[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102023937B1 - 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법 - Google Patents

박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102023937B1
KR102023937B1 KR1020120151125A KR20120151125A KR102023937B1 KR 102023937 B1 KR102023937 B1 KR 102023937B1 KR 1020120151125 A KR1020120151125 A KR 1020120151125A KR 20120151125 A KR20120151125 A KR 20120151125A KR 102023937 B1 KR102023937 B1 KR 102023937B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
pixel electrode
electrode
common line
forming
Prior art date
Application number
KR1020120151125A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140081409A (ko
Inventor
최영석
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120151125A priority Critical patent/KR102023937B1/ko
Priority to US13/938,642 priority patent/US9012271B2/en
Priority to CN201310346826.9A priority patent/CN103887239B/zh
Publication of KR20140081409A publication Critical patent/KR20140081409A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102023937B1 publication Critical patent/KR102023937B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1248—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or shape of the interlayer dielectric specially adapted to the circuit arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1296—Multistep manufacturing methods adapted to increase the uniformity of device parameters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136222—Colour filters incorporated in the active matrix substrate

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

본원의 일 실시예는 박막트랜지스터 어레이 기판을 제조하는 방법에 있어서, 게이트절연층 상에 공통라인을 형성하는 단계; 상기 게이트절연층 상에, 상기 공통라인의 적어도 일부를 노출하도록 상기 공통라인을 덮는 적어도 하나의 보호층을 형성하는 단계; 상기 게이트절연층 상의 전면에, 상기 적어도 하나의 보호층을 덮는 제 1 화소전극층을 형성하는 단계; 상기 제 1 화소전극층 상의 전면에, 컬러필터를 덮는 제 2 화소전극층 및 열경화성 절연물질을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 열경화성 절연물질 상에 상기 각 화소영역의 외곽과 대응한 개구부를 포함하는 마스크를 형성한 상태에서, 상기 열경화성 절연물질에 대한 식각을 실시하여, 상기 재료층을 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 열경화성 절연물질 상에 상기 마스크를 유지한 상태에서, 상기 제 1 및 제 2 화소전극층을 패터닝하여, 각 화소영역에 대응한 화소전극을 형성하는 단계; 및 상기 마스크를 제거한 후, 상기 패터닝된 재료층을 열처리하여, 상기 화소전극의 측면을 덮도록 상기 보호층의 적어도 일부에 접하는 층간절연층을 형성하는 단계를 포함하는 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.

Description

박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법{THIN FILM TRANSISTOR ARRAY SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본원은 신뢰도를 향상시킬 수 있는 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라, 전기적 정보신호를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있다. 이에, 여러가지 다양한 평판표시장치(Flat Display Device)에 대해 박형화, 경량화 및 저소비전력화 등의 성능을 개발시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
이 같은 평판표시장치의 대표적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro Luminescence Display device: ELD), 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display device: EWD) 및 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다. 이와 같은 평판표시장치들은 공통적으로, 영상을 구현하기 위한 평판표시패널을 필수적으로 포함한다. 평판표시패널은 고유의 발광물질 또는 편광물질을 사이에 둔 한 쌍의 기판이 대면합착된 구조이다.
일반적으로 능동 매트릭스 구동 방식(Active Matrix Driving Mode)의 평판표시장치는 복수의 화소영역 각각을 독립적으로 구동시키기 위한 박막트랜지스터 어레이 기판을 포함한다.
박막트랜지스터 어레이 기판은 복수의 화소영역에 대응하여 선택적으로 턴온-턴오프되는 복수의 스위치소자, 복수의 화소영역에 대응하여 형성되고 복수의 스위치소자에 연결되는 복수의 화소전극, 및 복수의 화소영역에 공통으로 대응하는 공통전극을 포함하여, 각 화소영역을 독립적으로 구동시킨다. 그리고, 화소전극과 공통전극 사이에 개재되는 층간절연층을 더 포함하여, 화소전극과 공통전극을 상호 절연시킨다.
그런데, 화소전극과 층간절연층을 형성함에 있어서, 노광마스크 과정을 줄이기 위하여, 동일한 마스크를 이용할 수 있다. 즉, 화소전극재료층과 절연재료층을 순차 적층한다. 그리고, 절연재료층 상에 각 화소영역에 대응한 개구부를 갖는 마스크를 형성한 상태에서, 절연재료층에 대한 패터닝을 실시하여, 층간절연층을 형성한다. 이어서, 층간절연층 상에 마스크를 그대로 유지한 상태에서, 화소전극재료층을 패터닝하여 화소전극을 형성한다.
여기서, 화소전극재료층의 패터닝은 화소전극재료층에 대한 습식식각으로 실시된다. 이와 같이 하면, 마스크의 개구부에 의해 화소전극재료층과 함께 습식식각에 노출되는 층간절연층의 가장자리 하부에, 식각 바이어스(etch bias)로 인한 언더컷(undercut)이 발생하게 된다.
이때의 언더컷으로 인해, 이후의 공통전극 형성 시, 공통전극과 공통라인 사이에 단선 불량이 용이하게 발생될 수 있는 문제점이 있다.
