KR20100056734A - 평판 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 박막 트랜지스터를 포함하는 제1 기판, 상기 제1 절연 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판에 형성되며 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 광 조절부를 포함하는 제2 기판을 포함하고, 상기 광 조절부는 광이 통과할 수 있는 복수개의 제1 개구부를 가지는 개구판, 상기 제1 개구부를 통과하는 광을 차단할 수 있는 광 차단기를 포함하고, 상기 광 차단기의 이동에 의해 상기 제1 개구부를 통과하는 광의 투과율을 조절하는 것이 바람직하다. 따라서, 박막 트랜지스터와 광 차단기를 각각 별개의 기판에 형성함으로써 박막 트랜지스터가 형성된 기판의 평판화 공정을 제거하여 공정을 단순화할 수 있다.
MEMS, 셔터, 개구부, 유연빔
Description
본 발명은 평판 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
현재 알려져 있는 평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 플라스마 표시 장치(plasma display panel: PDP), 유기 전계 발광 표시 장치(organic light emitting display: OLED), 전계 효과 표시 장치(field effect display: FED), 전기 영동 표시 장치(eletrophoretic display device)등이 있다.
이중에서 액정 표시 장치는 모니터와 텔레비전 등으로 널리 사용되고 있으며 플라스마 표시 장치는 대형 텔레비전으로 널리 사용되고 있고, 유기 전계 발광 표시 장치는 휴대폰 창 등에 이용되고 있으며 중대형 표시 장치에 응용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기타 전계 효과 표시 장치나 전기 영동 표시 장치도 모니터나 텔레비전 또는 전자 종이 등에 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 현재까지 알려져 있는 이상의 표시 장치들은 나름대로의 단점을 가지고 있다. 특히, 액정 표시 장치의 경우 시야각이 좁고 응답 속도가 느리며 광 이용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 이러한 단점을 없앤 평판 표시 장치로서, 높은 광 이용 효율 및 고속 스위칭 특성을 장점으로 하며, MEMS(Micro Electro-Mechanical System)를 기반으로 하는 평판 표시 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명이이루고자 하는 기술적 과제는 제조 공정을 단순화하고 광 이용 효율이 높은 평판 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의일 실시예에 따른 평판 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 박막 트랜지스터를 포함하는 제1 기판, 상기 제1 절연 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판에 형성되며 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 광 조절부를 포함하는 제2 기판을 포함하고, 상기 광 조절부는 광이 통과할 수 있는 복수개의 제1 개구부를 가지는 개구판, 상기 제1 개구부를 통과하는 광을 차단할 수 있는 광 차단기를 포함하고, 상기 광 차단기의 이동에 의해 상기 제1 개구부를 통과하는 광의 투과율을 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어지며, 상기 드레인 전극과 연결되는 돌기 전극부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 돌기부를 더 포함하고, 상기 돌기 전극부는 상기 돌기부 위에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광 차단기는 상기 제1 기판과 마주보는 면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광 차단기는 복수개의 제2 개구부 및 차단부를 가지는 광 차단부, 상기 광 차단부를 수평 이동시키는 전기력을 제공하는 전극부, 상기 광 차단부를 원 위치로 이동시키는 복원력을 제공하는 복원부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광 차단부는 상기 제2 절연 기판으로부터 소정 간격 이격되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극부는 상기 제2 절연 기판 위에 형성되는 제1 지지대, 상기 제1 지지대에 연결되며 활 형상으로 휘어져 형성되는 유연 빔, 상기 유연 빔과 소정 간격 이격되어 형성되며 상기 광 차단부와 연결되는 연결 빔을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 지지대는 상기 돌기 전극부와 접촉하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 돌기 전극부의 전기 신호는 상기 제1 지지대를 통해 상기 전극부로 전달되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 연결 빔을 지지하는 제2 지지대를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 개구판은 상기 제2 절연 기판의 바깥 면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 기판과 상기 광 차단부는 상기 돌기부의 높이만큼 간격을 유지하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광 차단기의 수평 이동에 의해 상기 제2 개구부의 위치를 조절하여 상기 제1 개구부를 통과하는 광의 투과율을 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치의 제조 방법은 제1 절연 기판 위에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 돌기 전극부를 형성하는 단계를 포함하는 제1 기판 형성 단계, 제2 절연 기판의 일면에 복수개의 제1 개구부를 가지는 개구판을 형성하는 단계, 상기 제2 절연 기판의 다른 면에 제1 지지대를 가지는 광 차단기를 형성하는 단계를 포함하는 제2 기판 형성 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 단계를 더 포함하고, 부착 시 상기 돌기 전극부는 상기 광 차단기의 제1 지지대와 접촉하는 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 개구판을 형성한 후에는 상기 제2 절연 기판을 뒤집어서 상기 제2 절연 기판의 테두리를 지지하는 지지부가 형성된 스테이지 위에 상기 제2 절연 기판을 탑재하여 상기 제2 절연 기판에 광 차단기를 형성하는 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 개구판의 표면은 상기 스테이지의 밑면과 소정 간격 이격되어 있는 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 개구판은 인쇄 롤을 이용하여 형성하는 포함하는 것이 바람직하 다.
