KR101366025B1 - 어레이 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

어레이 기판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판과; 상기 기판상에 서로 이격하며 형성된 소스 및 드레인 전극과; 상기 소스 전극과 연결되며 일방향으로 연장하며 형성된 데이터 배선과; 상기 드레인 전극의 타끝단과 접촉하며 형성된 화소전극과; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 형성된 접착패턴과; 상기 접착패턴 위로 상기 접착패턴과 동일한 형태를 가지며 형성된 유기 반도체층과; 상 기 유기 반도체층 상부에 상기 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 포함하는 어레이 기판 및 이의 제조방법을 제공한다.
어레이 기판, 유기 박막트랜지스터, 프링팅, 몰드, 접착패턴

Description

어레이 기판 및 그 제조방법{Array substrate and method for fabricating the same}
도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 박막트랜지스터를 갖는 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도.
도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 4a 내지 4f는 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 유기 박막트랜지스터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
도 5a 내지 5d는 본 발명의 따른 어레이 기판의 제조에 사용되는 프린팅 몰드의 제조 단계별 공정 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 : 기판 103 : 제 1 버퍼층
113 : 소스 전극 115 : 소스 전극
118 : 화소전극 210 : 몰드
210a : 몰드의 베이스 부분 210b : 몰드의 철부
220a, 220b : 제 2 버퍼층 및 제 2 버퍼패턴
223a, 223b : 게이트 금속 물질층 및 게이트 패턴
226a, 226b : 게이트 절연 물질층 및 게이트 절연 패턴
230a, 230b : 유기 반도체 물질층 및 유기 반도체 패턴
233a, 233b : 유기 접착 물질층 및 유기 접착패턴
P : 화소영역 Tr : 유기 박막트랜지스터
TrA : 스위칭 영역
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 유기 반도체 물질을 이용한 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)형 액정표시장치(TFT-LCD)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체하고 있다.
액정표시장치의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 주지된 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖 는 광학적 이방성과 전기장 내에 놓일 경우에 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다. 이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 화소전극과 공통전극이 형성된 어레이 기판(array substrate)과 컬러필터 기판(color filter substrate)을 합착시켜 구성된 액정패널을 필수적인 구성요소로 하며, 이들 전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러 가지 화상을 표시하는 비발광 소자이다.
최근에는 특히 화상표현의 기본단위인 화소(pixel)를 행렬 방식으로 배열하고 스위칭 소자를 각 화소에 배치시켜 독립적으로 제어하는 능동행렬방식(active matrix type)이 해상도 및 동영상 구현능력에서 뛰어나 주목받고 있는데, 이 같은 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 사용한 것이 잘 알려진 TFT-LCD(Thin Firm Transistor Liquid Crystal Display device) 이다.
좀 더 자세히, 일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1에 나타낸 바와 같이 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 구성을 갖는데, 이중 하부의 어레이 기판(10)은 제 1 투명기판(12) 및 이의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막 트랜지스터(Tr)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.
또한 이와 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 제 2 투명기판(22) 및 이의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)와 적, 녹 ,청색 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 마련되어 있다.
그리고 도면상에 명확하게 도시되지는 않았지만, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 가장자리 따라 실링제 등으로 봉함(封函)된 상태에서 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막이 개재되며, 각 기판(10, 20)의 적어도 하나의 외측면에는 편광판이 부착된다.
더불어 액정패널 배면으로는 백라이트(back-light)가 구비되어 빛을 공급하는 바, 게이트 배선(14)으로 박막트랜지스터(T)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터 배선(16)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다.
한편, 이 같은 액정표시장치에 있어 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)의 모체가 되는 제 1 및 제 2 절연기판(12, 22)은 전통적으로 유리 기판이 사용되었지만, 최근 들어 노트북이나 PDA(personal digital assistant)와 같은 소형의 휴대용 단말기가 널리 보급됨에 따라 이들에 적용 가능하도록 유리보다 가볍고 경량임과 동시에 유연한 특성을 지니고 있어 파손위험이 적은 플라스틱 기판을 이용한 액정패널이 소개된 바 있다.
하지만, 플라스틱 기판을 이용한 액정패널은 액정표시장치의 제조 특성상 특히 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성되는 어레이 기판의 제조에는 200℃ 이상의 고온을 필요로 하는 고온 공정이 많아 내열성 및 내화학성이 유리기판 보다 떨어지는 플라스틱 기판으로 상기 어레이 기판을 제조하는 데에는 어려움이 있다. 따라서 상부기판을 이루는 컬러필터 기판만을 플라스틱 기판으로 제조하고 하부기판인 어레이 기판은 통상적인 유리 기판을 이용하여 액정표시장치를 제조하고 있는 실정이다.
이러한 문제를 해결하고자 최근에는 유기 반도체 물질 등을 이용하여 200℃ 이하의 저온 공정을 진행하여 박막트랜지스터를 형성하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판을 제조 하는 기술이 제안되었다. 이러한 저온 공정에 의한 어레이 기판의 제조는 주로 코팅 장치를 이용하므로 값비싼 진공 증착 장비를 이용하여 제조하는 것보다 초기 설비 투자 비용이 매우 저렴하여 결과적으로 제조 비용의 절감을 달성할 수 있는 장점이 있다. 이러한 유기 반도체 물질을 이용한 플라스틱 기판을 이용한 제조에만 한정되는 것이 아니라 유기 기판을 이용하여 제작할 수 있음은 당연하다.
이후에는 200℃이하의 저온 공정을 진행되는 유기 반도체 물질을 이용한 어레이 기판의 제조 방법에 대해 간단히 설명한다.