그리고, 화소전극의 상면만이 층간절연층에 의해 덮일 뿐, 화소전극의 측면은 층간절연층에 의해 덮이지 않으므로, 이후 층간절연층 상에 공통전극을 형성 시, 화소전극의 측면과 공통전극이 상호 연결되어, 쇼트불량이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
이에 따라, 박막트랜지스터 어레이 기판의 신뢰도가 저하될 수 있다.
본원은 화소전극 형성 시 화소전극과 공통전극 사이의 층간절연층에 발생된 언더컷 영역을 제거할 수 있어, 신뢰도를 향상시킬 수 있는 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본원은 박막트랜지스터 어레이 기판을 제조하는 방법에 있어서, 기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계; 상기 기판 상의 전면에, 상기 게이트전극을 덮는 게이트절연층을 형성하는 단계; 상기 게이트절연층 상에 공통라인을 형성하는 단계; 상기 게이트절연층 상에, 상기 공통라인의 적어도 일부를 노출하도록 상기 공통라인을 덮는 적어도 하나의 보호층을 형성하는 단계; 상기 게이트절연층 상의 전면에, 상기 적어도 하나의 보호층을 덮는 제 1 화소전극층을 형성하는 단계; 상기 제 1 화소전극층 상에, 각 화소영역에 대응한 컬러필터를 형성하는 단계; 상기 제 1 화소전극층 상의 전면에, 상기 컬러필터를 덮는 제 2 화소전극층 및 열경화성 절연물질을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 열경화성 절연물질 상에 상기 각 화소영역의 외곽과 대응한 개구부를 포함하는 마스크를 형성한 상태에서, 상기 열경화성 절연물질에 대한 식각을 실시하여, 상기 열경화성 절연물질을 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 열경화성 절연물질 상에 상기 마스크를 유지한 상태에서, 상기 제 1 및 제 2 화소전극층을 패터닝하여, 각 화소영역에 대응한 화소전극을 형성하는 단계; 상기 마스크를 제거한 후, 상기 패터닝된 열경화성 절연물질을 열처리하여, 상기 화소전극의 측면을 덮도록 상기 보호층의 적어도 일부에 접하는 층간절연층을 형성하는 단계; 및 상기 층간절연층 상에, 상기 공통라인의 노출된 일부와 연결되고, 상기 각 화소영역과 대응하는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.
그리고, 본원은 박막트랜지스터 어레이 기판에 있어서, 기판 상에 형성되는 게이트전극; 상기 기판 상의 전면에, 상기 게이트전극을 덮도록 형성되는 게이트절연층; 상기 게이트절연층 상에 형성되는 공통라인; 상기 게이트절연층 및 상기 공통라인의 적어도 일부를 노출하는 패턴으로, 상기 공통라인을 덮도록 형성되는 적어도 하나의 보호층; 각 화소영역과 대응하여, 상기 게이트절연층 상에 상기 보호층의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 제 1 화소전극층과, 상기 제 1 화소전극층 상에 형성되고 상기 보호층 상의 제 1 화소전극층과 적어도 일부 접하는 제 2 화소전극층을 포함하는 화소전극; 상기 각 화소영역과 대응하여, 상기 제 1 화소전극층과 상기 제 2 화소전극층 사이에 개재되어 형성되는 컬러필터; 상기 제 2 화소전극층 상에 형성되고, 상기 화소전극의 측면을 덮도록 상기 보호층의 적어도 일부에 접하는 층간절연층; 및 상기 각 화소영역과 대응하여, 상기 층간절연층 상에 형성되고, 상기 적어도 하나의 보호층을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 공통라인과 연결되는 공통전극을 포함하는 박막트랜지스터 어레이 기판을 제공한다.
본원의 일 실시예에 따르면, 화소전극과 공통전극 사이의 층간절연층은 화소전극 상의 패터닝된 열경화성 절연물질을 열처리하여 형성됨으로써, 화소전극의 측면을 덮도록 보호층의 적어도 일부와 접한다.
즉, 화소전극을 형성하기 위한 습식식각을 실시하는 동안, 패터닝된 열경화성 절연물질의 재료층 중 일부에 언더컷 영역이 발생하지만, 습식식각을 실시한 후에, 열경화성 절연물질을 열처리하면, 열경화성 절연물질이 일시적으로 유동성을 띰으로써, 언더컷 영역이 제거된 층간절연층을 형성할 수 있다.
이에, 층간절연층 상에 형성되는 공통전극이 언더컷 영역으로 인해 공통라인과 단선되는 불량을 방지할 수 있다. 그리고, 화소전극의 측면까지 층간절연층에 의해 덮임으로써, 화소전극과 공통전극 간의 쇼트불량을 방지할 수 있다.
따라서, 층간절연층이 언더컷영역을 포함하지 않도록 형성될 수 있어, 박막트랜지스터 어레이 기판의 신뢰도가 향상될 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3a 내지 도 3k는 도 4의 각 단계를 나타낸 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3i의 II부분을 확대한 단면도 및 그에 대한 SEM 이미지이다.
도 5a 및 도 5b는 도 3j의 III부분을 확대한 단면도 및 그에 대한 SEM 이미지이다.
