KR100339334B1 - 액정표시장치의 패드부 구조 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탭(TAB) 재접착시 구리 금속이 기판에서 떨어지지 않도록 접착력을 개선한 액정표시장치의 패드부 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 기판과, 외부 구동회로와의 전기적 연결을 위한 오픈 영역을 제외한 상기 기판 상에 형성된 절연층과, 상기 오픈 영역내에 상기 기판이 노출되는 복수개의 기판 노출영역을 갖고 상기 기판상에 형성된 패드 금속막과, 상기 기판 노출영역을 통해 기판 및 상기 패드 금속막과 연결되는 투명 도전막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 패드부 구조 및 그 제조방법{the Structure of the LCD Pad and the Method for fabricating it}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 구리배선으로 형성된 액정표시장치의 패드부 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 복수의 구조물이 형성된 두 개의 기판을 서로 대향하여 합착하고, 그 사이에 액정을 주입하고 봉합하는 과정들을 거쳐 형성되는데, 상기의 기판 중 아래 쪽에 있는 기판에는 게이트버스라인과 데이터버스라인이 매트릭스 형태로 교차 형성되어 그 교차 영역내에 화소전극과 전기적으로 연결된 TFT소자로 형성되어 있고 상기 게이트버스라인과 데이터버스라인의 끝단에 각각 데이터패드와 게이트패드가 연장되어 있다.

상기의 패드와 연결된 것이 구동회로인데, 데이터 입력신호를 제공할 외부회로와 이에 전기적으로 연결되어 자체의 제어신호에 따라 데이터 신호를 분리하여 각 화소에 전달한다. 이 때, 액정표시장치의 외부 구동회로와 데이터 배선 또는 게이트 배선은 일반적으로 탭방식(TAB : Tape Automated Bonding : 구동회로가 연결된 패캐지를 기판에 실장하는 방식)으로 접속한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 액정표시장치의 패드부 구조 및 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 발명에 따른 액정표시장치의 패드부를 설명하기 위한 평면 및 그에 따른 단면도이다.

종래의 패드부는 도 1에서와 같이, 게이트버스라인과 데이터버스라인의 끝단에 각각 연결되어 패드 금속막(12)과 절연층 (17)과 투명 도전막 ITO(Indium Tin Oxide)(15)로 구성되는데, 상기의 절연층 (17)은 단일층의 보호막이거나 또는 게이트 절연막(13)과 보호막(14)의 이중층으로 이루어진다. 그리고, 패드 오픈 영역에서 패드 금속막(12)과 투명 도전막 ITO(15)이 접촉한다.

보다 상세히 설명하면, 투명 유리기판(11)위에 패드 금속막(12)과 상기의 유리기판 위에 형성된 게이트 절연막(13)과 보호막(14)이 있다. 그리고, 상기 패드 금속막(12)의 일부가 노출되도록 절연막(13)을 일부 에칭하여 형성된 패드 노출영역(16)과, 상기의 패드 노출영역(16)을 통해서 패드 금속막(12)과 접촉하도록 절연막(13) 위에서 압착하여 형성된 투명 도전막(15) ITO(Indium Tin Oxide)가 있다. 상기 투명 도전막(15) ITO는 탭방식에 의해 IC등의 단자와 접촉하게 된다.

상기의 패드 금속막(12)을 하부 패드층으로 상기의 투명도전막(15)을 상부 패드층으로 하여 탭 IC와 연결되는 패드부가 이루어진다.

이 때, 상기의 패드 금속막(12)은 구리를 사용하는데, 구리 자체의 저항율이 다른 금속에 비하여 충분히 낮을뿐 아니라, 구리와 ITO를 직접 접촉한 경우에도 전기 저항값이 상승하지 않아 저저항을 유지할 수 있기 때문이다.