200℃ 이하의 저온 공정으로 배선 및 박막트랜지스터를 포함하는 화소를 형 성함에 있어서, 전극과 배선을 이루는 금속물질과 보호층 등의 형성은 저온 증착 또는 코팅의 방법 등을 통해 형성하여도 박막트랜지스터의 특성에 별 영향을 주지 않지만, 캐리어의 이동 통로가 되는 채널을 그 내부에 형성하게 되는 반도체층의 경우, 일반적으로 이용되는 반도체 물질인 비정질 실리콘을 사용하여 이를 200℃ 이하의 저온 공정에서 증착하여 형성하면 내부 구조가 치밀하지 못하여 이동도 등의 중요 특성이 급격히 저하되는 문제가 발생한다.
따라서, 이를 극복하고자 비정질 실리콘 등의 종래의 반도체 물질 대신 반도체 특성을 갖는 유기 물질을 이용하여 유기 반도체층을 형성하는 것이 제안되고 있다.
하지만 이러한 유기 반도체층을 이루는 유기 반도체 물질은 특히 코팅 타입으로 형성할 수 있는 특성을 갖는 유기 반도체 물질은 패터닝을 위해 주요 사용되는 포토레지스트의 현상액이나 금속물질을 식각하기 위한 식각액에 매우 취약하며, 이에 노출될 시 심각한 소자 특성 저하가 발생하는 문제가 있다.
즉, 소정 형태를 갖는 유기 반도체층을 형성할 경우, 유기 반도체 물질은 감광성 특징을 갖지 않는 바, 이를 패터닝하기 위해서는 감광성 물질을 이용하여 노광, 현상 및 식각 공정을 진행하여야 하는데 일반적으로 패터닝 공정에 주로 이용되는 포토레지스트의 현상액에 상기 유기 반도체 물질이 노출될 경우 내부 구조가 손상되어 반도체 특성이 저하되며, 열화속도를 증가시켜 소자를 구동할 수 있는 시간이 매우 짧아지게 되는 문제가 있다.
본 발명은 탑 게이트 구조를 갖는 형태로 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 동시에 형성하는 제조 방법에 의해 유기 반도체층의 손상없이 그 특성을 향상시키며, 우수한 표시품질을 갖는 것을 특징으로 하는 어레이 기판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 마스크 공정의 진행없이 유기 반도체층을 형성함으로써 공정을 단순화하여 생산성을 향상시키는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 따른 유기 박막트랜지스터를 갖는 어레이 기판은, 기판과; 상기 기판상에 서로 이격하며 형성된 소스 및 드레인 전극과; 상기 소스 전극과 연결되며 일방향으로 연장하며 형성된 데이터 배선과; 상기 드레인 전극의 타끝단과 접촉하며 형성된 화소전극과; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 형성된 접착패턴과; 상기 접착패턴 위로 상기 접착패턴과 동일한 형태를 가지며 형성된 유기 반도체층과; 상기 유기 반도체층 상부에 상기 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 포함한다.
이때, 상기 게이트 전극 위로 상기 게이트 전극을 노출시키는 게이트 콘택홀 및 상기 화소전극을 노출시키는 오픈부를 갖는 보호층을 더욱 포함한다.
또한, 상기 접착패턴과 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극은 동일한 아일랜드 형태를 가지며, 그 유리전이온도(glass transit temperature)가 100℃이하 이며, 상기 유리전이온도 이상으로 가온되면 유연해지며 그 표면이 점착특성을 갖는 것을 특징으로 하는 유기물질로 이루어진 것이 특징이다. 이때, 상기 접착패턴은, 상기 소스 및 드레인 전극을 이루는 금속의 일함수 값보다는 작고, 상기 유기 반도체층을 이루는 물질의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨 보다는 큰 HOMO레벨을 갖는 유기물질로 이루어지며, 상기 유기물질은 m-MTDATAm-MTDATA(4, 4', 4”-tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine) 또는 NPB(N, N-di(naphthalene-1-yl)-N, N-diphenyl-benzidene)인 것이 특징이다.
또한, 상기 유기 반도체층은 펜타신(pentacene) 또는 폴리사이오펜(polythiopene)으로 이루어지며, 이 경우 상기 소스 및 드레인 전극은 금(Au)으로 이루어진 것이 특징이다.
또한, 상기 소스 및 드레인 전극은 금(Au), 인듐-틴-옥사이드(ITO), 산화아연(ZnO) 중 하나의 물질로 이루어진 것이 특징이며, 상기 게이트 절연막은 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)로 이루어지거나 또는 유기절연물질인 플루오루폴리머(fluoropolymer) 또는 폴리비닐페놀(poly vinyl phenol)로 이루어진 것이 특징이다.
본 발명의 따른 유기 박막트랜지스터를 갖는 어레이 기판의 제조 방법은, 기판 상에 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극과 상기 소스 전극과 연결된 데이터 배 선을 형성하는 단계와; 상기 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와; 몰드를 이용한 프린팅을 진행함으로써 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 동일한 형태를 갖는 접착패턴과, 유기 반도체층과, 게이트 절연막과, 게이트 전극을 동시에 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 위로 상기 게이트 전극을 노출시키는 게이트 콘택홀과 상기 화소전극을 노출시키는 오픈부를 갖는 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 위로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.
이때, 상기 몰드를 이용한 프린팅은, 철부와 베이스부로 이루어지고, 상기 철부의 상부에 순차적으로 적층된 제 1 버퍼층과, 게이트 금속층과, 게이트 절연 물질층과, 유기 반도체 물질층과, 유기 접착 물질층을 갖는 몰드를 준비하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 유기 접착 물질층이 서로 마주하도록 위치시키는 단계와; 상기 유기 접착 물질층이 상기 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극과 이들 두 전극의 이격영역에 밀착되도록 가압하는 단계와; 상기 몰드 및 기판을 가온시키는 단계와; 상기 몰드를 상기 기판으로부터 제거함으로써 상기 철부 상에 순차적으로 형성된 유기 접착 물질층과 유기 반도체 물질층과 게이트 절연물질층과 게이트 금속층을 상기 기판상에 전사시키는 단계를 포함하며, 이때, 상기 소스 및 드레인 전극 형성 이전에는, 상기 기판상에 상기 접착패턴과의 접합력 강화를 위해 제 2 버퍼층을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.