이하, 본원의 각 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법에 대해 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판에 대해 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판(100)은 기판(110), 게이트전극(121), 액티브층(122), 소스전극(123), 드레인전극(124), 게이트절연층(131), 적어도 하나의 보호층(132, 133), 층간절연층(134), 공통라인(140), 컬러필터(150r, 150g, 150b), 화소전극(160) 및 공통전극(170)을 포함한다.
게이트전극(121)은 기판(110) 상에 형성된다. 도 1에서 상세히 도시되어 있지 않으나, 게이트전극(121)은 기판(110) 상에 일 방향으로 나열되는 게이트라인(미도시)의 일측에서 분기된 형태로 형성될 수 있다.
게이트절연층(131)은 기판(110) 상의 전면에 게이트전극(121)을 덮도록 형성된다.
액티브층(122)은 게이트절연층(131) 상에 게이트전극(121)과 적어도 일부 오버랩하도록 형성된다. 이때, 액티브층(122)은 반도체물질로 형성될 수 있다.
소스전극(123)은 액티브층(122)의 일측 상에 오버랩하도록 형성된다. 도 1에서 상세히 도시되어 있지 않으나, 소스전극(123)은 게이트절연층(131) 상에 게이트라인과 교차하는 다른 일 방향으로 나열되는 데이터라인(미도시)의 일측에서 분기된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 게이트라인과 데이터라인의 교차 배치로 인해, 복수의 화소영역이 정의된다.
드레인전극(124)은 소스전극(123)으로부터 이격되고, 액티브층(122)의 다른 일측 상에 오버랩하도록 형성된다.
여기서, 소스/드레인전극(123, 124)은 도전성 금속 물질로 형성될 수 있다.
그리고, 게이트전극(121), 액티브층(122), 소스전극(123) 및 드레인전극(124)은 각 화소영역에 대응한 박막 트랜지스터를 구성한다.
공통라인(140)은 게이트절연층(131) 상에 형성된다. 도 1에서 상세히 도시되어 있지 않으나, 공통라인(140)은 게이트라인과 평행한 방향으로 나열될 수 있다.
그리고, 노광마스크 공정을 줄이기 위하여, 공통라인(140) 형성 시, 액티브층(122) 및 소스/드레인전극(123, 124)과 동일한 마스크를 이용할 수 있다. 이 경우, 공통라인(140)은 액티브층과 동일한 재료의 제 1 공통라인층(141), 및 소스/드레인전극(123, 124)과 동일한 재료의 제 2 공통라인층(142)을 포함한 다중층 구조로 형성될 수 있다.
적어도 하나의 보호층(132, 133)은 게이트절연층(131) 상에, 드레인전극(124) 및 공통라인(140) 각각의 적어도 일부를 노출하는 패턴으로, 액티브층(122), 소스전극(123), 드레인전극(124) 및 공통라인(140) 각각을 덮도록 형성된다.
여기서, 적어도 하나의 보호층(132, 133)은 게이트절연층(131) 상에 질화규소(SiNx) 재료로 형성되는 제 1 보호층(132) 및 제 1 보호층(132) 상에 포토아크릴(Photo acryl) 재료로, 제 1 보호층(132)보다 더 두껍게 형성되는 제 2 보호층(133)을 포함할 수 있다.
그러나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본원의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 보호층은 단일층이거나, 또는 서로 다른 재료 또는 두께를 갖는 둘 이상의 다중층일 수 있다. 다만, 이하에서는, 용이한 설명을 위하여, 적어도 하나의 보호층이 제 1 및 제 2 보호층(132, 133)으로 이루어진 경우를 예로 들어 설명한다.
화소전극(160)은 각 화소영역에 대응하고, 드레인전극(124)과 연결되도록 형성된다. 이러한 화소전극(160)은 제 1 화소전극층(161)과 제 2 화소전극층(162)을 포함한다.
제 1 화소전극층(161)은 게이트절연층(131) 상에 제 2 보호층(133)의 적어도 일부를 덮도록 형성된다. 이때, 제 1 화소전극층(161)은 적어도 하나의 보호층(132, 133)으로 덮이지 않은 드레인전극(124)의 노출된 일부와 접함으로써, 드레인전극(124)과 연결된다.
그리고, 제 2 화소전극층(162)은 제 1 화소전극층(161) 상에 후술할 컬러필터(150r, 150g, 150b)를 덮도록 형성된다. 이때, 제 2 화소전극층(162)은 제 2 보호층(133) 상의 제 1 화소전극층(161)과 적어도 일부 접한다.
더불어, 제 2 화소전극층(162)은 ITO와 같은 투명도전성물질로 형성될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제 1 화소전극층(161)도 투명도전성물질로 형성될 수 있다.
컬러필터(150r, 150g, 150b)는 각 화소영역에 대응하여, 제 1 화소전극층(161)과 제 2 화소전극층(162) 사이에 개재되어 형성된다.
이때, 각 화소영역의 컬러필터(150r, 150g, 150b)는 적색광을 방출하는 영역(150r), 녹색광을 방출하는 영역(150g) 및 청색광을 방출하는 영역(150r) 중 어느 하나일 수 있다.