또한, 상기 개구판은 표면 처리를 통한 선택 인쇄법을 이용하여 형성하는 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광 차단기를 형성하는 단계는 희생층을 형성하는 단계, 상기 희생층 위에 도금법 또는 박막 증착 및 사진 식각 방법을 통하여 상기 광 차단기를 성형하는 단계, 상기 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 박막 트랜지스터와 광 차단기를 각각 별개의 기판에 형성함으로써 박막 트랜지스터가 형성된 기판의 평판화 공정을 생략하여 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 한 장의 기판의 양면에 각각 광차단기와 개구판을 형성함으로써 광차단기와 개구판간의 정렬이 용이하여 광 이용 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 박막 트랜지스터가 형성된 기판에 돌기 전극부를 형성하여 광 차단기의 수평 동작을 위한 공간을 제공함으로써, 광 차단기와 개구판 간의 간격 유지를 위한 스페이서 형성 공정을 생략하여 공정을 단순화할 수 있다.
그러면 첨부한도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치에 대하여 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치의 제1 기판의 배치도이고, 도 2는 도 1에서 II-II'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 투명한 제1 절연 기판(110) 위에 산화 규소(SiO2) 또는 질화 규소(SiNx)로 이루어진 차단층(111)이 형성되어 있다. 차단층(111)은 절연 기판(110)과 다결정 규소층(30)간의 접착성을 향상시키며, 절연 기판(110) 내부에 존재하는 도전성 불순물이 다결정 규소층(150)으로 확산하는 것을 방지하는 역할을 한다.
차단층(111) 위에는 소스 영역(153), 드레인 영역(155), 채널 영역(154) 및 저농도 도핑 영역(lightly doped drain)(152)이 포함된 다결정 규소층(150)이 형성되어 있다.
저농도 도핑 영역(152)은 누설 전류(leakage current)나 펀치스루(punch through) 현상이 발생하는 것을 방지한다. 소스 영역(153)과 드레인 영역(155)은 N형 또는 P형 도전형 불순물이 고농도로 도핑되고, 채널 영역(154)에는 불순물이 도핑되지 않는다.
다결정 규소층(150) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 일 방향으로 긴 게이트선(121)이 형성되어 있고, 게이트선(121)의 일부가 연장되어 제2 다결정 규소층(150)의 채널 영역(154)과 중첩되어 있으며, 중첩되는 게이트선(121)의 일부분은 박막 트랜지스터의 게이트 전극(124)으로 사용된다. 게이트선(121)의 한쪽 끝부분은 외부 회로와 연결하기 위해서 게이트선(121) 폭보다 넓게 형성(도시하지 않음)할 수 있다.
