JP2007249211A - 表示装置とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による表示装置は、絶縁基板と;絶縁基板の上に形成されている第1金属配線層と;第1金属配線層と離隔して第1金属配線層に沿って形成されている維持電極線と;第1金属配線層と維持電極線を覆っている第1絶縁膜と;第1絶縁膜の上に形成されており、維持電極線に対応する維持容量形成層を有する第2金属配線層と;第2金属配線層を覆っており維持容量形成層の一部を露出させる画素接触孔を有する第2絶縁膜と;第2絶縁膜の上に形成されており、画素接触孔を通じて前記維持容量形成層と接続されている画素電極とを含むことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
従って、本発明の目的は、維持電極線に印加される電圧の漏れを最小化することができる表示装置とその製造方法を提供することにある。
また、第1絶縁膜は第1金属配線層および維持電極線を覆うように形成されており、第1金属配線層および維持電極線の形成時に使用される化学物質または残存プラズマが、接触孔の隙間または界面の間に流入するのを阻止する。これにより、第1絶縁膜の形成後に形成される、耐化学性および耐プラズマ性にぜい弱な層の特性が損傷されることを最小にすることができる。
発明3は、発明1において、維持容量形成層は維持電極線と実質的に同一の形状に形成され、維持電極線、第1絶縁膜および維持容量形成層は維持容量(storage capacity)を形成することができる。
発明4は、発明3において、第1金属配線層はデータ線と、データ線の端部に位置するデータパッドを有するデータ配線であり、第2金属配線層はデータ線と交差するゲート線と、ゲート線から分枝されているゲート電極と、ゲート線の端部に設けられているゲートパッドおよびデータ線とゲート電極の間に位置し第1絶縁膜に形成された第1絶縁膜接触孔を通じてデータ線と接続される連結部材をさらに含むゲート配線であることができる。
発明6は、発明5において、第2絶縁膜の上には連結部材接触孔を通じて連結部材と接続されておりゲート電極の一部と重なっているソース電極と、ゲート電極を介してソース電極と離隔してチャンネル領域を定義し画素電極と接続されているドレイン電極がさらに設けられており、ソース電極、ドレイン電極および画素電極はITO(indium tin oxide)およびIZO(indium zinc oxide)のうちのいずれか一つを含むことができる。
発明8は、発明3において、第1金属配線層はデータ線と、データ線の端部に位置するデータパッドおよびデータ線の一側に位置する光遮断膜を有するデータ配線であり、第2金属配線層は第1絶縁膜の上で光遮断膜を介して相互分離されてチャンネル領域を定義するソース電極およびドレイン電極をさらに含むことができる。
発明10は、発明9において、第2絶縁膜にはチャンネル領域を露出させる開口と、ドレイン電極の一部を露出させるドレイン接触孔が形成されており、画素電極はドレイン接触孔を通じてドレイン電極と接続されていることができる。
発明12は、発明1において、開口に形成されている有機半導体層と;有機半導体層を覆っている有機絶縁膜と;有機半導体層の上の前記有機絶縁膜の上に形成されているゲート電極を有するゲート配線をさらに含むことができる。
発明15は、発明13において、維持容量形成層は維持電極線と実質的に同一の形状を有し、維持電極線、第1絶縁膜および維持容量形成層は維持容量(storage capacity)を形成することができる。
発明18は、発明16において、第2絶縁膜の上には連結部材接触孔を通じて連結部材と接触しておりゲート電極の一部と重なっているソース電極と、ゲート電極を介してソース電極と離隔してチャンネル領域を定義するドレイン電極がさらに設けられており、画素電極はドレイン電極と接続され、ソース電極、ドレイン電極および画素電極は同時に形成されることができる。
発明20は、発明18において、チャンネル領域に有機半導体層を形成する段階をさらに含むことができる。
発明23は、発明22において、第2絶縁膜にはチャンネル領域を露出させる開口、ドレイン電極の一部を露出させるドレイン接触孔、ゲートパッドの一部を露出させるゲートパッド接触孔およびデータパッドの一部を露出させるデータパッド接触孔がさらに形成されており、画素電極はドレイン接触孔を通じてドレイン電極と接続されており、画素接触孔、開口、ドレイン接触孔、ゲートパッド接触孔およびデータパッド接触孔は同時に形成されることができる。
そして、本発明の第1実施形態では有機半導体層が適用された場合の薄膜トランジスタ基板について説明するが、本発明は薄膜トランジスタ基板を含む液晶表示装置とOLEDなどの表示装置にも適用され得るのはもちろんである。