층간절연층(134)은 제 2 화소전극층(162) 상에 형성된다. 특히, 층간절연층(134)은 제 2 보호층(133) 상에 상호 접촉하도록 형성된 제 1 및 제 2 화소전극층(161, 162)의 측면을 덮도록, 제 2 보호층(133)의 적어도 일부에 접한다.
구체적으로, 층간절연층(134)은 1회의 열처리에 의해 일시적으로 유동성을 띠는 열경화성(thermosetting) 절연물질로 형성된다. 일 예로, 열경화성 절연물질은 네거티브 포토아크릴(negative photoacryl)일 수 있다.
즉, 층간절연층(134)은, 제 2 화소전극층(162) 상의 전면에 형성되고, 각 화소영역에 대응하도록 패터닝된 다음, 제 1 및 제 2 화소전극층(161, 162)을 패터닝한 후에, 열처리되는 열경화성 절연물질로 형성된다.
여기서, 패터닝된 열경화성 절연물질을 열처리하면, 일시적으로 유동성을 띠어, 화소전극(160) 형성 시 열경화성 절연물질의 가장자리 하부에 발생된 언더컷 영역이 제 2 보호층(133) 상으로 유동한다. 이와 같이, 열처리를 통해, 언더컷이 제거되면서도, 화소전극(160)의 측면을 덮으면서 제 2 보호층(133)의 적어도 일부 상에 접하는 층간절연층(134)이 형성된다. 즉, 층간절연층(134)은 화소전극(160) 형성 시에 발생되는 언더컷 영역을 포함하지 않는다.
이러한 층간절연층(134)을 형성하는 단계에 대해서는 이하의 제조방법에서 상세히 설명하기로 한다.
공통전극(170)은 각 화소영역과 대응하여, 층간절연층(134) 상에 형성되고, 제 1 및 제 2 보호층(132, 133)으로 덮이지 않은 공통라인(140)의 노출된 일부와 연결된다. 여기서, 공통전극(170)은 투명도전성물질로 형성될 수 있다.
이때, 층간절연층(134)은 언더컷 영역을 포함하지 않으므로, 언더컷 영역에 의한 공통전극(170)과 공통라인(120) 사이의 연결이 끊어지는 단선 불량이 방지될 수 있다.
그리고, 화소전극(160)의 상면뿐만 아니라, 화소전극(160)의 측면도 층간절연층(134)에 의해 덮이므로, 화소전극(160)과 공통전극(170)이 상호 연결되는 쇼트 불량이 방지될 수 있다.
이상과 같이, 열경화성 절연물질의 패터닝 및 열처리를 통해 형성된 층간절연층(134)을 포함함으로써, 박막트랜지스터 어레이 기판(100)의 신뢰도가 향상될 수 있다.
다음, 도 2, 도 3a 내지 도 3k, 도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법에 대해 설명한다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 3a 내지 도 3k는 도 4의 각 단계를 나타낸 공정도이다. 그리고, 도 4a 및 도 4b는 도 3i의 II부분을 확대한 단면도 및 그에 대한 SEM 이미지이며, 도 5a 및 도 5b는 도 3j의 III부분을 확대한 단면도 및 그에 대한 SEM 이미지이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법은, 기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계(S101), 기판 상의 전면에, 게이트전극을 덮는 게이트절연층을 형성하는 단계(S102), 게이트절연층 상에 액티브층, 소스/드레인전극 및 공통라인을 형성하는 단계(S103), 게이트절연층 상에, 액티브층, 소스/드레인전극 및 공통라인 각각을 덮는 적어도 하나의 보호층을 형성하는 단계(S104), 게이트절연층 상의 전면에, 보호층을 덮는 제 1 화소전극층을 형성하는 단계(S105), 제 1 화소전극층 상에, 각 화소영역에 대응한 컬러필터를 형성하는 단계(S106), 제 1 화소전극층 상의 전면에, 컬러필터를 덮는 제 2 화소전극층 및 열경화성 절연물질을 순차적으로 형성하는 단계(S107), 재료층 상에 각 화소영역의 외곽과 대응한 개구부를 포함하는 마스크를 형성한 상태에서, 열경화성 절연물질에 대한 식각을 실시하여, 열경화성 절연물질을 패터닝하는 단계(S108), 패터닝된 열경화성 절연물질 상에 마스크를 유지한 상태에서, 제 1 및 제 2 화소전극층을 패터닝하여, 각 화소영역에 대응한 화소전극을 형성하는 단계(S109), 패터닝된 열경화성 절연물질 상의 마스크를 제거한 후, 패터닝된 열경화성 절연물질을 열처리하여, 화소전극의 측면을 덮도록 보호층의 적어도 일부에 접하는 층간절연층을 형성하는 단계(S110), 및 층간절연층 상에, 적어도 하나의 보호층을 관통하는 콘택홀을 통해 공통라인과 연결되고, 각 화소영역에 대응하는 공통전극을 형성하는 단계(S111)를 포함한다.
