KR100397671B1 - Liquid Crystal Display Device having a Color Filter using an Ink Jet and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는, 투명기판을 구비하는 단계와; 상기 투명기판 상에 서로 교차되는 다수 개의 게이트 및 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 및 데이터 배선이 교차하는 영역에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막 트랜지스터 상부에 투명한 유기물질을 코팅하는 단계와; 상기 투명한 유기물질을, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 일부노출시키는 드레인 콘택홀을 가지는 잉크격벽용 보호층으로 형성하는 단계와; 상기 잉크격벽용 보호층이 형성된 기판 상에 R, G, B 컬러 잉크를 포함하는 잉크젯 분사노즐을 통해, 상기 잉크격벽용 보호층을 R, G, B 컬러간 격벽으로 하여, 상기 게이트 및 데이터 배선이 교차되는 영역으로 정의되는 화소영역 단위로 R, G, B 컬러필터를 각각 형성하는 단계와; 상기 컬러필터 상부에 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 잉크젯 방식 액정표시장치용 하부기판의 제조방법을 제공하므로써, 잉크젯 방식 컬러필터용 잉크격벽으로, 투명한 유기물질로 이루어진 잉크격벽용 보호층을 형성하므로써, 소자신뢰성 및 공정수를 줄일 수 있으며, COT 하부기판의 박막 트랜지스터와 대응하는 위치에 수지성 블랙매트릭스를 형성하므로써, 박막 트랜지스터의 광누설 현상을 효과적으로 방지하며, 공정을 간편화할 수 있다.In the present invention, providing a transparent substrate; Forming a plurality of gates and data lines crossing each other on the transparent substrate; Forming a thin film transistor in an area where the gate and the data wiring cross each other; Coating a transparent organic material on the thin film transistor; Forming the transparent organic material as an ink barrier protective layer having a drain contact hole partially exposing a drain electrode of the thin film transistor; The gate and data wirings may be formed by forming the barrier layer between R, G, and B colors through an inkjet injection nozzle including R, G, and B color inks on a substrate on which the barrier layer for ink barrier is formed. Forming R, G, and B color filters in pixel units defined by the crossing regions; By providing a method of manufacturing a lower substrate for an inkjet liquid crystal display device, the method comprising: forming a pixel electrode connected to a drain electrode through the drain contact hole on the color filter. By forming a protective layer for ink partition walls made of organic materials, it is possible to reduce device reliability and the number of processes, and by forming a resinous black matrix at a position corresponding to the thin film transistors of the COT lower substrate, the optical leakage phenomenon of the thin film transistors can be effectively prevented. And can simplify the process.
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 잉크젯 방식 컬러필터를 가지는 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having an inkjet type color filter.
평판표시장치(Flat Panel Display Device)로 널리 이용되고 있는 액정표시장치는 컬러화면을 구현하기 위해서 R(적 ; Red), G(녹 ; Green), B(청 ; Blue) 삼원색으로 구성된 컬러필터를 필요로 한다.The liquid crystal display device, which is widely used as a flat panel display device, uses a color filter composed of three primary colors of R (red; red), G (green; green), and B (blue; blue) to realize a color screen. in need.
상기 컬러필터의 제조방법으로는, 염색법(dye method),전착법(electrodeposition method), 안료분산법(pigment dispersion method), 인쇄법(print method) 등이 일반적으로 이용되고 있다.As a manufacturing method of the said color filter, the dye method, the electrodeposition method, the pigment dispersion method, the printing method, etc. are generally used.
이중 염색법이나 안료분산법은 미세한 패턴을 형성할 수 있는 장점을 가지지만, R, G, B 삼원색 각각에 대해 노광, 현상, 식각 공정을 수반하는 사진식각(photolithography) 공정이 필요하여 공정이 복잡해지는 단점을 가지고 있다.The dual dyeing method and the pigment dispersing method have the advantage of forming a fine pattern, but the photolithography process involving exposure, development, and etching process is required for each of the three primary colors of R, G, and B, which makes the process complicated. It has a disadvantage.
그리고, 전착법은 R, G, B 각각의 해당 컬러필터에 대해 전착(電着) 및 정착(定着) 공정을 반복하기 때문에, 이 또한 공정이 복잡하다.In addition, since the electrodeposition method repeats the electrodeposition and fixing steps for the respective color filters of R, G, and B, this process is also complicated.
한편, 인쇄법은 컬러필터층의 두께를 균일하게 제어하기 힘든 단점을 가지고 있다.On the other hand, the printing method has a disadvantage that it is difficult to uniformly control the thickness of the color filter layer.
상기한 문제점들을 개선하기 위하여, 최근 비교적 간단한 공정으로 미세한 패턴을 용이하게 제조할 수 있는 잉크젯 방식 컬러필터를 제조하는 기술이 활발하게 연구되고 있다.In order to improve the above problems, a technique for manufacturing an inkjet type color filter which can easily manufacture fine patterns by a relatively simple process has been actively studied.
잉크젯 방식 컬러필터에 의하면, 사용되는 컬러필터 재료 및 장비 투자비가 적게 들고, 공정이 차지하는 면적을 줄일 수 있으며, 별도의 마스크 공정이 필요없기 때문에 공정수 및 공정비용을 효과적으로 절감할 수 있는 장점을 가진다.According to the inkjet color filter, the color filter material and the equipment investment cost are reduced, the area occupied by the process can be reduced, and the process number and the process cost can be effectively reduced because no separate mask process is required. .
이러한 잉크젯 방식 컬러필터는 특히 박막 트랜지스터 어레이소자와 컬러필터를 동일 기판에 형성하는 방식의 액정표시장치에 용이하게 적용할 수 있다.Such an inkjet color filter can be easily applied to a liquid crystal display device having a thin film transistor array element and a color filter formed on the same substrate.
상기 구조의 액정표시장치는 상부기판과 하부기판 간의 합착마진에 의해 발생할 수 있는 빛샘 현상을 방지하고, 개구율을 향상시키기 위한 목적으로 설계된다.The liquid crystal display device having the above structure is designed to prevent light leakage that may be caused by the bonding margin between the upper substrate and the lower substrate, and to improve the aperture ratio.
상기 구조의 액정표시장치로는, 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 컬러필터를 형성하는 COT(Color Filter on Thin Film Transistor) 방식과, 컬러필터 기판 상에 박막 트랜지스터 어레이 소자를 형성하는 TOC(Thin Film Transistor on Color Filter)방식이 있으나, 이중 TOC 방식은 컬러필터를 형성한 후, 박막 트랜지스터 어레이소자를 형성하기 때문에, 상기 컬러필터에 결함(damage)를 주지않기 위해서 어레이 공정온도를 보다 낮추어야 하는 공정상의 어려움이 따르게 된다.The liquid crystal display device having the above structure includes a color filter on thin film transistor (COT) method for forming a color filter on a thin film transistor array substrate, and a thin film transistor on to form a thin film transistor array element on a color filter substrate. Color filter), but since the TOC method forms a thin film transistor array element after forming the color filter, a process difficulty of lowering the array process temperature in order to avoid damage to the color filter is avoided. Will follow.
COT 구조 액정표시장치에서는 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 컬러필터를 제조하는 방식이기 때문에, 컬러필터의 제조공정이 복잡하게 되면, 박막 트랜지스터에 결함을 줄 수 있어, 상술한 바와 같이 비교적 공정이 간편한 잉크젯 방식 컬러필터가 주로 이용한다.In the COT structure liquid crystal display device, since the color filter is manufactured on the thin film transistor array substrate, when the manufacturing process of the color filter is complicated, the thin film transistor may be defective. As described above, the inkjet method is relatively easy. Color filters are mainly used.
이하, 일반적인 잉크젯 방식 컬러필터를 포함하는 COT 방식 액정표시장치(이하, 잉크젯 방식 액정표시장치로 약칭함)에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a COT type liquid crystal display device (hereinafter, abbreviated as inkjet type liquid crystal display device) including a general inkjet type color filter will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 잉크젯 방식 액정표시장치의 일부영역에 해당하는 단면도로서, R 컬러화소 영역부를 일례로 도시하였다.1 is a cross-sectional view corresponding to a partial region of a general inkjet liquid crystal display, and shows an R color pixel region as an example.
도시한 바와 같이, 상부 및 하부기판(10, 20)이 서로 일정간격 이격되어 대향하고 있으며, 이 상부 및 하부기판(10, 20) 사이에는 액정층(15)이 개재되어 있다.As shown, the upper and lower substrates 10 and 20 face each other at a predetermined interval, and the liquid crystal layer 15 is interposed between the upper and lower substrates 10 and 20.