그러나 상기와 같은 종래의 액정표시장치의 패드부 구조 및 그 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

탭 IC부착 후, 탭 IC의 불량 부착 등의 이유로 불량 부분의 탭 IC를 떼어내고 재접착하는 작업(rework)을 실시하고자 할 때, 구리 금속과 기판 사이의 접착력이 낮아 패드 부분에서 필링(peeling)이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 탭 재접착시 구리 금속이 기판에서 뜯기지 않도록 접촉불량을 개선한 액정표시장치의 패드부 구조 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 발명에 따른 액정표시장치의 패드부를 설명하기 위한 평면 및 그에 따른 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 패드부를 설명하기 위한 평면 및 그에 따른 단면도.

도 3은 본발명에 따른 액정표시장치의 패드부 평면도.

도 4a 내지 4d는 본 발명에 따른 액정표시장치의 패드부 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명

21 : 투명 유리기판 22 : 패드 금속막

23 : 게이트 절연막 24 : 보호막

25 : 투명 도전막 26 : 기판 노출영역

27 : 절연층

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치의 패드부 구조는 기판과, 외부 구동회로와의 전기적 연결을 위한 오픈 영역을 제외한 상기 기판 상에 형성된 절연층과, 상기 오픈 영역내에 상기 기판이 노출되는 복수개의 기판 노출영역을 갖고 상기 기판상에 형성된 패드 금속막과, 상기 기판 노출영역을 통해 기판 및 상기 패드 금속막과 연결되는 투명 도전막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 액정표시장치의 패드부 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 패드부를 설명하기 위한 평면 및 그에 따른 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 투명 유리기판(21) 위에 패드 금속막(22)이 형성되고, 패드 금속막(22) 위에는 게이트 절연막(23)이 형성된다. 이 때, 도면에는 도시하지 않았지만, 셀 영역의 유리기판(21)에는 상기 패드 금속막(22)과 일체형으로 게이트 배선 및 게이트 전극이 형성되고, 상기 게이트 배선 및 게이트 전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(23)이 형성된다.

상기 패드 금속막(22)은 구리를 재료로 하여 스퍼터링 법으로 형성되고, 상기 게이트 절연막(23)은 상기 패드 금속막 (22)과의 밀착성이 우수하며 절연 내압이 높은 실리콘질화물(SiNx) 또는 실리콘산화물(SiOx) 등의 무기물을 재료로 하여 플라즈마 CVD(PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법으로 형성된다.

도면에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(23) 상에는 보호막(24)이 형성되어 절연층(27)을 이루는데, 상기 보호막(24)은 유전율이 낮은 BCB(Benzocyclobutene)가 사용된다.

한편, 셀 영역의 게이트 절연막(23) 위에는 데이터 배선과, 소스/드레인 전극이 형성되어 상기 게이트 전극과 함께 박막트랜지스터(TFT)가 형성되고, 상기 박막트랜지스터를 포함한 전면에는 보호막(24)이 형성된다.

도면에 도시된 바와 같이, 패드 영역의 보호막(24) 및 게이트 절연막(23)을 선택적으로 제거함으로써, 패드 금속막(22)의 일부 및 기판 노출영역(26)이 노출되는 오픈 영역이 형성된다.

투명 도전막(25)은 오픈 영역내 상기 기판 노출영역(26)들을 통해서 유리기판(21)과 연결된다. 상기 기판 노출영역(26)은 복수개로 형성하여 기판(21)과 투명 도전막(25)간의 부착 강도를 더욱 높여준다.

한편, 셀 영역의 보호막(24) 위에는 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 투명 도전막(25)으로 이루어진 화소 전극이 형성된다. 상기 투명 도전막(25)은 산화주석을 5% 정도 혼합한 산화인듐(ITO: Indium Tin Oxide)으로서, 유리기판(21)과의 부착강도가 크기 때문에 탭 재접착시, 기판과 잘 떨어지지 않는다. 뿐만 아니라, 패드 금속막의 재료인 구리와도 접착력이 커서 패드 금속막(22)이 기판으로부터 떨어지지 않도록 한다.

참고적으로 도 2는 패드 영역의 오픈 영역 내 패드 금속막(22)의 제거에 의해 형성되는 기판 노출영역(26)이 2개인 것을 예로 하였으나, 도 3에서와 같이, 3개의 기판 노출영역(26)을 형성할 수도 있다.