또한, 화소의 유지 용량을 증가시키기 위한 유지 전극선(131)이 게이트선(121)과 평행하며, 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있다. 다결정 규소층(150)과 중첩하는 유지 전극선(131)의 일 부분은 유지 전극(133)이 되며, 유지 전극(133)과 중첩하는 다결정 규소층(150)은 유지 전극 영역(157)이 된다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 비저항(resistivity)이 낮은 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속 따위로 이루어진 도전막을 포함하며, 이러한 도전막에 더하여 다른 물질, 특히 ITO 또는 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 좋은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금[보기: 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금] 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 하부막과 상부막의 조합의 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴(Nd) 합금을 들 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있는 게이트 절연막(140) 위 에는 층간 절연막(601)이 형성되어 있다. 층간 절연막(601)은 SiO2/SiN로 이루어진 이중층으로 형성한다. SiO2 단일층보다는 SiO2/SiN 이중층으로 형성하면 SiO2 단일층으로 형성할 때보다 박막 트랜지스터의 신뢰성이 향상된다.
층간 절연막(601)은 소스 영역(153)과 드레인 영역(155)을 각각 노출하는 제1 및 제2 접촉구(141, 142)를 포함하고 있다.
층간 절연막(601) 위에는 d1의 높이를 가지는 돌기부(161)가 형성되어 있다. 그리고, 층간 절연막(601) 위에는 게이트선(121)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선(171)이 형성되어 있다. 데이터선(171)의 일부분 또는 분지형 부분은 제1 접촉구(141)를 통해 소스 영역(153)과 연결되어 있으며 소스 영역(153)과 연결되어 있는 부분은 박막 트랜지스터의 소스 전극(173)으로 사용된다. 데이터선(171)의 한쪽 끝부분은 외부 회로와 연결하기 위해서 데이터선(171) 폭보다 넓게 형성(도시하지 않음)할 수 있다.
그리고 데이터선(171)과 동일한 층에는 소스 전극(173)과 일정거리 떨어져 형성되어 있으며 제2 접촉구(142)를 통해 드레인 영역(155)과 연결되어 있는 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 드레인 전극(175)은 돌기부(161) 위에까지 연장되어 돌기 전극부(175a)를 형성한다. 돌기 전극부(175a)는 사진 식각 공정을 통해 형성할 수 있으며, 이의 역할에 대해서는 후술한다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 IZO(indium zinc oxide) 또는 ITO(indium tin oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금[보기: 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금] 따위의 몰 리브덴 계열의 금속으로 이루어진다. 또한, 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 은 계열 금속 또는 알루미늄 계열 금속 따위로 이루어진 도전막일 수도 있으며, 이러한 도전막에 더하여 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 다결정 규소층(150)으로 이루어진 박막 트랜지스터를 기재하고 있으나 돌기 전극부를 가지는 구조는 비정질 규소층으로 이루어진 박막 트랜지스터에도 동일하게 적용 가능하다. 이러한 비정질 규소층으로 이루어진 박막 트랜지스터의 구조에 대해서는 한국특허출원 10-2007-0011535에 기재되어 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치의 제2 기판의 사시도이고, 도 4는 도 3에서 제2 기판의 IV-IV'선을 따라 잘라 도시한 단면도로서 제1 기판과 제2 기판이 부착된 상태를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 투명한 제2 절연 기판(210)에는 기계적 동작에 의해 광의 투과율을 조절하는 광 조절부(220, 300)가 형성되어 있다. 광 조절부(220, 300)는 제2 절연 기판(210)의 일면에 형성되어 있는 개구판(220), 제2 절연 기판(210)의 다른 면에 형성되어 있는 광 차단기(300)를 포함한다. 개구판(220)은 제2 절연 기판(210)의 바깥 면에 형성되어 있고, 광 차단기(300)는 제1 절연 기판(110)을 마주보는 면에 형성되어 있다.
개구판(220)에는 복수개의 제1 개구부(221)가 형성되어 있어 제1 개구 부(221)를 통해 광원에서 발생한 광이 투과할 수 있도록 되어 있다. 이러한 개구판(220)의 바깥 면에는 외부광의 반사를 억제할 수 있는 흡수막(도시하지 않음)을 도포할 수 있고, 제2 절연 기판(210)과 접촉하는 면에는 광을 반사시킬 수 있는 반사막(도시하지 않음)을 도포할 수 있다.