本発明による薄膜トランジスタ基板100は絶縁基板110と、絶縁基板110の上に形成されている第1金属配線層121、123と、第1金属配線層121、123と離隔して第1金属配線層121、123に沿って形成されている維持電極線125と、第1金属配線層121、123の上に形成されている第1絶縁膜130と、第1絶縁膜130の上に形成されている第2金属配線層141、143、145、147、149と、第2金属配線層141、143、145、147、149の上に順次に形成されている第2絶縁膜150と、第2絶縁膜150の上に形成されている透明電極層161、163、165、167、169と、透明電極層161、163、165、167、169の少なくとも一部分と接しながら第2絶縁膜150の上に形成されている有機半導体層170および有機半導体層170の上に順次に形成されている第1および第2保護層181、182を含む。
以下、図3a乃至図6bを参照して本発明の第1実施形態による有機薄膜トランジスタ(O−TFT)を含む表示装置の製造方法について説明する。
まず、図3aおよび図3bに示されているように、ガラス、石英、セラミックまたはプラスチックなどの絶縁性材質で形成された絶縁基板110を設ける。可撓性(flexible)表示装置を製作することにおいてはプラスチック基板を使用するのが好ましい。その後、絶縁基板110の上に第1金属配線物質をスパッタリング(sputtering)等の方法で蒸着した後、写真エッチング(photolithography)工程によって第1金属配線層121、123と維持電極線125を同時に形成する。第1金属配線層121、123は一方向に延長されたデータ線121、前記データ線121の端部に設けられたデータパッド123を有するデータ配線を含む。維持電極線125はデータ線121と離隔してデータ線121に沿って形成されている。
その次に、図5aおよび図5bに示されているように、第2金属配線層141、143、145、147、149と第1絶縁膜130の上に厚い有機膜の第2絶縁膜150を形成する。第2絶縁膜150はスリットコーティングまたはスピンコーティングなどによって形成されることができる。そして、エッチング工程によって連結部材接触孔151、画素接触孔153、データパッド接触孔155およびゲートパッド接触孔157を形成する。ここで画素接触孔153は維持容量形成層149と画素電極165を接続するためのものであって、形成された液晶容量は画素電極165を通じて一定の電圧を液晶層に印加する。その次に、ITO(indium tin oxide)またはIZO(indium zinc oxide)のような透明の導電性金属酸化物(透明導電物質)を第2絶縁膜150の上にスパッタリング(sputtering)によって形成した後、写真エッチング工程またはエッチング工程を利用して透明電極層161、163、165、167、169を形成する。透明電極層161、163、165、167、169は連結部材接触孔151を通じてデータ線121と接続され有機半導体層170と少なくとも一部が接するソース電極161と、有機半導体層170を介してソース電極161と分離されてチャンネル領域を定義するドレイン電極163、およびドレイン電極163と接続されて画素領域を満たしている画素電極165を含む。そして、データパッド接触部材167とゲートパッド接触部材169をさらに含む。ここで、画素電極165は画素接触孔153を通じて維持容量形成層149と接続される。
図7は本発明の第2実施形態による薄膜トランジスタ基板の断面図を示したものであって、第1実施形態とは異なりトップゲート(top gate)構造の有機薄膜トランジスタを示したものである。
開口257には有機半導体層270と有機絶縁膜275が順次に積層されている。有機絶縁膜275の上にはゲート電極280が形成されており、有機絶縁膜275は有機半導体層270とゲート電極280の間を絶縁させ、有機半導体層270を保護する。そして、ゲート電極280の上にはゲート電極280を保護する保護層290が形成されている。
本発明のいくつかの実施形態が図示され説明されたが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する当業者であれば本発明の原則や精神から外れずに本実施形態を変形できるのが分かる。本発明の範囲は添付された請求項とその均等物によって決められる。
に好適である。
110 絶縁基板
121 データ線
123 データパッド
125 維持電極線
130 第1絶縁膜
131 第1絶縁膜接触孔
141 ゲート線
143 ゲート電極
145 ゲートパッド
147 連結部材
149 維持容量形成層
150 第2絶縁膜
151 連結部材接触孔
153 画素接触孔
155 データパッド接触孔
157 ゲートパッド接触孔
161 ソース電極
163 ドレイン電極