또한, 상기 제 1 버퍼층은 상기 몰드와의 접합력이 상기 게이트 금속층과의 접합력보다 큼으로써 상기 몰드를 상기 기판상에서 제거 후에는 상기 몰드 표면에 남게되는 것이 특징이다.
또한, 철부와 베이스부로 이루어지는 표면에 순차적으로 적층된 제 1 버퍼층과, 게이트 금속층과, 게이트 절연 물질층과, 유기 반도체 물질층과, 유기 접착 물질층을 갖는 몰드를 준비하는 단계와; 상기 몰드의 표면에 상기 철부와 베이스부의 단차로 인해 끊김이 발생한 형태로 제 1 버퍼층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 버퍼층 위로 상기 철부 및 베이스부에 대응하여 끊김이 발생한 형태의 금속층을 형성하는 단계와; 상기 금속층 위로 상기 철부 및 베이스부에 대응하여 끊김이 발생한 형태의 게이트 절연 물질층을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연물질층 위로 상기 철부 및 베이스부에 대응하여 끊김이 발생한 형태의 유기 반도체 물질층을 형성하는 단계와; 상기 유기 반도체 물질층 위로 상기 철부 및 베이스부에 대응하여 끊김이 발생한 형태의 유기 접착 물질층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 철부와 베이스부를 갖는 몰드는, PDMS(poly-dimethylsiloxane) 또는 폴리우레탄아크릴레이트(polyurethane acrylate) 재질인 것이 특징이며, 상기 제 1 버퍼층은 플루오르(fluoro) 계열의 화학물질을 코팅하여 자기조립 단분자막(self assembly monolayer)을 이루도록 하는 것이 특징이며, 상기 제 1 버퍼층은 테프론(teflon) 계열의 수지인 FEP(fluorinated ethylene propylene)를 열증착함으로써 형성하는 것이 특징이다.
또한, 상기 유기 접착 물질층은 그 유리전이온도(glass transit temperature)가 100℃ 이하인 것이 특징이며, 상기 몰드 및 기판을 가온시키는 단 계는, 상기 유기 접착 물질층의 유리전이온도(glass transit temperature)보다는 크고 150℃보다는 작은 온도에서 진행하는 것이 특징이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예 따른 유기 반도체층을 갖는 어레이 기판의 유기 박막트랜지스터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 평면도이며, 도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단한 단면도이다. 이때, 설명의 편의상 상기 화소영역(P)내의 상기 유기 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 영역을 스위칭 영역(TrA)이라 정의한다.
우선, 도 2를 참조하면, 도시한 바와 같이, 기판(101)상에 일방향으로 게이트 배선(146)이 연장 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(146)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(110)이 형성되어 있다.
또한 이들 두 배선(146, 110)이 교차하여 형성된 각 화소영역 내의 스위칭 영역에 있어서는 상기 데이터 배선(110)과 연결되는 소스 전극(113)과 상기 소스 전극(113) 소정간격 이격하며 드레인 전극(115)이 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(113)과 드레인 전극(115)을 포함하여 상기 두 전극(113, 115)의 이격영역을 덮으며 상기 게이트 배선(146)과 연결되며 게이트 전극(130)이 형성되어 있다.
한편, 도면에는 잘 나타나지 않았으나, 상기 스위칭 영역(TrA) 내의 게이트 전극(130) 하부에는 상기 게이트 전극(130)과 동일한 패턴 형태를 가지며, 순차적으로 유기 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(미도시)과, 유기 반도체 물질로 이 루어진 유기 반도체층(미도시) 및 상기 유기 반도체층(미도시)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨과 비슷한 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨을 갖는 유기 물질로 이루어지며 접착특성을 갖는 접착패턴(미도시)이 형성되어 있다.
또한, 각 화소영역(P)에는 상기 드레인 전극(115)의 소스 전극(113)과 마주하는 일끝단 이외의 타 끝단과 접촉하며 각 화소영역(P)별로 독립된 화소전극(118)이 형성되어 있다.
이때, 상기 화소전극(118)은 그 끝단 일부가 전단의 게이트 배선(146) 일부와 중첩 형성됨으로써 상기 중첩된 화소전극(118) 및 게이트 배선(146)이 각각 제 1, 2 스토리지 전극을 이루며, 이들 두 전극 사이에 형성된 보호층(미도시)과 더불어 스토리지 커패시터(StgC)를 형성하고 있다.
이러한 평면 구성을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판의 단면구조에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(101) 상에 추후 설명할 본 발명의 제조 공정상의 특징적인 부분인 프린팅 공정 진행 시 접착패턴(119)과의 접합력을 향상시키기 위해 유기물질 또는 거친 표면을 갖는 무기막 재질로 이루어진 제 1 버퍼층(103)이 전면에 형성되어 있다. 이때, 상기 제 1 버퍼층(103)은 생략될 수도 있다.
또한, 상기 제 1 버퍼층(103) 위로 일방향으로 연장하는 데이터 배선(110)이 형성되어 있으며, 상기 스위칭 영역(TrA)에 있어서는 상기 데이터 배선(110)과 연 결되며 소스 전극(113)이 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(113)과 소정간격 이격하며 드레인 전극(115)이 형성되어 있다.
