KR20210086151A - Display panel, method for manufacturing the same and display devie comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 명세서는 표시패널, 그 제조 방법 및 그를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.The present specification relates to a display panel, a method of manufacturing the same, and a display device including the same.
트랜지스터는 전자 기기 분야에서 스위칭 소자(switching element)나 구동 소자(driving element)로 널리 사용되고 있다. 특히, 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)는 유리 기판이나 플라스틱 기판 상에 제조될 수 있기 때문에, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device) 또는 유기 발광장치(Organic Light Emitteing Device) 등과 같은 표시장치의 스위칭 소자로서 널리 이용되고 있다. A transistor is widely used as a switching element or a driving element in the field of electronic devices. In particular, since a thin film transistor (TFT) may be manufactured on a glass substrate or a plastic substrate, switching of a display device such as a liquid crystal display device or an organic light emitting device It is widely used as an element.
박막 트랜지스터는 액티브층을 구성하는 물질의 종류, 전극들(게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극)의 배치 구조, 채널 형성 방법 등에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다.The thin film transistor may be formed in various structures according to the type of material constituting the active layer, an arrangement structure of electrodes (gate electrode, source electrode, drain electrode), a channel formation method, and the like.
일례로 옥사이드 BCE 구조의 박막 트랜지스터는 액티브층으로 산화물 반도체가 사용되고, 게이트 전극이 아래에 배치되고 소스/드레인 전극이 위에 배치된 역 스태거드(Invert-staggered) 구조로 이루어진다.For example, a thin film transistor having an oxide BCE structure has an inverted-staggered structure in which an oxide semiconductor is used as an active layer, a gate electrode is disposed below, and source/drain electrodes are disposed above.
특히, 백 채널 에치(back channel etched, BCE) 구조의 박막 트랜지스터는 반도체층 위에 에치 스톱퍼(etch stopper, ES)를 형성하지 않고 소스/드레인 전극 형성을 위한 에칭 공정을 진행하기 때문에, 구조가 간단하고 제조 공정 시 마스크 공정 회수를 줄일 수 있어 생산성 면에서 유리한 장점이 있다.In particular, a thin film transistor having a back channel etched (BCE) structure has a simple structure and is simple because an etching process for forming source/drain electrodes is performed without forming an etch stopper (ES) on the semiconductor layer. Since the number of mask processes can be reduced during the manufacturing process, there is an advantage in terms of productivity.
이와 같은 옥사이드 BCE 구조의 박막 트랜지스터는 고PPI(pixels per inch)을 구현하는 데에 유리하지만, 액티브층과 소스/드레인 전극이 중첩(overlap)되는 영역이 필수적으로 생성된다.Although the thin film transistor having such an oxide BCE structure is advantageous for realizing high pixels per inch (PPI), a region in which the active layer and the source/drain electrodes overlap is essentially created.
액티브층과 소스/드레인 전극의 중첩 영역은 게이트 전극과 소스/드레인 전극 사이에 발생하는 기생 캐패시터에 의해 영향을 받아 픽셀 충전 특성에서 차이가 야기되어 휘도 불균일 불량이 발생하고, 이에 따라 화질이 저하되는 문제가 발생할 뿐만 아니라, 소비전력 측면에서 비효율적이다.The overlapping region of the active layer and the source/drain electrode is affected by the parasitic capacitor generated between the gate electrode and the source/drain electrode, causing a difference in pixel charging characteristics, resulting in a luminance non-uniformity defect, resulting in deterioration of image quality. Not only does it cause problems, but it is also inefficient in terms of power consumption.
위에서 설명한 배경기술의 내용은 본 명세서의 발명자가 본 명세서의 예를 도출하기 위해 보유하고 있었거나, 본 명세서의 예를 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 명세서의 출원 이전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The content of the background art described above is technical information that the inventor of the present specification possessed to derive an example of the present specification or acquired in the process of deriving an example of the present specification, and must be disclosed to the general public prior to the filing of the present specification It cannot be said to be a known technology.
본 명세서는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 게이트 단자를 마스크로 사용하는 광 조사에 의하여 도체화된 도체부를 갖는 산화물 반도체층을 포함하는 표시패널, 그 제조방법 및 그를 포함하는 표시장치을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present specification is to solve the problems of the prior art as described above, and a display panel including an oxide semiconductor layer having a conductor portion made conductive by light irradiation using a gate terminal as a mask, a manufacturing method therefor, and a display including the same It is a technical task to provide a device.
본 명세서는 게이트 전극과 소스/드레인 전극의 중첩을 방지하여 게이트 전극과 소스/드레인 전극 사이에서의 기생 캐패시터의 발생을 억제할 수 있도록 구현된 표시패널, 그 제조 방법 및 그를 포함하는 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present specification provides a display panel implemented to prevent overlapping of a gate electrode and a source/drain electrode to suppress generation of a parasitic capacitor between a gate electrode and a source/drain electrode, a manufacturing method thereof, and a display device including the same make it a technical task.
본 명세서는 박막 트랜지스터를 구성하는 소스/드레인 전극을 형성하는 공정이 생략되어 공정을 단순화할 수 있는 표시패널, 그 제조 방법 및 그를 포함하는 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present specification is to provide a display panel capable of simplifying a process by omitting a process of forming source/drain electrodes constituting a thin film transistor, a manufacturing method thereof, and a display device including the same.
본 명세서의 예에 따른 해결하고자 하는 과제들은 위에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재 내용으로부터 본 명세서의 기술 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved according to the example of the present specification are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned are from the description below to those of ordinary skill in the art to which the technical idea of the present specification belongs. can be clearly understood.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 명세서의 실시예에 따른 표시패널은, 기판 상에 형성되는 박막 트랜지스터를 포함하고, 박막 트랜지스터는, 기판 상에 형성되며, 채널부, 채널부의 일측으로 연장하는 제1 도체화부 및 채널부의 타측으로 연장하는 제2 도체화부를 포함하는 액티브층, 기판 상에 채널부와 중첩하도록 형성되는 반도체층, 및 기판 상에 제1 및 제2 도체화부와 비중첩하도록 형성되는 게이트 전극을 포함한다.A display panel according to an embodiment of the present specification for achieving the above technical problem includes a thin film transistor formed on a substrate, the thin film transistor being formed on the substrate and extending to a channel portion and one side of the channel portion An active layer including a first conductive portion and a second conductive portion extending to the other side of the channel portion, a semiconductor layer formed on a substrate to overlap the channel portion, and a semiconductor layer formed on the substrate to not overlap the first and second conductive portions including a gate electrode.
본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널의 제조방법은 기판 상에 게이트 전극을 패턴 형성하는 단계, 게이트 전극을 덮도록 기판 상에 제1 절연막을 형성하는 단계, 및 제1 절연막 상에 순차적으로 액티브층 및 반도체층을 형성하는 단계를 포함하고, 액티브층은 채널부, 채널부를 사이에 두고 대면하도록 형성되는 제1 및 제2 도체화부를 포함하고, 게이트 전극은 제1 및 제2 도체화부와 비중첩한다.A method of manufacturing a display panel according to an exemplary embodiment of the present specification includes forming a pattern on a substrate, forming a first insulating layer on the substrate to cover the gate electrode, and sequentially forming an active layer on the first insulating layer. and forming a semiconductor layer, wherein the active layer includes a channel portion and first and second conductive portions formed to face each other with the channel portion interposed therebetween, wherein the gate electrode does not overlap the first and second conductive portions do.
위에서 언급된 과제의 해결 수단 이외의 본 명세서의 다양한 예에 따른 구체적인 사항들은 아래의 기재 내용 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details according to various examples of the present specification other than the means for solving the above-mentioned problems are included in the description and drawings below.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 게이트 단자를 마스크로 하여 산화물 반도체층에 광을 조사하여 채널부, 소스/드레인 전극을 형성함으로써, 채널부과 소스/드레인 전극의 중첩 및 게이트 전극과 소스/드레인 전극의 중첩을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the means for solving the above problems, by irradiating light to the oxide semiconductor layer using the gate terminal as a mask to form a channel portion and source/drain electrodes, the channel portion and the source/drain electrodes overlap and the gate electrode and the source/drain electrode are formed. It has the effect of preventing overlap.
따라서, 게이트 전극과 소스/드레인 전극 사이에 발생하는 기생 캐패시터에 의해 영향을 받아 픽셀 충전 특성의 차이가 야기되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 픽셀 충전 특성의 차이 발생의 문제점이 해소됨에 따라, 휘도 불균일 불량 및 화질 저하 문제를 해소할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent a difference in pixel charging characteristics from being influenced by a parasitic capacitor generated between the gate electrode and the source/drain electrode. In addition, as the problem of the difference in pixel charging characteristics is resolved, the problem of luminance non-uniformity and image quality deterioration can be solved.
또한, 박막 트랜지스터를 구성하는 소스/드레인 전극을 형성하는 공정이 생략되어 공정을 단순화할 수 있다.In addition, since the process of forming the source/drain electrodes constituting the thin film transistor is omitted, the process may be simplified.
위에서 언급된 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과의 내용은 청구범위의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구범위의 권리 범위는 명세서의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.Since the contents of the problems to be solved, the problem solving means, and the effects mentioned above do not specify the essential characteristics of the claims, the scope of the claims is not limited by the matters described in the contents of the specification.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널을 포함하는 표시장치의 일례의 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1의 어느 한 화소(P)에 대한 등가 회로의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 어느 한 화소(P)에 대한 등가 회로의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 표시패널의 한 화소에 대한 평면도이다.
도 5a는 도 4에서 절취선 I-I'를 따라 절단한 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5b는 도 4에서 절취선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 단면을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 명세서의 다른 실시 예에 따른 표시패널의 한 화소에 대한 단면도이다.
도 7a 내지 7l은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 표시패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널에 적용되는 바텀 게이트 구조의 박막 트랜지스터의 일례를 도시한 단면도이다.The accompanying drawings are provided to help understanding of the present embodiment, and provide embodiments together with detailed description. However, the technical features of the present embodiment are not limited to specific drawings, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of a display device including a display panel according to an embodiment of the present specification.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit for any one pixel P of FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram illustrating another example of an equivalent circuit for any one pixel P of FIG. 1 .
4 is a plan view of one pixel of a display panel according to an exemplary embodiment of the present specification.
FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating a cross-section taken along the cut line II′ in FIG. 4 .
FIG. 5B is a cross-sectional view showing a cross-section taken along the cut line II-II' in FIG. 4 .
6 is a cross-sectional view of one pixel of a display panel according to another exemplary embodiment of the present specification.
7A to 7L are diagrams for explaining a method of manufacturing a display panel according to an exemplary embodiment of the present specification.