광 차단기(300)는 광 차단부(334), 전기적 인력 또는 척력을 이용하여 광 차단부(334)를 수평 이동시키는 전극부(348, 346, 336), 탄성력에 의하여 광 차단부(334)를 원 위치로 이동시키는 복원부(337)로 이루어진다. 광 차단부(334)는 화상을 표시하는 화소 영역에 위치하며, 전극부(348, 346, 336) 및 복원부(337)는 제1 기판의 게이트선(121)이나 데이터선(171)이 위치하는 영역에 대응하여 위치한다.
광 차단부(334)는 판 형상을 가지며 복수개의 제2 개구부(333) 및 차단부(332)를 포함한다. 제2 개구부(333)는 제1 개구부(221)와 동일한 형상 및 동일한 크기로 이루어질 수 있다. 이러한 광 차단부(334)는 수평 이동이 원활하도록 제2 절연 기판(210)으로부터 d2의 간격만큼 떨어져 있다.
전극부(348, 346, 336)는 제2 절연 기판(210) 위에 형성되는 제1 지지대(348), 제1 지지대(348)에 연결되어 있는 유연 빔(346), 유연 빔(346)과 소정 간격 이격되어 위치하고 있는 연결 빔(336)으로 이루어진다. 제1 지지대(348)는 돌기 전극부(175a)와 접촉하고 있다. 따라서, 돌기 전극부(175a)에 인가되는 데이터 전압 신호는 제1 지지대(348)를 통해 유연 빔(346)으로 전달된다. 광 차단부(334)는 돌기 전극부(175a)에 의해 제1 기판의 층간 절연막(601)으로부터 d1의 간격만큼 떨어져 있으므로 수평 이동이 원활하게 된다.
유연 빔(346)의 일단은 제1 지지대(348)에 고정되어 있으며, 유연 빔(346)의 타단은 제1 지지대(348)로부터 활 형상으로 휘어져 연장되며 타단은 자유롭게 움직일 수 있다.
연결 빔(336)의 일단은 광 차단부(334)에 연결되어 있으며, 연결 빔(336)의 타단은 제2 절연 기판(210) 위에 설치된 제2 지지대(358)에 고정되어 광 차단부(334)가 제2 절연 기판(210)으로부터 소정 간격 떨어져 부유할 수 있도록 한다. 제2 지지대(358)에는 소정 전압이 인가된다.
복원부(337)는 탄성을 가질 수 있도록 십자 모양으로 형성하여 복원부(337)의 일단은 광 차단부(334)에 연결되어 있으며, 복원부(337)의 타단은 제3 지지대(338)에 접촉하고 있다. 복원부(337)는 스프링의 역할을 하는 것으로서 본 실시예에서는 십자 모양으로 제조되었으나 다양한 스프링의 형상으로 제조할 수 있다.
제1 지지대(348)를 통해 유연 빔(346)에 전달된 데이터 전압과 제2 지지대(358)를 통해 연결 빔(336)에 전달된 소정 전압으로 인한 전기력에 의해 유연 빔(346)의 타단은 연결 빔(336)을 밀어냄으로써 연결 빔(336)에 연결된 광 차단부(334)를 수평 이동시킨다. 이 때, 복원부(337)는 수축되어 복원력을 가지게 된다. 그리고, 유연 빔(346)과 연결 빔(336)간의 전압차가 제거되는 경우에는 복원부(337)의 복원력에 의해 광 차단부(334)는 원 위치로 이동하게 된다.
