KR20080001792A - Thin film transistor and method for fabricating the same - Google Patents

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KR20080001792A KR1020060060143A KR20060060143A KR20080001792A KR 20080001792 A KR20080001792 A KR 20080001792A KR 1020060060143 A KR1020060060143 A KR 1020060060143A KR 20060060143 A KR20060060143 A KR 20060060143A KR 20080001792 A KR20080001792 A KR 20080001792A
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김창연
최낙봉
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Abstract

A TFT(thin film transistor) is provided to simplify a fabricating process and to prevent a semiconductor layer from being damaged by selectively forming a semiconductor layer made of a soluble semiconductor material. A source electrode(110a) and a drain electrode(110b) are formed at a predetermined interval on a substrate(100). A semiconductor layer(140) is formed in a part of the source and drain electrodes and in a separation interval of the source and drain electrodes. An insulation layer(150) is formed on the front surface of the substrate including the semiconductor layer. A gate electrode(160) is formed on the insulation layer corresponding to the semiconductor layer. A region under the semiconductor layer has a hydrophobic or hydrophilic characteristic in comparison with a region where the semiconductor layer is not formed. A hydrophobic layer is formed in the region under the semiconductor layer or the region where the semiconductor layer is not formed.

Description

박막트랜지스터 및 그의 제조 방법{Thin film transistor and method for fabricating the same}Thin film transistor and its manufacturing method {Thin film transistor and method for fabricating the same}

도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막트랜지스터 및 이의의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.1A to 1G are diagrams for explaining a thin film transistor and a manufacturing process thereof according to a first embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막트랜지스터 및 이의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.2A to 2C are diagrams for explaining a thin film transistor and a manufacturing process thereof according to a second embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명) (Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

100, 200 : 기판 110a, 210a : 소스 전극       100, 200: substrate 110a, 210a: source electrode

110b, 210b : 드레인 전극 120, 230 : 소수층       110b, 210b: drain electrodes 120, 230: hydrophobic layer

140, 240 : 반도체층 150, 250 : 절연막       140 and 240 semiconductor layers 150 and 250 insulating films

160, 260 : 게이트 전극       160, 260: gate electrode

본 발명은 박막트랜지스터에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 생산성을 증대시키며, 공정 수를 절감할 수 있는 박막트랜지스터 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor, and more particularly, to a thin film transistor capable of increasing productivity and reducing a number of processes, and a method of manufacturing the same.

오늘날, 박막트랜지스터는 액정표시장치 또는 유기전계발광표시장치와 같은 평판표시장치를 구성하는 각 화소를 제어하는 스위칭 소자 또는 상기 각 화소를 구동하는 구동소자로 적용되고 있다. 또한, 상기 박막트랜지스터는 상기 평판표시장치의 회로 및 메모리 소자에 널리 사용되고 있다.Today, thin film transistors are being applied as switching elements for controlling each pixel constituting a flat panel display such as a liquid crystal display or an organic light emitting display, or as a driving element for driving each pixel. In addition, the thin film transistor is widely used in circuits and memory devices of the flat panel display.

상기 박막트랜지스터는 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층 및 소스/드레인 전극을 포함하며, 상기 박막트랜지스터의 각 구성요소를 형성하기 위해서는 패터닝 공정을 각각 거쳐서 형성하게 된다.The thin film transistor includes a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, and a source / drain electrode, and is formed through a patterning process to form each component of the thin film transistor.

현재, 평판표시장치는 제품의 질뿐만 아니라, 가격 경쟁력을 확보하는 것이 중요한데, 상기 박막트랜지스터를 제조하는 데 많은 공정을 수행하게 되므로, 생산 단가가 증가할 수밖에 없다.At present, it is important to secure not only product quality but also price competitiveness, and since the flat panel display device performs many processes for manufacturing the thin film transistor, the production cost is inevitably increased.

여기서, 상기 박막트랜지스터의 반도체층은 상기 반도체물질을 스퍼터링법 또는 화학기상증착법을 통해 형성함에 따라, 고가의 장비를 필요로 할 뿐만 아니라, 대면적의 평판표시장치를 제조하는 데 한계가 있다.Here, the semiconductor layer of the thin film transistor is formed by the sputtering method or chemical vapor deposition method, as well as expensive equipment, there is a limit in manufacturing a large area flat panel display device.