8 is a cross-sectional view illustrating an example of a thin film transistor having a bottom gate structure applied to a display panel according to an embodiment of the present specification.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서의 기술 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 기술 사상의 범주를 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서의 기술 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present specification and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present specification is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present specification to be complete, and in the technical field to which the technical spirit of the present specification belongs It is provided to inform those of ordinary skill in the scope of the technical idea, and the technical idea of the present specification is only defined by the scope of the claims.
본 명세서의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 명세서가 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다. 또한, 본 명세서의 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략된다. Since the shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings for explaining an example of the present specification are exemplary, the present specification is not limited to the matters shown in the drawings. Like elements may be referred to by the same reference numerals throughout the specification. In addition, in describing an example of the present specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present specification, the detailed description thereof will be omitted.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless the expression 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the plural is included unless specifically stated otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다. In interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.
예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다. For example, when the positional relationship of two parts is described as 'on', 'on', 'on', 'beside', etc., the expression 'directly' or 'directly' is used. One or more other parts may be positioned between the two parts unless otherwise specified.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 용어인 "위" 또는 "상"은 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다. Spatially relative terms "below, beneath", "lower", "above", "upper", etc. are one element or component as shown in the drawings. and can be used to easily describe the correlation with other devices or components. The spatially relative terms should be understood as terms including different orientations of the device during use or operation in addition to the orientation shown in the drawings. For example, if an element shown in the figures is turned over, an element described as "beneath" or "beneath" another element may be placed "above" the other element. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. Likewise, the exemplary terms “above” or “on” may include both directions above and below.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다. In the case of a description of a temporal relationship, for example, 'immediately' or 'directly' when a temporal relationship is described with 'after', 'following', 'after', 'before', etc. It may include cases that are not continuous unless the expression "
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다. Although the first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present specification.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first, second, and third items" means 2 of the first, second, and third items as well as each of the first, second, or third items. It may mean a combination of all items that can be presented from more than one.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다. Each feature of the various embodiments of the present specification may be partially or wholly combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments may be implemented independently with respect to each other or may be implemented together in a related relationship. may be
본 명세서의 실시예들을 설명하는 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. In adding reference numerals to the components of each drawing describing the embodiments of the present specification, the same components may have the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings.
본 명세서의 실시예들에 있어서, 소스 전극과 드레인 전극은 설명의 편의를 위하여 구별한 것일 뿐, 소스 전극과 드레인 전극은 서로 바뀔 수 있다. 소스 전극이 드레인 전극이 되고, 드레인 전극이 소스 전극이 될 수 있다. 또한, 어느 한 실시예의 소스 전극은 다른 실시에에서 드레인 전극이 될 수 있고, 어느 한 실시예의 드레인 전극은 다른 실시예에서 소스 전극이 될 수 있다. In the embodiments of the present specification, the source electrode and the drain electrode are merely distinguished for convenience of description, and the source electrode and the drain electrode may be interchanged. The source electrode may be the drain electrode, and the drain electrode may be the source electrode. Also, the source electrode of one embodiment may be a drain electrode in another embodiment, and the drain electrode of one embodiment may be a source electrode in another embodiment.
본 명세서의 어떤 실시예에서는, 설명의 편의를 위해 소스 영역과 소스 전극을 구별하고 드레인 영역과 드레인 전극을 구별하기도 하지만, 본 명세서의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 소스 영역이 소스 전극이 될 수 있고, 드레인 영역이 드레인 전극이 될 수 있다. 또한, 소스 영역이 드레인 전극이 될 수도 있고, 드레인 영역이 소스 전극이 될 수도 있다.In some embodiments of the present specification, a source region and a source electrode are distinguished, and a drain region and a drain electrode are distinguished for convenience of description, but embodiments of the present specification are not limited thereto. The source region may be a source electrode, and the drain region may be a drain electrode. Also, the source region may be the drain electrode, and the drain region may be the source electrode.
이하, 첨부된 도면 및 예를 참조하여 본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널, 그 제조 방법 및 그를 포함하는 표시장치가 설명된다.Hereinafter, a display panel, a method of manufacturing the same, and a display device including the same according to an embodiment of the present specification will be described with reference to the accompanying drawings and examples.
도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널을 포함하는 표시장치의 일례의 구성을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of a display device including a display panel according to an embodiment of the present specification.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치(100)는, 표시 패널(110), 게이트 드라이버(120), 데이터 드라이버(130) 및 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a display device 100 according to an exemplary embodiment may include a
표시 패널(110)에는 게이트 라인(GL)들과 데이터 라인(DL)들이 배치되고, 게이트 라인(GL)들과 데이터 라인(DL)들의 교차 영역에 화소(P)가 배치된다.In the
게이트 드라이버(120)는 컨트롤러(140)에 의해 제어되며, 1 프레임(frame) 동안 게이트 라인(GL)들로 스위칭 소자를 턴-온(turn-on)시킬 수 있는 게이트 펄스(gate pulse, GP)를 순차적으로 공급한다. 여기서, 1 프레임이란, 표시 패널(110)을 통해 하나의 이미지가 출력되는 기간을 말한다. The gate driver 120 is controlled by the controller 140 , and a gate pulse (GP) capable of turning on a switching element to the gate lines GL for one frame. are supplied sequentially. Here, one frame refers to a period in which one image is output through the
또한, 게이트 드라이버(120)는 1 프레임 중 게이트 펄스(GP)가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는, 스위칭 소자를 턴-오프(turn-off)시킬 수 있는 게이트 오프 신호(gate off signal, Goff)를 게이트 라인(GL)들로 공급한다. 이하, 게이트 펄스(GP)와 게이트 오프 신호(Goff)를 총칭하여 스캔 신호(scan signal, SS)라 한다.In addition, the gate driver 120 gates a gate off signal (Goff) capable of turning off the switching device during the remaining period in which the gate pulse GP is not supplied during one frame. It is supplied to the lines GL. Hereinafter, the gate pulse GP and the gate-off signal Goff are collectively referred to as a scan signal SS.
본 발명의 실시 예에 따르면, 게이트 드라이버(120)가 표시 패널(110)에 실장될 수 있다. 이와 같이, 게이트 드라이버(120)가 표시 패널(110)에 직접 실장되어 있는 구조를 게이트 인 패널(Gate In Panel, GIP) 구조라 한다. 또한, 게이트 드라이버(120)는 표시 패널(110)의 일 측에만 실장될 수도 있고, 양 측에 실장될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the gate driver 120 may be mounted on the
데이터 드라이버(130)는 컨트롤러(140)로부터 입력된 영상 데이터(RGB)를 아날로그 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 데이터 드라이버(130)는 게이트 라인(GL)으로 게이트 펄스(GP)가 공급되는 1 수평기간마다 1 수평라인분의 데이터 전압(Vdata)을 각각 데이터 라인(DL)들로 공급하여, 각각의 화소(P)가 영상 데이터에 따른 밝기를 표현하도록 한다.The data driver 130 converts the image data RGB input from the controller 140 into an analog data voltage. In addition, the data driver 130 supplies the data voltage Vdata corresponding to one horizontal line to the data lines DL for each horizontal period in which the gate pulse GP is supplied to the gate line GL. Let the pixel P express the brightness according to the image data.
컨트롤러(140)는 게이트 드라이버(120)와 데이터 드라이버(130)를 제어한다. The controller 140 controls the gate driver 120 and the data driver 130 .
컨트롤러(140)는 외부 시스템(미도시)으로부터 공급되는 각종 타이밍 신호(ex, 수직 동기신호, 수평 동기신호, 클럭 신호 등)를 이용하여, 게이트 드라이버(120)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(gate control signal, GCS)와 데이터 드라이버(130)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(data control signal, DCS)를 출력한다. 또한, 컨트롤러(140)는 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 샘플링한 후 이를 재정렬하여 영상데이터(RGB)를 데이터 드라이버(130)에 공급한다.The controller 140 uses various timing signals (eg, a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a clock signal, etc.) supplied from an external system (not shown), and a gate control signal (gate) for controlling the gate driver 120 . A control signal (GCS) and a data control signal (DCS) for controlling the data driver 130 are output. In addition, the controller 140 supplies the image data RGB to the data driver 130 by sampling the input image data input from the external system and rearranging it.
게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(gate start pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(gate shift clock, GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(gate output enable, GOE), 스타트 신호(Vst) 및 게이트 클럭(GCLK) 등을 포함한다. 또한, 게이트 제어신호(GCS)에는 쉬프트 레지스터를 제어하기 위한 제어신호들이 포함될 수 있다.The gate control signal GCS includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable signal (GOE), a start signal (Vst), and a gate clock. (GCLK) and the like. Also, the gate control signal GCS may include control signals for controlling the shift register.
데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(source start pulse, SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(source shift clock, SSC), 소스 출력 이네이블 신호(source output enable, SOE), 극성제어신호(polarity, POL) 등을 포함한다.The data control signal DCS includes a source start pulse (SSP), a source shift clock signal (SSC), a source output enable signal (source output enable, SOE), and a polarity control signal (polarity, POL). ), etc.
도 2는 도 1의 어느 한 화소(P)에 대한 등가 회로의 일례를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit for any one pixel P of FIG. 1 .
도 2는 표시 패널(110)이 액정표시패널인 경우로서, 본 명세서의 실시 예에 따른 표시 패널(110)에 포함되는 화소(P)에는, 액정을 구동하는 스위칭 소자로 이용되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)가 포함될 수 있다.FIG. 2 is a case in which the
도 2를 참조하면, 화소(P)에는 하나의 게이트 라인(GL)과 하나의 데이터 라인(DL)이 교차하여 배치될 수 있다. 실시 예에 따라, 화소(P) 사이에 둘 이상의 게이트 라인(GL)이 배치되거나, 둘 이상의 화소(P)마다 하나의 데이터 라인(DL)이 배치될 수도 있다.Referring to FIG. 2 , one gate line GL and one data line DL may be disposed to cross each other in the pixel P. According to an embodiment, two or more gate lines GL may be disposed between the pixels P, or one data line DL may be disposed in each of the two or more pixels P.
화소(P)에는 게이트 라인(GL)으로 인가되는 스캔 신호에 의해 제어되며, 데이터 라인(DL)을 통해 공급된 데이터 전압을 화소 전극(PXL)으로 전달하는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 그리고, 화소(P)에는 공통 전압이 인가되는 공통 전극(COM)이 배치될 수 있으며, 공통 전극(COM)과 화소 전극(PXL) 사이에 캐패시터(C)가 형성될 수 있다.A thin film transistor TFT that is controlled by a scan signal applied to the gate line GL and transmits a data voltage supplied through the data line DL to the pixel electrode PXL may be disposed in the pixel P . In addition, a common electrode COM to which a common voltage is applied may be disposed in the pixel P, and a capacitor C may be formed between the common electrode COM and the pixel electrode PXL.