이와 같이, 광 차단부(334)를 수평 이동시킴으로써 제2 개구부(333)의 위치를 조절할 수 있다. 광 차단부(334)의 제2 개구부(333)의 위치를 개구판(220)의 제1 개구부(221)의 위치와 일치하도록 정렬함으로써 제1 개구부(221)를 통과하는 광의 투과율을 조절할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 평판 표시 장치는 기계적 동작에 의해 광의 투과율을 조절하는 광 조절부를 MEMS(Micro Electro-Mechanical System)를 이용하여 제조함으로써 액정의 배열 상태를 조절하는 액정 표시 장치에 비해 광 이용 효율이 높다. 즉, 광원에서 제1 개구부(221)로 입사되는 광은 액정 표시 장치와는 달리 광 경로에 영향을 받지 않으며, 투명한 유리 등으로 이루어진 제1 절연 기판(110) 및 제2 절연 기판(210)에 의한 광 손실이나 인접한 화소와의 간섭 및 회절의 영향도 무시할 정도이므로 수직으로 입사되는 광이 대부분이다. 따라서, 광 이용 효율이 높아서 그 소비 전력이 낮다.
또한, 종래에는 광 차단기(300)의 수평 동작에 장애를 주지 않기 위해 광 차단기(300)가 형성된 기판과 개구판(220)이 형성된 기판 사이에 10㎛ 정도의 두께로 별도의 스페이서를 형성하여야 했으나, 이 경우 액정 표시 장치의 제조 공정에서 컬럼 스페이서가 최대 5㎛ 정도까지 형성 가능한 것에 비해 스페이서의 두께가 두껍고, 광 차단기(300)가 형성된 기판과 개구판(220)이 형성된 기판 사이의 일정 간격의 유지를 위해서는 많은 수량의 스페이서를 형성하여야 하므로 제조 공정 상의 어려움이 있었다. 그러나 본 실시예에서는 제2 절연 기판(210)의 양면에 각각 광 차단기(300)와 개구판(220)을 형성하고 박막 트랜지스터가 형성된 기판에 돌기 전극부(175a)를 형성하여 돌기 전극부(175a)에 의해 광 차단기(300)의 수평 동작을 위한 공간을 제공한다. 이로써 광 차단기(300)와 개구판(220) 간의 간격 유지를 위한 스페이서 형성 공정을 생략하여 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 하나의 투명한 제2 절연 기판(210)의 양면에 각각 광 차단기(300)와 개구판(220)을 형성하므로, 광 차단기(300)를 통과한 광과 개구판(220)에 입사하는 광은 동일한 매질인 제2 절연 기판(210)을 진행하게 된다. 따라서 광 차단기(300)를 통과한 광과 개구판(220)에 입사하는 광 사이에 진행 경로가 변경되지는 않으므로 종래의 매질간 굴절률 일치를 위한 오일(Oil) 주입 공정은 생략할 수 있으므로 제조 공정이 단순화된다.
상기에 기술된 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치를 제조하는 방법을 이하에서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치의 제2 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치의 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 절연 기판(110) 위에 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)으로 이루어지는 박막 트랜지스터 및 돌기 전극부(175a)가 형성된 제1 기판을 형성한다.
다음으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 절연 기판(210)의 일면에 복수개의 제1 개구부(221)를 가지는 개구판(220)을 형성한다. 개구판(220)은 전사 가능한 인쇄 롤을 이용하여 제1 개구부(221)를 제2 절연 기판(210)의 일면에 인쇄하여 형성할 수 있다. 또한, 친수성의 물질이 표면에 형성된 요철 형상의 미세 접촉 인쇄 장치를 제2 절연 기판(210)의 일면에 접촉시켜 친수성 물질을 제2 절연 기판(210)의 일면에 부착시키고, 표면 처리를 통해 친수성 물질만 제2 절연 기판(210)의 일면에 고착화시켜 제1 개구부(221)을 가지는 개구판(220)을 형성할 수 있다. 개구 판(220)을 형성하는 방법은 상기 실시예에 한정되지 않고 제1 개구부를 가진 필름 등 다양한 방법으로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 개구판(220)이 형성된 제2 절연 기판(210)을 뒤집어서 스테이지(500) 위에 탑재한다. 이 때, 스테이지(500)의 내측에 계단 형상으로 형상되어 있는 지지부(510)에 제2 절연 기판(210)의 테두리를 접촉시킨다. 따라서, 개구판(220)의 표면은 스테이지(500)의 밑면(520)과 d3의 간격으로 이격되므로 제2 절연 기판(210)에 광 차단기(300)를 형성하는 공정을 진행하는 경우 개구판(220)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 절연 기판(210)의 다른 면에 희생층(10)을 형성한다. 