또한, 상기 화소영역(P)에 있어서는 상기 기판(101) 위로 상기 드레인 전극(115)의 일 끝단과 접촉하며 투명 도전성 물질로써 화소전극(118)이 형성되어 있으며, 상기 스위칭 영역(TrA)에 있어서는 상기 서로 이격한 소스 및 드레인 전극(113, 115)의 서로 마주한 일끝단과 접촉하며, 이들 두 전극(113, 115)의 이격한 영역 대응하여 그 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨이 그 상부에 형성된 유기 반도체층(121)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨과 유사하며, 유리전이온도(glass transit temperature : Tg)가 100℃이하인 유기물질 예를들어 NPB(N, N-di(naphthalene-1-yl)-N, N-diphenyl-benzidene) 또는 m-MTDATA(4, 4', 4”-tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine)로써 접착패턴(119)이 형성되어 있으며, 상기 접착패턴(119) 상부로 유기 반도체 물질 예를들어 펜타신(pentacene) 또는 폴리사이오펜(polythiopene)으로 이루어진 유기 반도체층(121)이 형성되어 있으며, 상기 유기 반도체층(121) 위로 이와 동일한 형태를 가지며, 상기 유기 반도체층(121)에 대해 이와 접촉 시 서로 영향을 주지않는 유기 절연물질 예를들면 플루오루폴리머(fluoropolymer) 또는 폴리비닐페놀(PVPh)이나 또는 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로써 게이트 절연막(125)이 형성되어 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(125) 위로는 이와 동일한 패턴 형태를 가지며 게 이트 전극(130)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극(130) 위로는 감광성 특성을 갖는 유기절연물질 예를들면 포토아크릴 또는 PVA로써 보호층(135)이 형성되어 있다. 이때 상기 보호층(135)은 스위칭 영역(TrA)에 있어서는 상기 게이트 전극(130)을 노출시키는 게이트 콘택홀(137)이 구비되고 있으며, 화소영역(P)에 대응해서는 상기 화소전극(118) 대부분을 노출시키는 오픈부(op)가 구비되고 있다.
또한, 상기 게이트 콘택홀(137) 및 오픈부(op)를 갖는 보호층(135) 상부로는 상기 게이트 콘택홀(137)을 통해 상기 게이트 전극(130)과 접촉하며, 동시에 상기 데이터 배선(110)과 교차하는 게이트 배선(146)이 형성됨으로써 본 발명에 따른 유기 박막트랜지스터(Tr)를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판(101)이 완성되고 있다.
이때 상기 게이트 배선(146) 위로는 상기 게이트 배선(146)의 부식 등을 방지하기 위해 제 2 보호층(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다.
이러한 단면 구조를 갖는 어레이 기판(101)의 경우, 유기 반도체층(121)을 형성하면서도 그 상부에 위치하는 게이트 절연막(125)을 유기물질 또는 무기물질로써 모두 형성할 수 있다는 점과, 유기 반도체층(121)과 소스 및 드레인 전극(113, 115) 사이에 특정 특성을 갖는 유기물질로서 접착패턴(119)이 형성되고 있다는 것이 특징적인 것이라 할 수 있다.
특히 상기 접착패턴(119)은 그 유리전이온도(glass transit temperature)가 100℃이하이며, 유리전이온도(glass transit temperature) 이상으로 가온 시 유연하게 변하며 점착성을 갖게되며, 그 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨이 그 상부에 위치한 유기 반도체층의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨과 유사하며 더욱이 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115)을 이루는 재질의 일함수 값과도 유사하여, 실질적으로 상기 유기 반도체층(121)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨과 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115)을 이루는 금속재질의 일함수 값 사이에 값을 갖는 것을 특징으로 하는 유기물질로 이루어진 것이 특징이다. 따라서 이러한 특성을 갖는 접착패턴(119)에 의해 소스 및 드레인 전극(113, 115)과 기판(101)(또는 버퍼층(103))과의 접합력을 향상시키며, 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115)과 상기 유기 반도체층(121) 사이에 위치하여 이들 두 층간의 접촉저항을 저감시키고, 동시에 이들 두 층간의 에너지 장벽을 줄임으로써 홀 주입 능력을 향상시켜 상기 유기 반도체층(121) 내의 유효 이동도를 향상시키는 역할을 하고 있다.
일례로써 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115)을 이루는 재질이 5.0eV-5.2eV 정도의 일함수 값을 갖는 금(Au)이며, 상기 유기 반도체층(121)을 이루는 물질이 그 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨이 통상적으로 4.8eV 내지 5.1eV 정도인 펜타신(pentacene)일 경우, 상기 접착패턴(119)은 그 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 레벨이 5.1eV 정도인 m-MTDATAm-MTDATA(4, 4', 4”-tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine) 또는 NPB(N, N-di(naphthalene-1-yl)-N, N-diphenyl-benzidene)인 것이 바람직하다.
이후에는 이러한 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 유기 박막트랜지스터를 구비한 어레이 기판의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 4a 내지 4g는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 단계별 공정 단면도이다.
우선, 도 4a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(101) 상부로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하거나 또는 비교적 유리재질 또는 플라스틱 재질과 접합력이 우수한 고분자 유기절연물질을 도포함으로써 제 1 버퍼층(103)을 형성한다. 이러한 제 1 버퍼층(103)은 추후 공정에서 진행될 가온 및 가압에 의한 프린팅 공정에 의해 접촉되는 접착패턴(미도시)과의 접합력을 향상시키기 위해 형성하는 것이며, 반드시 형성할 필요는 없으며 생략할 수도 있다.
이후 상기 제 1 버퍼층(103) 위로 일함수 값이 비교적 높은 금속 예를들면 금(Au) 또는 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 산화아연(ZnO)을 증착함으로서 제 1 금속층(미도시)을 형성하고, 이를 포토레지스트의 도포, 노광 마스크를 이용한 노광, 포토레지스트의 현상, 상기 제 1 금속층(미도시)의 식각 및 포토레지스트의 스트립(strip) 등 소정의 단계를 포함하는 마스크 공정을 실시함으로써 패터닝하여 일방향으로 연장하는 데이터 배선(110)과, 각 화소영역(P) 별로 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(113, 115)을 형성한다. 이때 상기 소스 전극(113)과 데이터 배선(110)은 서로 연결되도록 형성한다.