이러한 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)을 통해 턴-온 레벨의 스캔 신호(즉, 게이트 펄스(GP))가 인가되면 턴-온되어, 데이터 라인(DL)을 통해 공급된 데이터 전압(Vdata)이 화소 전극(PXL)으로 인가되도록 한다.The thin film transistor TFT is turned on when a turn-on level scan signal (ie, gate pulse GP) is applied through the gate line GL, and the data voltage ( Vdata) is applied to the pixel electrode PXL.
도 3은 도 1의 어느 한 화소(P)에 대한 등가 회로의 다른 예를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating another example of an equivalent circuit for any one pixel P of FIG. 1 .
도 3은 표시 패널(110)이 유기발광 표시패널인 경우로서, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 패널(110)에 포함되는 각 화소(P)에는, 광을 출력하는 유기발광다이오드(OLED) 및 유기발광다이오드(OLED)를 구동하기 위한 픽셀 구동부(PDC)가 구비될 수 있다.3 is a case in which the
픽셀(P)에는, 픽셀 구동부(PDC)에 구동 신호를 공급하는 신호 라인들(DL, EL, GL, PLA, PLB, SL, SPL)이 형성될 수 있다.Signal lines DL, EL, GL, PLA, PLB, SL, and SPL supplying driving signals to the pixel driver PDC may be formed in the pixel P.
픽셀 구동부(PDC)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 연결된 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 통해 전송된 데이터 전압(Vdata)에 따라, 유기발광다이오드(OLED)로 출력되는 전류의 크기를 제어하는 구동 트랜지스터(Tdr), 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 특성을 감지하기 위한 센싱 트랜지스터(Tsw2)를 포함할 수 있다. The pixel driver PDC outputs to the organic light emitting diode OLED according to the data voltage Vdata transmitted through the switching transistor Tsw1 and the switching transistor Tsw1 connected to the gate line GL and the data line DL. It may include a driving transistor Tdr for controlling the amount of current, and a sensing transistor Tsw2 for sensing characteristics of the driving transistor Tdr.
게이트 라인(GL)으로는 게이트 펄스 및 게이트 로우 신호가 공급되며, 게이트 펄스 및 게이트 로우 신호를 총칭하여 게이트 신호(VG)라 한다. 센싱 트랜지스터(Tsw2)의 게이트와 연결된 스캔 펄스 라인(SPL)으로는 스캔 펄스 및 스캔 로우 신호가 공급되며, 스캔 펄스 및 스캔 로우 신호를 총칭하여 스캔 제어 신호(SS)라 한다.A gate pulse and a gate row signal are supplied to the gate line GL, and the gate pulse and the gate row signal are collectively referred to as a gate signal VG. A scan pulse and a scan row signal are supplied to the scan pulse line SPL connected to the gate of the sensing transistor Tsw2, and the scan pulse and scan row signal are collectively referred to as a scan control signal SS.
이하에서는 도 4 내지 6을 참조하여 본 명세서의 기술적 사상을 액정표시패널을 기준으로 설명하나, 이러한 설명은 본 명세서의 기술적 사상을 설명하기 위한 일례에 불과하며, 이하에서 설명되는 기술적 사상은 유기발광 표시패널에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 이하에서는 박막 트랜지스터(TR)가 바텀 게이트(Bottom Gate) 구조로 형성되는 것이 예시되나, 박막 트랜지스터(TR)는 탑 게이트(Top Gate) 구조로 형성될 수 있다.Hereinafter, the technical idea of the present specification will be described with reference to the liquid crystal display panel with reference to FIGS. 4 to 6, but this description is only an example for explaining the technical idea of the present specification, and the technical idea described below is organic light emitting diode The same may be applied to the display panel. Also, hereinafter, the thin film transistor TR is exemplified to have a bottom gate structure, but the thin film transistor TR may be formed to have a top gate structure.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 표시패널의 한 화소에 대한 평면도이고, 도 5a는 도 4에서 절취선 I-I'를 따라 절단한 단면을 나타내는 단면도이고, 도 5b는 도 4에서 절취선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 단면을 나타내는 단면도이며, 도 6은 본 명세서의 다른 실시 예에 따른 표시패널의 한 화소에 대한 단면도이다.4 is a plan view of one pixel of a display panel according to an exemplary embodiment of the present specification, FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the cut line I-I' in FIG. 4 , and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the cut line II in FIG. 4 . It is a cross-sectional view taken along -II', and FIG. 6 is a cross-sectional view of one pixel of a display panel according to another exemplary embodiment of the present specification.
이하에서는 도 4 내지 6을 참조하여 본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널의 화소가 설명되며, 도 4 내지 5b의 일 실시 예를 중심으로 설명하되, 필요한 경우 도 6에 대해 언급한다.Hereinafter, a pixel of a display panel according to an exemplary embodiment of the present specification will be described with reference to FIGS. 4 to 6 , with reference to FIG. 6 if necessary.
본 명세서에서 Ⅰ-Ⅰ' 영역은 트랜지스터 영역으로, Ⅱ-Ⅱ' 영역은 화소 영역으로 표현될 수 있다.In this specification, region I-I' may be expressed as a transistor region, and region II-II' may be expressed as a pixel region.
도 4 내지 6을 참조하면, 본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널(400)은 기판(410), 기판(410) 상에 형성되는 게이트 전극(420), 제1 절연막(430), 액티브층(440), 반도체층(450), 제2 절연막(460), 제1 전극(470), 제2 전극(480), 제3 절연막(490), 제3 전극(500)을 포함할 수 있다. 그리고, 게이트 전극(420), 액티브층(440) 및 반도체층(450)은 하나의 박막트랜지스터(TR)을 구성할 수 있다.4 to 6 , the
또한, 본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널은 제1 내지 제3 컨택홀(CH1, CH2, CH3)과, 제1 및 제2 연결 전극(BR1, BR2)를 포함할 수 있다.In addition, the display panel according to the exemplary embodiment of the present specification may include first to third contact holes CH1 , CH2 , and CH3 , and first and second connection electrodes BR1 and BR2 .
기판(410)으로는 유리 또는 플라스틱이 이용될 수 있다. 플라스틱으로 플렉서블 특성을 갖는 투명 플라스틱, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide)가 이용될 수 있다. 폴리이미드가 기판(410)으로 사용되는 경우, 기판(410) 상에서 고온 증착 공정이 이루어짐을 고려할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성 폴리이미드가 사용될 수 있다.Glass or plastic may be used as the
게이트 전극(420)은 기판(410) 상에 패턴되어 형성되며, 게이트 라인(GL)으로부터 연장된 부분일 수도 있고, 게이트 라인(GL)의 일부일 수도 있으며, 본 실시 예에서 게이트 전극(420)은 단일막으로 형성된 것으로 예시되어 있으나, 물리적 성질이 다른 적어도 두 개 이상의 도전막을 포함하는 다층 구조로 형성될 수도 있다.The
게이트 전극(420)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금과 같은 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)이나 은 합금과 같은 은 계열의 금속, 구리(Cu)나 구리 합금과 같은 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금과 같은 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 네오듐(Nd) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
본 실시 예에 있어서, 게이트 전극(420)은 반도체층(450)을 패턴 형성하기 위한 배면 노광 공정 시에 마스크로서 이용되며, 액티브층(440)의 게이트 전극(420)과 중첩되는 영역은 노광 공정 시에 광에 노출되지 않고, 액티브층(440)의 게이트 전극(420)과 중첩되지 않는 영역은 노광 공정 시에 광에 노출되어 도체화된다.In the present embodiment, the
도 5a에서와 같이, 게이트 전극(420)을 형성하는 과정에서 형성되는 제1 더미 금속막(DM1)이 게이트 전극(420)과 동일한 층에 게이트 전극(420)과 이격되어 형성될 수 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 더미 금속막(DM1)은 생략될 수 있다. As shown in FIG. 5A , the first dummy metal layer DM1 formed in the process of forming the
제1 더미 금속막(DM1)은 표시패널의 구동에 필요한 신호라인 등으로 이용될 수 있다. 다만, 도 5a에서는 제1 더미 금속막(DM1)이 제2 도체화부(445)와 접속되어 있는 것으로 예시되어 있으나, 제1 더미 금속막(DM1)이 신호라인으로 이용되는 경우에는 제2 도체화부(445)와 접속되지 않을 수 있다.The first dummy metal layer DM1 may be used as a signal line required for driving the display panel. However, in FIG. 5A , the first dummy metal layer DM1 is exemplified as being connected to the second
제1 절연막(430, '게이트 절연막')은 기판(410) 상에 전체적으로 형성되어 게이트 전극(420)을 덮으며, 게이트 전극(420)과 액티브층(440) 사이에 배치되어, 게이트 전극(420)과 액티브층(440)을 절연시킨다.The first insulating layer 430 ( 'gate insulating layer') is formed entirely on the
제1 절연막(430)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 금속계 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 게이트 절연막(430)을 구성하는 물질이 본 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 다른 절연성 물질을 포함할 수도 있다. The first insulating
본 실시 예에서 제1 절연막(430)은 단일층으로 형성된 것으로 예시되어 있으나, 물리적 성질이 다른 적어도 두 개 이상의 절연층을 포함하는 다층 구조로 형성될 수도 있다.Although the first insulating
도 5a에 도시된 바와 같이 제1 절연막(430)의 제1 더미 금속막(DM1)에 중첩되는 영역에 더미 홀(DH)이 형성되어 제1 더미 금속막(DM1)을 노출시키고, 더미 홀(DH)까지 제2 도체화부(445)가 연장되어 제1 더미 금속막(DM1)과 접속될 수 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이 더미 홀(DH)은 형성되지 않을 수도 있다.As shown in FIG. 5A , a dummy hole DH is formed in a region overlapping the first dummy metal layer DM1 of the first insulating