상기 상부기판(10)에는 액정이 제어되지 않는 영역 상의 빛을 차단하는 블랙매트릭스(12)가 형성되어 있고, 이 블랙매트릭스(12) 하부에는 액정에 전압을 인가하는 한쪽 전극인 공통전극(14)이 형성되어 있다.A black matrix 12 is formed on the upper substrate 10 to block light on a region where the liquid crystal is not controlled, and a common electrode 14 under the black matrix 12 which is one electrode that applies a voltage to the liquid crystal. Is formed.
상기 하부기판(20)에는 박막 트랜지스터(T)를 포함하는 어레이 소자와 컬러필터(34)가 동시에 형성됨을 특징으로 한다.The lower substrate 20 is characterized in that the array element including the thin film transistor (T) and the color filter 34 are formed at the same time.
상기 컬러필터(34)는 박막 트랜지스터(T)의 상부층을 이루나, 상기 어레이 소자 중 액정에 전압을 인가하는 또 다른 전극인 화소전극(36)은 이 컬러필터(34)의 상부에 위치하도록 하여, 전압인가시 이 화소전극(36)에 생성되는 전계가 약화되는 것을 방지하도록 한다.The color filter 34 forms an upper layer of the thin film transistor T, but the pixel electrode 36, which is another electrode for applying a voltage to the liquid crystal among the array elements, is positioned above the color filter 34. When the voltage is applied, the electric field generated in the pixel electrode 36 is prevented from being weakened.
상기 잉크젯 방식 액정표시장치는 잉크를 분사하는 기법으로 컬러필터를 형성하기 때문에, 이러한 제조공정 중 색간의 혼색을 방지하기 위해 R, G, B 간에 잉크격벽을 필요로 한다.Since the inkjet type liquid crystal display device forms a color filter by a method of injecting ink, an ink partition wall is required between R, G, and B to prevent color mixing in the manufacturing process.
기존의 잉크젯 방식 액정표시장치에서는, 이러한 잉크격벽으로 박막 트랜지스터(T)의 상부층을 이루는 소자의 패턴을 형성하는데 이용되는 포토 레지스트(photo resist)를 스트립(strip)하지 않고, 남겨두는 방식으로 이용하였다.In the conventional inkjet type liquid crystal display device, a photoresist used to form a pattern of a device forming the upper layer of the thin film transistor T is formed by using such an ink barrier without leaving a strip. .
그러나, 상기 잉크격벽(29)은 박막 트랜지스터(T)의 패턴을 따라 홀이 남게 되어, 컬러필터 제조공정 중에 이 홀 내에 컬러필터 잉크가 잔존하게 된다.However, holes remain along the pattern of the thin film transistor T, and the color filter ink remains in the holes during the color filter manufacturing process.
이하, 상기 잉크젯 방식 액정표시장치용 하부기판에 대해서 그 제조공정단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the lower substrate for the inkjet liquid crystal display device will be described in detail for each manufacturing process step.
상기 하부기판의 제조공정은 주로 마스크 공정에 의해 진행되는데, 마스크공정은 도전성 물질, 절연 물질 등을 증착(deposition) 또는 코팅(coating)하여 형성된 박막 상에 포토 레지스트를 도포한 후 정렬, 노광 및 현상공정을 통해 박막에 일정한 패턴을 형성하는 일련의 공정을 뜻한다.The lower substrate is manufactured by a mask process. The mask process is performed by applying a photoresist on a thin film formed by depositing or coating a conductive material or an insulating material, and then aligning, exposing and developing the substrate. It is a series of processes to form a certain pattern on a thin film through a process.
도 2a 내지 2e는 상기 도 1의 잉크젯 방식 액정표시장치용 하부기판의 한 화소부에 해당하는 평면도이다.2A to 2E are plan views corresponding to one pixel portion of the lower substrate for the inkjet liquid crystal display of FIG. 1.
도 2a는, 투명기판 상에 금속물질을 증착한 후, 마스크 공정에 의해 게이트 전극(22)을 형성하고, 이 게이트 전극(22) 상에 실리콘 질화막, 비정질 실리콘층, 불순물 비정질 실리콘층을 연속증착한다.2A shows that after depositing a metal material on a transparent substrate, a gate electrode 22 is formed by a mask process, and a silicon nitride film, an amorphous silicon layer, and an impurity amorphous silicon layer are continuously deposited on the gate electrode 22. do.
이어서, 상기 실리콘 질화막을 게이트 절연막(24)으로 형성하고, 상기 비정질 실리콘층과 불순물 비정질 실리콘층을 마스크 공정에 의해 각각 액티브층(active layer ; 26a) 및 오믹콘택층(ohmic contact layer ; 26b)으로 형성하여 반도체층(26)을 구성한다.Subsequently, the silicon nitride film is formed of a gate insulating film 24, and the amorphous silicon layer and the impurity amorphous silicon layer are formed into an active layer 26a and an ohmic contact layer 26b by a mask process, respectively. To form the semiconductor layer 26.
그리고, 상기 반도체층(26) 상에 금속물질을 증착한 후, 마스크 공정에 의해 서로 일정간격 이격되는 소스 및 드레인 전극(28, 30)을 형성한 후, 이 소스 및 드레인 전극(28, 30)의 패턴을 형성한 포토 레지스트를 스트립하는 공정을 생략하고, 잉크격벽(29)으로 남겨둔다.After depositing a metal material on the semiconductor layer 26, the source and drain electrodes 28 and 30 are spaced apart from each other by a mask process, and then the source and drain electrodes 28 and 30 are formed. The step of stripping the photoresist in which the pattern is formed is omitted and left as the ink partition wall 29.
이어서, 상기 소스 및 드레인 전극(28, 30)의 형성 후에는, 이 소스 및 드레인 전극 (28, 30) 사이 구간의 오믹콘택층(26b)을 제거하여, 그 하부층을 이루는 액티브층(26a)을 노출시킴으로써 채널(ch)을 형성한다.Subsequently, after the source and drain electrodes 28 and 30 are formed, the ohmic contact layer 26b in the section between the source and drain electrodes 28 and 30 is removed to form the active layer 26a forming the lower layer. The channel ch is formed by exposure.
상기 게이트 전극(22), 반도체층(26), 소스 및 드레인 전극(28, 30)은 액정에 전계를 인가하는 전극 상에 공급되는 전압의 온/오프를 조절하는 박막 트랜지스터(T)를 이루게 된다.The gate electrode 22, the semiconductor layer 26, the source and drain electrodes 28 and 30 form a thin film transistor T that controls on / off of a voltage supplied on an electrode that applies an electric field to the liquid crystal. .
도면에 도시되지 않았으나, 상기 게이트 전극(22)과 연결하여 가로방향으로 게이트 배선을 형성하며, 상기 소스 전극(28)과 연결하여 세로방향으로 상기 게이트 배선과 교차되는 데이터 배선을 형성하는 단계가 포함된다.Although not shown in the drawing, a gate wiring is formed in the horizontal direction by connecting to the gate electrode 22 and a data wiring is formed in the vertical direction by connecting with the source electrode 28. do.
상기 게이트 배선과 데이터 배선은 교차하여 화소영역을 정의한다.The gate line and the data line cross each other to define a pixel area.
도 2b에서는, 상기 채널(ch)이 형성된 기판 상에 상기 박막 트랜지스터(T)를 보호하는 목적으로 보호층(32)을 형성한다.In FIG. 2B, a protective layer 32 is formed on the substrate on which the channel ch is formed to protect the thin film transistor T. In FIG.
이때, 상기 보호층(32)으로는 실리콘 질화막(SiNx)과 같은 절연성 물질이 주로 이용되는데, 기존의 잉크젯 방식 액정표시장치에서는 이러한 보호층(32)을 잉크격벽의 단차를 따라 박막으로 형성하였다.In this case, an insulating material such as silicon nitride (SiNx) is mainly used as the protective layer 32. In the conventional inkjet liquid crystal display, the protective layer 32 is formed as a thin film along a step of the ink partition wall.
도 2c에서는, 상기 보호층(32)이 형성된 기판 상에 잉크젯 방식으로, R,G,B 잉크를 분사하여 컬러필터(34)를 형성하는 단계이다.In FIG. 2C, a color filter 34 is formed by spraying R, G, and B ink on the substrate on which the protective layer 32 is formed, by ink jet method.
상기 잉크젯 방식에서는 염료로 이루어진 잉크를 사용하여 R,G,B를 잉크젯 장치의 분사노즐을 통해 분사시키는 방식으로, 이때 R,G,B 간 색구분을 위하여 상기 도 2a에서 형성된 잉크격벽(29)을 기준으로 각각의 컬러별 화소영역 내에 R,G,B 컬러를 형성하는 것을 특징으로 한다.In the inkjet method, R, G, and B are sprayed through a spray nozzle of an inkjet apparatus using an ink made of a dye. In this case, the ink partition wall 29 formed in FIG. 2A for color separation between R, G, and B is used. R, G, and B colors are formed in the pixel area for each color based on the reference.