다음, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(113, 115)과 데이터 배선(110) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이 드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 전면에 증착하고 이를 패터닝함으로써 각 화소영역(P)별로 상기 드레인 전극(115)과 접촉하는 화소전극(118)을 형성한다.
이 경우, 만약 상기 데이터 배선(110)과 소스 및 드레인 전극(113, 115)을 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 형성할 경우, 상기 화소전극(118)은 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115) 형성 시 동시에 형성할 수도 있다.
다음, 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115)과 화소전극(118)이 형성된 기판(101)에 대해, 평탄한 표면을 갖는 베이스 부분(210a)과 상기 베이스 부분(210a)에 대해 철부(210b)를 가지며, 상기 철부(210b)에 대해 순차적으로 적층된 제 2 버퍼패턴(220b)과, 게이트 패턴(223b)과, 게이트 절연패턴(226b)과, 유기 반도체 패턴(230b)과, 유기 접착패턴(233b)이 형성된 몰드(210)를 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115)과, 이들 두 전극(113, 115) 사이의 이격영역에 대해 상기 유기 접착패턴(233b)이 서로 마주하도록 위치시킨다. 이때, 상기 몰드의 베이스 부분(210a)에 있어서도 상기 철부(210b)에 대응하여 형성된 각 패턴(220b, 223b, 226b, 230b, 233b)과 동일한 물질로 이루어진 물질층 즉 제 2 버퍼층(220a)과, 게이트 금속 물질층(223a)과, 게이트 절연물질층(226a)과 유기 반도체 물질층(230a)과 유기 접착 물질층(233a)이 형성되고 있다. 상기 몰드(210)와 그 제조 방법에 대해서는 추후 설명한다.
이후, 도 4d에 도시한 바와같이 상기 몰드(210)의 배면에 1bar 이상의 압력을 가한 상태에서 상기 유기 접착패턴(233b)의 유리전이온도(glass transit temperature) 이상 150℃이하의 온도로 가온한 후 상기 유기 접착패턴(233b)과 상 기 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극(113, 115) 양끝단 및 이들 두 전극(113, 115) 사이의 이격영역을 접촉시킨다.
이후, 도 4e에 도시한 바와 같이, 전술한 바와 같이 상기 몰드(210)와 기판(101)이 접착된 상태에서 가압, 가온된 상태를 소정시간 유지한 후, 상기 몰드(210)를 상기 기판(101)으로부터 제거함으로써 각 화소영역(P) 내의 스위칭 영역(TrA)에 대응하여 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115) 및 이들 두 전극(113, 115)의 이격한 영역에 대해 순차 적층된 형태로 접착패턴(119)과 유기 반도체층(121)과 게이트 절연막(125)과, 게이트 전극(130)을 형성한다. 이러한 몰드(210)와의 접촉을 통해 소정의 패턴을 기판(101)으로 전사시키는 공정을 프린팅 공정이라 칭한다.
이때, 상기 접착패턴(119)은 그 유리전이온도(glass transit temperature) 이상으로 가온되면 그 특성상 유연한 상태가 되며 점착 특성을 갖게 되는 바, 그 표면이 점착성을 갖게 됨으로써 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115)과 이들 두 전극(113, 115) 사이로 노출된 제 1 버퍼층(103) 또는 기판(101)에 밀착되며 접착되게 된다.
또한, 상기 몰드(210)의 표면과 접촉하며 형성된 상기 제 2 버퍼패턴(220b) 및 제 2 버퍼층(220a)은 상기 우레탄아크릴레이트 또는 PDMS 재질의 몰드(210)와의 접착상태가 상기 게이트 패턴(223b)의 접착상태보다 훨씬 강하며, 또한 상기 금속재질과의 접합력이 상기 접착패턴(119)과 상기 제 2 버퍼층(103) 또는 기판(101)과의 접합력보다는 약하므로 상기 몰드(210) 제거 시 상기 몰드(210)의 표면에 접합 된 상태로 남게되어 함께 제거되게 된다.
다음, 도 4f에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 전극(130)이 형성된 기판(101)에 대해 상기 게이트 전극(130) 위로 전면에 감광성 유기 물질인 포토아크릴 또는 PVA(poly vinyl alcohol)를 전면에 두껍게 코팅함으로써 그 표면이 평탄한 상태의 보호층(135)을 형성하고 이를 패터닝함으로써 각 화소영역(P)내에 상기 게이트 전극(130)을 노출시키는 게이트 콘택홀(137)과, 상기 화소전극(118)을 노출시키는 오픈부(op)를 형성한다.
이후, 상기 오픈부(op)를 구비한 보호층(135) 위로 저저항 금속물질 예를들면 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 중 하나를 증착하여 제 2 금속층을 형성하고 이를 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 게이트 콘택홀(137)을 통해 상기 게이트 전극(130)과 접촉하며 상기 데이터 배선(110)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(146)을 형성한다.
이때 상기 게이트 배선(146)은 상기 화소전극(118)과 그 일부가 중첩하도록 형성함으로써 상기 중첩된 게이트 배선(146)과 화소전극(118) 및 이들 사이에 형성된 상기 보호층(135)을 포함하여 스토리지 커패시터(StgC)를 이루도록 함으로써 본 발명에 따른 유기 박막트랜지스터(Tr)를 갖는 어레이 기판(101)을 완성할 수 있다.