액티브층(440)은 게이트 절연막(430) 상에 형성되며, 게이트 전극(420)과 중첩되는 영역인 채널부(441), 게이트 전극(420)과 중첩하지 않는 도체화부(443, 445)를 포함하며, 채널부(441)를 사이에 두고 채널부(441)의 일측에 제1 도체화부(443)가 형성되고, 채널부(441)의 타측에 제2 도체화부(445)가 형성된다.The
따라서, 채널부(441), 제1 도체화부(443) 및 제2 도체화부(445)는 동일한 층에 형성된다.Accordingly, the
액티브층(440)으로는 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)이 이용될 수 있으며, 이에 따라, 액티브층(440) 상에 형성되는 반도체층(450)을 패터닝하기 위한 광이 액티브층(440)을 투과할 수 있다.As the
또한, 액티브층(440)은 반도체층(450)을 형성하는 데에 사용되는 식각액에 의해 식각되지 않아야 하므로, 반도체층(450)을 형성하는 데에 사용되는 식각액에 의해 시각되지 않는 물질로 형성되어야 한다. 즉, 액티브층(440)을 형성하는 물질과 반도체층(450)을 형성하는 물질의 식각선택비는 달라야 한다.In addition, since the
예를 들어, 반도체층(450)을 형성하는 데에 사용되는 식각액으로 아세트산 혹은 구연산이 사용되는 경우, 액티브층(440)은 ITO로 형성될 수 있으나, 액티브층의 물질, 반도체층의 물질 및 식각액의 종류은 특성에 따라 적절하게 선택될 수 있다.For example, when acetic acid or citric acid is used as the etchant used to form the
도체화부(443, 445) 중 일부는 소스(source) 영역이 되고, 다른 일부는 드레인(drain) 영역이 되며, 본 실시 예에서는 제1 도체화부(443)가 소스 영역이고, 제2 도체화부(445)가 드레인 영역인 것으로 예시된다. A part of the
다만, 이러한 구별은 설명의 편의를 위한 것으로, 소스 영역과 드레인 영역은 서로 바뀔 수도 있다. 전압에 따라, 제1 도체화부(443)가 드레인 영역이 될 수도 있고 제2 도체화부(445)가 소스 영역이 될 수도 있다. 또한, 제1 도체화부(443)가 소스 전극이 될 수도 있고 드레인 전극이 될 수도 있으며, 제2 도체하부(445)가 드레인 전극이 될 수도 있고 소스 전극이 될 수도 있다.However, this distinction is for convenience of description, and the source region and the drain region may be interchanged. Depending on the voltage, the first
도 5a에 도시된 바와 같이 제2 도체화부(445)는 제1 더미 금속막(DM1)까지 연장되어, 더미 홀(DH)을 통해 제1 더미 금속막(DM1)에 접속될 수 있다.As shown in FIG. 5A , the
이와 같이 패터닝된 게이트 전극(420)을 마스크로 사용하여 액티브층(440)의 채널부(441) 이외의 영역을 도체화하는 셀프 얼라인(Self-Align) 구조에서는, 게이트 전극(420)이 액티브층(440)의 일부 영역을 도체화하기 위한 마스크로 사용된다.In the self-aligning structure in which the region other than the
따라서, 채널부(441)는 게이트 전극(420)에 대응되도록 패터닝되며, 액티브층(440) 중 게이트 전극(420)과 중첩되는 영역이 채널부(441)가 되기 때문에, 게이트 전극(420) 상에는 채널부(441)만 형성된다.Accordingly, the
그리고, 게이트 전극(420)은 소스/드레인 영역(443, 445)과 중첩되지 않기 때문에, 게이트 전극(420)과 소스/드레인 영역(443, 445) 사이에서의 기생 캐패시터의 발생이 억제되며, 이에 따라, 기생 캐패시터에 의해 픽셀 충전 특성의 차이가 야기되는 것을 방지할 수 있고, 휘도 불균일 불량 및 화질 저하 문제를 해소할 수 있다.In addition, since the
반도체층(450)은 액티브층(440) 상에 채널부(441)와 중첩되도록 형성되며, 산화물 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체층(450)은 IGZO(InGaZnO)계, IGZO(InGaZnO)계, IGZTO (InGaZnSnO)계, GZTO(GaZnSnO)계, GZO(GaZnO)계 등과 같은 산화물 반도체 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 당업계에 알려진 다른 산화물 반도체 물질을 포함할 수도 있다.The
도 5a에 도시된 바와 같은 본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 게이트 전극(420)을 마스크로 한 노광 공정을 통해 반도체층(450)이 형성되기 때문에, 제1 더미 금속막(DM1)이 형성되어 있는 경우, 제1 더미 금속막(DM1) 역시 마스크의 역할을 한다. 따라서, 반도체층(450)을 형성하기 위해 도포된 물질층('반도체층 형성 물질층’)의 제1 더미 금속막(DM1)과 중첩되는 영역 역시 그대로 남게 되어, 반도체층(450)과 동일한 층에 제1 더미 금속막(DM1)과 중첩되는 더미 반도체층(DS)이 형성된다.According to an embodiment of the present specification as shown in FIG. 5A , since the
물론, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 더미 금속막(DM1)이 형성되어 있지 않은 경우에는 더미 반도체층(DS) 역시 형성되지 않는다.Of course, as shown in FIG. 6 , when the first dummy metal layer DM1 is not formed, the dummy semiconductor layer DS is also not formed.
제2 절연막(460)은 기판(410) 상에 전체적으로 형성되어 액티브층(440)의 노출된 영역 및 반도체층(450)을 덮으며, 절연물로 이루어져 박막 트랜지스터(TR)을 보호하며, 박막 트랜지스터(TR)의 상부를 평탄하게 한다.The second
제2 절연막(460)은 무기물, 유기물, 혹은 유기물층과 무기물층의 적층체로 이루어질 수도 있으며, 단일층으로 형성될 수 있으나, 본 실시 예에서와 같이 2층으로 형성되거나 그 이상으로 형성될 수도 있다. The second
제2 절연막(460)이 단일층으로 형성되는 경우, 보호막 및 평탄화막의 역할을 하며, 본 실시 예에서와 같이 제2 절연막(460)이 제1층을 이루는 제1 서브 절연막(461), 제1 서브 절연막(461) 상에 위치하여 제2층을 이루는 제2 서브 절연막(463)으로 이루어지는 경우, 제1 서브 절연막(461)은 보호막이고, 제2 서브 절연막(463)은 평탄화막일 수 있다.When the second insulating
제1 전극(470)은 제2 절연막(460) 상에 형성되며, 공통 전압이 인가되는 공통 전극 혹은 데이터 전압이 인가되는 화소 전극으로 이용될 수 있으며, 본 실시 에에서는 공통 전극으로 이용되는 것으로 예시된다.The
도 5a에서와 같이, 제1 전극(470)을 형성하는 과정에서 형성되는 제2 더미 금속막(DM2)이 제1 전극(470)과 동일한 층에 제1 전극(140)과 소정 거리 이격되어 형성될 수 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이 제2 더미 금속막(DM2)는 생략될 수 있다. As shown in FIG. 5A , the second dummy metal layer DM2 formed in the process of forming the
제2 전극(480)은 도 5a에 도시된 바와 같이 제2 더미 금속막(DM2) 상에 형성될 수 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 전극(470)과 동일한 층에 형성될 수도 있다. 제2 전극(480)은 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인으로 이용될 수 있으며, 제1 전극(470)과는 소정 거리 이격되어 형성된다.The
제2 더미 금속막(DM2)이 형성되는 경우, 제2 더미 금속막(DM2)은 데이터 라인으로 이용될 수 있고, 제2 전극(480)은 생략될 수 있다. 제2 전극(480)은 저저항 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 제2 더미 금속막(DM2)과 제2 전극(480)은 하나의 마스크 공정에서 형성될 수 있다.When the second dummy metal layer DM2 is formed, the second dummy metal layer DM2 may be used as a data line, and the
제3 절연막(490)은 제2 절연막(460) 상에 전체적으로 형성되어, 제1 전극(470) 및 제2 전극(480)을 덮으며, 무기물, 유기물, 혹은 유기물층과 무기물층의 적층체로 이루어질 수 있으며, 보호막으로서 이용될 수 있다.The third
제3 전극(500)은 제3 절연막(490) 상에 형성되며, 공통 전압이 인가되는 공통 전극 혹은 데이터 전압이 인가되는 화소 전극으로 이용될 수 있으며, 본 실시 예에서는 화소 전극으로 이용되는 것으로 예시된다.The
그리고, 제1 도체화부(443)와 연결되는 제1 컨택홀(CH1)이 제2 절연막(460)과 제3 절연막(470)을 관통하여 형성되고, 제2 전극(480)과 연결되는 제2 컨택홀(CH2)이 제3 절연막(490)을 관통하여 형성되고, 제2 도체화부(445)와 연결되는 제3 컨택홀(CH3)이 제2 절연막(460)과 제3 절연막(470)을 관통하여 형성된다.In addition, a first contact hole CH1 connected to the first
제2 전극(480)으로 공급되는 데이터 전압을 제3 전극(500)으로 인가하기 위하여, 제2 전극(480)과 제1 도체화부(443)를 연결하는 제1 연결 전극(BR1)이 제1 및 제2 컨택홀(CH1, CH2)을 따라 형성되고, 제3 전극(500)과 제2 도체화부(445)를 연결하는 제2 연결 전극(BR2)이 제3 컨택홀(CH3)을 따라 형성된다.In order to apply the data voltage supplied to the
도 5a에 도시된 바와 같이 제3 컨택홀(CH3)이 제2 및 제3 절연막(470)을 관통하여 더미 반도체층(DS)에 접속될 수 있고, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 컨택홀(CH3)은 제2 도체화부(445)에 직접 접속될 수도 있다.As shown in FIG. 5A , the third contact hole CH3 may pass through the second and third insulating
이상에서 살펴본 바에 따르면, 게이트 전극(420)을 마스크로 한 노광 공정을 통해 채널부(441)와 제1 및 제2 도체화부(443, 445)가 형성되기 때문에, 게이트 전극(420)과 제1 및 제2 도체부(443, 445)는 중첩하지 않는다. 따라서, 게이트 전극(420)과 제1 도체화부(443) 사이 및 게이트 전극(420)과 제2 도체화부(445) 사이에서 기생 캐패시터가 발생하지 않으며, 기생 캐패시터에 의한 픽셀 충전 특성이 달라지는 것을 방지하여 휘도 불균일 불량 및 화질 저하 문제를 해소할 수 있다.As described above, since the
이러한 게이트 전극(420)과 제1 및 제2 도체부(443, 445) 사이의 비중첩 구조는 상기에서 예시된 액정표시패널에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 유기발광 표시패널에도 동일하게 적용될 수 있다.The non-overlapping structure between the
따라서, 게이트 전극(420)과 제1 및 제2 도체부(443, 445) 사이의 비중첩 구조는 도 2에 도시된 액정표시패널의 화소에 구비되는 박막 트랜지스터(TFT)에 적용될 수 있고, 도 3에 도시된 유기발광 표시패널의 화소에 구비되는 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 구동 트랜지스터(Tdr), 센싱 트랜지스터(Tsw2)에 적용될 수 있다.Accordingly, the non-overlapping structure between the
물론, 액정표시패널의 화소 구조 및 유기발광 표시패널의 화소 구조가 도 2 및 3에 한정되는 것은 아니며, 게이트 전극(420)과 제1 및 제2 도체부(443, 445) 사이의 비중첩 구조를 갖는 트랜지스터가 더 표시패널에 구비될 수 있다.Of course, the pixel structure of the liquid crystal display panel and the pixel structure of the organic light emitting display panel are not limited to FIGS. 2 and 3 , and the non-overlapping structure between the
이상에서는 박막 트랜지스터(TR)가 바텀 게이트(Bottom Gate) 구조로 형성되는 것을 예로 들어 설명되었으나, 본 명세서의 게이트 전극(420)과 제1 및 제2 도체부(443, 445) 사이의 비중첩 구조는 박막 트랜지스터(TR)는 탑 게이트(Top Gate) 구조의 박막 트랜지스터(TR)에도 동일하게 적용될 수 있다.In the above description, the thin film transistor TR is formed in a bottom gate structure as an example, but the non-overlapping structure between the
이상에서는 도 1 내지 6을 참조하여 본 명세서의 실시 예에 따른 표시장치에 포함되는 표시패널의 구조가 설명되었다. 이하에서는 본 명세서의 일 실시 예에 표시패널을 제조하는 방법이 도 7a 내지 7l를 참조하여 설명된다.The structure of the display panel included in the display device according to the embodiment of the present specification has been described above with reference to FIGS. 1 to 6 . Hereinafter, a method of manufacturing a display panel according to an exemplary embodiment of the present specification will be described with reference to FIGS. 7A to 7L .
