, 하부기판(110)과 상부기판(140) 사이에 액정을 충진하여 액정표시장치를 완성한다.Although the bonding process of the
상기에서는 침출 방지막이 형성된 소다라임 글라스을 액정표시장치에 사용하는 것을 대표적으로 설명하였지만, 고온의 공정을 사용하는 모든 평판표시장치에 적용될 수 있고, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 다양한 변화와 변형이 가능하다.In the above, the use of soda-lime glass having a leaching prevention film is representatively described. However, the present invention can be applied to all flat panel displays using a high temperature process, and the present invention is not limited to the above-described embodiments. And variations are possible.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략도1 is a schematic view of a liquid crystal display according to the prior art
도 2는 종래기술에 따른 어레이 기판의 단면도2 is a cross-sectional view of an array substrate according to the prior art.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판의 공정순서를 도시한 단면도3A to 3E are cross-sectional views illustrating a process sequence of an array substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 공정순서를 도시한 단면 4 is a cross-sectional view illustrating a process sequence of a color filter substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
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KR1020080074269A KR20100012720A (en) | 2008-07-29 | 2008-07-29 | Substrate of display device and method for fabricating the same |
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---|---|---|---|---|
WO2016093626A1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-06-16 | 엘지이노텍(주) | Fluorescent composition, a light emitting element package comprising same, and an illuminating device |
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