한편, 도면에서는 나타나지 않았지만, 상기 게이트 배선(146) 위로 유기절연물질 예를들어 PVA(poly vinyl alcohol), 포토아크릴(photo acryl), 벤조사이클로 부텐(BCB) 중 하나를 도포하여 제 2 보호층(미도시)을 더욱 형성할 수도 있다.
이후에는 본 발명에 따른 유기 박막트랜지스터를 구비한 어레이 기판의 제조에 이용되는 몰드 제조 방법에 대해 설명한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 유기 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 기판의 제조에 이용되는 프린팅 마스크의 제조 방법에 따른 공정 단면도이다.
우선, 도 5a에 도시한 바와 같이, 원하는 모양을 형성할 수 있는 몰드를 만들기 위해 평평한 베이스 기판(201) 상에 포토레지스트를 전면에 도포하고 일정모양을 갖는 패턴(281)을 형성한다. 이때, 상기 패턴(281)간의 이격된 폭(w1)과 높이(t1) 적절히 조절하여 형성한다. 주의할 점은 상기 기판(201) 상에 형성된 상기 패턴(281)은 실제 완성된 몰드 상에서는 오목한 부분을 형성하게 되며, 이를 고려하여 패터닝 하여야 한다. 이때, 상기 패턴(281)의 높이(t1)는 추후 형성될 몰드의 철부의 높이(4㎛ 내지 10㎛)가 되며, 상기 패턴(281)간 이격된 폭(w1)은 추후 형성될 몰드의 폭(40㎛ 내지 70㎛)이 된다.
다음, 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 적정 간격(w1) 및 높이(t1)를 갖는 패턴(281)이 형성된 베이스 기판(201)의 전면에 PDMS(poly-dimethylsiloxane) 또는 폴리우레탄아크릴레이트(polyurethane acrylate) 등의 유기물질을 전면에 도포하여 상기 패턴(281)간 이격영역을 채우며 그 표면이 평탄한 상태를 이루며 상기 패턴의 표면으로부터의 소정의 두께(t2)를 갖는 유기 물질층(209)을 형성한다. 이때 상기 유기 물질층(209)의 두께(t2)는 추후 형성될 몰드의 베이스 부분의 두께가 된다.
이후, 적당한 온도에서 일정시간 유지하여 상기 도포되어 형성된 유기물질층(209)을 경화시킨다.
다음, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 경화된 물질층(도 5b의 160)을 상기 베이스 기판(도 5b의 201)로부터 떼어내거나 또는 상기 포토레지스트 재질의 패턴(도 5b의 281)을 녹이는 것을 특징으로 하는 스트립액을 이용하여 스트립(strip)을 진행하여 상기 포토레지스트 재질의 패턴(도 5b의 281)을 제거함으로써 일정 두께(t2)의 평탄한 표면을 갖는 베이스 부분(210a)과 원하는 폭(w1)과 높이(t1)의 철부(210a)를 갖는 몰드(210)를 형성한다. 이때 상기 철부(210b)는 어레이 기판 상의 각 화소영역 내의 스위칭 영역에 있어 아일랜드 형태의 유기 반도체층이 형성되는 면적과 동일한 크기 및 면적이 되도록 한다.
통상적으로 화소영역 내에 형성되는 아일랜드 형상의 유기 반도체층은 (40㎛ 내지 70㎛)*(40㎛ 내지 70㎛) 정도의 크기를 갖는 바, 상기 몰드(210) 내의 철부(210b) 또한 이와 동일한 크기 및 동일한 형태를 갖도록 형성한다.
또한, 상기 철부(210b)의 높이(t1)는 4㎛ 내지 10㎛정도가 되도록 함으로써 상기 철부(210b)와 베이스 부분(210a)과 높은 단차를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
다음, 도 5d에 도시한 바와같이, 이러한 구조를 갖는 몰드(210) 상에 스핀코팅을 실시하여 플루오르(fluoro) 계열의 화학물질로써 자기조립 단분자막(self assembly monolayer)의 제 2 버퍼층(220a) 및 제 2 버퍼패턴(220b)을 형성하거나 또는 테프론(teflon) 계열의 수지 예를들면 FEP(fluorinated ethylene propylene) 를 열증착함으로써 제 2 버퍼층(220a) 및 제 2 버퍼패턴(220b)을 형성한다.
이러한 재질로 이루어진 상기 제 2 버퍼층(220a) 및 제 2 버퍼패턴(220b)은 상기 몰드(210) 표면과는 상당히 강한 접합력을 갖는 반면 금속재질과는 접합력이 약해 적당한 가온 가압에 의해 상기 금속재질로부터는 쉽게 떨어지는 특성을 갖는 것이 특징이다.
이러한 제 2 버퍼층(220a) 및 제 2 버퍼패턴(220b)의 형성 시, 상기 철부(210b)와 상기 베이스 부분(210a)과의 큰 단차로 인해 상기 철부(210b)의 측면에 있어서는 거의 형성되지 않고 자동적으로 끊김이 발생함으로써 상기 철부(210b)의 표면에는 제 2 버퍼패턴(220b)이 그리고 상기 베이스 부분(210a)의 표면에는 제 2 버퍼층(220a)이 형성되게 된다.
다음, 상기 철부(210b) 및 베이스 부분(210a)의 표면에 각각 형성된 제 2 버퍼패턴(220b) 및 제 2 버퍼층(220a) 위로 저저항 특성을 갖는 금속물질 예를들면 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 중 하나를 스퍼터링을 진행하여 증착함으로써 상기 철부(210b) 상의 제 2 버퍼패턴(220b) 위로는 게이트 패턴(223b)을 형성하고, 상기 베이스 부분(210a) 상의 제 2 버퍼층(220a) 위로는 게이트 금속 물질층(223a)을 형성한다. 이러한 게이트 패턴(223b) 및 게이트 금속 물질층(223a) 또한 상기 철부(210b)의 높은 단차에 의해 저절로 끊김이 발생함으로서 자동적으로 분리 형성되게 된다.