이하에서 설명되는 표시패널 제조방법은 도 4 및 도 5에 도시된 액정표시패널을 제조하는 하는 경우에 적용되는 것을 예로 들어 설명되나, 상기에서 설명된 게이트 전극(420)과 제1 및 제2 도체부(443, 445) 사이의 비중첩 구조는 도 2에서의 화소와 다른 구조를 갖는 화소에도 적용될 수 있고, 유기발광 표시패널을 제조하는 경우에도 적용될 수 있다. The display panel manufacturing method described below is described by taking as an example that applied to the case of manufacturing the liquid crystal display panel shown in FIGS. 4 and 5 , but the
또한, 이하에서 설명되는 표시패널 제조방법은 바텀 게이트(Bottom Gate) 구조의 박막 트랜지스터(TR)를 포함하는 표시 패널을 제조하는 데에 적용되는 것을 예로 들어 설명되나, 본 명세서의 게이트 전극(420)과 제1 및 제2 도체부(443, 445) 사이의 비중첩 구조는 탑 게이트(Top Gate) 구조의 박막 트랜지스터(TR)를 포함하는 표시 패널을 제조하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.In addition, the method for manufacturing a display panel described below is described by taking as an example that it is applied to manufacturing a display panel including a thin film transistor TR having a bottom gate structure, but the
도 7a 내지 7l은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 표시패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면들이며, 각 도면에서 (a)는 단면도이고, (b)는 단면도에 상응하는 평면도이며, 설명의 편의를 위해 평면도에서는 일부의 구성은 표시되지 않을 수 있으며, 단면도에 대한 평면도가 생략될 수도 있고, Ⅰ-Ⅰ' 영역을 중심으로 설명하되, 필요한 경우 Ⅱ-Ⅱ' 영역에 대해 기술한다.7A to 7L are views for explaining a method of manufacturing a display panel according to an embodiment of the present specification, wherein (a) is a cross-sectional view, (b) is a plan view corresponding to the cross-sectional view, and for convenience of explanation For this purpose, some components may not be shown in the plan view, the plan view for the cross-sectional view may be omitted, and the description will be focused on the I-I' region, but, if necessary, the II-II' area will be described.
이하에서는 7a 내지 7l을 참조하여 본 명세서의 일 실시 예에 따른 표시패널을 제조하는 방법에 대해서 설명하되, 본 명세서의 다른 실시 예에 따른 표시패널을 제조하는 방법이 부연 설명될 수 있다.Hereinafter, a method of manufacturing a display panel according to an embodiment of the present specification will be described with reference to 7a to 7l, but a method of manufacturing a display panel according to another embodiment of the present specification may be described in more detail.
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 기판(410) 상에 게이트 전극(420)이 패턴 형성된다. 이때, 게이트 전극(420)과 동일한 층에 게이트 전극(420)과 소정 거리 이격되어 제1 더미 금속막(DM1)이 형성될 수 있으며, 실시 예에 따라 제1 더미 금속막(DM1)은 형성되지 않을 수도 있다.First, as shown in FIG. 7A , a
이후, 도 7b에 도시된 바와 같이, 기판(410) 상에 제1 절연막(430)이 게이트 전극(420) 및 제1 더미 금속막(DM1)을 덮도록 형성되되, 제1 더미 금속막(DM1)과 중첩되는 영역의 일부에는 더미 홀(DH)이 형성되어, 제1 더미 금속막(DM1)의 일부가 노출된다. Thereafter, as shown in FIG. 7B , a first insulating
도 7a에서의 공정에서 제1 더미 금속막(DM1)이 형성되지 않는 경우에는 더미 홀(DH)이 형성되지 않지 않으며, 도 7a에서의 공정에서 제1 더미 금속막(DM1)이 형성되더라도 더미 홀(DH)은 형성되지 않을 수 있다.When the first dummy metal layer DM1 is not formed in the process of FIG. 7A , the dummy hole DH is not formed, and even though the first dummy metal layer DM1 is formed in the process of FIG. 7A , the dummy hole is not formed. (DH) may not be formed.
이후, 도 7c 내지 7h에 도시된 바와 같이, 제1 절연막(430) 상에 액티브층(440)이 형성되고, 액티브층(440) 상에 반도체층(450)이 형성된다.Thereafter, as shown in FIGS. 7C to 7H , an
구체적으로, 도 7c에 도시된 바와 같이, 액티브층(440) 및 반도체층(450)을 형성하기 위해, 제1 절연막(430) 상에 액티브 물질이 도포되어 액티브 물질층(440a)이 형성되고, 액티브 물질층(440a) 상에 반도체 물질이 도포되어 반도체 물질층(450a)이 형성된다.Specifically, as shown in FIG. 7C, in order to form the
이후 공정(도 7g)에서 반도체 물질층(450a)을 식각하여 반도체층(450)이 형성되는데, 반도체 물질층(450a)은 식각되되 액티브 물질층(440a)은 식각되지 않아야 한다. In a subsequent process ( FIG. 7G ), the
이에, 식각액(etchant)에 따라 액티브 물질 및 반도체 물질은 적절하게 선택되어야 하며, 예를 들어 식각액으로 아세트산 혹은 구연산이 사용되는 경우, 액티브 물질로는 ITO가 이용될 수 있고, 반도체 물질로는 IGZO가 이용될 수 있으나, 식각액의 종류, 액티브 물질의 종류 및 반도체 물질의 종류가 본 명세서의 실시 예에 한정되는 것은 아니다.Accordingly, the active material and the semiconductor material must be appropriately selected according to the etchant. For example, when acetic acid or citric acid is used as the etchant, ITO may be used as the active material, and IGZO may be used as the semiconductor material. However, the type of the etchant, the type of the active material, and the type of the semiconductor material are not limited to the embodiments of the present specification.
액티브 물질층(440a)과 반도체 물질층(450a)은 게이트 전극(420)을 덮도록 형성되며, 게이트 전극(420)과 중첩하는 영역과 게이트 전극(420)과 중첩하지 않는 영역을 포함한다.The
도 7c에서 액티브 물질층(440a)이 더미 홀(DH)까지 연장되어 제1 더미 금속막(DM1)과 연결되고, 반도체 물질층(450a) 역시 더미 홀(DH)까지 연장되어 액티브 물질층(440a)을 통해 제1 더미 금속막(DM1)에 연결된다.In FIG. 7C , the
하지만, 제1 더미 금속막(DM1)이 형성되어 있더라도, 액티브 물질층(440a) 및 반도체 물질층(450a)은 제1 더미 금속막(DM1)까지 연장되지 않을 수 있다. 즉, 액티브 물질층(440a) 및 반도체 물질층(450a)은 제1 더미 금속막(DM1)과 연결되지 않을 수도 있다.However, even when the first dummy metal layer DM1 is formed, the
이후, 도 7d에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(PR)가 반도체 물질층(450a) 상에 형성되며, 반도체층(450)과 함께 더미 반도체층(DS)을 형성하기 위한 마스크로 이용될 수 있으며, 반도체층(450)만을 형성하기 위한 마스크로 이용될 수도 있다.Thereafter, as shown in FIG. 7D , a photoresist PR is formed on the
이후, 도 7e 및 7f에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(420)을 마스크로 한 노광 공정에 의해, 액티브 물질층(440a)의 게이트 전극(420)과 중첩하는 영역은 채널부(441)가 되고, 액티브 물질층(440a)의 게이트 전극(420)과 중첩하지 않는 영역은 도체화되어 도체화부(443, 445)가 된다. 채널부(441)는 광에 노출되지 않았기 때문에 실질적으로 액티브 물질층(44a)과 동일한 특성을 갖는다.Thereafter, as shown in FIGS. 7E and 7F , a region overlapping the
이후, 도 7g에 도시된 바와 같이, 마스크 공정을 통해 패턴된 포토레지스트(PR1, PR2)이 형성되고, 포토레지스트(PR1, PR2)를 마스크로 한 식각 공정에 의해, 포토레지스트(PR1, PR2)와 중첩하지 않는 영역은 부식되고, 포토레지스트(PR1, PR2)와 중첩하지 않는 영역은 부식되지 않기 때문에, 반도체 물질층(450a)의 포토레지스트(PR1, PR2)의 하부에 위치하는 영역이 남게 되고, 이 남은 영역이 반도체층(450)과 더미 반도체층(DS)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 7G , patterned photoresists PR1 and PR2 are formed through a mask process, and the photoresists PR1 and PR2 are etched by an etching process using the photoresists PR1 and PR2 as a mask. Areas that do not overlap with the photoresists PR1 and PR2 are not corroded, and regions located under the photoresists PR1 and PR2 of the
반도체층(450)만이 형성되는 경우 제1 포토레지스트(PR1)만이 형성되고, 반도체층(450)과 더미 반도체층(DS)이 형성되는 경우, 제1 및 제2 포토레지스트(PR1, PR2)가 형성된다.When only the
이후 공정에서 형성되는 액티브층(440)의 채널부(441) 및 반도체층(450)이 게이트 전극(420)과 정렬되도록, 제1 포토레지스트(PR1)는 게이트 전극(420)과만 중첩되도록 형성되고, 제2 포토레지스트(PR2)는 더미 반도체층(DS)이 제1 더미 금속막(DM1)과 정렬되도록, 제1 더미 금속막(DM1)과만 중첩되도록 형성될 수 있다.The first photoresist PR1 is formed to overlap only the
반도체층(450)과 더미 반도체층(DS)이 형성된 후, 포토레지스트(PR1, PR2)가 제거되어, 도 7h에 도시된 바와 같은 표시패널이 형성된다.After the
이후, 도 7i에 도시된 바와 같이, 액티브층(440)의 노출된 영역과 반도체층(450)을 덮도록 제2 절연막(460)이 기판(410) 상에 형성되고, 더미 반도체층(DS)이 형성되어 있는 경우, 제2 절연막(460)은 더미 반도체층(DS)도 덮도록 형성된다.Thereafter, as shown in FIG. 7I , a second insulating
제2 절연막(460)은 무기물, 유기물, 혹은 유기물층과 무기물층의 적층체로 이루어질 수도 있으며, 단일층으로 형성될 수 있으나, 본 실시 예에서는 제2 절연막(460)이 제1 서브 절연막(461) 및 제2 서브 절연막(463)의 2층 구조로 형성된 것이 예시된다.The second
제2 절연막(460)에는 제1 콘택홀(CH1) 및 제3 콘택홀(CH3)이 형성되는데, 제1 콘택홀(CH1)은 제1 도체화부(443)와 중첩되는 영역에 형성되고, 제3 콘택홀(CH3)은 제2 도체화부(445)와 중첩되는 영역에 형성된다. 본 실시 예에서와 같이 더미 반도체층(DS)이 형성된 경우, 제3 콘택홀(CH3)은 더미 반도체층(DS)과 중첩되는 영역에 형성된다.A first contact hole CH1 and a third contact hole CH3 are formed in the second insulating
제1 및 제3 컨택홀(CH1, CH3)을 형성하기 위해 마스크 공정이 실시되며, 제1 및 제3 콘택홀(CH1, CH3)은 도 7i에서 이루어지는 마스크 공정 조건에 따라 형성되는 깊이가 다를 수 있다.A mask process is performed to form the first and third contact holes CH1 and CH3, and the first and third contact holes CH1 and CH3 may have different depths formed according to the mask process conditions of FIG. 7I . have.
