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KR20110118360A - 표시 기판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 기판 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20110118360A
KR20110118360A KR1020100037917A KR20100037917A KR20110118360A KR 20110118360 A KR20110118360 A KR 20110118360A KR 1020100037917 A KR1020100037917 A KR 1020100037917A KR 20100037917 A KR20100037917 A KR 20100037917A KR 20110118360 A KR20110118360 A KR 20110118360A
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KR
South Korea
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organic insulating
insulating film
temperature
forming
inorganic insulating
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KR1020100037917A
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English (en)
Inventor
김종성
윤민호
박대진
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

표시 기판 및 이의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법은, 반사 영역을 포함하는 화소부가 형성된 기판을 제공하는 단계와, 상기 반사 영역에 다수의 마이크로 렌즈를 포함하는 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 단계는, 상기 반사 영역에 유기 절연 물질을 도포하고, 상기 유기 절연 물질을 제1 온도에서 경화시켜 유기 절연막을 형성하고, 상기 유기 절연막 상에 제2 온도에서 무기 절연막을 형성하고, 상기 무기 절연막의 표면 상에 다수의 상기 마이크로 렌즈를 형성하는 것을 포함한다.

Description

표시 기판 및 이의 제조 방법{Display substrate and method of manufacturing the same}
본 발명은 표시 기판 및 표시 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 디스플레이 장치(electronic display device)의 역할은 갈수록 중요해지며, 각종 전자 디스플레이 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 또, 반도체 기술의 급속한 진보에 의해 각종 전자 장치의 고체화, 저전압 및 저전력화와 함께 전자 기기의 소형 및 경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 디스플레이 장치, 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력의 특징을 갖춘 평판 패널(flat panel)형 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.
한편, 액정표시장치는 액정표시패널의 배면에 위치한 백라이트 어셈블리로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시하는 투과형 액정표시장치, 외부의 자연광을 이용하여 화상을 표시하는 반사형 액정표시장치, 및 어두운 환경에서는 투과형으로 작동하고 밝은 환경에서는 반사형으로 작동하는 반투과형 액정표시장치로 구분될 수 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 유기 절연막의 경화 조건을 이용하여 반사 영역에 형성된 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는 표시 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 유기 절연막의 경화 조건을 이용하여 반사 영역에 형성된 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는 표시 기판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법은, 반사 영역을 포함하는 화소부가 형성된 기판을 제공하는 단계와, 상기 반사 영역에 다수의 마이크로 렌즈를 포함하는 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 단계는, 상기 반사 영역에 유기 절연 물질을 도포하고, 상기 유기 절연 물질을 제1 온도에서 경화시켜 유기 절연막을 형성하고, 상기 유기 절연막 상에 제2 온도에서 무기 절연막을 형성하고, 상기 무기 절연막의 표면 상에 다수의 상기 마이크로 렌즈를 형성하는 것을 포함한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판은, 기판과, 상기 기판 상에 형성되고, 반사 영역을 포함하는 화소부를 포함하되, 상기 반사 영역은, 상기 기판 상에 형성되고 다수의 돌기부를 포함하는 유기 절연막과, 상기 유기 절연막 상에 형성된 무기 절연막과, 상기 무기 절연막의 표면에 형성되고 상기 다수의 돌기부와 동일한 형상인 마이크로 렌즈 어레이를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 기판의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I’ 선을 따라 절단한 표시 기판의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4 내지 도 6a 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 기판의 제조 과정을 나타낸 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 ‘A’부분을 확대한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 표시 기판, 및 표시 기판의 제조 방법을 설명한다.
도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 기판을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 기판의 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I’ 선을 따라 절단한 표시 기판의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 기판(1)은 기판(10), 기판(10) 상에 형성되고, 투과 영역(TA)과 반사 영역(RA)을 포함하는 화소부(PX)를 포함한다. 여기서, 투과 영역(TA)은 기판(10) 하부로부터 입사되는 백라이트광을 투괴시키는 영역이고, 반사 영역(RA)은 외부에서 입사되는 자연광을 반사시키는 영역이다. 본 실시예는 투과 영역(TA) 및 반사 영역(RA)이 모두 형성된 반투과형 디스플레이에 대해 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 반사 영역(RA)만이 형성된 반사형 디스플레이에도 적용될 수 있다.
기판(10)은 절연성, 내열성 및 투광성을 가진 물질, 예를 들어 투명 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
기판(10) 상에는 제1 방향, 예를 들어 가로 방향으로 배열된 게이트 배선(22, 24)이 형성되어 있다.
게이트 배선(22, 24)은 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트선(22), 게이트선(22)으로부터 돌기 형태로 돌출된 게이트 전극(24)을 포함한다. 게이트 전극(24)은 후술하는 소스 전극(64) 및 드레인 전극(66)과 함께 박막 트랜지스터의 삼단자를 구성한다.
게이트 배선(22, 24)은 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금(Al, AlNd, AlCu 등) 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금(Mo, MoN, MoNb 등) 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 따위로 이루어질 수 있다. 또한 게이트 배선(22, 24) 및 스토리지 배선은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(미도시)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 게이트 배선(22, 24)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(low resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막, 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막 및 티타늄 하부막과 구리 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 게이트 배선(22, 24)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 만들어질 수 있다.
게이트 배선(22, 24) 및 이들이 형성되지 않은 기판(10) 상에는 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)등의 무기 절연 물질, BCB(BenzoCycloButene), 아크릴계 물질, 폴리이미드와 같은 유기 절연 물질로 이루어진 게이트 절연층(30)이 형성되어, 게이트 배선(22, 24)을 덮고 있다. 상기 게이트 절연층(30)은 실리콘 질화물과 실리콘 산화물이 적층된 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연층(30) 상에는 반도체층(42)이 형성되어 있다. 반도체층(42)은 게이트 전극(24)에 대응하여 게이트 절연막(30) 상에 형성된다. 반도체층(42)은 비정질 실리콘(amorphous Silicon: 이하, a-Si)으로 이루어 질 수 있다. 또는 상기 반도체층(42)은 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn) 중 적어도 하나 이상을 원소로 포함하는 산화물 반도체(oxide semiconductor)로 이루어 질 수 있다. 상기 산화물 반도체에는 기타 금속 원소가 도핑되어 추가될 수도 있다. 예를 들어, 상기 반도체층(42)은 갈륨, 인듐, 아연이 모두 포함된 GaInZnO 산화물 반도체로 형성되거나 하프늄, 인듐, 아연이 모두 포함된 HfInZnO로 형성될 수 있다. 또는 인듐 및 주석을 포함하는 InSnO, 주석 및 아연을 포함하는 SnZnO이거나 각각에 다른 금속 원소가 도핑된 형태일 수 있다.
반도체층(42) 상에는 오믹 콘택층(55, 56)이 형성되어 있다. 오믹 콘택층(55, 56)은 후술할 소스/드레인 전극(64, 66)과 반도체층(42) 사이의 접촉 특성을 개선시킬 수 있다. 여기서, 오믹 콘택층(55, 56)은 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘(이하, n+a-Si)으로 이루어질 수 있다.
오믹 콘택층(55, 56)을 포함한 나머지 구조물 상에는 데이터선(62), 소스 전극(64) 및 드레인 전극(66)으로 이루어진 데이터 배선(62, 64, 66)이 형성되어 있다.
데이터선(62)은 제2 방향, 예를 들어 세로 방향으로 배열되며, 게이트선(22)과 절연되어 교차할 수 있다.
데이터선(62)으로부터 가지(branch) 형태로 반도체층(42)의 상부까지 연장된 소스 전극(64)이 형성된다. 그리고, 데이터선(62)의 끝에는 다른 층 또는 외부로부터 데이터 신호를 인가받아 데이터선(62)에 전달하는 데이터선 끝단(미도시)이 형성되어 있다.
소스 전극(64)은 반도체층(42)과 적어도 일부분이 중첩된다. 드레인 전극(66)은 소스 전극(64)과 분리되어 있으며 게이트 전극(24)을 중심으로 소스 전극(64)과 대향하도록 반도체층(42) 상부에 위치한다. 소스 전극(64)과 드레인 전극(66)의 이격 공간에서는 반도체층(42)이 노출된다.
박막 트랜지스터는 게이트 전극(24), 소스 전극(64) 및 드레인 전극(66)으로 이루어진 삼단 소자로서, 게이트 전극(24)에 전압이 인가될 때 소스 전극(64)과 드레인 전극(66) 사이에 전류를 흐르게 하는 스위칭 소자이다.
드레인 전극(66)은 반도체층(42) 상부의 막대형 패턴과, 막대형 패턴으로부터 연장되어 넓은 면적을 갖는 확장부를 포함할 수 있다.
데이터 배선(62, 64, 66)은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al, AlNd, AlCu 등), 크롬, 크롬 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(Mo, MoN, MoNb 등), 탄탈륨, 탄탈륨 합금, 티타늄 및 티타늄 합금으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 물질로 구성된 단일막 또는 다층막으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 데이터 배선(62, 64, 66)은 크롬, 몰리브덴 계열의 금속, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속 따위의 하부막(미도시)과 그 위에 위치한 저저항 물질 상부막(미도시)으로 이루어진 다층막 구조를 가질 수 있다. 다층막 구조의 예로는 앞서 설명한 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 또는 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막의 이중막, 티타늄 하부막과 구리 상부막의 이중막 외에도 몰리브덴막-알루미늄막-몰리브덴막의 삼중막을 들 수 있다.
데이터 배선(62, 64, 66) 및 반도체층(42) 상부에는 패시베이션막(71)이 형성되어 있다. 예를 들어, 패시베이션막(71)은 질화규소 또는 산화규소 등으로 이루어진 무기 물질 또는 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질 등으로 형성될 수 있다.
유기 절연막(110)은 표시 기판의 평탄화를 위하여 표시 기판의 박막 트랜지스터 상에 형성된다. 유기 절연막(110)은 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 한편, 유기 절연막(110)에는 유기 절연막(110)의 상면으로부터 돌출된 다수의 돌기부(211’, 212’)가 형성되어 있다.
유기 절연막(110) 상에는 무기 절연막(120)이 형성되어 있다. 무기 절연막(120)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 형성될 수 있다. 패시베이션막(71), 유기 절연막(110) 및 무기 절연막(120)에는 박막 트랜지스터의 드레인 전극(66)을 노출시키기 위한 콘택홀(85)이 형성되어 있다.
한편, 무기 절연막(120)의 상부 표면에는 외부광에 대한 반사 효율을 향상시키기 위하여 마이크로 렌즈(211, 212)들을 포함하는 마이크로 렌즈 어레이(210)가 형성되어 있다. 마이크로 렌즈 어레이(210)는 반사 영역(RA)에 대응하여 형성될 수도 있다. 마이크로 렌즈(211, 212)들은 무기 절연막(120)의 상면으로부터 소정 높이로 돌출된 볼록 렌즈 형상을 가질 수 있다. 한편, 마이크로 렌즈(211, 212)들은 평면적으로 볼 때, 원, 타원 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다. 이러한 마이크로 렌즈 어레이(210) 및 다수의 마이크로 렌즈(211, 212)들은 유기 절연막(110)의 상면으로부터 돌출된 다수의 돌기부(211’, 212’)와 동일한 형상을 가질 수 있다.
투과 전극(81)은 각각의 화소부(PX)에 대응하여 무기 절연막(120) 상에 형성될 수 있다. 투과 전극(81)은 패시베이션막(71), 유기 절연막(110) 및 무기 절연막(120)에 형성된 콘택홀(85)을 통해 드레인 전극(66)과 전기적으로 연결된다. 투과 전극(81)은 광이 투과할 수 있는 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 투과 전극(81)은 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO) 또는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO)로 형성될 수 있다.
반사 전극(91)은 반사 영역(RA)에 대응하여 투과 전극(81) 상에 형성될 수 있다. 따라서, 반사 전극(91)이 존재하는 영역은 외부광을 반사시키는 영역이 되며, 반사 전극(91)이 제거되어 투과 전극(81)이 노출된 영역은 백라이트광이 투과되는 투과 영역(TA)이 된다. 즉, 투과 영역(TR)은 하부로부터 입사되는 백라이트광의 투과를 이용하여 영상을 표시하는 영역이고, 반사 영역(RA)은 상부로부터 입사되는 자연광의 반사를 이용하여 영상을 표시하는 영역이다. 이러한 반사 전극(91)은 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4 내지 도 6a 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 기판의 제조 과정을 나타낸 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 ‘A’부분을 확대한 것이다. 설명의 편의상, 상기 제1 실시예의 도면에 나타낸 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고, 따라서 그 설명은 생략한다
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하면, 반사 영역(RA)을 포함하는 화소부(PX)가 형성된 기판을 제공한다(S1010). 화소부(PX)에는 게이트 전극(24), 게이트 절연층(30), 반도체층(42), 소스 전극(64) 및 드레인 전극(66)을 포함하는 박막 트랜지스터 및 이를 덮는 패시베이션막(71)이 형성되어 있다.
다음으로, 도 3, 도 5 및 도 6a를 참조하면, 반사 영역(RA)에 다수의 마이크로 렌즈(도 2의 211, 212 참조)들을 포함하는 마이크로 렌즈 어레이(도2 의 210 참조)를 형성한다(S1020).
이를 위해, 패시베이션막(71) 상에 유기 절연 물질을 도포하고 제1 온도에서 경화시켜 미경화 유기 절연막(112)을 형성한다. 유기 절연 물질은 회전 코팅법이나 잉크젯법을 사용하여 패시베이션막(71) 상에 도포될 수 있다. 한편, 상기 제1 온도는 유기 절연 물질의 경화 온도 보다 낮은 온도로 선택될 수 있다. 즉, 미경화 유기 절연막(112)은 충분히 경화 되지 않은 상태로써, 유동성을 가질 수 있다.
다음으로, 미경화 유기 절연막(112) 상에 제2 온도에서 무기 절연막(120)을 형성한다. 이때, 제2 온도는 상기 제1 온도에 비하여 상대적으로 높은 온도로 선택될 수 있다. 경우에 따라, 상기 제2 온도는 상기 유기 절연 물질의 경화 온도보다 높은 온도일 수 있다. 한편, 제1 온도보다 높은 제2 온도에서 미경화 유기 절연막(112) 상에 무기 절연막(120)이 형성될 때, 미경화 유기 절연막(112)의 상부 표면은 무기 절연막(120)에 의한 스트레스(stress)를 최소화하기 위하여 미경화 유기 절연막(112)의 상부 표면의 표면적은 최대화될 수 있다. 이에 의해, 미경화 유기 절연막(112) 상부의 표면으로부터 돌출된 다수의 돌기부(211’, 212’)가 형성될 수 있다.
이때, 무기 절연막(120)은 미경화 유기 절연막(112) 상부의 표면 상에 균일하게 형성되기 때문에, 무기 절연막(120)의 표면 상에는 다수의 돌기부(211’, 212’)와 동일한 형상을 갖는 다수의 마이크로 렌즈(211, 212) 및 이를 포함하는 마이크로 렌즈 어레이(210)가 형성된다. 또한, 무기 절연막(120)은 제1 온도 보다 높은 제2 온도에서 형성되므로, 이 과정에서 미경화 유기 절연막(112)은 경화되어 유기 절연막(110)으로 형성된다.
무기 절연막(120)은 예를 들어 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물을 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 방법으로 미경화 유기 절연막(112) 상에 증착하여 형성될 수 있다.
한편, 도 6b를 참조하면, 무기 절연막(120) 상에 형성된 마이크로 렌즈 어레이(210)에 포함된 마이크로 렌즈(211, 212)들은 각각 높이(H1, H2)와 폭(W1, W2)을 가질 수 있다. 이때, 마이크로 렌즈(211, 212)들의 높이(H1, H2)와 폭(W1, W2)은 각 마이크로 렌즈에 따라 같거나 다른 값을 가질 수 있다. 즉, 마이크로 렌즈(211, 212)들의 높이(H1, H2)와 폭(W1, W2)은 전체적으로 균일하지 않게 형성될 수 있다. 이에 의해, 마이크로 렌즈 어레이(210)에 의한 반사율이 향상될 수 있다.
한편, 마이크로 렌즈(211, 212)의 높이(H1, H2)는 대략 10㎚ 내지 500㎚의 값을 갖도록 형성될 수 있고, 폭(W1, W2)은 대략 1㎛ 내지 7㎛의 값을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 마이크로 렌즈(211, 212)의 높이(H1, H2)가 10㎚ 미만이면, 마이크로 렌즈(211, 212)에 의한 반사율의 향상을 기대하기 어려워 질 수 있다. 한편, 마이크로 렌즈(211, 212)의 높이(H1, H2)가 500㎚를 초과하면, 마이크로 렌즈(211, 212)에 의한 모아레(moire) 개선을 기대하기 어려워 질 수 있다.
또한, 마이크로 렌즈(211, 212)의 폭(W1, W2)이 1 ㎛ 미만이면, 마이크로 렌즈(211, 212)에 의한 반사율의 향상을 기대하기 어려워 질 수 있다. 한편, 마이크로 렌즈(211, 212)의 폭(W1, W2)이 7㎛를 초과하면, 마이크로 렌즈(211, 212)에 의한 모아레(moire) 개선을 기대하기 어려워 질 수 있다.
이와 같이, 제2 실시예에 의할 경우, 유기 절연 물질의 경화 조건을 이용하여, 불규칙하고 미세한 마이크로 렌즈 어레이(210)가 형성될 수 있다.
한편, 유기 절연막(110)을 형성하는 유기 절연 물질의 경화 온도와 제1 온도 간의 차이를 조절함으로써, 마이크로 렌즈(211, 212)들의 높이(H1, H2)와 폭(W1, W2)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 유기 절연막(110)을 형성하는 유기 절연 물질의 경화 온도와 제1 온도 간의 차이가 클수록, 마이크로 렌즈(211, 212)들의 높이(H1, H2)와 폭(W1, W2)이 전체적으로 커질 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 도 6a의 결과물에서 무기 절연막(120), 유기 절연막(110) 및 패시베이션막(71)을 식각하여 드레인 전극(66)을 노출시키는 콘택홀(85)을 형성한다. 계속해서, 콘택홀(85)이 형성된 도 6a의 결과물 상에 예를 들어, 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO) 또는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO)를 스퍼터링(sputtering) 방법에 의해 투과 전극(81)을 형성한다. 이때, 투과 전극(81)은 콘택홀(85)을 통해 드레인 전극(66)과 전기적으로 접촉될 수 있다.
계속해서, 도 2 및 도 3을 참조하면, 도 7의 결과물 상의 반사 영역(RA)과 대응하는 마이크로렌즈 어레이(210) 및 투과 전극(81) 상에 반사 전극(91)을 형성한다(S1030). 반사 전극(91)은 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 또는 이들의 조합을 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 방법으로 반사 영역(RA)과 대응하는 마이크로렌즈 어레이(210) 및 투과 전극(81) 상에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의할 경우. 별도의 노광 공정없이 유기 절연막(110)과 무기 절연막(120)의 형성시 마이크로 렌즈 어레이(210)를 형성할 수 있다. 즉, 유기 절연막(110)의 경화도를 이용하여 마이크로 렌즈 어레이(210)를 형성할 수 있고, 유기 절연막(110)의 경화도를 조절하여 마이크로 렌즈 어레이(210)의 형상을 용이하게 변경하고 제어할 수 있다. 한편, 노광 공정에 의해 마이크로 렌즈 어레이(210)를 형성할 경우, 마이크로 렌즈 어레이(210)의 형상을 변경하려면, 노광 공정시 사용되는 마스크도 동시에 변경하여야 한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의할 경우, 마스크를 사용하는 노광 공정 없이 유기 절연막(110)의 경화도를 이용하여 마이크로 렌즈 어레이(210)를 형성할 수 있으므로, 기존의 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 공정보다 경제적이고 효율적인 공정이 가능하다.
한편, 유기 절연막(110) 상에 금속막을 고온에서 증착할 경우에도, 유기 절연막(110)의 경화도를 이용히여 마이크로 렌즈 어레이(210)를 형성할 수 있다. 이 경우에도, 마스크를 사용하는 노광 공정 없이 유기 절연막(110)의 경화도를 이용하여 마이크로 렌즈 어레이(210)를 형성할 수 있으므로, 기존의 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 공정보다 경제적이고 효율적인 공정이 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 기판 22: 게이트 선
24: 게이트 전극 30: 게이트 절연층
42: 반도체층 55, 56: 오믹 콘택층
62: 데이터선 64: 소스 전극
66: 드레인 전극 71: 패시베이션막
81: 투과 전극 85: 콘택홀
91: 반사 전극 110: 유기 절연막
120: 무기 절연막 210: 마이크로 렌즈 어레이

Claims (15)

  1. 반사 영역을 포함하는 화소부가 형성된 기판을 제공하는 단계; 및
    상기 반사 영역에 다수의 마이크로 렌즈를 포함하는 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 단계는, 상기 반사 영역에 유기 절연 물질을 도포하고, 상기 유기 절연 물질을 제1 온도에서 경화시켜 유기 절연막을 형성하고, 상기 유기 절연막 상에 제2 온도에서 무기 절연막을 형성하고, 상기 무기 절연막의 표면 상에 다수의 상기 마이크로 렌즈를 형성하는 것을 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 온도는 상기 유기 절연 물질의 경화 온도보다 낮은 표시 기판의 제조 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 온도가 상기 제1 온도보다 높은 표시 기판의 제조 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 온도가 상기 경화 온도보다 높은 표시 기판의 제조 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈의 폭은 1㎛ 내지 7㎛이고, 높이는 10㎚ 내지 500㎚인 표시 기판의 제조 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 무기 절연막막은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 유기 절연 물질은 회전 코팅법 또는 잉크젯 법에 의해 도포되는 표시 기판의 제조 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이 상에 반사 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 반사 전극은 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 또는 이들의 조합을 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 유기 절연막을 형성하는 것은, 상기 유기 절연막의 상면으로부터 돌출된 다수의 돌기부를 형성하는 것을 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  11. 기판; 및
    상기 기판 상에 형성되고, 반사 영역을 포함하는 화소부를 포함하되,
    상기 반사 영역은, 상기 기판 상에 형성되고 다수의 돌기부를 포함하는 유기 절연막과, 상기 유기 절연막 상에 형성된 무기 절연막과, 상기 무기 절연막의 표면에 형성되고 상기 다수의 돌기부와 동일한 형상인 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는 표시 기판.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 무기 절연막은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함하는 표시 기판.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 반사 영역은 상기 무기 절연막 상에 형성된 반사 전극을 더 포함하는 표시 기판.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 반사 전극은 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 또는 이들의 조합을 포함하는 표시 기판.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 마이크로 렌즈를 포함하되, 상기 마이크로 렌즈의 폭은 1㎛ 내지 7㎛이고, 높이는 10㎚ 내지 500㎚인 표시 기판.
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