상기 컬러필터의 삼원색의 배열방법으로는 스트라이프(stripe), 모자이크(mosaic), 트라이앵글(triangle), 스퀘어(square) 등 여러가지 방법이 있으나, 공정의 간편성을 위해 스트라이프 방식이 주로 이용된다.As a method of arranging the three primary colors of the color filter, there are various methods such as a stripe, a mosaic, a triangle, and a square. However, a stripe method is mainly used for simplicity of the process.
상기 스트라이프 방식에서는, 세로방향으로는 같은 색이 배열되게 되므로, 동일색을 구분짓기 위해 가로방향으로 배열되어 있는 게이트 배선(미도시)상에 잉크격벽을 별도로 형성할 필요는 없다.In the stripe method, since the same color is arranged in the vertical direction, it is not necessary to separately form an ink partition on the gate wiring (not shown) arranged in the horizontal direction to distinguish the same color.
한편, 상술한 바와 같이 COT방식 액정표시장치는 박막 트랜지스터의 상부에 바로 컬러필터를 형성하는 과정에서, 이 컬러필터 잉크의 일부가 박막 트랜지스터(T)의 원안의 영역으로 나타낸 채널 상부 잉크격벽(29) 사이 영역인 채널부(I)에도 채워지게 된다.On the other hand, as described above, in the COT type liquid crystal display, in the process of forming the color filter directly on the thin film transistor, a portion of the color filter ink is shown in the original region of the thin film transistor T. It is also filled in the channel portion I, which is an area between the layers.
도 2d에서는, 상기 컬러필터가 형성된 기판의 보호층(32) 상에 상기 드레인 전극(30)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(33)을 형성하는 단계이다.In FIG. 2D, the drain contact hole 33 exposing the drain electrode 30 is partially formed on the protective layer 32 of the substrate on which the color filter is formed.
도 2e에서는, 상기 드레인 콘택홀(33)이 형성된 기판 상에 투명도전성 물질을 증착한 후, 마스크 공정을 통해 상기 드레인 콘택홀(33)을 통해 드레인 전극(30)과 연결되는 화소전극(36)을 형성하는 단계이다.In FIG. 2E, after depositing a transparent conductive material on the substrate on which the drain contact hole 33 is formed, the pixel electrode 36 connected to the drain electrode 30 through the drain contact hole 33 through a mask process. Forming a step.
이와 같이 종래의 잉크젯 방식 액정표시장치에서는, 소스 및 드레인 전극용 포토 레지스트 패턴을 잉크 격벽으로 사용하므로써, 이 소스 및 드레인 전극의 패턴을 따라 채널부에 형성된 홀에 컬러필터 잉크가 남게되어, 이 잉크의 수분이 보호층에 있는 미세한 핀홀(pin hole)을 따라 액티브층에 침투하여, 박막 트랜지스터의 전기적 특성을 저하시키는 문제점이 있었다.As described above, in the conventional inkjet type liquid crystal display device, by using the photoresist patterns for the source and drain electrodes as the ink partition wall, the color filter ink remains in the holes formed in the channel portion along the pattern of the source and drain electrodes, and this ink Moisture penetrates into the active layer along a minute pin hole in the protective layer, thereby degrading the electrical properties of the thin film transistor.
상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에서는 잉크젯 방식 컬러필터를 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 형성하는 구조의 액정표시장치에 있어서, 이 박막 트랜지스터의 채널에 컬러필터 잉크의 수분이 침투하는 것을 방지하기 위해 기존의 잉크 격벽을 소스 및 드레인 전극의 패턴을 형성하는 포토 레지스트로 대체했던 것을 본 발명에서는, 투명한 유기물질로 이루어진 잉크격벽용 보호층을 형성하여, 채널부의 보호 및 공정의 간편화와, 소자신뢰성이 향상된 잉크젯 방식 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, in the present invention, in the liquid crystal display device having the structure of forming the inkjet color filter on the thin film transistor array substrate, in order to prevent the moisture of the color filter ink penetrates into the channel of the thin film transistor. In the present invention, the ink barrier wall is replaced with a photoresist forming a pattern of the source and drain electrodes. In the present invention, a protective layer for ink barrier wall made of a transparent organic material is formed, thereby protecting the channel portion, simplifying the process, and improving device reliability. An object of the present invention is to provide an inkjet liquid crystal display device.
도 1은 일반적인 잉크젯 방식 액정표시장치의 일부영역에 대한 단면도.1 is a cross-sectional view of a portion of a general inkjet liquid crystal display device.
도 2a 내지 2e는 상기 도 1의 잉크젯 방식 액정표시장치용 하부기판의 한 화소부에 해당하는 평면도.2A to 2E are plan views corresponding to one pixel portion of the lower substrate for the inkjet liquid crystal display of FIG.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치의 한 화소부에 해당하는 단면도.3 is a cross-sectional view corresponding to one pixel portion of the inkjet liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention.
도 4a 내지 4d는 상기 도 3의 단면도를 제조공정 단계별로 도시한 도면.4A to 4D are cross-sectional views of FIG. 3 in stages of the manufacturing process;
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치의 일부영역에 대한 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion of an inkjet liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention; FIG.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치의 일부영역에 대한 단면도.6 is a cross-sectional view of a portion of an inkjet liquid crystal display according to a third embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치의 일부영역에 대한 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view of a portion of an inkjet liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention; FIG.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100 : 투명기판 102 : 게이트 전극100: transparent substrate 102: gate electrode
104 : 게이트 절연막 106a : 액티브층104: gate insulating film 106a: active layer
106b : 오믹콘택층 106 : 반도체층106b: ohmic contact layer 106: semiconductor layer
108 : 소스 전극 110 : 드레인 전극108: source electrode 110: drain electrode
112 : 잉크격벽용 보호층 114 : 드레인 콘택홀112: protective layer for ink partition wall 114: drain contact hole
116 : 컬러필터 118 : 화소전극116: color filter 118: pixel electrode
300 : 상부기판 350 : 액정층300: upper substrate 350: liquid crystal layer
400 : 하부기판 ch : 채널400: lower substrate ch: channel
T : 박막 트랜지스터 P : 화소영역T: thin film transistor P: pixel region
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 특징에서는 서로 대향하는 상부 및 하부기판과; 상기 상부 및 하부기판 사이에 개재된 액정층과; 상기 하부기판 상부에 위치하여 서로 교차하는 다수 개의 게이트 및 데이터 배선과; 상기 게이트 및 데이터 배선이 교차하는 영역에 위치하는 박막 트랜지스터와; 상기 데이터 배선과 박막 트랜지스터 상에 위치하고, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀을 가지며, 투명한 유기물질로 이루어진 잉크격벽용 보호층과; 상기 잉크격벽용 보호층을 격벽으로 하여, 상기 게이트 및 데이터 배선이 교차되는 영역으로 정의되는 화소영역 단위로 R, G, B 컬러가 각각 형성되어 있는 잉크젯 방식 컬러필터와; 상기 컬러필터 상부에 위치하며, 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 포함하는 잉크젯 방식 액정표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, in one feature of the present invention, the upper and lower substrates facing each other; A liquid crystal layer interposed between the upper and lower substrates; A plurality of gate and data lines positioned on the lower substrate and crossing each other; A thin film transistor positioned at an area where the gate and the data line cross each other; An ink barrier protection layer on the data line and the thin film transistor, the drain contact hole exposing a part of the drain electrode of the thin film transistor, and a transparent organic material; An inkjet color filter in which R, G, and B colors are formed in pixel units defined by regions in which the gate and data lines intersect each other, using the ink barrier wall protective layer as a partition wall; An inkjet liquid crystal display device is disposed on the color filter and includes a pixel electrode connected to a drain electrode through the drain contact hole.
상기 박막 트랜지스터는, 상기 게이트 배선과 연결되어 형성되는 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상의 액티브층 및 오믹콘택층으로 구성되는 반도체층과, 상기 반도체층 상에 위치하며, 상기 데이터 배선과 연결되어 형성되는 소스 전극과, 상기 소스 전극과 일정간격 이격되어 형성되는 드레인 전극과, 상기 소스 및 드레인 전극 사이 구간의 오믹콘택층을 제거하여 형성한 채널로 이루어진다.The thin film transistor may include a gate electrode formed to be connected to the gate line, a semiconductor layer including an active layer and an ohmic contact layer on the gate electrode, and positioned on the semiconductor layer and connected to the data line. A source electrode, a drain electrode formed to be spaced apart from the source electrode at a predetermined interval, and a channel formed by removing an ohmic contact layer in a section between the source and drain electrodes.
또한, 상기 상부기판의 하부에 위치하며, 상기 화소영역 이외의 비화소영역에 형성되는 블랙매트릭스를 포함한다.The black matrix may be disposed below the upper substrate and formed in a non-pixel region other than the pixel region.