165 画素電極
170 有機半導体層
181 第1保護層
182 第2保護層
190 低温有機膜
Claims (24)
- 絶縁基板と;
前記絶縁基板の上に形成されている第1金属配線層と;
前記第1金属配線層と離隔して前記第1金属配線層に沿って形成されている維持電極線と;
前記第1金属配線層と前記維持電極線を覆っている第1絶縁膜と;
前記第1絶縁膜の上に形成されており、前記維持電極線に対応する維持容量形成層を有する第2金属配線層と;
前記第2金属配線層を覆っており前記維持容量形成層の一部を露出させる画素接触孔を有する第2絶縁膜と;
前記第2絶縁膜の上に形成されており、前記画素接触孔を通じて前記維持容量形成層と接続されている画素電極と
を含むことを特徴とする表示装置。 - 前記第1金属配線層と前記維持電極線は同一の層に、同一の材質で形成されたことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記維持容量形成層は前記維持電極線と実質的に同一の形状に形成され、
前記維持電極線、前記第1絶縁膜および前記維持容量形成層は維持容量(storage capacity)を形成することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の表示装置。 - 前記第1金属配線層はデータ線と、前記データ線の端部に位置するデータパッドを有するデータ配線であり、
前記第2金属配線層は前記データ線と交差するゲート線と、前記ゲート線から分枝されているゲート電極と、前記ゲート線の端部に設けられているゲートパッドおよび前記データ線と前記ゲート電極の間に位置し前記第1絶縁膜に形成された第1絶縁膜接触孔を通じて前記データ線と接続される連結部材をさらに含むゲート配線であることを特徴とする、請求項3に記載の表示装置。 - 前記第1絶縁膜は無機物質を含み、前記第2絶縁膜は有機物質を含み、
前記第2絶縁膜には前記連結部材の一部を露出させる連結部材接触孔と、前記ゲートパッドの一部を露出させるゲートパッド接触孔、および前記データパッドの一部を露出させるデータパッド接触孔が形成されていることを特徴とする、請求項4に記載の表示装置。 - 前記第2絶縁膜の上には前記連結部材接触孔を通じて前記連結部材と接続されており前記ゲート電極の一部と重なっているソース電極と、前記ゲート電極を介して前記ソース電極と離隔してチャンネル領域を定義し前記画素電極と接続されているドレイン電極がさらに設けられており、
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記画素電極はITO(indium tin oxide)およびIZO(indium zinc oxide)のうちのいずれか一つを含むことを特徴とする、請求項5に記載の表示装置。 - 前記チャンネル領域には有機半導体層が形成されていることを特徴とする、請求項5に記載の表示装置。
- 前記第1金属配線層はデータ線と、前記データ線の端部に位置するデータパッドおよび前記データ線の一側に位置する光遮断膜を有するデータ配線であり、
前記第2金属配線層は前記第1絶縁膜の上で前記光遮断膜を介して相互分離されてチャンネル領域を定義するソース電極およびドレイン電極をさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載の表示装置。 - 前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記維持容量形成層は同一の層に、同一の材質で形成されたことを特徴とする、請求項8に記載の表示装置。
- 前記第2絶縁膜には前記チャンネル領域を露出させる開口と、前記ドレイン電極の一部を露出させるドレイン接触孔が形成されており、
前記画素電極は前記ドレイン接触孔を通じて前記ドレイン電極と接続されていることを特徴とする、請求項9に記載の表示装置。 - 前記第1絶縁膜には前記データ線の一部を露出させる第1絶縁膜接触孔が形成されており、
前記ソース電極は前記第1絶縁膜接触孔を通じて前記データ線と接続されていることを特徴とする、請求項9に記載の表示装置。 - 前記開口に形成されている有機半導体層と;
前記有機半導体層を覆っている有機絶縁膜と;
前記有機半導体層の上の前記有機絶縁膜の上に形成されているゲート電極を有するゲート配線をさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載の表示装置。 - 絶縁基板の上に第1金属配線層を形成する段階と;
前記第1金属配線層と離隔して前記第1金属配線層に沿って延長されている維持電極線を形成する段階と;
前記第1金属配線層と前記維持電極線を覆うように第1絶縁膜を形成する段階と;
前記第1絶縁膜の上に前記維持電極線に対応する維持容量形成層を有する第2金属配線層を形成する段階と;