그리고, 희생층(10)에는 제1 지지층(348) 및 제3 지지층(338)을 형성하기 위한 지지 구멍(11, 12)을 각각 형성한다. 도시하지는 않았으나 제2 지지층(358)을 형성하기 위한 지지 구멍도 형성한다. 그리고, 희생층(10) 위 및 지지 구멍(11, 12) 내부에 금속 물질로 이루어진 광 차단기(300)를 형성한다. 광 차단기(300)는 광 차단부(334), 광 차단부(334)를 수평 이동시키는 탄성력을 제공하는 전극부(348, 346, 336), 광 차단부(334)를 원 위치로 이동시키는 복원력을 제공하는 복원부(337)를 포함한다. 광 차단기(300)는 전해 또는 무전해 도금법을 사용하거나 박막 증착에 이은 사진 식각 방법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
다음으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 식각 공정을 통해 희생층(10)을 제거하여 광 차단부(334)가 제2 절연 기판(210)과 떨어져 있는 제2 기판을 완성한다. 종래에는 하나의 기판 위에 박막 트랜지스터와 광 차단기(300)가 함께 형성되므로, 박막 트랜지스터와 광 차단기(300)를 분리하고, 박막 트랜지스터 표면을 평탄화시키기 위해 박막 트랜지스터 위에 두꺼운 폴리머 층을 형성하는 공정이 추가되었다. 따라서, 평판 표시 장치가 두꺼워지고, 공정이 복잡해지는 단점이 있었으며, 평탄화가 불량한 경우에는 광 차단기(300)도 불량으로 제조되는 문제가 있었다.
그러나, 본 실시예에서는 박막 트랜지스터(124, 171, 175)와 광 차단기(300)를 각각 별개의 기판에 형성함으로써 박막 트랜지스터가 형성된 기판의 평판화 공정을 제거하여 공정을 단순화할 수 있게 되고, 두꺼운 폴리머 층이 제거되므로 박형으로 평판 표시 장치를 제조할 수 있게 되었다.
다음으로, 도 9에 도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터(124, 171, 175) 및 돌기 전극부(175a)가 형성된 제1 기판과 광 차단기(300) 및 개구판(220)이 형성된 제2 기판을 부착한다. 이 때, 돌기 전극부(175a)는 광 차단기(300)의 제1 지지대(348)와 접촉한다.
종래에는 광 차단기(300)가 형성된 기판과 개구판(220)이 형성된 기판을 부착하는 공정에서 정렬 오차를 완화하기 위해 개구판(220)의 제1 개구부(221)와 광 차단기(300)의 제2 개구부(333)가 중첩되는 중첩 영역을 두었으나, 중첩 영역이 넓으면 광이 통과할 수 있는 개구 영역이 작아지므로 광 이용 효율이 저하되었다. 그러나 본 실시예에서는 제2 절연 기판(210)의 양면에 각각 광 차단기(300)와 개구판(220)을 형성함으로써 광 차단기(300)와 개구판(220)간의 정렬이 용이하므로 중첩 영역을 감소시킬 수 있어 광 이용 효율을 극대화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발 명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치의 제1 기판의 배치도이 다.
도 2는 도 1에서 II-II'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치의 제2 기판의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 제2 기판의 IV-IV'선을 따라 잘라 도시한 단면도로서 제1 기판과 제2 기판이 부착된 상태를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치의 제2 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치의 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 제1 절연 기판 161: 돌기부
175a: 돌기 전극부 220: 개구판
221: 제1 개구부 300: 광 차단기
334: 광 차단부 348: 제1 지지대
337: 복원부 358: 제2 지지대
Claims (20)
- 제1 절연 기판 및 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 박막 트랜지스터를 포함하는 제1 기판,상기 제1 절연 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판 및 상기 제2 절연 기판에 형성되며 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 광 조절부를 포함하는 제2 기판을 포함하되,상기 광 조절부는 광이 통과할 수 있는 복수개의 제1 개구부를 가지는 개구판 및상기 제1 개구부를 통과하는 광을 차단할 수 있는 광 차단기를 포함하고,상기 광 차단기의 이동에 의해 상기 제1 개구부를 통과하는 광의 투과율을 조절하는 평판 표시 장치.