또, 상기 반도체층이 유기 반도체물질로 형성될 경우, 상기 반도체층의 특성이 저하될 수 있다. 이는 상기 패터닝공정이 반도체 물질을 증착한 증착막을 형성한 뒤, 상기 증착막상에 노광 및 현상 공정을 거쳐 감광성막 패턴을 형성하고, 상기 감광성막 패턴에 따라 상기 증착막을 식각하고, 상기 감광성막 패턴을 제거하는 여러 단계를 거치기 때문에, 상기 반도체층이 유기 용매나 화학 약품에 노출되어 손상될 수 있기 때문이다.In addition, when the semiconductor layer is formed of an organic semiconductor material, the characteristics of the semiconductor layer may be degraded. The patterning process forms a deposition film on which the semiconductor material is deposited, and then forms a photosensitive film pattern on the deposited film through an exposure and development process, etches the deposited film according to the photosensitive film pattern, and then forms the photosensitive film pattern. This is because the semiconductor layer may be damaged by exposure to organic solvents or chemicals because of the various steps of removal.

본 발명은 반도체층을 별도의 패터닝 공정을 수행하지 않고, 선택적으로 도포하여 형성함으로써, 상기 반도체층의 손상을 방지할 수 있는 박막트랜지스터 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a thin film transistor and a method of manufacturing the same, which can prevent damage to the semiconductor layer by selectively applying and forming the semiconductor layer without performing a separate patterning process.

또한, 공정 수를 줄임으로써 생산량을 증가시킬 뿐만 아니라 대면적의 평판표시장치를 제조하는데 유리한 박막트랜지스터 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, the object of the present invention is to provide a thin film transistor and a method of manufacturing the same, which are advantageous for manufacturing a large area flat panel display device as well as increasing the production by reducing the number of processes.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 박막트랜지스터를 제공한다. 상기 박막트랜지스터는 기판; 상기 기판상에 일정 간격을 가지며 형성된 소스/드레인 전극; 상기 소스/드레인 전극의 일부분과 상기 소스/드레인 전극의 이격 간격에 형성된 반도체층; 상기 반도체층을 포함하는 기판전면에 형성된 절연막; 및 상기 반도체층에 대응되는 상기 절연막 상에 형성된 게이트 전극을 포함하며,In order to achieve the above technical problem, an aspect of the present invention provides a thin film transistor. The thin film transistor includes a substrate; Source / drain electrodes formed at regular intervals on the substrate; A semiconductor layer formed at a distance between the portion of the source / drain electrode and the source / drain electrode; An insulating film formed on the front surface of the substrate including the semiconductor layer; And a gate electrode formed on the insulating film corresponding to the semiconductor layer,

상기 반도체층의 하부 영역은 상기 반도체층이 형성되지 않은 영역에 비해 소수성이거나 친수성의 특성을 가진다.The lower region of the semiconductor layer has hydrophobicity or hydrophilicity as compared with a region where the semiconductor layer is not formed.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일 측면은 박막트랜지스터의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 기판을 제공하는 단계; 상기 기판상에 일정 간격을 가지는 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 상기 소스/드레인 전극의 일부분과 상기 소스/드레인 전극의 이격 간격에 위치하는 반도체층을 형성하는 단계; 상기 반도체층을 포함하는 기판전면에 절연막을 형성하는 단계; 및 상기 반도체층에 대응된 상기 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 반도체층은 가용성의 반도체 물질로 형성한다.Another aspect of the present invention to achieve the above technical problem provides a method of manufacturing a thin film transistor. The manufacturing method includes providing a substrate; Forming source / drain electrodes with a predetermined interval on the substrate; Forming a semiconductor layer located at a distance between the portion of the source / drain electrode and the source / drain electrode; Forming an insulating film on a front surface of the substrate including the semiconductor layer; And forming a gate electrode on the insulating film corresponding to the semiconductor layer, wherein the semiconductor layer is formed of a soluble semiconductor material.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 박막트랜지스터 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, the thin film transistor of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막트랜지스터 및 이의의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.1A to 1G are diagrams for explaining a thin film transistor and a manufacturing process thereof according to a first embodiment of the present invention.