前記第2金属配線層の上に前記維持容量形成層の一部を露出させる画素接触孔を有する第2絶縁膜を形成する段階と;
前記第2絶縁膜の上に前記画素接触孔を通じて前記維持容量形成層と接触するように画素電極を形成する段階と
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 前記第1金属配線層と前記維持電極線は同時に形成されることを特徴とする、請求項13に記載の表示装置の製造方法。
- 前記維持容量形成層は前記維持電極線と実質的に同一の形状を有し、
前記維持電極線、前記第1絶縁膜および前記維持容量形成層は維持容量(storage capacity)を形成することを特徴とする、請求項13または請求項14に記載の表示装置。 - 前記第1金属配線層はデータ線と前記データ線の端部に設けられたデータパッドを有するデータ配線を含み、
前記第2金属配線層は前記データ線と交差するゲート線と、前記ゲート線から分枝されているゲート電極と、前記ゲート線の端部に設けられているゲートパッドおよび前記データ線と前記ゲート電極の間に位置し前記第1絶縁膜に形成された第1絶縁膜接触孔を通じて前記データ線と接続される連結部材をさらに含むゲート配線であることを特徴とする、請求項15に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第2絶縁膜は前記連結部材の一部を露出させる連結部材接触孔と、前記ゲートパッドの一部を露出させるゲートパッド接触孔および前記データパッドの一部を露出させるデータパッド接触孔をさらに含み、
前記画素接触孔、前記連結部材接触孔、前記ゲートパッド接触孔および前記データパッド接触孔は同時に形成されることを特徴とする、請求項16に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第2絶縁膜の上には前記連結部材接触孔を通じて前記連結部材と接触しており前記ゲート電極の一部と重なっているソース電極と、前記ゲート電極を介して前記ソース電極と離隔してチャンネル領域を定義するドレイン電極がさらに設けられており、
前記画素電極は前記ドレイン電極と接続され、
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記画素電極は同時に形成されることを特徴とする、請求項16に記載の表示装置の製造方法。 - 前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記画素電極はITO(indium tin oxide)およびIZO(indium zinc oxide)のうちのいずれか一つを含むことを特徴とする、請求項18に記載の表示装置の製造方法。
- 前記チャンネル領域に有機半導体層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項18に記載の表示装置の製造方法。
- 前記第1金属配線層はデータ線と、前記データ線の端部に位置するデータパッドおよび前記データ線の一側に位置する光遮断膜を含み、
前記第2金属層は前記光遮断膜を中心に互いに分離されてチャンネル領域を定義するソース電極およびドレイン電極をさらに含み、
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記維持容量形成層は同時に形成されることを特徴とする、請求項15に記載の表示装置の製造方法。 - 前記チャンネル領域に有機半導体層を形成する段階と;
前記有機半導体層の上に有機絶縁膜を形成する段階と;
前記有機絶縁膜の上に位置するゲート電極を有するゲート配線を形成する段階とをさらに含むことを特徴とする、請求項21に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第2絶縁膜には前記チャンネル領域を露出させる開口、前記ドレイン電極の一部を露出させるドレイン接触孔、前記ゲートパッドの一部を露出させるゲートパッド接触孔および前記データパッドの一部を露出させるデータパッド接触孔がさらに形成されており、
前記画素電極は前記ドレイン接触孔を通じて前記ドレイン電極と接続されており、
前記画素接触孔、前記開口、前記ドレイン接触孔、前記ゲートパッド接触孔および前記データパッド接触孔は同時に形成されることを特徴とする、請求項22に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第1絶縁膜には前記データ線の一部を露出させる第1絶縁膜接触孔が設けられており、
前記ソース電極は前記第1絶縁膜接触孔を通じて前記データ線と接続されることを特徴とする、請求項22に記載の表示装置の製造方法。
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