상기 컬러필터와 화소전극 사이에 평탄화층 및 상기 박막 트랜지스터와 대응하는 영역 상의 블랙매트릭스, 그리고 제 2 보호층이 차례대로 적층되어 있으며, 상기 평탄화층 및 블랙매트릭스 그리고, 제 2 보호층은 상기 드레인 콘택홀과 대응하는 위치에 콘택홀을 가지거나, 또는, 상기 컬러필터와 화소전극 사이에 상기 박막 트랜지스터와 대응하는 영역상의 블랙매트릭스, 그리고 제 2 보호층이 차례대로 적층되어 있으며, 상기 블랙매트릭스 및 제 2 보호층은 상기 드레인 콘택홀과 대응하는 위치에 콘택홀을 가지는 것을 특징으로 한다.A planarization layer, a black matrix on a region corresponding to the thin film transistor, and a second protective layer are sequentially stacked between the color filter and the pixel electrode, and the planarization layer, the black matrix, and the second protective layer are formed on the drain contact. A black matrix on a region corresponding to the thin film transistor and a second protective layer are sequentially stacked between the color filter and the pixel electrode, and the black matrix and the first contact layer have a contact hole at a position corresponding to the hole. The protective layer has a contact hole at a position corresponding to the drain contact hole.
상기 블랙매트릭스를 이루는 물질은 레진(Resin)임을 특징으로 한다.The material constituting the black matrix is characterized in that the resin (Resin).
상기 잉크격벽용 보호층은 상기 데이터 배선들과 박막 트랜지스터와 대응하는 영역에 위치하며, 상기 화소영역에서는 상기 절연층을 드러내어 절연층과 상기 컬러필터가 연접되는 것을 특징으로 한다.The ink barrier protection layer is positioned in a region corresponding to the data lines and the thin film transistor, and the insulating layer is exposed in the pixel area so that the insulating layer and the color filter are connected to each other.
상기 잉크격벽용 보호층은 기판 전면에 걸쳐 형성되며, 상기 데이터 배선 및 박막 트랜지스터와 대응하는 영역은 볼록부이고, 상기 화소영역과 대응하는 영역은 오목부로 형성되는 것을 특징으로 한다.The protective layer for ink barrier ribs is formed over the entire surface of the substrate, and regions corresponding to the data lines and the thin film transistors are convex portions, and regions corresponding to the pixel regions are formed as concave portions.
상기 투명한 유기물질은 투명성을 띠는 폴리머(polymer)계 물질이다.The transparent organic material is a polymer material having transparency.
본 발명의 또 다른 특징에서는, 투명기판을 구비하는 단계와; 상기 투명기판 상에 서로 교차되는 다수 개의 게이트 및 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 및 데이터 배선이 교차하는 영역에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막 트랜지스터 상부에 투명한 유기물질을 코팅하는 단계와; 상기 투명한 유기물질을, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 일부노출시키는 드레인 콘택홀을 가지는 잉크격벽용 보호층으로 형성하는 단계와; 상기 잉크격벽용 보호층이 형성된 기판 상에 R, G, B 컬러 잉크를 포함하는 잉크젯 분사노즐을 통해, 상기 잉크격벽용 보호층을 R, G, B 컬러간 격벽으로 하여, 상기 게이트 및 데이터 배선이 교차되는 영역으로 정의되는 화소영역 단위로 R, G, B 컬러필터를 각각 형성하는 단계와; 상기 컬러필터 상부에 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 잉크젯 방식 액정표시장치용 하부기판의 제조방법을 제공한다.In still another aspect of the present invention, there is provided a method including: providing a transparent substrate; Forming a plurality of gates and data lines crossing each other on the transparent substrate; Forming a thin film transistor in an area where the gate and the data wiring cross each other; Coating a transparent organic material on the thin film transistor; Forming the transparent organic material as an ink barrier protective layer having a drain contact hole partially exposing a drain electrode of the thin film transistor; The gate and data wirings may be formed by forming the barrier layer between R, G, and B colors through an inkjet injection nozzle including R, G, and B color inks on a substrate on which the barrier layer for ink barrier is formed. Forming R, G, and B color filters in pixel units defined by the crossing regions; A method of manufacturing a lower substrate for an inkjet liquid crystal display device includes forming a pixel electrode connected to a drain electrode through the drain contact hole on the color filter.
상기 박막 트랜지스터를 형성하는 단계는, 상기 투명기판 상에 금속물질을 이용하여 게이트 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극 상에 절연물질, 비정질 실리콘, 불순물 비정질 실리콘을 연속증착한 후, 상기 절연물질을 게이트 절연막으로 형성하고, 상기 비정질 실리콘 및 불순물 비정질 실리콘은 각각 액티브층(active layer) 및 오믹콘택층(ohmic contact layer)으로 형성하여 반도체층을 구성하는 단계와, 상기 반도체층 상에 또 다른 금속물질을 이용하여 소스 전극 및 상기 소스 전극과 일정간격 이격되는 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기소스 및 드레인 전극의 사이 구간의 오믹콘택층을 제거하여 채널(channel)을 형성하는 단계를 포함하는 단계이다.The forming of the thin film transistor may include forming a gate electrode using a metal material on the transparent substrate, continuously depositing an insulating material, amorphous silicon, and impurity amorphous silicon on the gate electrode, and then Is formed as a gate insulating film, and the amorphous silicon and the impurity amorphous silicon are formed as an active layer and an ohmic contact layer, respectively, to form a semiconductor layer, and another metal on the semiconductor layer. Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from the source electrode by using a material; and forming a channel by removing an ohmic contact layer in a section between the source and drain electrodes. to be.
상기 투명한 유기물질은 투명성을 띠는 폴리머(polymer)계 물질이다.The transparent organic material is a polymer material having transparency.
상기 잉크격벽용 보호층을 형성하는 단계는, 상기 투명한 유기물질을 상기 데이터 배선 및 박막 트랜지스터와 대응하는 위치에 형성하고, 상기 화소영역과 대응하는 영역에는 상기 게이트 절연막이 노출되도록 하거나, 또는, 상기 투명한 유기물질을 기판 전면에 걸쳐 코팅한 후, 상기 데이터 배선들과 박막 트랜지스터와 대응하는 영역은 볼록부로 형성하고, 상기 화소영역과 대응하는 영역은 오목부로 형성하는 것을 특징으로 한다.The forming of the passivation layer for the ink partition wall may include forming the transparent organic material at a position corresponding to the data line and the thin film transistor, and exposing the gate insulating layer to a region corresponding to the pixel region. After coating the transparent organic material over the entire surface of the substrate, the regions corresponding to the data lines and the thin film transistor are formed as convex portions, and the regions corresponding to the pixel regions are formed as concave portions.
상기 화소전극을 형성하는 단계 전에는, 상기 컬러필터 상부에 평탄화층 및 상기 박막 트랜지스터와 대응하는 영역 상의 블랙매트릭스, 그리고 제 2 보호층을 차례대로 적층한 후, 상기 평탄화층 및 블랙매트릭스 그리고, 제 2 보호층 상에 상기 드레인 콘택홀과 대응하는 콘택홀을 형성하거나 또는, 상기 컬러필터 상에 위치하며, 상기 박막 트랜지스터와 대응하는 영역 상의 블랙매트릭스, 그리고 제 2 보호층을 차례대로 적층한 후, 상기 블랙매트릭스 및 제 2 보호층 상에 상기 드레인 콘택홀과 대응하는 콘택홀을 형성하는 것을 포함한다.Before the forming of the pixel electrode, the planarization layer, the black matrix on the region corresponding to the thin film transistor, and the second protective layer are sequentially stacked on the color filter, and then the planarization layer, the black matrix, and the second After forming a contact hole corresponding to the drain contact hole on the protective layer, or stacked on the color filter, the black matrix on the region corresponding to the thin film transistor, and the second protective layer in sequence, Forming a contact hole corresponding to the drain contact hole on the black matrix and the second protective layer.
상기 콘택홀은 건식식각(dry etching)을 이용하여 형성하며, 상기 블랙매트릭스를 이루는 물질은 레진(Resin)이다.The contact hole is formed by dry etching, and the material constituting the black matrix is resin.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
실시예 1Example 1
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치의 한 화소부에 해당하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view corresponding to one pixel part of the inkjet liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 상부 및 하부기판(300, 400)이 서로 일정간격 이격되어 대향하고 있으며, 이 상부 및 하부기판(300, 400) 사이에는 액정층(350)이 개재되어 있다.As illustrated, the upper and lower substrates 300 and 400 face each other at a predetermined interval, and the liquid crystal layer 350 is interposed between the upper and lower substrates 300 and 400.