도 1a를 참조하면, 기판(100)을 제공한다. 상기 기판(100)상에 제 1 도전막을 증착한 뒤, 패터닝하여 서로 일정간격을 가지며 이격되어 있는 소스/드레인 전극(110a, 110b)을 형성한다. 상기 소스/드레인 전극(110a, 110b)은 금속, 나노 와이어 또는 전도성 고분자 중 어느 하나로 형성할 수 있다. 여기서, 상기 금속은 Al, Cu, Mo, Mg, Ca, Ag, W, Cr 및 AlNd으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 이때, 상기 제 1 도전막은 스퍼터링법 또는 진공증착법을 통해 형성할 수 있다. 또, 상기 나노 와이어는 탄소 나노튜브 또는 메탈 나노튜브일 수 있다. 또, 상기 전도성 고분자는 폴리 아닐린, 폴리에틸렌디옥시티오펜, 폴리피롤 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 상기 제 1 도전막은 잉크젯 프린팅법, 스핀코팅법, 딥코팅법, 스퍼터링법, 스크린 인쇄법 및 닥터 블레이드법으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방식을 통해 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1A, a substrate 100 is provided. After depositing a first conductive layer on the substrate 100, patterning is performed to form source / drain electrodes 110a and 110b spaced apart from each other. The source / drain electrodes 110a and 110b may be formed of any one of a metal, a nanowire, or a conductive polymer. Here, the metal may be at least one selected from the group consisting of Al, Cu, Mo, Mg, Ca, Ag, W, Cr, and AlNd. In this case, the first conductive film may be formed through a sputtering method or a vacuum deposition method. In addition, the nanowires may be carbon nanotubes or metal nanotubes. In addition, the conductive polymer may be any one of polyaniline, polyethylenedioxythiophene, and polypyrrole. In this case, the first conductive film may be formed by any one method selected from the group consisting of an inkjet printing method, a spin coating method, a dip coating method, a sputtering method, a screen printing method, and a doctor blade method.

도 1b를 참조하면, 상기 소스/드레인 전극(110a, 110b)의 일부분과 상기 소스/드레인 전극(110a, 110b)의 이격공간에 해당하는 제 1 영역(100a)에 감광성막(120)을 형성한다. 여기서, 상기 감광성막(120)은 감광성 물질을 도포한 뒤, 노광 및 현상 공정을 거쳐 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1B, a photosensitive film 120 is formed in a portion of the source / drain electrodes 110a and 110b and the first region 100a corresponding to the spaced space between the source / drain electrodes 110a and 110b. . Here, the photosensitive layer 120 may be formed by applying a photosensitive material and then performing exposure and development processes.

도 1c를 참조하면, 상기 감광성막(120)을 포함하는 상기 기판(100) 전면에 제 1 표면처리를 수행한다. 여기서, 상기 제 1 표면처리는 소수성을 가지도록 그 표면을 개질하는 것으로, 상기 감광성막(120)을 포함하는 상기 기판(100) 전면에 소수층(hydrophobic layer;130)를 형성한다. 상기 소수층(130)은 옥타데실트리클로로실란 또는 폴리메틸메타크릴레이트 중 어느 하나로 형성할 수 있다. 이때, 상기 소수층(130)은 딥 코팅, 스프레이 코팅법, 스핀코팅법 및 닥터 블레이드법으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방식을 통해 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1C, a first surface treatment is performed on the entire surface of the substrate 100 including the photosensitive film 120. Here, the first surface treatment is to modify the surface to have hydrophobicity, to form a hydrophobic layer (130) on the entire surface of the substrate 100 including the photosensitive film 120. The hydrophobic layer 130 may be formed of any one of octadecyl trichlorosilane or polymethyl methacrylate. In this case, the hydrophobic layer 130 may be formed by any one method selected from the group consisting of dip coating, spray coating, spin coating, and doctor blade methods.

상기 감광성막(120)을 제거함으로써, 도 1d에서와 같이, 상기 제 1 영역(100b)을 제외한 제 2 영역(100b)상에만 소수층(130)이 형성된다.By removing the photosensitive film 120, as shown in FIG. 1D, the hydrophobic layer 130 is formed only on the second region 100b except for the first region 100b.

도 1e를 참조하면, 상기 제 1, 제 2 영역(100a, 100b)상에 즉, 상기 제 1 기판(100) 전면에 걸쳐 제 2 표면처리를 수행한다. 여기서, 상기 제 2 표면처리는 상기 소수층(130)을 포함하는 상기 기판(100) 전면에 걸쳐 O2 플라즈마 처리를 수행하여, 표면을 친수성으로 개질한다. 이때, 상기 기판(100) 전면에 걸쳐 O2 플라즈마 처리를 하나, 상기 제 2 영역(100b)에는 상기 소수층(130)이 형성되어 있는바, 상기 제 1 영역(100a)보다 소수성의 특성을 가지게 된다. 이로써, 상기 소스/드레인 전극(110a, 110b)을 포함하는 기판 전면은 그 표면이 서로 다른 특성을 가지는 상기 제 1 영역(100a)과 상기 제 2 영역(100b)으로 정의된다. 즉, 상기 제 1 영역(100a)은 친수성을 가지게 되고, 상기 제 2 영역(100b)은 소수성을 가지게 된다.Referring to FIG. 1E, a second surface treatment is performed on the first and second regions 100a and 100b, that is, over the entire surface of the first substrate 100. Here, the second surface treatment is O 2 plasma treatment over the entire surface of the substrate 100 including the hydrophobic layer 130 to modify the surface to hydrophilic. At this time, the O 2 plasma treatment is performed over the entire surface of the substrate 100, and the hydrophobic layer 130 is formed in the second region 100b, and thus has a hydrophobic characteristic than the first region 100a. . As a result, the entire surface of the substrate including the source / drain electrodes 110a and 110b is defined as the first region 100a and the second region 100b having different characteristics. That is, the first region 100a has hydrophilicity, and the second region 100b has hydrophobicity.