그리고, 적어도 하나의 보호층을 형성하는 단계(S104) 이후, 제 1 화소전극층을 형성하는 단계(S105) 이전에, 적어도 하나의 보호층에 대한 식각을 실시하여, 공통라인의 적어도 일부를 노출하도록 적어도 하나의 보호층을 관통하는 콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함한다.
구체적으로, 도 3a에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상에 적층된 제 1 금속층을 패터닝하여, 각 화소영역에 대응한 게이트전극(121)을 형성한다. (S101) 그리고, 기판(110) 상의 전면에 게이트전극(121)을 덮는 게이트절연층(131)을 형성한다. (S102) 여기서, 게이트절연층은 질화규소(SiNx) 계열의 절연물질로 형성될 수 있다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상에 순차 적층되는 반도체물질과 제 2 금속층을 차등 패터닝하여, 액티브층(122), 소스전극(123), 드레인전극(124) 및 공통라인(140)을 형성한다. (S103)
여기서, 공통라인(140)은 액티브층(122), 소스전극(123) 및 드레인전극(124)과 동일한 마스크로 형성됨에 따라, 액티브층(122)과 동일한 반도체물질의 제 1 공통라인층(141), 및 소스/드레인전극(123, 124)과 동일한 제 2 금속층의 제 2 공통라인층(142)을 포함한 다중층 구조로 형성된다.
도 3c에 도시한 바와 같이, 게이트절연층(131) 상에, 드레인전극(124) 및 공통라인(140) 각각의 적어도 일부를 노출하도록, 액티브층(122), 소스전극(123), 드레인전극(124) 및 공통라인(140) 각각을 덮는 적어도 하나의 보호층(132, 133)을 형성한다. (S104)
일 예로, 적어도 하나의 보호층(132, 133)을 형성하는 단계(S104)는 게이트절연층(131) 상에 질화규소(SiNx)의 제 1 절연물질층을 형성하는 단계, 제 1 절연물질층 상에 포토아크릴(photo acryl)의 제 2 절연물질층을 형성하는 단계, 및 제 1 및 제 2 절연물질층을 패터닝하여, 액티브층(122), 소스전극(123), 드레인전극(124) 및 공통라인(140) 각각을 덮으면서, 드레인전극(124) 및 공통라인(140) 각각의 적어도 일부를 노출하는 패턴으로, 제 1 및 제 2 보호층(132, 133)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 적어도 하나의 보호층(132, 133)은 게이트절연층(131) 상에 질화규소로 형성된 제 1 보호층(132), 및 제 1 보호층(133) 상에 포토아크릴로 형성된 제 2 보호층(133)을 포함한다.
다만, 이는 단지 예시일 뿐이며, 적어도 하나의 보호층은 단일층이거나, 서로 상이한 재료 또는 두께를 갖는 둘 이상의 다중층일 수 있다. 이하에서는, 용이한 설명을 위하여, 적어도 하나의 보호층이 제 1 및 제 2 보호층(132, 133)으로 이루어진 경우를 예로 들어 설명한다.
도 3d에 도시한 바와 같이, 게이트절연층(131) 상의 전면에 적어도 하나의 보호층(132, 133)을 덮는 제 1 화소전극층(161')을 형성한다. (S105) 여기서, 제 1 화소전극층(161')은 제 1 및 제 2 보호층(132, 133)으로 덮이지 않은 드레인전극(124)의 노출된 일부와 접한다.
그리고, 제 1 화소전극층(161')은 ITO와 같은 투명도전성물질로 형성될 수 있다.
도 3e에 도시한 바와 같이, 제 1 화소전극층(161') 상에, 각 화소영역에 대응한 컬러필터(150r, 150g, 150b)를 형성한다. (S106) 여기서, 각 화소영역의 컬러필터(150r, 150g, 150b)는 적색광을 방출하는 영역(150r), 녹색광을 방출하는 영역(150g) 및 청색광을 방출하는 영역(150r) 중 어느 하나일 수 있다.
도 3f에 도시한 바와 같이, 제 1 화소전극층(161') 상의 전면에, 컬러필터(150r, 150g, 150r)를 덮는 제 2 화소전극층(162') 및 열경화성 절연물질(134')을 순차적으로 형성한다. (S107)
여기서, 열경화성 절연물질은 1회의 열처리(cure)에 의해 일시적으로 유동성을 띠는 물질이다. 일 예로, 열경화성 절연물질은 네거티브 포토아크릴(negative photoacryl)일 수 있다.
그리고, 도 3g에 도시한 바와 같이, 열경화성 절연물질(134') 상에 각 화소영역의 외곽과 대응한 개구부를 포함한 마스크(200)를 형성한 상태에서, 열경화성 절연물질(134')에 대한 식각을 실시하여, 열경화성 절연물질(134')을 패터닝한다. (S108) 여기서, 열경화성 절연물질(134')에 대한 식각은 건식식각일 수 있다.
이로써, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'')은 각 화소영역에 대응하는 패턴으로 형성된다.
이어서, 도 3h에 도시한 바와 같이, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'') 상에 마스크(200)를 그대로 유지한 상태에서, 제 1 및 제 2 화소전극층(161', 162')에 대한 식각을 실시하여, 제 1 및 제 2 화소전극층(161', 162')을 패터닝한다. (S109) 여기서, 제 1 및 제 2 화소전극층(161', 162')에 대한 식각은 습식식각일 수 있다.
