KR100218579B1 - 액정표시장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로 기판과 기판 상에 형성된 전극과 전극 상에 형성된 배향막을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 배향막은 감광성수지인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 투명도전막을 증착한 후 감광성수지를 도포하고 감광성수지를 투명도전막을 패터닝하기 위한 포토레지스트로 이용하여 화소전극을 형성하는 한편, 화소전극과 동일한 패턴의 감광성수지에 러빙을 행하여 배향막을 형성함으로써 공정 및 제조시간이 단축되며 수율이 향상된다.

Description

액정표시장치 및 그 제조 방법
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더 상세히는 감광성배향막을 이용함으로써 화소전극을 배향막을 동시에 패터닝할 수 있는 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 소형, 경량 및 저소비전력 등의 특성을 살려 여러분야에 이용되고 있다. 액정표시장치의 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터가 이용되고 있으며, 박막트랜지스터를 스위칭소자로 이용하는 일반적인 액티브매트릭스 액정표시장치의 구성을 도1a, 도1b를 이용하여 설명한다.
도1a는 일반적인 액정표시장치의 사시도이며, 도1b는 일반적인 액정표시장치의 단면구성도이다.
먼저 도1a를 참조하면, 제1 투명유리기판(10) 상에 컬러필터층(13)과 공통전극(15), 배향막(19)이 차례로 형성되어 있다. 그리고, 제1투명유리기판과 대향하는 제2투명유리기판(20) 상에는 복수의 화소전극(27)이 형성되어 있고, 각각의 화소전극(27)의 사이에는 신호선인 데이터버스배선(25)이 수평방향으로 평행하게, 주사선인 게이트버스배선(21)이 수직방향으로 평행하게 각각 복수 개 형성되어 있다. 그리고 각각의 게이트버스배선(21)과 데이터버스배선(25)이 교차하는 부분에 스위칭소자인 박막트랜지스터가 형성되어 있고, 박막트랜지스터의 출력단자인 드레인전극과 화소전극(27)이 전기적으로 연결되어 있다. 그리고, 액정분자를 배향하기 위한 배향막(도면에는 도시되지 않았다.)이 형성되어 있다.
상기의 도1a와 같은 구성을 갖는 액정표시장치는 도1b와 같은 단면을 가지는데, 제1투명유리기판(10) 상에 컬러필터층(13), 공통전극(15), 배향막(19)이 차례로 형성되어 있다. 제2투명유리기판(20)에는 스위칭소자로서 게이트전극(21a),게이트절연막(22), 반도체층(23), 불순물반도체층(24), 소스전극(25a) 및 드레인전극(25b)으로 이루어지는 박막트랜지스터와, 박막트랜지스터를 포함한 기판의 전체면을 덮는 보호막(26)과, 콘택홀을 통해 박막트랜지스터의 드레인전극과 전기적으로 연결된 화소전극(27)과, 배향막(29)이 형성되어 있다. 그리고, 배향막(19,29)사이에는 액정조성물(30)이 채워져있다. 상기의 배향막 사이의 액정은 제1유리기판의 공통전극과 제2투명유리기판의 화소전극 사이에 형성되는 전기장에 의해 일정한방향으로 배열하여 화상을 구현한다.
상기의 구성을 갖는 액정표시장치에 있어서, 제2기판의 제조방법을 제2도를 이용하여 설명한다.
제2절연성기판(20) 상에 알루미늄, 알루미늄합금, 몰리부덴, 크롬 등의 금속을 증착한 후 포토레지스트를 도포한다. 금속층 상에 도포된 포토레지스트에 소프트베이크(softbake)를 행하고 노광을 행한 후 이어서 현상 및 하드베이크(hardbake)를 거쳐 포토레지스트패턴을 형성한다. 그리고 금속층을 애칭하고 남아있는 포토레지스트를 레지스트박리액을 사용하여 제거한다. 이와 같은 공정을 거쳐 게이트버스배선 및 게이트버스배선에서 분기하는 게이트전극(21a)이 형성된다.(도2a)힐락을 방지하고 이후의 공정에서 형성되는 게이트절연막과 게이트버스배선과의 결합을 향상시키기 위해 게이트버스배선을 양극산화할 수도 있다.
상기의 게이트버스배선의 형성에서 알 수 있듯이, 소정의 물질이 증착된 후, 포토레지스트의 도포, 노광, 현상, 소정의 물질의 에칭 및 포토레지스트의 제거로 이루어지는 포토리소그래피공정에 의해 패턴이 형성된다.
이어서, PECVD법 등을 이용하여 질화실리콘이나 산화실리콘 등으로 된 게이트절연막(22), 아몰퍼스실리콘층, 인 등이 도핑된 아몰퍼스실리콘층을 차례로 증착한 후 포토리소그래피공정으로써 박막트랜지스터의 반도체층(23) 및 불순물반도체층(24)을 형성한다.(도2b) 이어서, 알루미늄이나 크롬 등으로 된 금속층을 증착한 후 포토리소그래피공정으로써 소스전극(25a)을 포함하는 데이터버스배선 및 드레인전극(25b)을 형성한다. (도2c) 질화실리콘, 산화실리콘, 유기절연막 등으로 된 보호절연막을 증착한 후 포토리소그래피공정으로써 보호절연막(26)을 패터닝하여 드레인전극과 이후의 공정에서 형성되는 화소전극을 연결하기 위한 콘택홀을 드레인전극 상에 형성한다. (도2d) 그리고, ITO 등의 투명도전체를 증착한 후 포토리소그래피공정을 행하여 화소전극(27)을 형성한다.(도2e) 그리고, 폴리이미드 등으로 된 배향막(29)을 도포한 후 러빙을 행한다.(도2f)
상기의 액정표시장치의 제조방법에서 알 수 있듯이, 화소전극을 형성하기 위해서는 먼저 ITO 등의 투명도전성물질을 증착한 후 포토레지스트를 도포한다. 이어서 노광, 현상, ITO 의 애칭, 포토레지스트의 제거를 행하여 화소전극을 형성한다. 그리고 화소전극을 포함한 기판의 전체면에 폴리이미드 등의 수지를 인쇄법, 스핀코팅법 등으로 도포한 후 러빙을 행한다. 이처럼 포토레지스트를 도포하고 노광, 현상을 거쳐 포토레지스트를 제거한 후에 폴리이미드 등을 도포하고 러빙을 행하여 시간이 많이 소요될 뿐 만 아니라 그에 따른 불량이 증가하여 수율이 떨어진다.