도 1f를 참조하면, 상기 제 1 영역(100a)에 위치하는 반도체층(140)을 형성한다. 상기 반도체층(140)은 상기 제 1 영역(100a)과 상기 제 2 영역(100b)으로 정의된 기판(100)상에 가용성의 반도체 물질을 용매에 분산시키거나 용해시킨 후, 스프레이 코팅법 또는 딥 코팅법을 이용하여 형성할 수 있다. 여기서, 상기 가용성의 반도체 물질은 유기 물질일 수 있다. 이때, 상기 가용성의 반도체 물질은 펜타신 또는 그 유도체들 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 상기 가용성의 반도체 물질은 친수성의 성향을 가지므로, 상기 가용성의 반도체 물질은 상기 제 2 영역(100b)보다 친수성을 가지는 상기 제 1 영역(100a)에 선택적으로 위치하게 된다. 이후, 열처리 공정을 수행함으로써, 상기 용매를 제거함과 동시에 상기 가용성의 반도체물질을 경화시켜 상기 반도체층(140)을 경화시킨다.Referring to FIG. 1F, the semiconductor layer 140 positioned in the first region 100a is formed. The semiconductor layer 140 is a spray coating method or a dip after dissolving or dissolving a soluble semiconductor material in a solvent on the substrate 100 defined as the first region 100a and the second region 100b. It can be formed using a coating method. Here, the soluble semiconductor material may be an organic material. In this case, the soluble semiconductor material may be any one of pentacin or derivatives thereof. In this case, since the soluble semiconductor material has a hydrophilic tendency, the soluble semiconductor material is selectively positioned in the first region 100a having hydrophilicity than the second region 100b. Thereafter, by performing a heat treatment process, the solvent is removed and at the same time the soluble semiconductor material is cured to cure the semiconductor layer 140.

이로써, 상기 반도체층(140)을 가용성의 반도체 물질로 선택적으로 도포하여 형성함으로써, 용이한 공정을 통해 형성할 수 있다. 또, 상기 반도체층(140)을 별도의 패터닝 공정을 수행하지 않고 형성할 수 있어, 공정이 단순화될 뿐만 아니라, 상기 반도체층(140)이 패터닝공정에서 사용되는 용매에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또, 상기 반도체층(140)을 선택적으로 형성됨에 따라, 종래에 기판 전면에 형성한 뒤, 패터닝 공정을 거쳐 형성할 때보다 재료의 손실을 줄일 수 있으며, 재활용하기가 수월하다. 이로써, 재료비를 절감할 수 있어, 생산 단가를 줄일 수 있다.As a result, the semiconductor layer 140 may be selectively coated with a soluble semiconductor material to be formed through an easy process. In addition, the semiconductor layer 140 may be formed without performing a separate patterning process, thereby simplifying the process and preventing the semiconductor layer 140 from being damaged by a solvent used in the patterning process. have. In addition, as the semiconductor layer 140 is selectively formed, it is possible to reduce the loss of material and easier to recycle than when conventionally formed on the entire surface of the substrate, and then formed through a patterning process. Thereby, material cost can be reduced and production cost can be reduced.

도 1g를 참조하면, 상기 반도체층(140)을 포함하는 기판(100)전면에 걸쳐 절연막(150)을 형성한다. 상기 절연막(150)은 유기막, 무기막 또는 이들의 적층막 중 어느 하나일 수 있다. 여기서, 상기 유기막은 벤조사이클로부텐(BCB), 아크릴계 수지, 폴리 이미드계 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 이때, 상기 유기막은 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 딥 코팅법, 잉크젯 프린팅법, 닥터 브레이드법 중 어느 하나의 방식을 통해 형성할 수 있다. 또, 상기 무기막은 산화 실리콘막, 질화 실리콘막 또는 이들의 적층막일 수 있다. 이때, 상기 무기막은 화학기상증착법 또는 스퍼터링법을 통해 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1G, an insulating film 150 is formed over the entire surface of the substrate 100 including the semiconductor layer 140. The insulating layer 150 may be any one of an organic layer, an inorganic layer, or a stacked layer thereof. The organic layer may be at least one selected from the group consisting of benzocyclobutene (BCB), acrylic resin, and polyimide resin. In this case, the organic layer may be formed by any one of a spin coating method, a spray coating method, a dip coating method, an inkjet printing method, and a doctor braid method. The inorganic film may be a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof. In this case, the inorganic film may be formed through chemical vapor deposition or sputtering.