다음, 상기 게이트 패턴(223b) 및 게이트 금속 물질층(223a) 위로 무기절연 물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 화학적 기상 증착을 통해 증착하거나 또는 유기 절연물질 예를들면 플루오루폴리머(fluoropolymer) 또는 폴리비닐페놀(PVPh)를 코팅함으로써 상기 베이스 부분(210a)에 대응해서는 게이트 절연 물질층(226a)을 상기 철부(210b)에 대응해서는 게이트 절연 패턴(226b)을 형성한다.
다음, 상기 게이트 절연물질층(226a)과 게이트 절연 패턴(226b) 위로 연속하여 유기 반도체 물질 예를들면 펜타신(pentacene) 또는 폴리사이오펜(polythiopene)을 그 특성에 따라 액상 재질로 이루어진 경우는 코팅을 실시함으로써 분말 형태인 경우는 열증착을 실시함으로써 상기 베이스 부분(210a)에 대응해서는 유기 반도체 물질층(230a)을 상기 철부(210b)에 대응해서는 유기 반도체 패턴(230b)을 형성한다.
다음, 상기 유기 반도체 물질층(230a) 및 유기 반도체 패턴(230b) 및 위로 유리전이온도(glass transit temperature)가 100℃이하이며, 유리전이온도(glass transit temperature) 이상으로 가온 시 유연하게 변하여 점착성을 갖게되며, 그 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨이 그 하부에 위치한 상기 유기 반도체 물질층(230a) 또는 유기 반도체 패턴(230b)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨과 어레이 기판상의 소스 및 드레인 전극(미도시)을 이루는 재질의 일함수 값 사이에 값을 갖는 유기물질 예를들면 그 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 레벨이 5.1eV 정도인 m-MTDATAm-MTDATA(4, 4', 4”-tris(N-3- methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine) 또는 NPB(N, N-di(naphthalene-1-yl)-N, N-diphenyl-benzidene)을 코팅 또는 열증착함으로써 상기 베이스 부분(210a)에 대응해서는 유기 접착층(233a)을 그리고 철부(210b)에 대응해서는 유기 접착패턴(233b)을 형성함으로써 본 발명에 따른 어레이 기판의 제조에 이용되는 몰드(210)를 형성한다. 이때, 상기 몰드(210)의 철부(210b)에 대응하여 형성된 패턴(220b, 223b, 226b, 230b, 233b)들과 베이스 부분(210a)에 대응하여 형성된 물질층(220a, 223a, 226a, 230a, 233a)은 증착 또는 코팅 시 단차로 인해 자동적으로 분리되게 된다.
이러한 몰드(210)의 경우, 상기 몰드(210)의 철부(210b)와 베이스 부분(210a)을 형성할 경우를 제외하고, 실질적으로 어레이 기판으로 전사시키는 물질층 및 물질패턴의 형성에 있어서는 노광 장비를 이용한 노광 및 화학약액을 통한 현상과 식각 공정의 진행없이 형성되는 바, 마스크 공정 생략에 의한 공정 단순화가 가능하고, 화학약액에 매우 취약한 상기 유기 반도체 패턴의 내부 손상을 원천적으로 방지할 수 있는 것이 특징이다.
이때, 몰드(210) 자체의 베이스를 이루는 PDMS(poly-dimethylsiloxane) 또는 폴리우레탄아크릴레이트(polyurethane acrylate) 재질의 부분(210a, 210b)은 베이스 기판 및 포토레지스트 등의 감광성 물질을 이용하여 1회의 마스크 공정을 진행하여 패터닝하여 형성한 후, 반영구적으로 사용이 가능하므로 프린팅 공정을 진행한 후, 철부(210b) 이외의 베이스 부분(210a)에 대응하여 남아있는 각 물질층(220a, 223a, 226a, 230a, 233a)을 제거하여 재활용하게 되므로 실질적으로는 본 발명에 따른 어레이 기판의 제조에 있어서는 유기 반도체층으로부터 게이트 전극을 형성하는 데에는 마스크 공정이 필요없게 되는 것이다.
이러한 본 발명에 따른 어레이 기판은 액정표시장치에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서는 자유로운 변형이 가능하며 일례로서 유기전계발광소자용 어레이 기판으로도 사용될 수 있음은 자명하다.
본 발명에 의한 유기 박막트랜지스터를 갖는 어레이 기판은 몰드를 이용한 프린팅 공정에 의해 소스 및 드레인 전극 위로 아일랜드 형태의 유기 반도체층으로부터 게이트 전극까지 형성에 있어 노광, 현상을 포함하는 마스크 공정을 생략함으로써 공정 단순화를 통한 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 마스크 공정의 생략함으로써 화학약액에 매우 취약한 유기 반도체층의 상기 화학약액의 침투에 의한 내부 손상을 방지함으로써 유기 박막트랜지스터의 수명을 연장시키며 특성을 향상시키는 효과가 있다.