이로써, 각 화소영역에 대응하고, 제 2 보호층(133) 상에서 상호 연결되도록 패터닝된 제 1 및 제 2 화소전극층(161, 162)을 포함한 화소전극(160)이 형성된다.
이후, 도 3i에 도시한 바와 같이, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'') 상의 마스크(도 3h의 200)를 제거한다.
한편, 제 1 및 제 2 화소전극층(161', 162')을 패터닝하는 단계(S109)에서, 제 1 및 제 2 화소전극층(161', 162')에 대한 습식식각의 식각 바이어스(etch bias)에 의해, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'')의 가장자리는 언더컷(undercut) 영역이 된다.
즉, 도 4a에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 화소전극층(161', 162')에 대한 습식식각을 실시한 이후, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'')의 가장자리는 언더컷 영역이 된다. 다시 말하면, 습식식각의 식각 바이어스(etch bias)에 의해, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'') 중 가장자리 일부는 화소전극(160) 상에 형성되지 않은 언더컷 영역이 되므로, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'')의 측면은 그 하부의 제 2 보호층(133)과 연속할 수 없다.
일 예로, 도 4b에 도시한 바와 같이, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'')의 언더컷 영역은 약 5000Å의 폭으로 발생될 수 있다.
이에, 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법은 화소전극(160)을 형성하는 단계(S109) 이후에, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'')을 열처리하여 층간절연층을 형성하는 단계(S110)를 포함한다.
즉, 도 3j, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'')을 열처리하면, 패터닝된 열경화성 절연물질(134'')이 일시적으로 유동성을 띠어서, 제 2 보호층(133) 상으로 흐르게 된다. 이로써, 화소전극(160)의 측면을 덮도록 제 2 보호층(133)의 적어도 일부에 접하는 층간절연층(134)이 형성된다. (S110)
이때, 층간절연층(134)에 의해 화소전극(160)의 측면까지 덮이므로, 후술할 공통전극을 형성하는 단계에서, 화소전극(160)과 공통전극이 층간절연층(134)에 의해 상호 차단된다.
그리고, 층간절연층(134)은 패터닝된 열경화성 절연물질(도 3i의 134'')과 달리, 보호층(133)과 연속하는 측면을 갖는다.
그러므로, 층간절연층(134) 상에 각 화소영역에 대응한 공통전극을 형성하는 단계(S111)에서, 공통전극(170)은 층간절연층(134)의 측면을 따라 공통라인(140)에 연결됨으로써, 공통전극(170)과 공통라인(140) 간의 단선 불량이 방지된다.
여기서, 공통전극(170)은 ITO와 같은 투명도전성물질로 형성될 수 있다.
이상과 같이, 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법은, 화소전극(160)과 공통전극(170) 사이의 층간절연층(134)을 패터닝되고 열처리된 열경화성 절연물질로 형성함으로써, 화소전극(160)과 공통전극(170) 사이의 쇼트 불량, 및 공통전극(170)과 공통라인(140) 간의 단선 불량을 미연에 방지할 수 있으므로, 박막트랜지스터 어레이 기판에 대한 신뢰도가 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 박막트랜지스터 어레이 기판 110: 기판
121: 게이트전극 122: 액티브층
123: 소스전극 124: 드레인전극
131: 게이트절연층 132, 133: 적어도 하나의 보호층
134: 층간절연층 140: 공통라인
150r, 150g, 150b: 컬러필터 160: 화소전극
161: 제 1 화소전극층 162: 제 2 화소전극층
170: 공통전극
134': 열경화성 절연물질
134'': 패터닝된 열경화성 절연물질
200: 마스크

Claims (9)

  1. 박막트랜지스터 어레이 기판을 제조하는 방법에 있어서,
    기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계;
    상기 기판 상의 전면에, 상기 게이트전극을 덮는 게이트절연층을 형성하는 단계;
    상기 게이트절연층 상에 공통라인을 형성하는 단계;
    상기 게이트절연층 상에, 상기 공통라인의 적어도 일부를 노출하도록 상기 공통라인을 덮는 적어도 하나의 보호층을 형성하는 단계;
    상기 게이트절연층 상에, 상기 적어도 하나의 보호층을 덮는 제 1 화소전극층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 화소전극층 상에, 각 화소영역에 대응한 컬러필터를 형성하는 단계;
    상기 제 1 화소전극층과 일부 접하고, 상기 컬러필터를 덮는 제 2 화소전극층 및 열경화성 절연물질을 순차적으로 형성하는 단계;
    상기 열경화성 절연물질 상에 상기 각 화소영역의 외곽과 대응한 개구부를 포함하는 마스크를 형성한 상태에서, 상기 열경화성 절연물질에 대한 식각을 실시하여, 상기 열경화성 절연물질을 패터닝하는 단계;