본 실시 예에서는 제1 컨택홀(CH1)이 제1 서브 절연막(461)을 관통하되, 제2 서브 절연막(463)에는 형성되지 않고, 제3 컨택홀(CH3)은 제1 서브 절연막(461)을 관통하여 제2 서브 절연막(463)의 일부가지 형성되는 것이 예시되어 있으나, 도 7i에서의 마스크 공정 후의 제1 및 제3 컨택홀(CH1, CH3)의 형성된 구조가 본 실시 예에 한정되는 것은 아니다.In this embodiment, the first contact hole CH1 passes through the first
이후, 화소 영역(Ⅱ-Ⅱ')에 도 5b의 제1 전극(770)이 제2 절연막(460) 상에 형성되고, 이와 함께 트랜지스터 영역(Ⅰ-Ⅰ')에 제1 전극(470)과 이격되는 제2 전극(480)이 형성된다(7j). 본 실시 예에서는 제1 전극(470)과 동일 층에 형성되는 제2 더미 금속막(DM2) 상에 제2 전극(480)이 형성되는 것이 예시되나, 제2 더미 금속막(DM2)이 형성되지 않은 상태에서, 제2 전극(480)이 제1 전극(470)과 동일한 층에 형성될 수도 있다.Thereafter, the first electrode 770 of FIG. 5B is formed on the second insulating
이후, 도 7k에 도시된 바와 같이, 제3 절연막(490)이 제1 및 제2 전극(470, 480)을 덮도록 제2 절연막(460) 상에 형성되며, 무기물, 유기물, 혹은 유기물층과 무기물층의 적층체로 이루어질 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 7K , a third
제3 절연막(490)을 형성하는 공정에서 제1 및 제 3 관통홀(CH1, CH3)에도 제3 절연막(490)이 형성될 수 있는데, 제1 및 제3 관통홀(CH1, CH3)에 형성되는 제3 절연막(490)은 제거된다. 제1 및 제3 관통홀(CH1, CH3)에 형성되는 제3 절연막(490)을 제거하는 과정에서, 제1 및 제3 관통홀(CH1, CH3)은 더 깊게 형성될 수 있으며, 제1 도체화부(443)이 제1 관통홀(CH1)을 통해 노출되고, 더미 반도체(DS)가 제3 관통홀(CH3)을 통해 노출된다.In the process of forming the third insulating
그리고, 제3 절연막(490)의 제2 전극(480)과 중첩하는 영역에는 제2 컨택홀(CH2)이 형성되고, 제2 전극(480)이 제2 컨택홀(CH2)을 통해 노출된다.A second contact hole CH2 is formed in a region of the third insulating
이후, 도 7l에 도시된 바와 같이, 제3 절연막(490) 상에 제3 전극(500)이 형성되고, 제2 전극(480)과 제1 도체화부(443)를 연결하는 제1 연결 전극(BR1)이 제1 및 제2 컨택홀(CH1, CH2)을 따라 형성되고, 제3 전극(500)과 제2 도체화부(445)를 연결하는 제2 연결 전극(BR2)이 제3 컨택홀(CH3)을 따라 형성된다.Thereafter, as shown in FIG. 7L , a
이상에서는 본 명세서의 게이트 전극(420)과 제1 및 제2 도체부(443, 445) 사이의 비중첩 구조가 바텀 게이트 구조의 박막 트랜지스터를 포함하는 액정표시패널을 제조하는 경우에 적용된 예가 설명되었다. 이러한 본 명세서의 게이트 전극(420)과 제1 및 제2 도체부(443, 445) 사이의 비중첩 구조는 탑 게이트 구조의 박막 트랜지스터를 구현하는 데에도 적용될 수 있으며, 탑 게이트 구조의 박막 트랜지스터는 액정표시패널 유기발광 표시패널에 적용될 수 있다.In the above, an example in which the non-overlapping structure between the
도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널에 적용되는 바텀 게이트 구조의 박막 트랜지스터의 일례를 도시한 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating an example of a thin film transistor having a bottom gate structure applied to a display panel according to an embodiment of the present specification.
도 8의 바텀 게이트 구조의 박막 트랜지스터는 기판(810), 기판(810) 상에 형성되는 반도체층(820), 액티브층(830), 제1 절연막(840), 게이트 전극(850) 및 제2 절연막(860)을 포함할 수 있다. 그리고, 반도체층(820), 액티브층(830) 및 게이트 전극(850)은 하나의 박막 트랜지스터(TR)를 구성할 수 있다. 기판(810) 상에는 버퍼층이 더 형성될 수 있다.The thin film transistor having the bottom gate structure of FIG. 8 includes a
기판(810)으로는 유리 또는 플라스틱이 이용될 수 있다. 플라스틱으로 플렉서블 특성을 갖는 투명 플라스틱, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide)가 이용될 수 있다. 폴리이미드가 기판(410)으로 사용되는 경우, 기판(810) 상에서 고온 증착 공정이 이루어짐을 고려할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성 폴리이미드가 사용될 수 있다.Glass or plastic may be used as the
반도체층(820)은 기판(810) 상에 패턴되어 형성되며, 산화물 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체층(820)은 IGZO(InGaZnO)계, IGZO(InGaZnO)계, IGZTO (InGaZnSnO)계, GZTO(GaZnSnO)계, GZO(GaZnO)계 등과 같은 산화물 반도체 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 당업계에 알려진 다른 산화물 반도체 물질을 포함할 수도 있다.The
액티브층(830)은 기판(810) 상에 반도체층(820)을 덮도록 형성되며, 반도체층(820)과 중첩되는 영역인 채널부(831), 반도체층(820)과 중첩하지 않는 도체화부(833, 835)를 포함하며, 채널부(831)를 사이에 두고 채널부(831)의 일측에 제1 도체화부(833)가 형성되고, 채널부(831)의 타측에 제2 도체화부(835)가 형성된다.The
따라서, 채널부(831), 제1 도체화부(833) 및 제2 도체화부(835)는 동일한 물질로 동일한 층에 형성되며, 제1 도체화부(833)는 채널부(831)의 일측으로부터 연장되고, 제2 도체화부(835)는 채널부(831)의 타측으로부터 연장된다.Accordingly, the
제1 및 제2 도체화부(833, 835)는 게이트 전극(850)을 마스크로 한 노광 공정에 의해 액티브 물질층이 도체화되어 형성될 수 있다.The first and second
액티브층(830)으로는 ITO계 산화물 반도체 물질이 이용될 수 있으나, 액티브층(830)의 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려진 다른 산화물 반도체 물질을 포함할 수도 있다.An ITO-based oxide semiconductor material may be used as the
도체화부(833, 835) 중 하나는 소스(source) 영역이 되고, 다른 하나는 드레인(drain) 영역이 된다.One of the
제1 절연막(840)은 액티브층(830)을 덮도록 기판(810) 상에 형성되며, 액티브층(830)을 보호하며, 게이트 절연막으로 표현될 수 있다.The first insulating
제1 절연막(840)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 제2 절연막(840)의 물질이 본 명세서의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 다른 절연성 물질을 포함할 수 있으며, 단일막 구조를 가질 수도 있고, 다층막 구조를 가질 수도 있다.The first insulating
본 실시 예에서는 게이트 전극(850)이 액티브층(830)의 상부 전체를 덮도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 액티브층(830)의 일부분 상면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(850)은 액티브층(830)의 채널부(831) 상에만 형성될 수도 있다.In the present embodiment, the
게이트 전극(850)은 제1 절연막(840) 상에 형성된다.The
게이트 전극(850)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금과 같은 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)이나 은 합금과 같은 은 계열의 금속, 구리(Cu)나 구리 합금과 같은 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금과 같은 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 네오듐(Nd) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 게이트 전극(850)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.The
게이트 전극(850)은 액티브층(830)과 적어도 일부 중첩하며, 액티브층(830)의 채널부(831)와 중첩하며, 반도체층(820)과도 중첩한다.The
따라서, 반도체층(820), 채널부(831) 및 게이트 전극(850)은 일렬로 정렬되고, 게이트 전극(850)은 제1 및 제2 도체화부(833, 835)와 중첩하지 않는다.Accordingly, the
이와 같이, 게이트 전극(850)이 제1 및 제2 도체화부(833, 835)와 중첩하지 않기 때문에, 게이트 전극(850)과 제1 및 제2 도체화부(833, 835) 사이에서의 기생 캐패시터의 발생이 억제되며, 이에 따라, 기생 캐패시터에 의해 픽셀 충전 특성의 차이가 야기되는 것을 방지할 수 있고, 휘도 불균일 불량 및 화질 저하 문제를 해소할 수 있다.As such, since the
제2 절연막(860)이 게이트 전극(860)을 덮도록 제1 절연막(840) 상에 형성되며, 층간 절연막으로 표현될 수 있다.A second insulating
제2 절연막(860)은 절연물질로 이루어지며, 유기물로 이루어질 수도 있고, 무기물로 이루어질 수도 있으며, 유기물층과 무기물층의 적층체로 이루어질 수도 있다. The second
본 실시 예에서와 같이, 제1 및 제2 도체화부(833, 835)는 게이트 전극(850)을 마스크로 한 노광 공정에 의해 도체화되어 형성되며, 액티브층(830)의 게이트 전극(850)과 중첩하지 않는 영역만 도체화된다. 따라서, 게이트 전극(850)과 제1 및 제2 도체부(833, 835)는 비중첩된다.As in the present embodiment, the first and second
본 명세서에 따른 표시패널, 그 제조 방법 및 그를 포함하는 표시장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.A display panel, a method for manufacturing the same, and a display device including the same according to the present specification may be described as follows.