따라서, 본 발명의 목적은 적은 수의 공정으로 제조되는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 수율이 향상된 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 제조시간이 짧은 액정표시 장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
제1a도는 일반적인 액정표시장치의 구성을 나타내는 사시도, 1b도는 단면도이다.
제2도는 종래의 액정표시장치의 제2기판의 제조공정도이다.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제2기판의 제조공정도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
26, 127 : 화소전극 19, 29, 129 : 배향막
본 발명은 기판과 상기 기판 상에 형성된 전극과 상기 전극 상에 형성된 배향막을 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로, 상기 배향막은 감광성수지로 상기 전극과 동일한 패턴인 것을 특징으로 한다. 감광성수지로서는 배향특성이 우수한 감광성 폴리이미드를 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예에 따르는 액정표시장치의 제조방법을 도3을 이용하여 설명한다.
[실시예]
본 실시예에 따른 액정표시장치의 제2기판의 제조에 있어서, 종래의 제2기판의 제조방법의 도2a에서부터 도2d까지의 공정과 동일한 도3a에서부터 도3d까지의 공정을 행하여 기판(120) 상에 스위칭소자인 박막트랜지스터를 형성하고, 상기 기판 및 박막트랜지스터를 덮는 보호절연막(126)을 형성한다.
이어서, 보호절연막(126)상에 ITO 등의 투명도전막을 스퍼터링법 등을 이용하여 증착한다. 그리고, 투명도전막 상에 감광성벤조사이클로부텐이나 감광성폴리이미드등의 감광성수지를 인쇄법, 스핀코팅법 등을 이용하여 도포한다. 화소전극을 형성하기 위한 화소전극용마스크를 정렬한 후 UV 등의 광으로 노광을 행한다. 그리고 현상을 행하여 감광성폴리이미드막을 패터닝한다. 이어서, 패터닝된 감광성폴리이미드막을 마스크로하여 드라이에칭, 또는 웨트에칭을 행하여 투명도전막을 패터닝하여 화소전극을 형성한다. 남아있는 감광성수지막을 러빙하거나 UV배향하여 배향막을 완성한다.(제3도e)상기의 공정에 의해서 투명도전막의 화소전극(127) 및 감광성수지의 배향막(129)이 형성되며 화소전극과 배향막은 도3e에서 나타내는 것과 같이 동일의 패턴을 갖는다. 종래 화소전극과 배향막을 형성하기 위해서는 ITO막 상에 포토레지스트를 도포한 후 노광, 현상, ITO에칭, 포토레지스트제거을 거친 후 폴리이미드를 도포하고 러빙을 행했으나 본 실시예에서는 감광성폴리이미드나 감광성벤조사이크로부텐 등의 감광성수지를 도포한 후 노광, 현상, ITO에칭, 러빙을 행하여 화소전극과 배향막이 형성되며 화소전극과 배향막은 동일한 패턴을 갖는다. 상기의 실시예는 박막트랜지스터를 스위칭소자로 이용하는 액정표시장치의 액티브 매트릭스기판의 화소전극 및 배향막의 형성에 관한 것이지만, 본 발명은 상기의 실시예외에 전극 상에 배향막이 형성된 구조로서, 배향막과 전극이 동일의 패턴이 될 수 있는 구조 모두에 적용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 투명도전막을 증착한 후 감광성수지를 도포하고 상기 감광성수지를 상기 투명도전막을 패터닝하기 위한 포토레지스트로 이용하여 화소전극을 형성하는 한편, 상기 화소전극과 동일한 패턴의 감광성수지에 러빙을 행하여 배향막을 형성함으로써 별도의 포토레지스트의 도포 및 제거 등이 없어져 공정 및 제조시간이 단축되며 수율이 향상된다.

Claims (7)

  1. 기판과 상기 기판 상에 형성된 화소전극과 상기 화소전극 상에 형성된 배향막을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 배향막은 감광성수지로서 상기 화소전극과 동일한 패턴인 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 상에는 스위칭소자가 형성되어 있으며 상기 화소전극은 상기 스위칭소자와 접속된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 감광성수지는 감광성폴리이미드인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 감광성수지는 감광성벤조사이클로부텐인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 기판과 상기 기판 상에 형성된 화소전극과 상기 화소전극 상에 형성된 배향막을 포함하는 액정표시장치의제조방법에 있어서, 상기 화소전극과 배향막의 형성은 상기 기판의 전체면에 걸쳐 도전체와 감광성수지를 차례로 형성하는 단계와; 상기 도전체와 상기 감광성수지를 하나의 마스크를 사용하여 선택적으로 패터닝하여 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 감광성수지로 감광성폴리이미드를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 감광성수지로 감광성벤조사이클로부텐을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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