    상기 패터닝된 열경화성 절연물질 상에 상기 마스크를 유지한 상태에서, 상기 제 1 및 제 2 화소전극층을 패터닝하여, 각 화소영역에 대응한 화소전극을 형성하는 단계;
    상기 마스크를 제거한 후, 상기 패터닝된 열경화성 절연물질을 열처리하여, 상기 화소전극의 측면을 덮도록 상기 보호층의 적어도 일부에 접하는 층간절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 층간절연층 상에, 상기 공통라인의 노출된 일부와 연결되고, 상기 각 화소영역과 대응하는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소전극을 형성하는 단계는, 상기 제 1 및 제 2 화소전극층에 대한 습식식각을 실시하는 단계를 포함하고,
    상기 습식식각을 실시하는 단계에서, 상기 패터닝된 열경화성 절연물질의 가장자리 하부에 언더컷이 발생하며,
    상기 패터닝된 열경화성 절연물질을 열처리하여, 상기 층간절연층을 형성하는 단계에서, 상기 패터닝된 열경화성 절연물질의 가장자리가 상기 열처리에 의해 상기 보호층 상으로 유동하여, 상기 언더컷이 제거되고,
    상기 언더컷이 제거된 열경화성 절연물질은 상기 층간절연층이 되는 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통라인을 형성하는 단계에서, 상기 게이트전극과 적어도 일부 오버랩하는 액티브층, 및 상기 액티브층의 양측에 오버랩하고 상호 이격된 소스전극과 드레인전극을 더 형성하고,
    상기 공통라인을 형성하는 단계는
    상기 게이트절연층 상에 반도체물질층 및 금속층을 순차 형성하는 단계; 및
    상기 반도체물질층 및 금속층을 차등 패터닝하여, 상기 액티브층, 상기 소스전극, 상기 드레인전극 및 상기 공통라인을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 공통라인은 상기 반도체물질층의 제 1 공통라인층, 및 상기 금속층의 제 2 공통라인층을 포함한 다중층으로 형성되고,
    상기 적어도 하나의 보호층을 형성하는 단계에서, 상기 적어도 하나의 보호층은 상기 드레인전극의 적어도 일부를 노출하도록 형성되며,
    상기 제 1 화소전극층을 형성하는 단계에서, 상기 제 1 화소전극층은 상기 드레인전극의 노출된 일부와 접하는 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열경화성 절연물질은 네거티브 포토아크릴(negative photoacryl)인 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보호층을 형성하는 단계에서,
    상기 적어도 하나의 보호층은
    상기 게이트절연층 상에 질화규소(SiNx)로 형성된 제 1 보호층; 및
    상기 제 1 보호층 상에 포토아크릴(photo acryl)로 형성된 제 2 보호층을 포함하는 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법.
  6. 박막트랜지스터 어레이 기판에 있어서,
    기판 상에 형성되는 게이트전극;
    상기 기판 상의 전면에, 상기 게이트전극을 덮도록 형성되는 게이트절연층;
    상기 게이트절연층 상에 형성되는 공통라인;
    상기 게이트절연층 및 상기 공통라인의 적어도 일부를 노출하는 패턴으로, 상기 공통라인을 덮도록 형성되는 적어도 하나의 보호층;
    각 화소영역과 대응하여, 상기 게이트절연층 상에 상기 보호층의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 제 1 화소전극층과, 상기 제 1 화소전극층 상에 형성되고 상기 보호층 상의 제 1 화소전극층과 적어도 일부 접하는 제 2 화소전극층을 포함하는 화소전극;
    상기 각 화소영역과 대응하여, 상기 제 1 화소전극층과 상기 제 2 화소전극층 사이에 개재되어 형성되는 컬러필터;
    상기 제 2 화소전극층 상에 형성되고, 상기 화소전극의 측면을 덮도록 상기 보호층의 적어도 일부에 접하는 층간절연층; 및
    상기 각 화소영역과 대응하여, 상기 층간절연층 상에 형성되고, 상기 적어도 하나의 보호층을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 공통라인과 연결되는 공통전극을 포함하고,
    상기 층간절연층은 상기 각 화소영역에 대응하도록 패터닝되고, 상기 화소전극의 측면을 덮도록 열처리된 열경화성 절연물질로 형성되는 박막트랜지스터 어레이 기판.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 열경화성 절연물질은 네거티브 포토아크릴(negative photoacryl)인 박막트랜지스터 어레이 기판.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 게이트절연층 상에, 상기 게이트전극과 적어도 일부 오버랩하도록 형성되는 액티브층; 및
    상기 액티브층의 양측 상에 각각 오버랩하고, 상호 이격되어 형성되는 소스/드레인전극을 더 포함하고,
    상기 공통라인은 상기 액티브층과 동일한 재료의 제 1 공통라인층, 및 상기 소스/드레인전극과 동일한 재료의 제 2 공통라인층을 포함한 다중층으로 형성되며,
    상기 적어도 하나의 보호층은 상기 드레인전극의 적어도 일부를 더 노출하는 패턴으로, 상기 액티브층, 상기 소스전극 및 상기 드레인전극을 더 덮도록 형성되고,
    상기 제 1 화소전극층은 상기 드레인전극의 노출된 일부와 접하는 박막트랜지스터 어레이 기판.