소스 및 드레인 전극과 유기 반도체층 사이에 이들 두 물질층간의 에너지 장벽을 낮추어 캐리어의 손쉬운 주입이 가능하도록 하는 유리물질로써 접착패턴을 더욱 형성함으로써 박막트랜지스터의 특성(특히 유효 이동도)을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 기판과;
    상기 기판상에 서로 이격하며 형성된 소스 및 드레인 전극과;
    상기 소스 전극과 연결되며 일방향으로 연장하며 형성된 데이터 배선과;
    상기 드레인 전극 상부에서 상기 드레인 전극의 타끝단과 접촉하며 형성된 화소전극과;
    상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 형성된 접착패턴과;
    상기 접착패턴 위로 상기 접착패턴과 동일한 형태를 가지며 형성된 유기 반도체층과;
    상기 유기 반도체층 상부에 상기 유기 반도체층과 동일한 형태를 가지며 형성된 게이트 절연막과;
    상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 절연막과 동일한 형태를 가지며 형성된 게이트 전극과;
    상기 게이트 전극 상부에서 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선
    을 포함하는 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 전극 위로 상기 게이트 전극을 노출시키는 게이트 콘택홀 및 상기 화소전극을 노출시키는 오픈부를 갖는 보호층을 더욱 포함하는 어레이 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착패턴과 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극은 동일한 아일랜드 형태를 갖는 것이 특징인 어레이 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착패턴은 그 유리전이온도(glass transit temperature)가 100℃이하 이며, 상기 유리전이온도 이상으로 가온되면 유연해지며 그 표면이 점착특성을 갖는 것을 특징으로 하는 유기물질로 이루어진 것이 특징인 어레이 기판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접착패턴은, 상기 소스 및 드레인 전극을 이루는 금속의 일함수 값보다는 작고, 상기 유기 반도체층을 이루는 물질의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)레벨 보다는 큰 HOMO레벨을 갖는 유기물질로 이루어진 것이 특징인 어레이 기판.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기물질은 m-MTDATAm-MTDATA(4, 4', 4”-tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine) 또는 NPB(N, N-di(naphthalene-1-yl)-N, N-diphenyl-benzidene)인 어레이 기판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유기 반도체층은 펜타신(pentacene) 또는 폴리사이오펜(polythiopene)으로 이루어지며, 상기 소스 및 드레인 전극은 금(Au)으로 이루어진 어레이 기판.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 및 드레인 전극은 금(Au), 인듐-틴-옥사이드(ITO), 산화아연(ZnO) 중 하나의 물질로 이루어진 것이 특징인 어레이 기판.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 절연막은 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)로 이루어지거나 또는 유기절연물질인 플루오루폴리머(fluoropolymer) 또는 폴리비닐페놀(poly vinyl phenol)로 이루어진 것이 특징인 어레이 기판.
  10. 기판 상에 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극과 상기 소스 전극과 연결된 데이터 배선을 형성하는 단계와;
    상기 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와;
    몰드를 이용한 프린팅을 진행함으로써 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 동일한 형태를 갖는 접착패턴과, 유기 반도체층과, 게이트 절연막과, 게이트 전극을 동시에 형성하는 단계와;
    상기 게이트 전극 위로 상기 게이트 전극을 노출시키는 게이트 콘택홀과 상기 화소전극을 노출시키는 오픈부를 갖는 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 보호층 위로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 형성하는 단계
    를 더욱 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 몰드를 이용한 프린팅은,
    철부와 베이스부로 이루어지고, 상기 철부의 상부에 순차적으로 적층된 제 1 버퍼층과, 게이트 금속층과, 게이트 절연 물질층과, 유기 반도체 물질층과, 유기 접착 물질층을 갖는 몰드를 준비하는 단계와;
    상기 소스 및 드레인 전극과 상기 유기 접착 물질층이 서로 마주하도록 위치시키는 단계와;
    상기 유기 접착 물질층이 상기 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극과 이들 두 전극의 이격영역에 밀착되도록 가압하는 단계와;
    상기 몰드 및 기판을 가온시키는 단계와;
    상기 몰드를 상기 기판으로부터 제거함으로써 상기 철부 상에 순차적으로 형성된 유기 접착 물질층과 유기 반도체 물질층과 게이트 절연물질층과 게이트 금속층을 상기 기판상에 전사시키는 단계
    를 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 소스 및 드레인 전극 형성 이전에는, 상기 기판상에 상기 접착패턴과의 접합력 강화를 위해 제 2 버퍼층을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 버퍼층은 상기 몰드와의 접합력이 상기 게이트 금속층과의 접합력보다 큼으로써 상기 몰드를 상기 기판상에서 제거 후에는 상기 몰드 표면에 남게되 는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    철부와 베이스부로 이루어지는 표면에 순차적으로 적층된 제 1 버퍼층과, 게이트 금속층과, 게이트 절연 물질층과, 유기 반도체 물질층과, 유기 접착 물질층을 갖는 몰드를 준비하는 단계와;
    상기 몰드의 표면에 상기 철부와 베이스부의 단차로 인해 끊김이 발생한 형태로 제 1 버퍼층을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 버퍼층 위로 상기 철부 및 베이스부에 대응하여 끊김이 발생한 형태의 금속층을 형성하는 단계와;
    상기 금속층 위로 상기 철부 및 베이스부에 대응하여 끊김이 발생한 형태의 게이트 절연 물질층을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 절연물질층 위로 상기 철부 및 베이스부에 대응하여 끊김이 발생한 형태의 유기 반도체 물질층을 형성하는 단계와;
    상기 유기 반도체 물질층 위로 상기 철부 및 베이스부에 대응하여 끊김이 발생한 형태의 유기 접착 물질층을 형성하는 단계
    를 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 철부와 베이스부를 갖는 몰드는, PDMS(poly-dimethylsiloxane) 또는 폴리우레탄아크릴레이트(polyurethane acrylate) 재질인 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 버퍼층은 플루오르(fluoro) 계열의 화학물질을 코팅하여 자기조립 단분자막(self assembly monolayer)을 이루도록 하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 버퍼층은 테프론(teflon) 계열의 수지인 FEP(fluorinated ethylene propylene)를 열증착함으로써 형성하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 유기 접착 물질층은 그 유리전이온도(glass transit temperature)가 100℃ 이하인 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 몰드 및 기판을 가온시키는 단계는, 상기 유기 접착 물질층의 유리전이온도(glass transit temperature)보다는 크고 150℃보다는 작은 온도에서 진행하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.
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