상기 반도체층(140)과 대응되는 상기 절연막(150)상에 게이트 전극(160)을 형성함으로써, 박막트랜지스터를 제조할 수 있다.The thin film transistor may be manufactured by forming the gate electrode 160 on the insulating layer 150 corresponding to the semiconductor layer 140.

즉, 이와 같이 제조된 박막트랜지스터는 기판(100)과, 상기 기판(100)상에 일정 간격을 가지며 형성된 소스/드레인 전극(110a, 110b)을 포함한다. 또, 상기 소스/드레인 전극(110a, 110b)을 포함하는 기판(100)은 상기 소스/드레인 전극(110a, 110b)의 일부분과 상기 소스/드레인 전극(110a, 110b)의 이격간격에 해당하는 제 1 영역(100a)과, 상기 제 1 영역(100a)을 제외한 영역에 해당하는 제 2 영역(100b)으로 정의되며, 상기 제 1 영역(100a)상에 형성된 반도체층(140)을 포함한다. 상기 반도체층(140)은 가용성의 반도체 물질로서, 유기물질로 형성될 수 있다. 이때, 상기 가용성의 반도체물질은 펜타신 및 그 유도체일 수 있다.That is, the thin film transistor manufactured as described above includes a substrate 100 and source / drain electrodes 110a and 110b formed at predetermined intervals on the substrate 100. In addition, the substrate 100 including the source / drain electrodes 110a and 110b may be formed to correspond to a gap between the portions of the source / drain electrodes 110a and 110b and the source / drain electrodes 110a and 110b. A semiconductor layer 140 is defined as a first region 100a and a second region 100b corresponding to a region other than the first region 100a, and is formed on the first region 100a. The semiconductor layer 140 is a soluble semiconductor material and may be formed of an organic material. In this case, the soluble semiconductor material may be pentacin and its derivatives.

이때, 상기 제 1 영역(100a)은 그 표면이 상기 제 2 영역(100b)보다 친수성을 가진다. 여기서, 상기 제 2 영역(100b)에는 소수층(130)이 더 형성되어 있으며, 상기 소수층(130)은 옥타데실트리클로로실란(octadecytrichlorosilane) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 중 어느 하나로 형성된다.At this time, the surface of the first region 100a is more hydrophilic than the second region 100b. Here, the hydrophobic layer 130 is further formed in the second region 100b, and the hydrophobic layer 130 is formed of any one of octadecyltrichlorosilane or polymethyl methacrylate.

또, 상기 박막트랜지스터는 상기 반도체층(140)을 포함하는 기판(100)전면에 형성된 절연막(150)과, 상기 반도체층(140)에 대응된 상기 절연막(150) 상에 형성된 게이트 전극(160)을 포함한다.In addition, the thin film transistor includes an insulating film 150 formed on the entire surface of the substrate 100 including the semiconductor layer 140 and a gate electrode 160 formed on the insulating film 150 corresponding to the semiconductor layer 140. It includes.

더 나아가, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 박막트랜지스터상에 형성되어, 상기 박막트랜지스터를 보호하는 보호막을 더 포함할 수 있다. Further, although not shown in the drawings, the protective film may further include a protective film formed on the thin film transistor to protect the thin film transistor.

상기 보호막은 상기 절연막(150)은 유기막, 무기막 또는 이들의 적층막 중 어느 하나일 수 있다. 여기서, 상기 유기막은 벤조사이클로부텐(BCB), 아크릴계 수지, 폴리 이미드계 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 또, 상기 무기막은 산화 실리콘막, 질화 실리콘막 또는 이들의 적층막일 수 있다. The protective film may be any one of an organic film, an inorganic film, or a stacked film thereof. The organic layer may be at least one selected from the group consisting of benzocyclobutene (BCB), acrylic resin, and polyimide resin. The inorganic film may be a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막트랜지스터 및 이의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막트랜지스터의 반도체층은 소수성의 성향을 가지는 가용성의 반도체 물질로 형성한다. 여기서, 상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막트랜지스터와 유사한 구성 요소를 가지고, 유사한 제조 방법을 통해 형성되는바 반복되는 설명은 생략하여 기술한다.2A to 2C are diagrams for explaining a thin film transistor and a manufacturing process thereof according to a second embodiment of the present invention. Here, the semiconductor layer of the thin film transistor according to the second embodiment of the present invention is formed of a soluble semiconductor material having a hydrophobic tendency. Here, the components having similar components to those of the thin film transistor according to the first embodiment of the present invention described above, which are formed through a similar manufacturing method, will not be repeated.

도 2a를 참조하면, 기판(200)상에 서로 일정간격을 가지며 분리된 소스/드레인 전극(210a, 210b)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, source / drain electrodes 210a and 210b having a predetermined distance from each other are formed on the substrate 200.

상기 소스/드레인 전극(210a, 210b)을 포함하는 기판(200)을 제 1 영역(200a)과 제 2 영역(200b)으로 정의하고, 상기 제 1 영역(200a)상에 감광성막(220)을 형성한다. 여기서, 상기 제 1 영역(200a)은 후술할 반도체층이 형성될 영역으로, 상기 소스/드레인 전극(210a, 210b)의 일부분과, 상기 소스/드레인 전극(210a, 210b)간의 이격공간에 해당된다. 또, 상기 제 2 영역(200b)은 상기 제 1 영역(200a)을 제외한 영역에 해당된다.A substrate 200 including the source / drain electrodes 210a and 210b is defined as a first region 200a and a second region 200b, and a photosensitive film 220 is formed on the first region 200a. Form. Here, the first region 200a is a region where a semiconductor layer to be described later will be formed, and corresponds to a space between the portions of the source / drain electrodes 210a and 210b and the source / drain electrodes 210a and 210b. . In addition, the second area 200b corresponds to an area excluding the first area 200a.

상기 감광성막(220)을 포함하는 상기 기판(200)전면에 제 1 표면처리를 수행한다. 상기 제 1 표면처리는 표면을 친수성으로 개질하는 공정으로, 상기 감광성막(220)을 포함하는 상기 기판(200)전면에 O2 플라즈마 처리를 수행한다.A first surface treatment is performed on the entire surface of the substrate 200 including the photosensitive film 220. The first surface treatment is a process of modifying a surface to be hydrophilic, and performs an O 2 plasma treatment on the entire surface of the substrate 200 including the photosensitive film 220.

상기 감광성막(220)막을 도 2b에서와 같이 제거함으로써, 상기 제 2 영역(200b)은 친수성으로 개질된다.By removing the photosensitive film 220 as shown in FIG. 2B, the second region 200b is modified to be hydrophilic.

상기 기판(200) 전면에 제 2 표면처리를 수행한다. 상기 제 2 표면처리는 표면을 소수성으로 개질하는 공정으로, 상기 기판(200)전면에 걸쳐 소수층(hydrophobic layer;230)을 형성한다. 이때, 상기 제 2 영역(200b)은 친수성으로 개질된 바, 상기 제 2 영역(200b)을 포함하는 기판(200)전면에 소수층(230)을 형성하게 되면, 상기 제 1 영역(200a)은 상기 제 2 영역(200b)에 비해 상대적으로 소수성을 가지게 된다. 이로써, 상기 소스/드레인 전극(210a, 210b)을 포함하는 기판(200)은 서로 다른 특성을 가지는 제 1 영역(200a)과 제 2 영역(200b)으로 구분된다. 즉, 상기 제 1 영역(200a)은 소수성의 특성을 가지며, 상기 제 2 영역(200b)은 친수성의 특성을 가진다.A second surface treatment is performed on the entire surface of the substrate 200. The second surface treatment is a process of modifying the surface to be hydrophobic, and forms a hydrophobic layer 230 over the entire surface of the substrate 200. In this case, the second region 200b is modified to be hydrophilic, and when the hydrophobic layer 230 is formed on the entire surface of the substrate 200 including the second region 200b, the first region 200a may be Compared to the second region 200b, the hydrophobicity is relatively hydrophobic. Accordingly, the substrate 200 including the source / drain electrodes 210a and 210b is divided into a first region 200a and a second region 200b having different characteristics. That is, the first region 200a has a hydrophobic characteristic, and the second region 200b has a hydrophilic characteristic.

상기 제 1 영역(200a)에 가용성의 반도체 물질을 이용하여 반도체층(240)을 형성한다. 여기서, 상기 반도체층(240)은 상기 가용성의 반도체 물질을 용매에 분산 또는 용해시킨 뒤, 스프레이법 또는 딥코팅법 중 어느 하나의 방식을 통해 상기 제 1 영역(200)에 선택적으로 도포한 뒤, 열처리를 수행하여 형성할 수 있다. The semiconductor layer 240 is formed using the soluble semiconductor material in the first region 200a. Here, after the semiconductor layer 240 is dispersed or dissolved in the solvent in the soluble semiconductor material, and selectively applied to the first region 200 by any one of a spray method or a dip coating method, It may be formed by performing a heat treatment.

상기 가용성의 반도체 물질은 유기 물질로서, 폴리티오펜 또는 그 유도체들 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 상기 가용성의 반도체 물질은 소수성의 성향을 가지는 바, 상기 제 2 영역에 비해 소수성의 성향을 가지는 제 1 영역(200a)에 위치하게 된다. 이로써, 별도의 패터닝 공정을 거치지 않고, 상기 반도체층(240)을 형성할 수 있다.The soluble semiconductor material may be any one of polythiophene or derivatives thereof as an organic material. At this time, the soluble semiconductor material has a hydrophobic tendency, and thus is located in the first region 200a having a hydrophobic tendency compared to the second region. As a result, the semiconductor layer 240 may be formed without undergoing a separate patterning process.

도 2c를 참조하면, 상기 반도체층(240)을 포함하는 기판(200)전면에 걸쳐 절연막(250)을 형성한다. Referring to FIG. 2C, an insulating film 250 is formed over the entire surface of the substrate 200 including the semiconductor layer 240.

상기 반도체층(240)에 대응된 상기 절연막(250)상에 게이트 전극을 형성함으로써, 박막트랜지스터를 제조할 수 있다.By forming a gate electrode on the insulating layer 250 corresponding to the semiconductor layer 240, a thin film transistor may be manufactured.

더 나아가, 상기 박막트랜지스터를 보호하기 위한 보호막을 더 형성할 수 있다.Furthermore, a protective film for protecting the thin film transistor may be further formed.

이로써, 상기 반도체층(240)을 별도의 패터닝 공정을 수행하지 않고, 가용성의 반도체 물질을 선택적으로 도포하여 형성함으로써, 공정을 단순화시킬 뿐만 아니라, 상기 반도체층(240)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.As a result, the semiconductor layer 240 may be formed by selectively applying a soluble semiconductor material without performing a separate patterning process, thereby simplifying the process and preventing the semiconductor layer 240 from being damaged. have.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체층을 가용성의 반도체 물질을 용이한 코팅법을 통해 형성할 수 있어, 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 대면적의 평판표시장치에 적용하기에 유익하다.As described above, according to the present invention, the semiconductor layer can be formed by an easy coating method of a soluble semiconductor material, which not only improves productivity but is also advantageous for application to a large area flat panel display.

또, 상기 반도체층을 가용성의 반도체 물질을 선택적으로 형성함에 따라, 공정을 단순화시키며, 반도체층의 손상을 방지할 수 있는 박막트랜지스터 및 이의 제조 방법을 제공하였다.In addition, the semiconductor layer is provided with a thin film transistor and a method for manufacturing the same, which can simplify the process and prevent damage to the semiconductor layer by selectively forming a soluble semiconductor material.

또, 상기 반도체층의 손상이 저하됨에 따라, 특성이 우수한 박막트랜지스터 및 이의 제조 방법을 제공하였다.In addition, as the damage of the semiconductor layer is lowered, a thin film transistor having excellent characteristics and a method of manufacturing the same are provided.

또, 상기 반도체층을 제조하기 위한 공정을 단순화시킴에 따라, 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, by simplifying the process for manufacturing the semiconductor layer, productivity can be improved.

또, 상기 반도체층을 선택적으로 형성됨에 따라, 상기 반도체층을 형성하기 위한 재료의 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상기 재료를 재활용하기가 용이하다.In addition, as the semiconductor layer is selectively formed, not only can the loss of material for forming the semiconductor layer be reduced, but also the material can be easily recycled.

또, 상기 박막트랜지스터의 제조 공정을 단순화시킴에 따라, 상기 박막트랜지스터를 적용하는 평판표시장치의 가격 경쟁력을 키울 수 있다.In addition, as the manufacturing process of the thin film transistor is simplified, the price competitiveness of the flat panel display device applying the thin film transistor can be improved.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. You will understand.

Claims (16)