KR1020120151125A 2012-12-21 2012-12-21 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법 KR102023937B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120151125A KR102023937B1 (ko) 2012-12-21 2012-12-21 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법
US13/938,642 US9012271B2 (en) 2012-12-21 2013-07-10 Thin film transistor array substrate and method of manufacturing the same
CN201310346826.9A CN103887239B (zh) 2012-12-21 2013-08-09 薄膜晶体管阵列基板及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120151125A KR102023937B1 (ko) 2012-12-21 2012-12-21 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140081409A KR20140081409A (ko) 2014-07-01
KR102023937B1 true KR102023937B1 (ko) 2019-09-23

Family

ID=50956072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120151125A KR102023937B1 (ko) 2012-12-21 2012-12-21 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9012271B2 (ko)
KR (1) KR102023937B1 (ko)
CN (1) CN103887239B (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101971197B1 (ko) * 2012-11-13 2019-08-14 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
CN103197480B (zh) * 2013-03-22 2015-07-01 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、显示面板
US9583510B2 (en) * 2013-08-07 2017-02-28 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device, display device, and method for manufacturing semiconductor device
TWI522714B (zh) * 2013-11-15 2016-02-21 群創光電股份有限公司 顯示面板及顯示裝置
US9349753B2 (en) 2014-02-24 2016-05-24 Boe Technology Group Co., Ltd. Array substrate, method for producing the same and display apparatus
CN104091805B (zh) * 2014-06-18 2017-01-25 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制造方法和显示装置
CN105425487A (zh) * 2015-12-25 2016-03-23 深圳市华星光电技术有限公司 薄膜晶体管阵列基板
CN105977148A (zh) * 2016-07-01 2016-09-28 深圳市华星光电技术有限公司 绝缘层的制造方法、阵列的制造方法及阵列基板
CN106405958B (zh) * 2016-10-13 2019-09-13 深圳市华星光电技术有限公司 一种coa阵列基板及液晶显示面板
CN106653686B (zh) * 2016-11-28 2020-04-28 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示设备
CN108735762B (zh) * 2017-04-24 2021-06-15 瀚宇彩晶股份有限公司 画素结构
CN109037233B (zh) 2017-06-09 2022-02-08 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法和显示装置
CN111613626B (zh) * 2020-05-28 2023-01-10 厦门天马微电子有限公司 阵列基板、显示面板、显示装置及阵列基板的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004310027A (ja) 2002-12-04 2004-11-04 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1263610A (zh) * 1998-03-19 2000-08-16 松下电器产业株式会社 液晶显示元件及其制造方法
KR101012718B1 (ko) * 2003-12-30 2011-02-09 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
JP5144055B2 (ja) * 2005-11-15 2013-02-13 三星電子株式会社 表示基板及びこれを有する表示装置
KR20080003078A (ko) * 2006-06-30 2008-01-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR101380876B1 (ko) * 2008-01-22 2014-04-10 삼성디스플레이 주식회사 금속 배선, 그 형성 방법 및 이를 이용한 표시 장치
CN102197532B (zh) * 2008-10-30 2014-09-03 株式会社藤仓 光电转换装置
KR101631620B1 (ko) * 2009-10-13 2016-06-17 엘지디스플레이 주식회사 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20120077563A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 엘지디스플레이 주식회사 어레이 기판 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004310027A (ja) 2002-12-04 2004-11-04 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9012271B2 (en) 2015-04-21
US20140175467A1 (en) 2014-06-26
CN103887239B (zh) 2017-06-16
CN103887239A (zh) 2014-06-25
KR20140081409A (ko) 2014-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102023937B1 (ko) 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법
JP5746313B2 (ja) フレキシブル表示装置及びその製造方法
KR101484022B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법
US20140147966A1 (en) Semiconductor device, display device, and production method for semiconductor device and display device
KR102508329B1 (ko) 플렉서블 표시 장치
US9064751B2 (en) Thin film transistor array substrate and manufacturing method thereof
WO2016145769A1 (zh) 薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及显示装置
JP2018073825A (ja) 白色発光領域を含むディスプレイ装置
JP2021502689A (ja) アレイ基板、表示装置およびアレイ基板の製造方法
CN109003989B (zh) 阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置
JP4657915B2 (ja) パッド電極形成方法及びこれを用いた液晶表示素子の製造方法並びに該方法により製造された液晶表示素子
US9057923B2 (en) Wire, method of manufacture, and related apparatus
US9343483B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor array substrate
US8614443B2 (en) Display apparatus and method of manufacturing the same
KR102081103B1 (ko) 콘택홀 형성방법 및 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법
JP2011123150A (ja) 電気光学装置の製造方法
US9116383B2 (en) Manufacturing method of light barrier glass sheet
WO2019044114A1 (ja) 表示装置
KR102259278B1 (ko) 표시장치와 그 제조 방법
KR20160033296A (ko) 유기발광표시장치 및 그 제조방법
KR20150142992A (ko) 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법
KR101992911B1 (ko) 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법
KR20130075427A (ko) 유기발광 표시장치 및 그 제조방법
KR102113601B1 (ko) 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법
JP2008065012A (ja) 液晶表示パネル

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant