説明

ディスプレイ装置及びその製造方法

【課題】構造及び製造工程を簡素化しながら、開口率を向上させた、ディスプレイ装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の実施形態に係るディスプレイ装置101は、基板111、前記基板111上に形成された前記第1透明導電膜1301及び前記第1透明導電膜1301上に形成された第1金属膜1302を含む多重膜構造と前記第1透明導電膜1301で形成された単一膜構造とを含むゲート配線、前記ゲート配線の一部の領域上に形成された半導体層153、そして前記半導体層上に形成された第2透明導電膜1701及び前記第2透明導電膜1701上に形成された第2金属膜1702を含む多重膜構造と前記第2透明導電膜1701で形成された単一膜構造とを含むデータ配線を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスプレイ装置及びその製造方法に関し、より詳しくは、構造及び製造工程を簡素化させると同時に開口率を向上させた、ディスプレイ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイ装置(liquid crystal display)及び有機発光ディスプレイ装置(organic light emitting diode display)などの大部分のフラットパネルディスプレイ装置は、薄膜トランジスター(thin film transistor、TFT)及びキャパシター(capacitor)を含む。
【0003】
薄膜トランジスターは、半導体層とソース電極及びドレイン電極との間の接触抵抗を減少させるために形成された、抵抗性接触層(ohmic contact layer)を含む。抵抗性接触層は、通常、半導体層に不純物をドーピングして形成される。このようなドーピングにより抵抗性接触層を形成する工程は、ディスプレイ装置の全体的な製造工程の簡素化を阻害する。
【0004】
また、キャパシターは、通常、一つ以上の金属性電極を含むため、ディスプレイ装置の開口率の向上を阻害する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】韓国公開特許第10−2008−0109998号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の第一の目的は、構造及び製造工程を簡素化すると同時に開口率を向上させたディスプレイ装置を提供することである。
【0007】
また、本発明の第二の目的は、前記ディスプレイ装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施形態によると、ディスプレイ装置は、基板、前記基板上に形成された前記第1透明導電膜及び前記第1透明導電膜上に形成された第1金属膜を含む多重膜構造と前記第1透明導電膜で形成された単一膜構造とを含むゲート配線、前記ゲート配線の一部の領域上に形成された半導体層、そして前記半導体層上に形成された第2透明導電膜及び前記第2透明導電膜上に形成された第2金属膜を含む多重膜構造と前記第2透明導電膜で形成された単一膜構造とを含むデータ配線を含む。
【0009】
前記ゲート配線は、ゲート電極、第1キャパシター電極、及びキャパシターラインを含み、前記半導体層の少なくとも一部は前記ゲート電極上に形成される。
【0010】
ここで、前記ゲート電極は、前記第1透明導電膜及び前記第1金属膜を含む多重膜で形成され、前記第1キャパシター電極及び前記キャパシターラインは、前記第1透明導電膜で形成されてもよい。
【0011】
また、前記ゲート電極及び前記キャパシターラインは、前記第1透明導電膜及び前記第1金属膜を含む多重膜で形成され、前記第1キャパシター電極は、前記第1透明導電膜で形成されてもよい。
【0012】
前記ディスプレイ装置において、前記データ配線は、ソース電極、ドレイン電極、及び第2キャパシター電極を含み、前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、各々前記半導体層と接触し、前記第2キャパシター電極の少なくとも一部は前記第1キャパシター電極と重なる。
【0013】
そして、前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、前記第2透明導電膜及び前記第2金属膜を含む多重膜で形成され、前記第2キャパシター電極は、前記第2透明導電膜で形成されてもよい。
【0014】
前記第2キャパシター電極は、前記ドレイン電極の第2透明導電膜から延びる。
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一部は前記半導体層上に形成され、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の前記第2透明導電膜は、各々前記ソース電極及び前記ドレイン電極の前記第2金属膜と前記半導体層との間で抵抗性接触層となる。
前記データ配線を覆う層間絶縁膜をさらに含み、前記層間絶縁膜は、前記第2キャパシター電極の一部を露出する画素コンタクト孔を有する。
【0015】
前記層間絶縁膜上に形成された画素電極をさらに含み、前記画素電極は、前記画素コンタクト孔を介して前記第2キャパシター電極と接触する。
【0016】
前記画素コンタクト孔は、前記キャパシターライン上に形成される。
前記層間絶縁膜は、有機物質を含む。
【0017】
前記半導体層は、酸化物半導体層である。
【0018】
前記半導体層は、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、ハフニウム(Hf)、及び錫(Sn)のうちの一つ以上の元素と、酸素(O)とを含む。
【0019】
前記半導体層と前記データ配線との間に配置されたエッチング防止膜をさらに含み、前記エッチング防止膜は、前記半導体層の一部を各々露出するソースコンタクト孔及びドレインコンタクト孔を有し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、各々前記ソースコンタクト孔及び前記ドレインコンタクト孔を介して前記半導体層と接触する。
【0020】
前記半導体層上で前記ソース電極及び前記ドレイン電極は互いに離隔し、前記半導体層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極とが互いに離隔した領域と前記半導体層との間に配置されたエッチング防止膜をさらに含む。
【0021】
また、本発明の実施形態によると、ディスプレイ装置の製造方法は、基板を用意する段階と、前記基板上に第1透明導電膜及び第1金属膜を順次に積層した後にパターニング(patterning)して、ゲート電極、第1キャパシター電極、及びキャパシターラインを含むゲート配線を形成する段階と、前記ゲート配線を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜上に前記ゲート電極と少なくとも一部が重なった半導体層を形成する段階と、前記半導体層及び前記ゲート絶縁膜上に第2透明導電膜及び第2金属膜を順次に積層した後にパターニングして、前記半導体層と各々接触するソース電極及びドレイン電極と前記第1キャパシター電極と少なくとも一部が重なる第2キャパシター電極とを含むデータ配線を形成する段階とを含む。
【0022】
ここで、前記ゲート電極は、前記第1透明導電膜及び前記第1金属膜を含む多重膜で形成され、前記第1キャパシター電極及び前記キャパシターラインは、前記第1透明導電膜で形成され、前記ゲート電極、前記第1キャパシター電極、及び前記キャパシターラインは、一つのマスクを使用した写真エッチング工程によって共に形成される。
【0023】
また、前記ゲート電極及び前記キャパシターラインは、前記第1透明導電膜及び前記第1金属膜を含む多重膜で形成され、前記第1キャパシター電極は、前記第1透明導電膜で形成され、前記ゲート電極、前記キャパシターライン、及び前記第1キャパシター電極は、一つのマスクを使用した写真エッチング工程によって共に形成される。
【0024】
そして、前記ディスプレイ装置の製造方法において、前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、前記第2透明導電膜及び前記第2金属膜を含む多重膜で形成され、前記第2キャパシター電極は、前記第2透明導電膜で形成され、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記第2キャパシター電極は、一つのマスクを使用した写真エッチング工程によって共に形成される。
【0025】
前記第2キャパシター電極は、前記ドレイン電極の第2透明導電膜から延びる。
【0026】
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一部は前記半導体層上に形成され、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の前記第2透明導電膜は、各々前記ソース電極及び前記ドレイン電極の前記第2金属膜と前記半導体層との間で抵抗性接触層となる。
【0027】
前記データ配線を覆う層間絶縁膜を形成する段階をさらに含み、前記層間絶縁膜は、前記第2キャパシター電極の一部を露出する画素コンタクト孔を有する。
【0028】
前記層間絶縁膜上に画素電極を形成する段階をさらに含み、前記画素電極は、前記画素コンタクト孔を介して前記第2キャパシター電極と接触する。
【0029】
前記画素コンタクト孔は、前記キャパシターライン上に形成される。
【0030】
前記層間絶縁膜は、有機物質を含む。
【0031】
前記半導体層は、酸化物半導体層である。
【0032】
前記半導体層は、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、ハフニウム(Hf)、及び錫(Sn)のうちの一つ以上の元素と、酸素(O)とを含む。
【0033】
前記半導体層と前記データ配線との間にエッチング防止膜を形成する段階をさらに含み、前記エッチング防止膜は、前記半導体層の一部を各々露出するソースコンタクト孔及びドレインコンタクト孔を有し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、各々前記ソースコンタクト孔及び前記ドレインコンタクト孔を介して前記半導体層と接触する。
【0034】
前記半導体層上で前記ソース電極及び前記ドレイン電極は互いに離隔し、前記半導体層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極とが互いに離隔した領域と前記半導体層との間にエッチング防止膜を形成する段階をさらに含む。
【発明の効果】
【0035】
本発明の実施形態によると、ディスプレイ装置を、効果的に開口率を向上させて、簡素な構造とすることができる。
【0036】
また、ディスプレイ装置の全体的な製造工程を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の第1実施形態に係るディスプレイ装置の配置図である。
【図2】図1のII-II線による断面図である。
【図3】図1及び図2に示したディスプレイ装置の製造方法を示す断面図である。
【図4】図3に後続する断面図である。
【図5】図4に後続する断面図である。
【図6】図5に後続する断面図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係るディスプレイ装置の断面図である。
【図8】本発明の第3実施形態に係るディスプレイ装置の断面図である。
【図9】本発明の第4実施形態に係るディスプレイ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下、添付した図面を参照して、本発明の多様な実施形態について、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は多様な形態に具現され、ここで説明する実施形態に限られない。
【0039】
また、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については、同一参照符号を付ける。また、多様な実施形態において、第1実施形態以外の実施形態では、第1実施形態と異なる構成を中心に説明する。
【0040】
さらに、図面に示した各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したものであるため、本発明が必ずしも示されたとおりであるとは限らない。
【0041】
図面においては、複数の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。また、図面においては、説明の便宜のために、一部の層及び領域の厚さを誇張して示した。層、膜、領域、板などの部材を有する部分の「上」または「上部」にあるという時、これはある部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。
【0042】
以下、図1及び図2を参照して、本発明の第1実施形態に係るディスプレイ装置101の構成について説明する。まず、ディスプレイ装置101の画素部の薄膜トランジスター及びキャパシターの一部として構成される、透明導電膜について詳細に説明する。図1及び図2にはディスプレイ装置101として液晶ディスプレイ装置を示したが、本発明の第1実施形態がこれに限定されるものではない。従って、当該技術分野の従事者が容易に変更実施できる範囲内で、ディスプレイ装置101として有機発光ディスプレイ装置が使用されてもよい。
【0043】
基板111は、ガラス、石英、セラミック、及びプラスチックなどで構成された多様な絶縁性基板で形成される。また、図示してはいないが、基板111上にはバッファー層が形成されてもよい。バッファー層は、化学的気相蒸着法(chemical vapor deposition)または物理的気相蒸着法(physical vapor deposition)を利用して、酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜などの絶縁膜を一つ以上含む単層または複層構造に形成される。バッファー層は、基板111から発生する水分または不純物の拡散及び浸透を防止して、表面を平坦化することができる。
【0044】
ゲート配線131、132、133、138は、基板111上に形成される。ゲート配線は、ゲートライン131、キャパシターライン132、ゲート電極133、及び第1キャパシター電極138を含む。
【0045】
さらに、ゲート配線131、132、133、138は、基板111上に順次に積層された第1透明導電膜1301及び第1金属膜1302を含む。具体的には、本発明の第1実施形態において、ゲートライン131、キャパシターライン132、及びゲート電極133は、第1透明導電膜1301及び第1透明導電膜1301上に形成された第1金属膜1032を含む多重膜で形成される。第1キャパシター電極138は、第1透明導電膜1301と一体に形成される。即ち、第1キャパシター電極138は、第1金属膜1302とは別の構成要素として形成される。
【0046】
第1透明導電膜1301は、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ZITO(Zinc Indium Tin Oxide)、GITO(Gallium Indium Tin Oxide)、In(Indium Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)、GZO(Gallium Zinc Oxide)、FTO(Fluorine Tin Oxide)、及びAZO(Aluminum Doped Zinc Oxide)などの透明導電物質のうちの一つ以上を含む。また、第1透明導電膜1301は、単一の層からなる単一膜構造として形成されうる。
【0047】
第1金属膜1302は、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、及びタングステン(W)などのように、当該技術分野の従事者に公知の多様な金属物質のうちの一つ以上を含んで形成される。
【0048】
ゲート電極133はゲートライン131と接続され、第1キャパシター電極138はキャパシターライン132と接続される。ゲートライン131及びキャパシターライン132は、互いに平行に配置される。
【0049】
ゲート電極133、ゲートライン131、及びキャパシターライン132は、第1金属膜1302を含むため、優れた電気的特性を示す。特に、キャパシターライン132は、第1導電膜1302で形成された第1キャパシター電極138に電圧を効率よく供給することができる。
【0050】
また、キャパシターライン132は、第1金属膜1302を含むため、遮光部の役割も果たすことができる。即ち、キャパシターライン132は、遮光部として、段差によって電界が不均一に形成される領域を覆うので、ディスプレイ装置101の画像の品質を向上させることができる。
【0051】
ゲート絶縁膜140は、ゲート配線131、132、133、138を覆う。ゲート絶縁膜140は、テトラエトキシシラン(tetra ethyl ortho silicate、TEOS)、窒化ケイ素(SiNx)、及び酸化ケイ素(SiO)などのように、当該技術分野の従事者に公知の多様な絶縁物質のうちの一つ以上を含んで形成される。
【0052】
半導体層153は、ゲート絶縁膜140上に形成され、ゲート配線131、132、133、138の一部の領域上に配置される。具体的には、半導体層153は、ゲート電極133と少なくとも一部が重畳するように配置される。
【0053】
また、本発明の第1実施形態において、半導体層153には、酸化物半導体層が使用される。具体的に、半導体層153は、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、ハフニウム(Hf)、及び錫(Sn)のうちの一つ以上の元素と、酸素(O)とを含む。しかし、本発明の第1実施形態が前記のとおりであるとは限らない。半導体層153は、シリコン素材で形成されてもよい。
【0054】
酸化物半導体層は、非晶質シリコンで形成された半導体層に比べて相対的に高い電子移動度及び信頼性を示し、また、多結晶シリコンで形成された半導体層に比べて優れた均一性を示すだけでなく、製造工程が単純であるというメリットがある。
【0055】
データ配線171、175、177、178は、ゲート絶縁膜140及び半導体層153上に形成される。データ配線は、データライン171、ソース電極175、ドレイン電極177、及び第2キャパシター電極178を含む。
【0056】
データ配線171、175、177、178は、ゲート絶縁膜140及び半導体層153上に順次に積層された、第2透明導電膜1701及び第2金属膜1702を含む。具体的には、本発明の第1実施形態において、データライン171、ソース電極175、及びドレイン電極177は、第2透明導電膜1701及び第2透明導電膜1701上に形成された第2金属膜1702を含む多重膜として形成される。第2キャパシター電極178は、第2透明導電膜1701と一体に形成される。即ち、第2キャパシター電極178は、第2金属膜1702とは別の構成要素として形成される。
【0057】
第2透明導電膜1701は、第1透明導電膜1301と同様に、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ZITO(Zinc Indium Tin Oxide)、GITO(Gallium Indium Tin Oxide)、In(Indium Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)、GZO(Gallium Zinc Oxide)、FTO(Fluorine Tin Oxide)、及びAZO(Aluminum Doped Zinc Oxide)などの透明導電層のうちの一つ以上を含む。
【0058】
第2金属膜1702は、第1金属膜1302と同様に、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、及びタングステン(W)などのように、当該技術分野の従事者に公知の多様な金属物質のうちの一つ以上を含んで形成される。
【0059】
ソース電極175はデータライン171と接続され、ソース電極175及びドレイン電極177は対向するように形成される。また、ソース電極175及びドレイン電極177は、各々半導体層153と電気的に接触する。即ち、ソース電極175及びドレイン電極177の少なくとも一部は、半導体層153と重畳するように形成される。この時、データライン171を含むソース電極175及び第2金属膜1702を含むドレイン電極177下に形成された第2透明導電膜1701は、各々の当該電極と半導体層153との間で抵抗性接触層(ohmic contact layer)の役割を果たす。即ち、ソース電極175及びドレイン電極177下の第2透明導電膜1701は、半導体層153と、データライン171を含むソース電極175及び第2金属層1702を含むドレイン電極177との間の接触抵抗を減少させる。
【0060】
このように本実施形態の薄膜トランジスター及びキャパシターの構成によると、第2キャパシター電極178は、ドレイン電極177の第2透明導電膜1701から延びて、第1キャパシター電極138と少なくとも一部が重畳するように形成される。第1キャパシター電極138、第2キャパシター電極178、及びこれらの間のゲート絶縁膜140は、キャパシター80を構成する。この時、ゲート絶縁膜140は、誘電体として機能する。従って、ドレイン電極177に接続された第2透明導電膜1701から延びた第2キャパシター電極178と、キャパシターライン132に接続された第1キャパシター電極138とが全て透明導電膜1301、1701で形成されるため、ディスプレイ装置101の開口率を大きく向上させることができる。
【0061】
また、詳細は後述するが、本実施形態によると、データ配線171、175、177、178を形成する工程において、抵抗性接触層の役割を果たす第2透明導電膜1701は当該データ配線と共に形成されうる。したがって、抵抗性接触層を形成するための別途の工程を省略することができる。
【0062】
次に、本発明の第1の実施形態に係るディスプレイ装置101の薄膜トランジスター及びキャパシターの一部として構成される、抵抗性接触層について詳細に説明する。
【0063】
データライン171は、ゲートライン131及びキャパシターライン132と交差する方向に形成される。
【0064】
層間絶縁膜180は、データ配線171、175、177、178を覆い、第2キャパシター電極178の一部を露出する画素コンタクト孔188を有する。画素コンタクト孔188は、キャパシターライン132上に形成される。
【0065】
なお、本発明の第1実施形態において、層間絶縁膜180は、有機物質で形成される。例えば、層間絶縁膜180は、平坦化特性に優れた感光性(photo sensitivity)有機膜である。
【0066】
画素電極310は、層間絶縁膜180上に配置される。画素電極310は、層間絶縁膜180の画素コンタクト孔188を介して、第2キャパシター電極178と接触する。
【0067】
また、画素電極310上には液晶層(図示せず)が配置されるが、本発明の第1実施形態がこれに限定されるのではない。即ち、画素電極310上に有機発光層(図示せず)が配置されてもよい。
【0068】
一方、画素コンタクト孔188により層間絶縁膜180に段差が生じ、この段差領域で電界が不均一に形成されて、画素電極310上に配置された液晶層(図示せず)の液晶分子の配列が、意図しない方向にずれる可能性がある。
【0069】
しかし、本発明の第1実施形態においては、画素コンタクト孔188は、キャパシターライン132上に形成されるため、第1金属膜1302を含むキャパシターライン132は、電界が不均一に形成される段差領域を遮光するので、当該段差領域への視界が遮られ、ディスプレイ装置101が表示する画質の低下を防止することができる。
【0070】
このような構成によって、本発明の第1実施形態に係るディスプレイ装置101は、構造を簡素化しながら、開口率を向上させることができる。具体的には、一つのマスクを使用した写真エッチング工程によって、抵抗性接触層としての役割を果たす第2透明導電膜1701を含むソース電極175及びドレイン電極177を、第2キャパシター電極178と共に形成することができる。即ち、ソース電極175、ドレイン電極177、及び第2キャパシター電極178を、簡素な構造に形成できる。従って、抵抗性接触層を形成するために不純物をドーピングする工程などの追加工程を省略することができる。
【0071】
従って、本発明の第1実施形態によると、全体的な構造及び製造工程が単純化されるため、大型化されたディスプレイ装置101も効果的に高い生産性を維持することができる。
【0072】
以下、図3乃至図6を参照して、本発明の第1実施形態に係るディスプレイ装置101の製造方法を説明する。
【0073】
まず、図3に示したように、ガラス、石英、セラミック、及びプラスチックなどで構成された基板111を用意した後、基板111上に第1透明導電膜1301及び第1金属膜1302を順次に積層する。そして、一つのマスクを使用した写真エッチング工程によってこれらをパターニング(pattering)して、ゲートライン131(図1に図示)、キャパシターライン132、ゲート電極133、及び第1キャパシター電極138を含むゲート配線を形成する。この時、ゲートライン131、キャパシターライン132、及びゲート電極133は、第1透明導電膜1301及び第1金属膜1302を含む多重膜として形成され、第1キャパシター電極138は、第1透明導電膜1301で形成される。
【0074】
一方、ゲート配線131、132、133、138を形成するための写真エッチング工程は、ハーフトーン(half tone)露光工程または二重露光工程を含む。これにより、ゲートライン131、キャパシターライン132、ゲート電極133、及び第1キャパシター電極138を共に形成することができる。
【0075】
次に、図4に示したように、ゲート配線131、132、133、138を覆うゲート絶縁膜140を形成する。そして、ゲート絶縁膜140上に半導体層153を形成する。半導体層153は、ゲート電極133と少なくとも一部が重畳するように配置される。
【0076】
なお、半導体層153は、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、ハフニウム(Hf)、及び錫(Sn)のうちの一つ以上の元素と、酸素(O)とを含む。
【0077】
次に、図5に示したように、ゲート絶縁膜140と半導体層153上に、第2透明導電膜1701及び第2金属膜1702を順次に積層する。そして、一つのマスクを使用した写真エッチング工程によってこれらをパターニング(pattering)して、データライン171、ソース電極175、ドレイン電極177、及び第2キャパシター電極178を含むデータ配線を形成する。この時、データライン171、ソース電極175、及びドレイン電極177は、第2透明導電膜1701及び第2金属膜1702を含む多重膜で形成され、第2キャパシター電極178は、第2透明導電膜1701と一体に形成される。
【0078】
上述のようなデータ配線171、175、177、178を形成するための写真エッチング工程は、ハーフトーン(half tone)露光工程または二重露光工程を含む。これにより、データライン171、ソース電極175、ドレイン電極177、及び第2キャパシター電極178を共に形成することができる。
【0079】
ソース電極175及びドレイン電極177は、各々半導体層153と電気的に接触し、ドレイン電極177下の第2透明導電膜1701から延びた第2キャパシター電極178は、第1キャパシター電極138と少なくとも一部が重畳する。
【0080】
また、ソース電極175及びドレイン電極177下の第2透明導電膜1701は、各々データライン171を含むソース電極175及び第2金属膜1702を含むドレイン電極177と半導体層153との間で抵抗性接触層の役割を果たす。
【0081】
次に、図6に示したように、データ配線171、175、177、178を覆う層間絶縁膜180を形成する。層間絶縁膜180は、有機物質で形成されてもよい。
【0082】
また、層間絶縁膜180は、第2キャパシター電極178の一部を露出する画素コンタクト孔188を有する。画素コンタクト孔188は、キャパシターライン132上に配置される。
【0083】
次に、層間絶縁膜180上に画素電極310を形成する。画素電極310は、画素コンタクト孔188を介して第2キャパシター電極178と接触する。
【0084】
そして、図示してはいないが、画素電極310上に液晶層を配置してもよい。
【0085】
以上のような本発明の第1実施形態に係るディスプレイ装置101の製造方法によると、抵抗性接触層を形成するための追加工程を省略して、使用するマスクの数を最少化することができる。従って、大型化されたディスプレイ装置101も効果的に高い生産性を維持することができる。
【0086】
また、上述したように、第1キャパシター電極138及び第2キャパシター電極178が全て透明導電膜1301、1701で形成されるため、ディスプレイ装置101の開口率を大きく向上させることができる。
【0087】
以下、図7を参照して、本発明の第2実施形態に係るディスプレイ装置102を説明する。
【0088】
図7に示したように、本発明の第2実施形態に係るディスプレイ装置102では、キャパシターライン132が第1透明導電膜1301で形成される。即ち、第1実施形態とは異なって、キャパシターライン132は、第1金属膜1302を有しない。
【0089】
このような構成によって、本発明の第2実施形態に係るディスプレイ装置102は、より向上した開口率を達成することができる。
【0090】
なお、本発明の第2実施形態に係るディスプレイ装置102の製造方法は、キャパシターライン132が第1透明導電膜1301で形成された点を除いては、第1実施形態と同様である。
【0091】
以下、図8を参照して、本発明の第3実施形態に係るディスプレイ装置103を説明する。
【0092】
図8に示したように、本発明の第3実施形態に係るディスプレイ装置103は、半導体層153とデータ配線171、175、177、178との間に配置されたエッチング防止膜160をさらに含む。
【0093】
エッチング防止膜160は、ソース電極175及びドレイン電極177を形成する工程において、ソース電極175及びドレイン電極177下に位置する半導体層153が損傷するのを防止する。
【0094】
また、本発明の第3実施形態に係るエッチング防止膜160は、半導体層153の一部を各々露出するソースコンタクト孔165及びドレインコンタクト孔167を有する。
【0095】
このような構成によって、本発明の第3実施形態に係るディスプレイ装置103は、より安定的に形成される。
【0096】
なお、本発明の第3実施形態に係るディスプレイ装置103の製造方法は、エッチング防止膜160を形成する工程を除いては、第1実施形態と同様である。しかし、本発明の第3実施形態に係る製造方法は、第1実施形態に比べて写真エッチング工程がさらに1回追加される。
【0097】
以下、図9を参照して、本発明の第4実施形態に係るディスプレイ装置104を説明する。
【0098】
図9に示したように、本発明の第4実施形態に係るディスプレイ装置104は、ソース電極175及びドレイン電極177が互いに離隔した領域と半導体層153との間に配置されたエッチング防止膜260をさらに含む。
【0099】
本発明の第4実施形態に係るエッチング防止膜260は、第3実施形態のエッチング防止膜160と異なって、半導体層153上に限定的に形成される。
【0100】
このような構成によって、本発明の第4実施形態に係るディスプレイ装置104も、安定的に形成される。
【0101】
なお、本発明の第4実施形態に係るディスプレイ装置104の製造方法も、エッチング防止膜260を形成する工程を除いては、第1実施形態と同様である。また、本発明の第4実施形態に係る製造方法も、第1実施形態に比べて写真エッチング工程がさらに1回追加される。
【0102】
本発明を前記で記載した望ましい実施形態を通して説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲の概念及び範囲を逸脱しない限り、多様な修正及び変形が可能であることを、本発明が属する技術分野に従事する者は簡単に理解することができる。
【符号の説明】
【0103】
10 薄膜トランジスター、
80 キャパシター、
101 ディスプレイ装置、
111 基板、
131 ゲートライン、
132 キャパシターライン、
133 ゲート電極、
138 第1キャパシター電極、
140 ゲート絶縁膜、
153 半導体層、
160 エッチング防止膜、
171 データライン、
175 ソース電極、
177 ドレイン電極、
178 第2キャパシター電極、
180 層間絶縁膜、
310 画素電極。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板、
前記基板上に形成された前記第1透明導電膜及び前記第1透明導電膜上に形成された第1金属膜を含む多重膜構造と、前記第1透明導電膜で形成された単一膜構造とを含むゲート配線、
前記ゲート配線の一部の領域上に形成された半導体層、及び
前記半導体層上に形成された第2透明導電膜及び前記第2透明導電膜上に形成された第2金属膜を含む多重膜構造と、前記第2透明導電膜で形成された単一膜構造とを含むデータ配線、
を含むことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項2】
前記ゲート配線は、ゲート電極、第1キャパシター電極、及びキャパシターラインを含み、
前記半導体層の少なくとも一部は前記ゲート電極上に形成されることを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項3】
前記ゲート電極は、前記第1透明導電膜及び前記第1金属膜を含む多重膜で形成され、
前記第1キャパシター電極及び前記キャパシターラインは、前記第1透明導電膜で形成されることを特徴とする、請求項2に記載のディスプレイ装置。
【請求項4】
前記ゲート電極及び前記キャパシターラインは、前記第1透明導電膜及び前記第1金属膜を含む多重膜で形成され、
前記第1キャパシター電極は、前記第1透明導電膜で形成されることを特徴とする、請求項2または3に記載のディスプレイ装置。
【請求項5】
前記データ配線は、ソース電極、ドレイン電極、及び第2キャパシター電極を含み、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、各々前記半導体層と接触し、前記第2キャパシター電極の少なくとも一部は前記第1キャパシター電極と重なることを特徴とする、請求項2乃至4のうちのいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項6】
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、前記第2透明導電膜及び前記第2金属膜を含む多重膜で形成され、
前記第2キャパシター電極は、前記第2透明導電膜で形成されることを特徴とする、請求項5に記載のディスプレイ装置。
【請求項7】
前記第2キャパシター電極は、前記ドレイン電極の第2透明導電膜から延びることを特徴とする、請求項6に記載のディスプレイ装置。
【請求項8】
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一部は前記半導体層上に形成され、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の前記第2透明導電膜は、各々前記ソース電極及び前記ドレイン電極の前記第2金属膜と前記半導体層との間で抵抗性接触層となることを特徴とする、請求項6または7に記載のディスプレイ装置。
【請求項9】
前記データ配線を覆う層間絶縁膜をさらに含み、
前記層間絶縁膜は、前記第2キャパシター電極の一部を露出する画素コンタクト孔を有することを特徴とする、請求項5乃至8のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
【請求項10】
前記層間絶縁膜上に形成された画素電極をさらに含み、
前記画素電極は、前記画素コンタクト孔を介して前記第2キャパシター電極と接触することを特徴とする、請求項9に記載のディスプレイ装置。
【請求項11】
前記画素コンタクト孔は、前記キャパシターライン上に形成されることを特徴とする、請求項10に記載のディスプレイ装置。
【請求項12】
前記層間絶縁膜は、有機物質を含むことを特徴とする、請求項9乃至11のうちいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項13】
前記半導体層は、酸化物半導体層であることを特徴とする、請求項1乃至12のうちいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項14】
前記半導体層は、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、ハフニウム(Hf)、及び錫(Sn)のうちの一つ以上の元素と、酸素(O)とを含むことを特徴とする、請求項13に記載のディスプレイ装置。
【請求項15】
前記半導体層と前記データ配線との間に配置されたエッチング防止膜をさらに含み、
前記エッチング防止膜は、前記半導体層の一部を各々露出するソースコンタクト孔及びドレインコンタクト孔を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、各々前記ソースコンタクト孔及び前記ドレインコンタクト孔を介して前記半導体層と接触することを特徴とする、請求項1乃至14のうちいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項16】
前記半導体層上で前記ソース電極及び前記ドレイン電極は互いに離隔し、
前記半導体層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極とが互いに離隔した領域と前記半導体層との間に配置されたエッチング防止膜をさらに含むことを特徴とする、請求項5乃至15のうちいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項17】
基板を用意する段階、
前記基板上に第1透明導電膜及び第1金属膜を順次に積層した後にパターニングして、ゲート電極、第1キャパシター電極、及びキャパシターラインを含むゲート配線を形成する段階、
前記ゲート配線を覆うゲート絶縁膜を形成する段階、
前記ゲート絶縁膜上に前記ゲート電極と少なくとも一部が重なった半導体層を形成する段階、及び
前記半導体層及び前記ゲート絶縁膜上に第2透明導電膜及び第2金属膜を順次に積層した後にパターニングして、前記半導体層に各々接触するソース電極及びドレイン電極と、前記第1キャパシター電極と少なくとも一部が重なる第2キャパシター電極とを含むデータ配線を形成する段階、を含むことを特徴とする、ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項18】
前記ゲート電極は、前記第1透明導電膜及び前記第1金属膜を含む多重膜で形成され、
前記第1キャパシター電極及び前記キャパシターラインは、前記第1透明導電膜で形成され、
前記ゲート電極、前記第1キャパシター電極、及び前記キャパシターラインは、一つのマスクを使用した写真エッチング工程によって共に形成されることを特徴とする、請求項17に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項19】
前記ゲート電極及び前記キャパシターラインは、前記第1透明導電膜及び前記第1金属膜を含む多重膜で形成され、
前記第1キャパシター電極は、前記第1透明導電膜で形成され、
前記ゲート電極、前記キャパシターライン、及び前記第1キャパシター電極は、一つのマスクを使用した写真エッチング工程によって共に形成されることを特徴とする、請求項17に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項20】
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、前記第2透明導電膜及び前記第2金属膜を含む多重膜で形成され、
前記第2キャパシター電極は、前記第2透明導電膜で形成され、
前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記第2キャパシター電極は、一つのマスクを使用した写真エッチング工程によって共に形成されることを特徴とする、請求項17乃至19のうちのいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項21】
前記第2キャパシター電極は、前記ドレイン電極の第2透明導電膜から延びることを特徴とする、請求項17乃至20のうちのいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項22】
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一部は前記半導体層上に形成され、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の前記第2透明導電膜は、各々前記ソース電極及び前記ドレイン電極の前記第2金属膜と前記半導体との間で抵抗性接触層となることを特徴とする、請求項17乃至21のうちのいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項23】
前記データ配線を覆う層間絶縁膜を形成する段階をさらに含み、
前記層間絶縁膜は、前記第2キャパシター電極の一部を露出する画素コンタクト孔を有することを特徴とする、請求項17乃至22のうちのいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項24】
前記層間絶縁膜上に画素電極を形成する段階をさらに含み、
前記画素電極は、前記画素コンタクト孔を介して前記第2キャパシター電極と接触することを特徴とする、請求項23に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項25】
前記画素コンタクト孔は、前記キャパシターライン上に形成されることを特徴とする、請求項24に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項26】
前記層間絶縁膜は、有機物質を含むことを特徴とする、請求項23乃至25のうちのいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項27】
前記半導体層は、酸化物半導体層であることを特徴とする、請求項17乃至26のうちのいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項28】
前記半導体層は、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、ハフニウム(Hf)、及び錫(Sn)のうちの一つ以上の元素と、酸素(O)とを含むことを特徴とする、請求項27に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項29】
前記半導体層と前記データ配線との間にエッチング防止膜を形成する段階をさらに含み、
前記エッチング防止膜は、前記半導体層の一部を各々露出するソースコンタクト孔及びドレインコンタクト孔を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、各々前記ソースコンタクト孔及び前記ドレインコンタクト孔を介して前記半導体層と接触することを特徴とする、請求項20乃至28のうちのいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項30】
前記半導体層上で前記ソース電極及び前記ドレイン電極は互いに離隔し、
前記半導体層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極とが互いに離隔した領域と前記半導体層との間にエッチング防止膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項20乃至29のうちのいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−93707(P2012−93707A)
【公開日】平成24年5月17日(2012.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−103062(P2011−103062)
【出願日】平成23年5月2日(2011.5.2)
【出願人】(308040351)三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Mobile Display Co., Ltd.
【住所又は居所原語表記】San #24 Nongseo−Dong,Giheung−Gu,Yongin−City,Gyeonggi−Do 446−711 Republic of KOREA
【Fターム(参考)】