도 4a 내지 4d는 본 발명에 따른 액정표시장치의 패드부 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 유리기판(21) 상에 스퍼터링법으로 구리를 증착하고 패터닝하여 패드 영역에서는 패드 금속막(22)을 형성하고, 셀 영역에서는 게이트 배선 및 박막트랜지스터의 게이트 전극을 형성한다. 이 때, 상기 패드 금속막(22)은 복수개의 기판 노출영역(26)을 포함하도록 패터닝한다.

이후, 상기 패드 금속막(22)을 포함한 유리기판(21) 전면에 게이트 절연막(23)을 형성하는데, 상기 게이트 절연막(23)으로서는 패드 금속막(22)과의 밀착성이 우수하고, 절연 내압 특성이 좋은 실리콘질화물 또는 실리콘산화물로 형성한다. 이후, 셀 영역의 게이트 절연막 상에는 게이트 배선과 교차하는 방향으로 데이터 배선을 형성하고, 박막트랜지스터의 소스 및 드레인 전극을 형성한다.

이어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 절연막(23) 및 셀 영역의 데이터 배선, 소스/드레인 전극을 포함한 전면에 보호막(24)을 형성한다. 상기 보호막(24)의 물질로서는 BCB(Benzocyclobutene)을 사용하며 플라즈마 CVD법으로 형성한다.

다음 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(24) 및 게이트 절연막(23)을 선택적으로 제거하여 패드 금속막(22)의 일부 및 기판 노출영역(26)이 드러나도록오픈영역을 형성한다.

이어, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 기판 노출영역(26)을 통해 유리기판(21)과 연결되며, 오픈 영역내 패드 금속막(22)과도 연결되는 투명 도전막(25)을 형성하면 본 발명에 따른 액정표시장치의 패드부 재조공정이 완료된다. 한편, 셀 영역의 보호막(24)상에는 픽셀 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되는 투명 도전막으로 이루어진 화소전극이 상기 투명 도전막(25)과 동시에 형성된다.

이상에서 설명한 본 발명의 액정표시장치의 패드부 구조 및 그 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

투명 도전막이 패드 오픈 영역내의 패드 금속막 뿐만 아니라 기판과도 직접적으로 연결되도록 함으로써 패드오픈 영역에서의 접착력을 향상시켜 탭 본딩의 재작업시, 패드 금속막이 기판으로부터 떨어져 나가는 것을 방지하여 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 기판;

   외부 구동회로와의 전기적 연결을 위한 오픈 영역을 제외한 상기 기판 상에 형성된 절연층;

   상기 오픈 영역내에 상기 기판이 노출되는 복수개의 기판 노출영역을 갖고 상기 기판상에 형성된 패드 금속막;

   상기 기판 노출영역을 통해 기판 및 상기 패드 금속막과 연결되는 투명 도전막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 패드부 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 투명 도전막은 탭(TAB)본딩에 의해 외부 구동회로와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 패드부 구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 절연층은 게이트 절연막이거나 또는 게이트 절연막과 보호막의 적층막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 패드부 구조.
4. 제 1항에 있어서, 상기 패드 금속막은 구리인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 패드부 구조.
5. 기판 상에 패드 금속막을 형성하는 공정과,

   상기 패드 금속막을 패터닝하여 복수개의 기판 노출영역을 형성하는 공정과,

   상기 패드 금속막을 포함한 전면에 절연층을 형성하는 공정과,

   상기 복수개의 기판 노출영역이 드러나도록 상기 절연층을 오픈하는 공정과,

   상기 기판 노출영역을 통해 기판과 전기적으로 연결되는 투명 도전막을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 패드부 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 절연막을 형성하는 공정은,

   상기 패드 금속막의 상부에 게이트 절연막을 형성하는 공정과,

   상기 게이트 절연막의 상부에 보호막을 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 패드부 제조방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 투명 도전막은 ITO, IZO중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 패드부 제조방법.