이 하부기판(400)의 투명기판(100) 상부에는 게이트 전극(102)이 형성되어 있고, 이 게이트 전극(102) 상부에는 게이트 절연막(104)이 형성되어 있고, 이 게이트 절연막(104) 상부에는 액티브층(106a) 및 오믹콘택층(106b)을 포함하는 반도체층(106)이 형성되어 있고, 이 반도체층(106) 상부에는, 서로 일정간격 이격되어 소스 및 드레인 전극(108, 110)이 형성되어 있고, 이 소스 및 드레인 전극(108, 110) 사이 구간에는 상기 액티브층(106a)을 일부 노출하여 이루어진 채널(ch)이 위치하고 있다.A gate electrode 102 is formed on the transparent substrate 100 of the lower substrate 400, and a gate insulating film 104 is formed on the gate electrode 102, and on the gate insulating film 104. The semiconductor layer 106 including the active layer 106a and the ohmic contact layer 106b is formed, and the source and drain electrodes 108 and 110 are formed on the semiconductor layer 106 at regular intervals from each other. The channel ch formed by partially exposing the active layer 106a is positioned in the section between the source and drain electrodes 108 and 110.
상기 게이트 전극(102) 및 반도체층(106) 그리고 소스 및 드레인 전극(108, 110)은 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.The gate electrode 102, the semiconductor layer 106, and the source and drain electrodes 108 and 110 form a thin film transistor T.
도면에는 미도시하였으나, 상기 게이트 전극(102)과 연결되어 제 1 방향으로 게이트 배선이 형성되어 있고, 상기 소스 및 드레인 전극(108, 110)과 연결되어 제 2 방향으로 데이터 배선이 형성되며, 상기 게이트 배선과 데이터 배선은 서로 교차되어, 화소영역(P)을 정의하며, 이 화소영역(P) 단위로 R, G, B 삼원색으로 이루어지는 잉크젯 방식 컬러필터(116)가 R, G, B 컬러 순서대로 형성되어 있다.Although not shown in the drawing, a gate wiring is formed in a first direction by being connected to the gate electrode 102, and a data wiring is formed in a second direction by being connected with the source and drain electrodes 108 and 110. The gate wiring and the data wiring cross each other to define the pixel region P, and the inkjet color filter 116 having R, G, and B primary colors in the pixel region P unit has an R, G, and B color order. It is formed.
그리고, 상기 소스 및 드레인 전극(108, 110)과 게이트 절연막(104) 상부에 컬러필터(116)가 형성되어 있는데, 이때 이 R, G, B 간의 색구분을 위하여 각 컬러별 컬러필터 사이에는 잉크격벽이 형성된다.In addition, a color filter 116 is formed on the source and drain electrodes 108 and 110 and the gate insulating layer 104. In this case, ink is formed between the color filters for each color to distinguish between R, G, and B colors. A partition is formed.
기존에는 이러한 잉크격벽으로 소스 및 드레인 전극(108, 110)의 패턴용 포토 레지스트를 이용하였으나, 본 발명에서는 박막 트랜지스터(T)의 채널보호 및 잉크격벽의 역할을 겸하도록 잉크격벽용 보호층(112)을 형성하므로써, 소스 및 드레인 전극(108, 110) 사이 구간에 홀이 존재하지 않으며, 소자 신뢰성을 높일 수 있는 장점을 가진다.Conventionally, a photoresist for a pattern of the source and drain electrodes 108 and 110 is used as the ink partition wall, but in the present invention, the protection layer 112 for the ink partition wall serves as both a channel protection and an ink partition wall of the thin film transistor T. By forming a), there is no hole in the section between the source and drain electrodes 108 and 110, and the device reliability can be improved.
또한, 상기 잉크격벽용 보호층(112)은 상기 박막 트랜지스터(T) 및 미도시한 데이터와 대응하는 위치에 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the ink barrier protection layer 112 may be formed at a position corresponding to the thin film transistor T and data not shown.
이어서, 이러한 컬러필터(116) 상부에는 상기 잉크격벽용 보호층(112)에 형성된 드레인 콘택홀(114)을 통해 드레인 전극(110)과 연결되어 화소전극(118)이 형성되어 있다.Subsequently, the pixel electrode 118 is formed on the color filter 116 by being connected to the drain electrode 110 through the drain contact hole 114 formed in the ink barrier wall protection layer 112.
이와 같이, 본 발명에서는 기존의 소스 및 드레인 전극 사이 구간에 홀이 존재하는 종래의 액정표시장치와 달리, 보호층으로 두껍게 증착한 후, 상기 소스 및 드레인 전극 사이 구간에 홀이 형성되지 않고, R, G, B 컬러필터간 잉크격벽으로서 형성하는 것이 가능하므로, 잉크 수분이 채널로 침투되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.As described above, in the present invention, unlike the conventional liquid crystal display device in which holes exist in the section between the source and drain electrodes, after thick deposition with a protective layer, holes are not formed in the section between the source and drain electrodes. Since it is possible to form the ink partition wall between the G, B color filters, it is possible to effectively prevent ink moisture from penetrating into the channel.
한편, 상기 상부기판(300)의 투명기판(100) 하부에는 액정이 구동되지 않는 영역 상의 빛을 차단하는 블랙매트릭스(302)가 상기 박막 트랜지스터(T)와 대응되는 위치에 형성되어 있고, 이 블랙매트릭스(302) 하부에는 액정에 전압을 인가하는 또 다른 전극인 공통전극(304)이 형성되어 있다.On the other hand, a black matrix 302 for blocking light on a region where the liquid crystal is not driven is formed under the transparent substrate 100 of the upper substrate 300 at a position corresponding to the thin film transistor T. A common electrode 304 is formed below the matrix 302, which is another electrode for applying a voltage to the liquid crystal.
이때, 도면상에는 표시되지 않았으나, 이 블랙매트릭스는 상기 박막 트랜지스터와 대응하는 위치 및 게이트 및 데이터 배선과 대응되는 영역에도 형성할 수 있다.In this case, although not shown in the drawing, the black matrix may be formed in a position corresponding to the thin film transistor and in an area corresponding to the gate and data wiring.
이하, 본 발명에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치용 하부기판의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the lower substrate for an inkjet liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치의 일부영역에 대한 단면도를 제조공정 단계별로 도시한 도면이다.4A through 4D are cross-sectional views illustrating a partial region of the inkjet liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, in steps of manufacturing processes.
도 4a는 투명기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계이다.4A illustrates a step of forming a thin film transistor on a transparent substrate.
즉, 투명기판(100) 상에 금속물질을 증착하고, 제 1 마스크 공정에 의해 게이트 전극(102)을 형성하고, 이 게이트 전극(102) 상에 실리콘 질화막과 같은 절연물질 및 비정질 실리콘층, 불순물 비정질 실리콘층을 차례대로 증착한 후, 상기 절연물질을 게이트 절연막으로 하고, 상기 비정질 실리콘층 및 불순물 비정질 실리콘층은 제 2 마스크 공정에 의해 각각 액티브층(106a)과 오믹콘택층(106b)으로 형성하여, 이 두층으로 이루어지는 반도체층(106)을 형성한다.That is, a metal material is deposited on the transparent substrate 100, the gate electrode 102 is formed by a first mask process, and an insulating material such as a silicon nitride film, an amorphous silicon layer, and impurities are formed on the gate electrode 102. After depositing an amorphous silicon layer in sequence, the insulating material is used as a gate insulating film, and the amorphous silicon layer and the impurity amorphous silicon layer are formed as an active layer 106a and an ohmic contact layer 106b by a second mask process, respectively. The semiconductor layer 106 which consists of these two layers is formed.
상기 반도체층(106) 상에는 금속물질을 증착한 후, 제 3 마스크 공정에 의해 소스 및 드레인 전극(108, 110)을 형성한다.After depositing a metal material on the semiconductor layer 106, the source and drain electrodes 108 and 110 are formed by a third mask process.
이때, 상기 소스 및 드레인 전극(108, 110)은 추후 공정에서 채널을 형성하기 위해, 서로 일정간격 이격되도록 형성하는데, 이 제 3 마스크 공정용 포토 레지스트패턴(미도시)을 기존에는 잉크격벽으로 사용하기 위해 스트립 공정을 생략했었으나, 본 발명에서는 소스 및 드레인 전극(108, 110)의 패턴 형성 후, 상기 포토 레지스트 패턴을 스트립하여 제거함을 특징으로 한다.In this case, the source and drain electrodes 108 and 110 are formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval to form a channel in a later process, and the photoresist pattern (not shown) for the third mask process is conventionally used as an ink partition wall. Although the strip process is omitted, the present invention is characterized in that after removing the pattern of the source and drain electrodes 108 and 110, the photoresist pattern is stripped and removed.
상기 소스 및 드레인 전극(108, 110)의 형성 후에는 상기 소스 및 드레인 전극(108, 110) 사이 구간의 오믹콘택층(106b)을 제거하여, 그 하부층을 이루는 액티브층(106a)을 노출시켜 채널(ch)을 형성하는 공정이 이어진다.After the source and drain electrodes 108 and 110 are formed, the ohmic contact layer 106b in the section between the source and drain electrodes 108 and 110 is removed, and the active layer 106a constituting the lower layer is exposed to expose the channel. A process of forming (ch) is followed.
이때, 상기 액티브층(106a)과 오믹콘택층(106b)간에는 식각선택비가 없으므로, 상기 구간의 오믹콘택층(106b)을 완전히 제거하기 위해, 그 하부층을 이루는 액티브층(106a)의 일부까지 제거하는 과식각을 거쳐 채널(ch)이 형성된다.At this time, since there is no etching selectivity between the active layer 106a and the ohmic contact layer 106b, in order to completely remove the ohmic contact layer 106b in the section, a part of the active layer 106a forming the lower layer is removed. The channel (ch) is formed through the over etching.
상기 게이트 전극(102), 반도체층(106), 소스 및 드레인 전극(108, 110)을 함께 박막 트랜지스터(T)라 부른다.The gate electrode 102, the semiconductor layer 106, the source and drain electrodes 108 and 110 are together referred to as a thin film transistor T.
도 4b는 상기 도 4a 단계를 거친 기판 상에 투명한 유기물질을 두껍게 코팅한 후, 상기 투명한 유기물질을 제 4 마스크 공정에 의해 소스 및 드레인 전극(108, 110)의 상부와 미도시한 데이터 배선부에 잉크격벽용 보호층(112)으로 형성하면서, 이 잉크격벽용 보호층(112) 상에 상기 드레인 전극(110)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(114)을 형성한다.FIG. 4B shows a thicker coating of the transparent organic material on the substrate having passed through FIG. 4A, and then the upper portion of the source and drain electrodes 108 and 110 and the data wiring part of the transparent and organic material by a fourth mask process. A drain contact hole 114 is formed on the ink barrier wall protective layer 112 to partially expose the drain electrode 110, while forming the ink barrier wall protective layer 112.
상기 잉크격벽용 보호층(112)을 소스 및 드레인 전극(108, 110)과 데이터 배선부와 같이 비화소영역 상에 형성하는데, 왜냐하면 상기 잉크격벽용 보호층(112)을 불투명한 유기물질로 형성하게 되면, 투명한 유기물질에 흑색을 띠게 하는 카본(carbon)을 섞어야 하는데, 이 카본 물질이 공정중에 이온상태로 되어, 채널의전기적 특성을 저하시키는 요인으로 작용하기 쉽기 때문이다.The ink barrier protection layer 112 is formed on the non-pixel region together with the source and drain electrodes 108 and 110 and the data wiring part, because the ink barrier protection layer 112 is formed of an opaque organic material. In this case, it is necessary to mix the carbon which causes black to be transparent to the transparent organic material, because the carbon material is in an ionic state during the process, and thus it is easy to act as a factor that lowers the electrical characteristics of the channel.
즉, 상기 잉크격벽용 보호층(112)은 투명성을 띠는 폴리머(polymer)계 물질로 형성하는 것이 바람직하다.That is, the ink barrier wall protection layer 112 is preferably formed of a polymer material having transparency.
상기 단면도에서 화살표가 가르키는 방향에 위치한 도면은, 상기 단면도에 따른 평면도로서, 한 화소부를 기준으로 상기 잉크격벽용 보호층(112)의 형성영역을 나타내기 위하여 도시한 것으로, 상기 도 4b단계에 관련된 평면도로, 컬러필터 및 화소전극에 대한 도시는 생략되었다.FIG. 4B is a plan view according to the cross-sectional view of the cross-sectional view, and is a plan view according to the cross-sectional view of the cross-sectional view of the ink partition wall protection layer 112. Referring to FIG. In the related top view, the illustration of the color filter and the pixel electrode has been omitted.
도시한 바와 같이, 제 1 방향으로 게이트 전극(102)을 포함하는 게이트 배선(103)이 형성되어 있고, 제 2 방향으로 소스 전극(108)을 포함하는 데이터 배선(109)이 상기 게이트 배선(103)과 교차되어 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(108)과 일정간격 이격되어 드레인 전극(110)이 형성되어 있다.As shown, the gate wiring 103 including the gate electrode 102 is formed in the first direction, and the data wiring 109 including the source electrode 108 in the second direction is the gate wiring 103. ) And the drain electrode 110 is formed to be spaced apart from the source electrode 108 by a predetermined distance.
이때, 상기 소스 및 드레인 전극(108, 110)과, 데이터 배선(109) 상부에는 상기 소스 및 드레인 전극(108, 110) 및 데이터 배선(109)과 대응하는 위치에 드레인 콘택홀(114)을 포함하는 잉크격벽용 보호층(112)이 형성되어 있다.In this case, the source and drain electrodes 108 and 110 and the data line 109 include drain contact holes 114 at positions corresponding to the source and drain electrodes 108 and 110 and the data line 109. An ink barrier protective layer 112 is formed.
상기 잉크격벽용 보호층(112)의 형성영역은 채널(도 4a의 ch) 상부의 소스 및 드레인 전극(108, 110) 사이 구간 영역인 채널부(CH)에 컬러필터 잉크가 침투되는 것을 방지하는 목적으로 형성하기 때문에, 상기 채널부(CH)를 충분히 덮을 수 있도록 형성하는 것이 가장 중요하다.The formation region of the ink barrier rib protection layer 112 may prevent the color filter ink from penetrating into the channel portion CH, which is a section region between the source and drain electrodes 108 and 110 on the channel (ch in FIG. 4A). Since it is formed for the purpose, it is most important to form the channel portion CH so that it can be sufficiently covered.
도 4c에서는, 상기 잉크격벽용 보호층(112)이 형성된 기판 상에 잉크젯 방식 R,G,B 컬러필터를 형성하는 단계이다.In FIG. 4C, an inkjet type R, G, and B color filters are formed on a substrate on which the ink barrier rib protection layer 112 is formed.
상기 컬러필터를 형성하는 방법은, R,G,B 컬러잉크를 포함하는 잉크젯 분사노즐(nozzle)를 이용하여, 상기 잉크격벽용 보호층(112)이 형성된 기판 상에 일정거리를 두고 R,G,B 컬러잉크를 동시에 또는 차례대로 분사한 후, 일정 온도 및 시간 조건에서 경화하여 컬러필터(116)를 형성한다.The color filter may be formed by using an inkjet jet nozzle including R, G, and B color ink, and having a predetermined distance on the substrate on which the protective layer 112 for ink barrier ribs is formed. The B color ink is sprayed simultaneously or sequentially, and then cured at a constant temperature and time conditions to form the color filter 116.
이때, 본 발명에서는 소스 및 드레인 전극(108, 110)간에 홀이 존재하지 않도록, 채널(도 4a의 ch) 상부의 소스 및 드레인 전극(108, 110) 사이 구간 영역인 채널부에도 소스 및 드레인 전극(108, 110)과 표면높이가 일정한 잉크격벽용 보호층(112)을 형성하기 때문에, 상기 컬러필터(116)를 형성공정 후 상기 채널부(CH)에 컬러필터 잉크가 침투되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.At this time, in the present invention, the source and drain electrodes are also used in the channel portion, which is an interval region between the source and drain electrodes 108 and 110 on the channel (ch of FIG. 4A), so that no holes exist between the source and drain electrodes 108 and 110. Since the protective layer 112 for ink barrier ribs 108 and 110 has a constant surface height, the color filter 116 can be effectively prevented from penetrating the color filter ink into the channel portion CH after the forming process. Can be.
도 4d에서는 상기 컬러필터(116)가 형성된 기판 상에 투명도전성 물질을 증착한 후, 제 5 마스크 공정에 의해 화소전극(118)을 형성하는 단계이다.In FIG. 4D, the transparent conductive material is deposited on the substrate on which the color filter 116 is formed, and then the pixel electrode 118 is formed by the fifth mask process.
이때, 상기 화소전극(118)은 상기 드레인 콘택홀(114)을 통해 드레인 전극(110)과 접촉되어, 박막 트랜지스터(T)와 연결되도록 형성한다.In this case, the pixel electrode 118 is in contact with the drain electrode 110 through the drain contact hole 114 to be connected to the thin film transistor T.
도면으로 제시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 상부기판은 액정의 구동되지 않는 영역 즉, 비화소 영역상의 빛을 차단하는 블랙매트릭스와, 이 블랙매트릭스 하부에 액정에 전압을 인가하는 또 다른 전극인 공통전극을 포함한다.Although not shown in the drawings, the upper substrate according to the present invention includes a black matrix which blocks light on a non-driven region of the liquid crystal, that is, a non-pixel region, and a common electrode which is another electrode applying voltage to the liquid crystal under the black matrix. It includes.
이때, 상기 블랙매트릭스와 공통전극 사이에는 별도의 평탄화층을 포함할 수도 있다.In this case, a separate planarization layer may be included between the black matrix and the common electrode.
실시예 2Example 2
실시예 2는 실시예 1에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치용 하부기판과 비교시, 박막 트랜지스터와 대응하는 영역에 블랙매트릭스를 형성하는 것을 특징으로 한다.The second embodiment is characterized in that a black matrix is formed in a region corresponding to the thin film transistor as compared with the lower substrate for the inkjet liquid crystal display device according to the first embodiment.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치의 일부영역에 대한 단면도로서, 상기 도 3의 단면도와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.FIG. 5 is a cross-sectional view of a partial region of the inkjet liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention, and descriptions of the same parts as those of the cross-sectional view of FIG. 3 will be omitted.
도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터(T) 상부에는 잉크격벽용 제 1 보호층(113)이 형성되어 있고, 이 잉크격벽용 제 1 보호층(113)을 격벽으로 하여 화소영역(P)에는 컬러필터(116)가 형성되어 있고, 이 컬러필터(116) 상부에는, 화소전극(126)에서 생성되는 전계를 균일화하기 위한 평탄화층(120)이 형성되어 있고, 이 평탄화층(120) 상부의 박막 트랜지스터(T)와 대응하는 위치에는 이 박막 트랜지스터(T)에 빛이 유입되는 것을 차단하는 목적으로 블랙매트릭스(122)가 형성되어 있다.As shown, a first protective layer 113 for ink barrier ribs is formed on the thin film transistor T, and the color filter is applied to the pixel region P using the first protective layer 113 for barrier ribs as the barrier rib. 116 is formed, and a planarization layer 120 is formed on the color filter 116 to equalize the electric field generated by the pixel electrode 126. The thin film transistor on the planarization layer 120 is formed. A black matrix 122 is formed at a position corresponding to T for the purpose of blocking light from flowing into the thin film transistor T.
또한, 기판 전면에 걸쳐 제 2 보호층(124)이 형성되어 있고, 이 제 2 보호층(124) 상부에는, 상기 잉크격벽용 제 1 보호층(113)에서 제 2 보호층(124)을 관통하여 드레인 전극(110)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(115)을 통해 드레인 전극(110)과 연결되어 화소전극(126)이 형성되어 있다.A second protective layer 124 is formed over the entire surface of the substrate, and the second protective layer 124 penetrates through the second protective layer 124 in the first protective layer 113 for ink partition walls. The pixel electrode 126 is formed by being connected to the drain electrode 110 through a drain contact hole 115 that partially exposes the drain electrode 110.
도면 상에 해당부호의 도시를 생략하였지만, 상기 드레인 콘택홀(115)은 잉크격벽용 제 1 보호층(124)의 형성단계에서 제 1 드레인 콘택홀을 형성한 후, 평탄화층(120) 및 블랙매트릭스(122)와 제 2 보호층(124)에 건식식각을 이용하여, 상기 제 1 드레인 콘택홀과 대응하는 제 2 드레인 콘택홀을 형성하여, 드레인 콘택홀(115)을 완성할 수 있다.Although not shown in the drawings, the drain contact hole 115 is formed in the planarization layer 120 and the black after forming the first drain contact hole in the step of forming the first protective layer 124 for the ink partition. The drain contact hole 115 may be completed by forming a second drain contact hole corresponding to the first drain contact hole by using dry etching in the matrix 122 and the second protective layer 124.
그러나, 상기 드레인 콘택홀을 형성하는 방법은 다양하게 실시될 수 있다.However, the method of forming the drain contact hole may be variously performed.
상기 평탄화층(120) 및 제 2 보호층(124)은 상기 화소전극(126) 및 컬러필터(116)와 블랙매트릭스(122) 사이에 위치하여, 액정에 인가되는 전계를 균일화하며, 상술한 바와 같이 블랙매트릭스(122)와 박막 트랜지스터(T) 및 화소전극(126)이 접촉하여, 박막 트랜지스터(T) 및 화소전극(126)의 전기적 특성이 저하되는 것을 방지하는 역할을 한다.The planarization layer 120 and the second protective layer 124 are positioned between the pixel electrode 126 and the color filter 116 and the black matrix 122 to equalize an electric field applied to the liquid crystal. As described above, the black matrix 122 and the thin film transistor T and the pixel electrode 126 are in contact with each other, thereby preventing the electrical characteristics of the thin film transistor T and the pixel electrode 126 from deteriorating.
이와 같이, 도면으로 제시하지 않았지만, 상기 실시예 2에서는, 상기 하부기판 상의 상기 박막 트랜지스터와 위치에 블랙매트릭스를 형성하므로, 상기 영역 범위에서는 상부기판 상에 블랙매트릭스를 형성하지 않아도 된다.As described above, although not shown in the drawing, in the second embodiment, since the black matrix is formed at the position with the thin film transistor on the lower substrate, it is not necessary to form the black matrix on the upper substrate in the region range.
상기 실시예 2에서와 같이, 박막 트랜지스터(T) 상부에 바로 블랙매트릭스(122)를 형성하게 되면, 상부기판에 형성하는 것에 비해 미스 얼라인(mis-align)이 발생할 확률을 줄일 수 있으므로, 상기 박막 트랜지스터(T)의 전기적 특성을 보호하는 차원에서는 훨씬 안정적인 구조라고 할 수 있다.As in the second embodiment, when the black matrix 122 is formed directly on the thin film transistor T, the probability of mis-alignment can be reduced as compared to that formed on the upper substrate. In terms of protecting the electrical characteristics of the thin film transistor (T) it can be said to be a much more stable structure.
상기 실시예 2에 따른 블랙매트릭스(122)를 이루는 물질로는 다른 보호층 물질과 같이 스핀코팅에 의해 형성할 수 있고, 건식식각이 가능한 레진(Resin)으로 하는 것이 제조공정상 바람직하다.The material constituting the black matrix 122 according to the second embodiment may be formed by spin coating like other protective layer materials, and it is preferable to use a resin capable of dry etching in a manufacturing process.
실시예 3Example 3
실시예 3은 상기 실시예 1에 따른 박막 트랜지스터 상에 잉크격벽용 보호층을 기판 전면에 걸쳐 형성함에 있어서, 화소영역과 대응되는 부분에는 컬러필터 잉크를 채울 수 있도록 오목한 홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.In the third embodiment, in forming the protective barrier layer for the ink partition over the entire surface of the thin film transistor according to the first embodiment, a recess is formed in the portion corresponding to the pixel region so as to fill the color filter ink. do.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치의 일부영역에 대한 단면도로서, 상기 도 3의 단면도와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.FIG. 6 is a cross-sectional view of a portion of an inkjet liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention, and descriptions of the same parts as those of the cross-sectional view of FIG. 3 will be omitted.
도시한 바와 같이, 상기 도 4a에서 상술한 박막 트랜지스터(T)상에 상기 화소영역과 대응하는 영역이 오목하게 들어간 홈이 형성된 잉크격벽용 제 1 보호층(200)이 형성되어 있고, 이 잉크격벽용 제 1 보호층(200) 상에는 잉크젯 방식 컬러필터(202)가 형성되어 있고, 이 컬러필터(202) 상의 상기 박막 트랜지스터(T) 상부의 잉크격벽용 제 1 보호층(200)과 연접하여 상기 박막 트랜지스터(T)와 대응하는 영역에는 블랙매트릭스(204)가 형성되어 있고, 이 블랙매트릭스(204) 상부 및 이 블랙매트릭스(204)와 비대응영역의 컬러필터(202) 상부에는, 제 2 보호층(206)이 형성되어 있고, 이 제 2 보호층(206) 상부에는 상기 잉크격벽용 제 1 보호층(200)에서 상기 제 2 보호층(206)에 걸쳐 형성된 드레인 콘택홀(117)을 통해 드레인 전극(110)과 연결되어 화소전극(208)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 4A, the first protective layer 200 for ink partition walls is formed on the thin film transistor T described above with reference to FIG. An inkjet color filter 202 is formed on the first protective layer 200, and is in contact with the first protective layer 200 for the ink partition wall on the thin film transistor T on the color filter 202. The black matrix 204 is formed in the region corresponding to the thin film transistor T, and the second protection is formed on the black matrix 204 and on the color filter 202 of the non-corresponding region. A layer 206 is formed, and is formed on the second passivation layer 206 through the drain contact hole 117 formed over the second passivation layer 206 in the first passivation layer 200 for the ink partition wall. The pixel electrode 208 is formed in connection with the drain electrode 110.
이때, 상기 드레인 콘택홀(117)은 실시예 2에 따른 드레인 콘택홀 형성방법과 같이, 잉크격벽용 제 1 보호층에 제 1 드레인 콘택홀을 형성한 후, 블랙매트릭스, 제 2 보호층을 건식식각에 의해 상기 제 1 드레인 콘택홀과 대응하는 제 2 드레인 콘택홀을 형성하여, 이 제 1, 2 드레인 콘택홀로 이루어진 드레인 콘택홀을 완성할 수 있다.In this case, the drain contact hole 117 is a method of forming a drain contact hole according to the second embodiment, and after forming the first drain contact hole in the first protective layer for the ink partition, dry the black matrix, the second protective layer By etching, a second drain contact hole corresponding to the first drain contact hole may be formed to complete the drain contact hole including the first and second drain contact holes.
실시예 4Example 4
실시예 4는 상기 실시예 3과 기본 구조는 동일하나, 블랙매트릭스와 컬러필터 사이에 별도의 평탄화층을 포함함을 특징으로 한다.Example 4 has the same basic structure as Example 3, but includes a separate planarization layer between the black matrix and the color filter.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치의 일부영역에 대한 단면도로서, 상기 도 3의 단면도와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.FIG. 7 is a cross-sectional view of a partial region of the inkjet liquid crystal display according to the fourth embodiment of the present invention, and a description of the same parts as those of the cross-sectional view of FIG.
도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터(T) 상에는 화소영역에 오목한 홈이 형성되며, 상기 박막 트랜지스터(T) 상에 잉크격벽용 제 1 보호층이 형성되어 있고, 이 잉크격벽용 제 1 보호층 상에는 잉크젯 방식 컬러필터(212)가 형성되어 있고, 이 컬러필터(212) 상부에는 평탄화층(214)이 형성되어 있고, 이 평탄화층(214) 상부의 박막 트랜지스터(T)와 대응하는 영역에는 블랙매트릭스(216)가 형성되어 있고, 이 블랙매트릭스(216)의 상부에는 제 2 보호층(218)이 형성되어 있고, 이 제 2 보호층(218) 상부에는 상기 잉크격벽용 제 1 보호층에서 제 2 보호층에 형성된 드레인 콘택홀(119)을 통해 드레인 전극(110)과 연결되어 화소전극(220)이 형성되어 있다.As shown in the figure, a recess is formed in the pixel region on the thin film transistor T, and a first protective layer for ink barrier ribs is formed on the thin film transistor T, and an inkjet is formed on the first protective layer for ink barrier ribs. An anticorrosive color filter 212 is formed, and a planarization layer 214 is formed on the color filter 212, and a black matrix (black matrix) is formed in a region corresponding to the thin film transistor T on the planarization layer 214. 216 is formed, and a second protective layer 218 is formed on the black matrix 216, and a second protective layer is formed on the second protective layer 218 on the first protective layer for the ink partition wall. The pixel electrode 220 is formed by being connected to the drain electrode 110 through the drain contact hole 119 formed in the layer.
상기 실시예 3, 4의 블랙매트릭스의 재질 및 드레인 콘택홀의 형성방법은 실시예 2의 방법과 동일하게 적용할 수 있다.The material of the black matrix and the method of forming the drain contact hole of the embodiments 3 and 4 can be applied in the same manner as in the second embodiment.
그러나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 취지에 어긋나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
이와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 방식 액정표시장치에 의하면, 다음과 같은 장점을 가진다.Thus, according to the inkjet liquid crystal display device according to the present invention has the following advantages.
첫째, 잉크젯 방식 컬러필터용 잉크격벽으로, 투명한 유기물질로 이루어진잉크격벽용 보호층을 형성하므로써, 소자신뢰성 및 공정수를 줄이는 효과를 가진다.First, as an ink jet barrier for an inkjet type color filter, by forming a protective layer for ink partitions made of a transparent organic material, it has the effect of reducing device reliability and the number of processes.
둘째, COT 하부기판의 박막 트랜지스터와 대응하는 위치에 수지성 블랙매트릭스를 형성하므로써, 박막 트랜지스터의 광누설 현상을 효과적으로 방지하며, 공정을 간편화할 수 있다.Second, by forming the resinous black matrix at a position corresponding to the thin film transistor of the COT lower substrate, the light leakage phenomenon of the thin film transistor can be effectively prevented and the process can be simplified.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101547855B1 (en) * | 2008-11-18 | 2015-08-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | Thin film transistor substrate and fabricating method thereof |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3937890B2 (en) * | 2001-09-27 | 2007-06-27 | Ｊｓｒ株式会社 | Ink-jet color filter partition and method for forming the same |
| KR100870701B1 (en) * | 2002-12-17 | 2008-11-27 | 엘지디스플레이 주식회사 | Array substrate for LCD and Method for fabricating of the same |
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| KR101012785B1 (en) * | 2003-06-30 | 2011-02-08 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display |
| KR100968573B1 (en) * | 2003-07-07 | 2010-07-08 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
| TWI319622B (en) | 2003-10-01 | 2010-01-11 | Samsung Electronics Co Ltd | Thin film transistor array panel and liquid crystal display including the same |
| KR101023292B1 (en) * | 2003-10-28 | 2011-03-18 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method for manufacturing lcd |
| US7612860B2 (en) | 2003-12-01 | 2009-11-03 | Lg Display Co., Ltd. | Color filter on thin film transistor type liquid crystal display device and method of fabricating the same with an alignment key formed with the orientation layer |
| KR101017205B1 (en) * | 2003-12-11 | 2011-02-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Color Filter On Thin Film Transistor Array Substrate And Method For Fabricating The Same |
| KR101013693B1 (en) * | 2003-12-26 | 2011-02-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display device and fabricating method thereof |
| KR20060115778A (en) | 2005-05-06 | 2006-11-10 | 삼성전자주식회사 | Thin film transistor panel, liquid crystal display including the same and method for manufacturing that |
| KR101158872B1 (en) * | 2005-06-30 | 2012-06-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Lquid Crystal Display and method for manufacturing the same |
| KR101448000B1 (en) | 2008-08-26 | 2014-10-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | Thin film transistor array panel and manufacturing the same |
| KR101592017B1 (en) * | 2009-05-26 | 2016-02-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device and method for manufacturing the same |
| KR101612927B1 (en) | 2009-08-04 | 2016-04-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display panel, color filter substrate and method of manufacturing the same |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0876106A (en) * | 1994-09-07 | 1996-03-22 | Canon Inc | Color liquid crystal display device |
| JPH08304618A (en) * | 1995-05-01 | 1996-11-22 | Canon Inc | Color filter, its production, and thin film transistor and liquid crystal element using the filter |
| JPH09292633A (en) * | 1996-02-27 | 1997-11-11 | Canon Inc | Production of color liquid crystal display device |
| KR19990028928A (en) * | 1996-05-15 | 1999-04-15 | 야스카와 히데아키 | Thin film device having a coating film, liquid crystal panel, electronic apparatus and manufacturing method of thin film device |
| JP2000098368A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Canon Inc | Active matrix substrate and its manufacture, liquid crystal display device using the same |
| KR20000052103A (en) * | 1999-01-29 | 2000-08-16 | 구본준 | Liquid crystal display device having an ink-jet color filter and a method of manufacturing the same |
-
2001
- 2001-03-07 KR KR10-2001-0011618A patent/KR100397671B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0876106A (en) * | 1994-09-07 | 1996-03-22 | Canon Inc | Color liquid crystal display device |
| JPH08304618A (en) * | 1995-05-01 | 1996-11-22 | Canon Inc | Color filter, its production, and thin film transistor and liquid crystal element using the filter |
| JPH09292633A (en) * | 1996-02-27 | 1997-11-11 | Canon Inc | Production of color liquid crystal display device |
| KR19990028928A (en) * | 1996-05-15 | 1999-04-15 | 야스카와 히데아키 | Thin film device having a coating film, liquid crystal panel, electronic apparatus and manufacturing method of thin film device |
| JP2000098368A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Canon Inc | Active matrix substrate and its manufacture, liquid crystal display device using the same |
| KR20000052103A (en) * | 1999-01-29 | 2000-08-16 | 구본준 | Liquid crystal display device having an ink-jet color filter and a method of manufacturing the same |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100951731B1 (en) | 2002-12-31 | 2010-04-08 | 하이디스 테크놀로지 주식회사 | TFT-LCD and method for manufacturing the same |
| US7342247B2 (en) | 2004-10-15 | 2008-03-11 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Organic semiconductor transistor with banks confining the semiconductor |
| US7842538B2 (en) | 2004-10-15 | 2010-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic thin film transistor array and manufacturing method thereof |
| US9046727B2 (en) | 2008-08-26 | 2015-06-02 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and manufacturing method of the same |
| US9269729B2 (en) | 2008-08-26 | 2016-02-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and manufacturing method of the same |
| US9570477B2 (en) | 2008-08-26 | 2017-02-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and manufacturing method of the same |
| KR101547855B1 (en) * | 2008-11-18 | 2015-08-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | Thin film transistor substrate and fabricating method thereof |
| US8168977B2 (en) | 2009-04-22 | 2012-05-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display and method for manufacturing the same |
| US8460955B2 (en) | 2009-04-22 | 2013-06-11 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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