본 명세서의 일 예에 따른 표시패널은 기판 상에 형성되는 박막 트랜지스터를 포함하고, 박막 트랜지스터는, 기판 상에 형성되며, 채널부, 채널부의 일측으로 연장하는 제1 도체화부 및 채널부의 타측으로 연장하는 제2 도체화부를 포함하는 액티브층; 기판 상에 상기 채널부와 중첩하도록 형성되는 반도체층, 및 기판 상에 제1 및 제2 도체화부와 비중첩하도록 형성되는 게이트 전극을 포함한다.A display panel according to an example of the present specification includes a thin film transistor formed on a substrate, and the thin film transistor is formed on the substrate, and includes a channel portion, a first conductor portion extending to one side of the channel portion, and the other side of the channel portion. an active layer including a second conductive portion; and a semiconductor layer formed on a substrate to overlap the channel portion, and a gate electrode formed to not overlap the first and second conductive portions on the substrate.
본 명세서의 일 예에 따르면, 액티브층은 게이트 전극 상에 형성되고, 반도체층은 상기 액티브층 상에 형성된다.According to an example of the present specification, the active layer is formed on the gate electrode, and the semiconductor layer is formed on the active layer.
본 명세서의 일 예에 따르면, 액티브층은 반도체층 상에 형성되고, 게이트 전극은 액티브층 상에 형성된다.According to an example of the present specification, the active layer is formed on the semiconductor layer, and the gate electrode is formed on the active layer.
본 명세서의 일 예에 따르면, 반도체층은 제1 도체화부 및 제2 도체화부와 비중첩한다.According to an example of the present specification, the semiconductor layer does not overlap the first conductive portion and the second conductive portion.
본 명세서의 일 예에 따르면, 액티브층은 반도체층을 형성하는 물질과 식각 선택비가 상이한 투명 도전성 산화물로 형성된다.According to an example of the present specification, the active layer is formed of a transparent conductive oxide having a different etch selectivity from a material forming the semiconductor layer.
본 명세서의 일 예에 따르면, 게이트 전극과 액티브층 사이에 형성되는 제1 절연막, 제1 및 제2 도체화부와, 반도체층을 덮도록 제1 절연막 상에 형성되는 제2 절연막, 제2 절연막 상에 형성되는 제1 전극, 제2 절연막 상에 제1 전극과 이격되어 형성되는 제2 전극, 제1 및 제2 전극을 덮도록 제2 절연막 상에 형성되는 제3 절연막, 및 제3 절연막 상에 형성되는 제3 전극을 포함한다.According to an example of the present specification, the first insulating film formed between the gate electrode and the active layer, the first and second conductive parts, and the second insulating film formed on the first insulating film to cover the semiconductor layer, the second insulating film on the first electrode formed on the , a second electrode formed on the second insulating film to be spaced apart from the first electrode, a third insulating film formed on the second insulating film to cover the first and second electrodes, and on the third insulating film and a third electrode formed thereon.
본 명세서의 일 예에 따르면, 제2 및 제3 절연막을 관통하여 제1 도체화부와 연결되는 제1 컨택홀, 제3 절연막을 관통하여 제2 전극을 노출시키는 제2 컨택홀, 제2 및 제3 절연막을 관통하여 제2 도체화부와 연결되는 제3 컨택홀, 제1 및 제2 컨택홀을 따라 형성되어, 제2 전극과 제1 도체화부를 연결하는 제1 연결 전극, 및 제3 컨택홀을 따라 형성되어, 제3 전극과 제2 도체화부를 연결하는 제2 연결 전극을 포함한다.According to an example of the present specification, a first contact hole passing through the second and third insulating layers to be connected to the first conductor portion, a second contact hole passing through the third insulating layer to expose the second electrode, and the second and second 3 A third contact hole connected to the second conductive part through the insulating layer, a first connection electrode formed along the first and second contact holes to connect the second electrode and the first conductive part, and a third contact hole and a second connection electrode that is formed along and connects the third electrode and the second conductor.
본 명세서의 일 예에 따르면, 제2 도체화부 상에 반도체층과 이격되어 형성되는 더미 반도체층을 더 포함하고, 제2 연결 전극은 더미 반도체층에 연결될 수 있다.According to an example of the present specification, a dummy semiconductor layer formed on the second conductor to be spaced apart from the semiconductor layer may be further included, and the second connection electrode may be connected to the dummy semiconductor layer.
본 명세서의 일 예에 따르면, 게이트 전극과 동일한 층에 게이트 전극과 이격되어 형성되는 제1 더미 금속막을 더 포함하고, 제1 절연막은 제1 더미 금속막과 중첩되는 영역에 형성되는 더미 홀을 포함하고, 제2 도체화부가 더미 홀까지 연장되어 제1 더미 금속막과 접속할 수 있다.According to an example of the present specification, a first dummy metal layer formed on the same layer as the gate electrode and spaced apart from the gate electrode is further included, and the first insulating layer includes a dummy hole formed in a region overlapping the first dummy metal layer. and the second conductive portion may extend to the dummy hole to be connected to the first dummy metal layer.
본 명세서의 일 예에 따르면, 제2 전극은 제1 전극과 동일한 층에 형성될 수 있다.According to an example of the present specification, the second electrode may be formed on the same layer as the first electrode.
본 명세서의 일 예에 따르면, 제1 전극과 동일한 층에 제1 전극과 이격되어 형성되는 제2 더미 금속막을 더 포함하고, 제2 전극은 제2 더미 금속막 상에 형성될 수 있다.According to an example of the present specification, a second dummy metal layer formed to be spaced apart from the first electrode on the same layer as the first electrode may be further included, and the second electrode may be formed on the second dummy metal layer.
본 명세서의 일 예에 따른 표시패널의 제조방법은, 기판 상에 게이트 전극을 패턴 형성하는 단계, 게이트 전극을 덮도록 기판 상에 제1 절연막을 형성하는 단계, 및 제1 절연막 상에 순차적으로 액티브층 및 반도체층을 형성하는 단계를 포함하고, 액티브층은 채널부, 채널부를 사이에 두고 대면하도록 형성되는 제1 및 제2 도체화부를 포함하고, 게이트 전극은 제1 및 제2 도체화부와 비중첩한다.A method of manufacturing a display panel according to an example of the present specification includes the steps of forming a pattern on a substrate, forming a first insulating layer on the substrate to cover the gate electrode, and sequentially active on the first insulating layer. forming a layer and a semiconductor layer, wherein the active layer includes a channel portion and first and second conductive portions formed to face each other with the channel portion interposed therebetween, and the gate electrode has a ratio of the first and second conductive portions to the first and second conductive portions. overlap
본 명세서의 일 예에 따르면, 반도체층은 제1 도체화부 및 제2 도체화부와 비중첩한다.According to an example of the present specification, the semiconductor layer does not overlap the first conductive portion and the second conductive portion.
본 명세서의 일 예에 따르면, 액티브층 및 반도체층을 형성하는 단계는, 제1 절연막 상에 액티브 물질층을 형성하는 단계, 액티브 물질층 상에 반도체 물질층을 형성하는 단계, 반도체 물질층 상에 포토레지스트를 형성하는 단계, 액티브 물질층에 게이트 전극을 마스크로 한 노광 공정을 수행하여, 채널부, 및 제1 및 제2 도체화부를 형성하는 단계, 및 포토레지스트를 패턴하여 형성되 포토레지스터 패턴을 마스크로 한 식각 공정을 통해, 반도체층을 형성하는 단계를 포함한다.According to an example of the present specification, the forming of the active layer and the semiconductor layer may include forming an active material layer on the first insulating film, forming a semiconductor material layer on the active material layer, and on the semiconductor material layer. Forming a photoresist, performing an exposure process using a gate electrode as a mask on the active material layer to form a channel portion and first and second conductive portions, and a photoresist pattern formed by patterning the photoresist and forming a semiconductor layer through an etching process using a mask.
본 명세서의 일 예에 따르면, 액티브 물질층은 반도체 물질층과 식각 선택비가 상이한 투명 도전성 산화물로 형성된다.According to an example of the present specification, the active material layer is formed of a transparent conductive oxide having a different etch selectivity from the semiconductor material layer.
본 명세서의 일 예에 따르면, 액티브층 및 반도체층을 덮도록 제1 절연막 상에 제2 절연막을 형성하는 단계, 제2 절연막 상에 이격된 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계, 제1 및 제2 전극을 덮도록 제2 절연막 상에 제3 절연막을 형성하는 단계, 및 제3 절연막 상에 제3 전극을 형성하는 단계를 포함한다.According to an example of the present specification, forming a second insulating film on the first insulating film to cover the active layer and the semiconductor layer, forming the first and second electrodes spaced apart on the second insulating film, the first and forming a third insulating film on the second insulating film to cover the second electrode, and forming a third electrode on the third insulating film.
본 명세서의 일 예에 따른 표시장치는 게이트 라인들, 데이터 라인들 및 상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들의 교차 영역에 배치되는 화소들을 포함하는 표시 패널, 게이트 라인들로 스캔 신호를 공급하는 게이트 드라이버, 및 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버를 포함하고, 표시 패널은 본 명세서의 실시 예에 따른 표시패널이다.A display device according to an example of the present specification includes a display panel including gate lines, data lines, and pixels disposed at intersections of the gate lines and the data lines, and a gate driver supplying a scan signal to the gate lines. , and a data driver supplying a data voltage to the data lines, wherein the display panel is a display panel according to an exemplary embodiment of the present specification.
상술한 본 명세서의 다양한 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 적어도 하나의 예에 포함되며, 반드시 하나의 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 본 명세서의 적어도 하나의 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 기술 사상이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 명세서의 기술 범위 또는 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in various examples of the present specification are included in at least one example of the present specification, and are not necessarily limited to only one example. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in at least one example of the present specification can be combined or modified with respect to other examples by those of ordinary skill in the art to which the technical idea of the present specification pertains. Therefore, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the technical scope or scope of the present specification.