기판;Board; 상기 기판상에 일정 간격을 가지며 형성된 소스/드레인 전극;Source / drain electrodes formed at regular intervals on the substrate; 상기 소스/드레인 전극의 일부분과 상기 소스/드레인 전극의 이격 간격에 형성된 반도체층;A semiconductor layer formed at a distance between the portion of the source / drain electrode and the source / drain electrode; 상기 반도체층을 포함하는 기판전면에 형성된 절연막; 및An insulating film formed on the front surface of the substrate including the semiconductor layer; And 상기 반도체층에 대응되는 상기 절연막 상에 형성된 게이트 전극을 포함하며,A gate electrode formed on the insulating layer corresponding to the semiconductor layer, 상기 반도체층의 하부 영역은 상기 반도체층이 형성되지 않은 영역에 비해 소수성이거나 친수성의 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.The lower region of the semiconductor layer is a thin film transistor, characterized in that the hydrophobic or hydrophilic characteristics compared to the region where the semiconductor layer is not formed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체층의 하부 영역 또는 상기 반도체층이 형성되지 않은 영역에 형성된 소수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.And a hydrophobic layer formed in the lower region of the semiconductor layer or the region in which the semiconductor layer is not formed. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 소수층(hydrophobic layer)은 옥타데실트리클로로실 란(octadecytrichlorosilane) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.The hydrophobic layer is a thin film transistor, characterized in that formed of any one of octadecyltrichlorosilane (octadecytrichlorosilane) or polymethyl methacrylate (polymethyl methacrylate). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체층은 유기 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.The semiconductor layer is a thin film transistor, characterized in that formed of an organic material. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체층은 펜타신, 펜탄신 유도체, 폴리티오펜 및 폴리티오펜 유도체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.The semiconductor layer is a thin film transistor, characterized in that formed at least one selected from the group consisting of pentacin, pentansine derivatives, polythiophene and polythiophene derivatives. 기판을 제공하는 단계;Providing a substrate; 상기 기판상에 일정 간격을 가지는 소스/드레인 전극을 형성하는 단계;Forming source / drain electrodes with a predetermined interval on the substrate; 상기 소스/드레인 전극의 일부분과 상기 소스/드레인 전극의 이격 간격에 위치하는 반도체층을 형성하는 단계;Forming a semiconductor layer located at a distance between the portion of the source / drain electrode and the source / drain electrode; 상기 반도체층을 포함하는 기판전면에 절연막을 형성하는 단계; 및Forming an insulating film on a front surface of the substrate including the semiconductor layer; And 상기 반도체층에 대응된 상기 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하며,Forming a gate electrode on the insulating film corresponding to the semiconductor layer, 상기 반도체층은 가용성의 반도체 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.And the semiconductor layer is formed of a soluble semiconductor material. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 가용성의 반도체물질은 펜타신, 펜탄신 유도체, 폴리티오펜, 폴리티오펜 유도체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.The soluble semiconductor material is at least one selected from the group consisting of pentacin, pentansine derivatives, polythiophene, polythiophene derivatives. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 가용성의 반도체물질은 스프레이법 또는 딥코팅법을 통하여 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.The soluble semiconductor material is a method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that selectively formed through a spray method or a dip coating method. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 반도체층을 형성하기 전에 표면처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.A method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that to perform a surface treatment before forming the semiconductor layer. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 표면처리는The surface treatment 상기 반도체층을 형성할 영역에 감광성막을 형성하고, 상기 감광성막을 포함하는 상기 기판 전면에 제 1 표면처리를 수행하고,Forming a photosensitive film in a region where the semiconductor layer is to be formed, and performing a first surface treatment on the entire surface of the substrate including the photosensitive film; 상기 감광성막을 제거하고, 상기 기판 전면에 제 2 표면처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.Removing the photosensitive film and performing a second surface treatment on the entire surface of the substrate. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 표면처리는 표면을 소수성으로 개질하는 공정이고, 상기 제 2 표면처리는 표면을 친수성으로 개질하는 공정인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.The first surface treatment is a step of modifying the surface hydrophobic, and the second surface treatment is a method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that the step of modifying the surface hydrophilic. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 표면처리는 소수층을 형성하는 공정이고, 상기 제 2 표면처리는 O2 플라즈마 처리를 수행하는 공정인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.The first surface treatment is a step of forming a hydrophobic layer, and the second surface treatment is a method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that the step of performing an O 2 plasma treatment. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 표면처리는 표면을 친수성으로 개질하는 공정이고, 상기 제 2 표면처리는 표면을 소수성으로 개질하는 공정인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.The first surface treatment is a step of modifying the surface hydrophilic, the second surface treatment is a method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that the step of modifying the surface hydrophobic. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 표면처리는 O2 플라즈마 처리를 수행하는 공정이고, 상기 제 2 표면처리는 소수층을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.The first surface treatment is a step of performing an O 2 plasma treatment, the second surface treatment is a method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that the step of forming a hydrophobic layer. 제 12 항 또는 제 14 항에 있어서,The method according to claim 12 or 14, wherein 상기 소수층은 옥타데실트리클로로실란(octadecytrichlorosilane) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.The hydrophobic layer is a octadecyltrichlorosilane (octadecytrichlorosilane) or polymethyl methacrylate (polymethyl methacrylate) method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that formed by any one. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 반도체층은 선택적으로 형성된 가용성의 반도체물질을 열처리하여 경화시켜서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조 방법.The semiconductor layer is a method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that formed by heat-treating the selectively formed soluble semiconductor material.
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