- 제1항에서,상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어지며, 상기 드레인 전극과 연결되는 돌기 전극부를 포함하는 평판 표시 장치.
- 제2항에서,상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 돌기부를 더 포함하고,상기 돌기 전극부는 상기 돌기부 위에 형성되어 있는 평판 표시 장치.
- 제1항에서,상기 광 차단기는 상기 제1 기판과 마주보는 면에 형성되어 있는 평판 표시 장치.
- 제4항에서,상기 광 차단기는 복수개의 제2 개구부 및 차단부를 가지는 광 차단부, 상기 광 차단부를 수평 이동시키는 전기력을 제공하는 전극부, 상기 광 차단부를 원 위치로 이동시키는 복원력을 제공하는 복원부를 포함하는 평판 표시 장치.
- 제5항에서,상기 광 차단부는 상기 제2 절연 기판으로부터 소정 간격 이격되어 있는 평판 표시 장치.
- 제5항에서,상기 전극부는 상기 제2 절연 기판 위에 형성되는 제1 지지대, 상기 제1 지지대에 연결되며 활 형상으로 휘어져 형성되는 유연 빔, 상기 유연 빔과 소정 간격 이격되어 형성되며 상기 광 차단부와 연결되는 연결 빔을 포함하는 평판 표시 장치.
- 제7항에서,상기 제1 지지대는 상기 돌기 전극부와 접촉하고 있는 평판 표시 장치.
- 제8항에서,상기 돌기 전극부의 전기 신호는 상기 제1 지지대를 통해 상기 전극부로 전달되는 평판 표시 장치.
- 제9항에서,상기 제2 연결 빔을 지지하는 제2 지지대를 더 포함하는 평판 표시 장치.
- 제1항에서,상기 개구판은 상기 제2 절연 기판의 바깥 면에 형성되어 있는 평판 표시 장치.
- 제3항에서,상기 제1 기판과 상기 광 차단부는 상기 돌기부의 높이만큼 간격을 유지하고 있는 평판 표시 장치.
- 제5항에서,상기 광 차단기의 수평 이동에 의해 상기 제2 개구부의 위치를 조절하여 상 기 제1 개구부를 통과하는 광의 투과율을 조절하는 평판 표시 장치.
- 제1 절연 기판 위에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계,상기 박막 트랜지스터와 연결되는 돌기 전극부를 형성하는 단계를 포함하는 제1 기판 형성 단계,제2 절연 기판의 일면에 복수개의 제1 개구부를 가지는 개구판을 형성하는 단계, 상기 제2 절연 기판의 다른 면에 제1 지지대를 가지는 광 차단기를 형성하는 단계를 포함하는 제2 기판 형성 단계를 포함하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
- 제14항에서,상기 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 단계를 더 포함하고, 부착 시 상기 돌기 전극부는 상기 광 차단기의 제1 지지대와 접촉하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
- 제15항에서,상기 개구판을 형성한 후에는 상기 제2 절연 기판을 뒤집어서 상기 제2 절연 기판의 테두리를 지지하는 지지부가 형성된 스테이지 위에 상기 제2 절연 기판을 탑재하여 상기 제2 절연 기판에 광 차단기를 형성하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
- 제16항에서,상기 개구판의 표면은 상기 스테이지의 밑면과 소정 간격 이격되어 있는 평판 표시 장치의 제조 방법.
- 제14항에서,상기 개구판은 인쇄 롤을 이용하여 형성하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
- 제14항에서,상기 개구판은 표면 처리를 통한 선택 인쇄법을 이용하여 형성하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
- 제14항에서,상기 광 차단기를 형성하는 단계는희생층을 형성하는 단계,상기 희생층 위에 도금법 또는 박막 증착 및 사진 식각 방법을 통하여 상기 광 차단기를 성형하는 단계,상기 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
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