이상에서 설명한 본 명세서는 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 명세서의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present specification described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which this specification belongs that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present specification. It will be clear to those who have the knowledge of Therefore, the scope of the present specification is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present specification.
400 : 표시패널
410 : 기판
420 : 게이트 전극
430 : 제1 절연막
440 : 액티브층
441 : 채널부
443 : 제1 도체화부
445 : 제2 도체화부
450 : 반도체층
460 : 제2 절연막
461 : 제1 서브 절연막
463 : 제2 서브 절연막
470 : 제1 전극
480 : 제2 전극
490 : 제3 절연막
500 : 제3 전극
BR1 : 제1 연결 전극
BR2 : 제2 연결 전극
CH1 : 제1 컨택홀
CH2 : 제2 컨택홀
CH3 : 제3 컨택홀
DH : 더미 홀
DM1 : 제1 더미 금속막
DM2 : 제2 더미 금속막
DS : 더미 반도체층400: display panel 410: substrate
420: gate electrode 430: first insulating film
440: active layer 441: channel part
443: first conductive portion 445: second conductive portion
450: semiconductor layer 460: second insulating film
461: first sub insulating film 463: second sub insulating film
470: first electrode 480: second electrode
490: third insulating film 500: third electrode
BR1: first connection electrode BR2: second connection electrode
CH1: first contact hole CH2: second contact hole
CH3: 3rd contact hole DH: dummy hole
DM1: first dummy metal film DM2: second dummy metal film
DS: dummy semiconductor layer
Claims (17)
상기 박막 트랜지스터는,
상기 기판 상에 형성되며, 채널부, 상기 채널부의 일측으로 연장하는 제1 도체화부 및 상기 채널부의 타측으로 연장하는 제2 도체화부를 포함하는 액티브층;
상기 기판 상에 상기 채널부와 중첩하도록 형성되는 반도체층; 및
상기 기판 상에 상기 제1 및 제2 도체화부와 비중첩하도록 형성되는 게이트 전극을 포함하는, 표시패널.A thin film transistor formed on a substrate,
The thin film transistor,
an active layer formed on the substrate and including a channel part, a first conductive part extending to one side of the channel part, and a second conductive part extending to the other side of the channel part;
a semiconductor layer formed on the substrate to overlap the channel portion; and
and a gate electrode formed on the substrate so as not to overlap the first and second conductive portions.
상기 액티브층은 상기 게이트 전극 상에 형성되고, 상기 반도체층은 상기 액티브층 상에 형성되는, 표시패널.The method of claim 1,
The active layer is formed on the gate electrode, and the semiconductor layer is formed on the active layer.
상기 액티브층은 상기 반도체층 상에 형성되고, 상기 게이트 전극은 상기 액티브층 상에 형성되는, 표시패널.The method of claim 1,
The active layer is formed on the semiconductor layer, and the gate electrode is formed on the active layer.
상기 반도체층은 상기 제1 및 제2 도체화부와 비중첩하는, 표시패널.The method of claim 1,
and the semiconductor layer does not overlap the first and second conductive portions.
상기 액티브층은 상기 반도체층을 형성하는 물질과 식각 선택비가 상이한 투명 도전성 산화물로 형성되는, 표시패널.3. The method of claim 2,
The active layer is formed of a transparent conductive oxide having a different etch selectivity from a material forming the semiconductor layer.
상기 게이트 전극과 상기 액티브층 사이에 형성되는 제1 절연막;
상기 제1 및 제2 도체화부와, 상기 반도체층을 덮도록 상기 제1 절연막 상에 형성되는 제2 절연막;
상기 제2 절연막 상에 형성되는 제1 전극;
상기 제2 절연막 상에 상기 제1 전극과 이격되어 형성되는 제2 전극;
상기 제1 및 제2 전극을 덮도록 상기 제2 절연막 상에 형성되는 제3 절연막; 및
상기 제3 절연막 상에 형성되는 제3 전극을 포함하는, 표시 패널.3. The method of claim 2,
a first insulating layer formed between the gate electrode and the active layer;
a second insulating film formed on the first insulating film so as to cover the first and second conductive parts and the semiconductor layer;
a first electrode formed on the second insulating layer;
a second electrode formed on the second insulating layer to be spaced apart from the first electrode;
a third insulating layer formed on the second insulating layer to cover the first and second electrodes; and
and a third electrode formed on the third insulating layer.
상기 제2 및 제3 절연막을 관통하여 상기 제1 도체화부와 연결되는 제1 컨택홀;
상기 제3 절연막을 관통하여 상기 제2 전극을 노출시키는 제2 컨택홀;
상기 제2 및 제3 절연막을 관통하여 상기 제2 도체화부와 연결되는 제3 컨택홀;
상기 제1 및 제2 컨택홀을 따라 형성되어, 상기 제2 전극과 상기 제1 도체화부를 연결하는 제1 연결 전극; 및
상기 제3 컨택홀을 따라 형성되어, 상기 제3 전극과 상기 제2 도체화부를 연결하는 제2 연결 전극을 포함하는, 표시패널.7. The method of claim 6,
a first contact hole passing through the second and third insulating layers and connected to the first conductive part;
a second contact hole penetrating the third insulating layer and exposing the second electrode;
a third contact hole passing through the second and third insulating layers and connected to the second conductor;
a first connection electrode formed along the first and second contact holes to connect the second electrode and the first conductor portion; and
and a second connection electrode formed along the third contact hole to connect the third electrode and the second conductor portion.
상기 제2 도체화부 상에 상기 반도체층과 이격되어 형성되는 더미 반도체층을 더 포함하고, 상기 제2 연결 전극은 상기 더미 반도체층에 연결되는, 표시패널.8. The method of claim 7,
and a dummy semiconductor layer formed on the second conductor portion to be spaced apart from the semiconductor layer, wherein the second connection electrode is connected to the dummy semiconductor layer.
상기 게이트 전극과 동일한 층에 상기 게이트 전극과 이격되어 형성되는 제1 더미 금속막을 더 포함하고,
상기 제1 절연막은 상기 제1 더미 금속막과 중첩되는 영역에 형성되는 더미 홀을 포함하고,
상기 제2 도체화부가 상기 더미 홀까지 연장되어 상기 제1 더미 금속막과 접속하는, 표시패널.8. The method of claim 7,
Further comprising a first dummy metal film formed on the same layer as the gate electrode and spaced apart from the gate electrode,
the first insulating layer includes a dummy hole formed in a region overlapping the first dummy metal layer;
and the second conductive portion extends to the dummy hole and is connected to the first dummy metal layer.
상기 제2 전극은 상기 제1 전극과 동일한 층에 형성되는, 표시패널.7. The method of claim 6,
The second electrode is formed on the same layer as the first electrode.
상기 제1 전극과 동일한 층에 상기 제1 전극과 이격되어 형성되는 제2 더미 금속막을 더 포함하고,
상기 제2 전극은 상기 제2 더미 금속막 상에 형성되는, 표시패널.7. The method of claim 6,
Further comprising a second dummy metal film formed on the same layer as the first electrode and spaced apart from the first electrode,
and the second electrode is formed on the second dummy metal layer.
상기 게이트 전극을 덮도록 상기 기판 상에 제1 절연막을 형성하는 단계; 및
상기 제1 절연막 상에 순차적으로 액티브층 및 반도체층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 액티브층은 채널부, 상기 채널부를 사이에 두고 대면하도록 형성되는 제1 및 제2 도체화부를 포함하고,
상기 게이트 전극은 상기 제1 및 제2 도체화부와 비중첩하는, 표시패널의 제조방법.patterning a gate electrode on a substrate;
forming a first insulating layer on the substrate to cover the gate electrode; and
sequentially forming an active layer and a semiconductor layer on the first insulating film;
The active layer includes a channel portion, and first and second conductive portions formed to face each other with the channel portion interposed therebetween,
The method of claim 1, wherein the gate electrode does not overlap the first and second conductive parts.
상기 반도체층은 상기 제1 및 제2 도체화부와 비중첩하는, 표시패널의 제조방법.13. The method of claim 12,
The method of claim 1, wherein the semiconductor layer does not overlap the first and second conductive parts.
상기 제1 절연막 상에 액티브 물질층을 형성하는 단계;
상기 액티브 물질층 상에 반도체 물질층을 형성하는 단계;
상기 반도체 물질층 상에 포토레지스트를 형성하는 단계;
상기 액티브 물질층에 상기 게이트 전극을 마스크로 한 노광 공정을 수행하여, 상기 채널부, 및 상기 제1 및 제2 도체화부를 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트를 패턴하여 형성되 포토레지스터 패턴을 마스크로 한 식각 공정을 통해, 상기 반도체층을 형성하는 단계를 포함하는, 표시패널의 제조방법.The method of claim 12, wherein the forming of the active layer and the semiconductor layer comprises:
forming an active material layer on the first insulating layer;
forming a semiconductor material layer on the active material layer;
forming a photoresist on the semiconductor material layer;
forming the channel portion and the first and second conductive portions by performing an exposure process on the active material layer using the gate electrode as a mask; and
and forming the semiconductor layer through an etching process formed by patterning the photoresist and using the photoresist pattern as a mask.
상기 액티브 물질층은 상기 반도체 물질층과 식각 선택비가 상이한 투명 도전성 산화물로 형성되는, 표시패널의 제조방법.15. The method of claim 14,
The method of claim 1, wherein the active material layer is formed of a transparent conductive oxide having a different etch selectivity from that of the semiconductor material layer.
상기 액티브층 및 상기 반도체층을 덮도록 상기 제1 절연막 상에 제2 절연막을 형성하는 단계;
상기 제2 절연막 상에 이격된 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 및 제2 전극을 덮도록 상기 제2 절연막 상에 제3 절연막을 형성하는 단계; 및
상기 제3 절연막 상에 제3 전극을 형성하는 단계를 포함하는, 표시패널의 제조방법.13. The method of claim 12,
forming a second insulating layer on the first insulating layer to cover the active layer and the semiconductor layer;
forming first and second electrodes spaced apart from each other on the second insulating layer;
forming a third insulating layer on the second insulating layer to cover the first and second electrodes; and
and forming a third electrode on the third insulating layer.
상기 게이트 라인들로 스캔 신호를 공급하는 게이트 드라이버; 및
상기 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버를 포함하고,
상기 표시 패널은,
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 표시패널인, 표시장치.a display panel including gate lines, data lines, and pixels disposed at intersections of the gate lines and the data lines;
a gate driver supplying a scan signal to the gate lines; and
a data driver supplying a data voltage to the data lines;
The display panel is
The display panel of any one of claims 1 to 11, the display device.
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