KR101682363B1 - 평판 표시장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 평판 표시장치는 표시 패널의 신호 라인에 접속되도록 기판 상에 단일 Mo(molybdenum) 물질로 형성되는 하부 패드 전극, 하부 패드 전극 상에 형성되는 절연층, 절연층 상에서 하부 패드 전극의 일부와 오버랩 되도록 형성되는 소스/드레인 전극, 소스/드레인 전극을 덮도록 형성되는 보호층, 절연층 및 보호층이 일정 간격으로 식각되어 하부 패드 전극의 상부를 노출시키도록 형성되는 컨택 홀, 절연층 상부 및 컨택 홀 내부에 형성되어 하부 패드 전극과 전기적으로 접속되는 상부 패드 전극을 포함한다. 본 발명의 소스/드레인 전극은 컨택 홀의 형성 시, 드라이 에칭 가스에 의한 하부 패드 전극의 에칭을 방지한다.

Description

평판 표시장치 및 그의 제조 방법{FLAT PANEL DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}
본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로, 구체적으로 패드 전극에 전기적으로 접속된 도전볼의 눌림 흔적(압흔)에 대한 시인성을 향상시킬 수 있는 평판 표시장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터 등과 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
이러한 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device) 등이 개발되었다.
이중 액정 표시장치는 양산 기술의 발전, 구동 수단의 용이성, 고화질의 구현, 저전력 소비, 대화면 구현 등의 장점으로 적용분야가 증대되고 있다.
최근에는 액정 표시장치의 저가격, 경량화, 저전력화 및 고신뢰성을 확보하기 위하여, 게이트 드라이버 집적회로(G-IC) 및 데이터 드라이버 집적회로(D-IC)를 액정 패널에 본딩하는 칩 온 글라스(Chip On Glass) 타입의 액정 표시장치가 개발 및 양산되고 있다.
도 1은 일반적인 칩 온 글라스 타입의 액정 표시장치의 패드부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 칩 온 글라스 타입의 액정 표시장치의 패드부는 기판(10) 상에 형성된 게이트 패드부와 데이터 패드부, 및 액정 표시장치를 구동하기 위한 구동 신호를 생성하여 게이트 패드부와 데이터 패드부에 공급하는 구동 집적회로(40: D-IC, G-IC)를 구비한다.
게이트 패드부는 액티브층(12), 소스/드레인 전극(14), 게이트 패드 전극(21, 하부 패드 전극), 절연층(23), 보호층(25, PAS: passivation layer), 게이트 컨택 홀(27), 및 게이트 컨택 전극(29, 상부 패드 전극)을 구비한다.
게이트 패드 전극(21)은 게이트 신호가 공급되는 게이트 신호 라인(미도시)과 전기적으로 접속된다. 여기서, 게이트 패드 전극(21)은 일반적으로 AlNd 및 AlNd/Mo의 메탈 물질로 형성되며, 상기 기판(10)에 형성된 게이트 링크 라인(미도시)을 통해 게이트 신호 라인에 전기적으로 접속된다.
절연층(23)은 상기 게이트 패드 전극(21)을 덮도록 형성되며, 보호층(25, PAS)은 절연층(23)을 덮도록 형성된다.
여기서, 상기 절연층(23) 및 보호층(25)은 상기 게이트 패드 전극(21)의 상부 일부분이 노출되도록 식각되며, 상기 절연층(23) 및 보호층(25)의 식각에 의해 게이트 컨택 홀(27)이 형성된다. 상기 게이트 컨택 홀(27) 내부에 게이트 컨택 전극(29)이 형성되어, 상기 게이트 패드 전극(21)과 게이트 컨택 전극(29)이 전기적으로 접속된다.
게이트 컨택 홀(27)은 상기 보호층(25), 절연층(23)의 일부 영역이 제거되어 형성된다. 한편, 상기 보호층(25), 절연층(23)을 제거하기 위한 드라이 에칭(D/E) 공정 시, 상기 게이트 패드 전극(21)의 메탈(metal)이 소거될 수 있다.
게이트 컨택 전극(29)은 인듐틴옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide) 또는 인듐징크옥사이드(IZO: Indium Zinc Oxide)와 같은 전도성 투명 물질로 형성될 수 있으며, 상기 게이트 컨택 홀(27) 내부 및 보호층(25) 상에 형성되어 게이트 패드 전극(21)에 전기적으로 접속된다.
구동 집적회로(40, D-IC, G-IC)는 게이트 신호를 생성하여 게이트 신호 라인에 공급함과 아울러, 게이트 신호에 동기되는 데이터 신호를 생성하여 데이터 신호 라인에 공급한다.
이를 위해, 구동 집적회로(40)의 게이트 단자(42: 또는 데이터 단자)를 TAB(Tape Automated Bonding) 방식에 따른 ACF(Anisotropic Conductive Film)(50)를 매개로 하여 패드부(게이트 패드부 및 데이터 패드부)에 전기적으로 접속시킨다.
이때, 게이트 패드부의 게이트 컨택 전극(29)은 ACF(50)의 도전볼(52)을 통해 구동 집적회로(40)의 게이트 단자(또는 범프)(42)에 전기적으로 접속된다.
또한, 데이터 패드부의 상부 데이터 컨택 전극 역시 ACF(50)의 도전볼(52)을 통해 구동 집적회로(40)의 데이터 단자(또는 범프) 에 전기적으로 접속된다.
상술한 구성을 포함하는 일반적인 칩 온 글라스 타입의 액정 표시장치는 ACF(50)의 도전볼(52)을 매개로 패드부와 구동 집적회로(40)가 전기적으로 접속된다. 상기 패드부와 구동 집적회로(40)의 접속을 통해 게이트 신호 라인 및 데이터 신호 라인에 공급되는 게이트 신호 및 데이터 신호에 따라 소정의 화상을 표시하게 된다.
종래 기술에 따른 패드부의 구조에서는 게이트 컨택 전극(29)과 게이트 단자(42) 사이에 형성된 도전볼(52)이 압력에 의해 파괴되면서 도전층이 형성되어 게이트 패드부와 게이트 단자(42)가 전기적으로 접속되게 된다. 즉, 상기 도전볼(52)의 도전층 형성 상태에 따라 패드부가 게이트 단자(42) 및 데이터 단자를 사이에 두고 구동 집적회로(40)와 전기적으로 접속되거나 단락될 수 있다.
따라서, 평판 표시장치의 제조 신뢰성 및 구동 신뢰성을 확보하기 위해서는 제조과정에서 상기 도전볼(52)에 의한 접속 상태를 검사하여야 한다. 상기 도전볼(52)에 의한 접속 여부를 검사하기 위해, 패드부에 광을 조사하여 반사되는 광의 정도에 따른 패드부의 이미지를 확인하게 된다. 이를 통해, 상기 도전볼(52)의 눌림 흔적(압흔)을 확인함으로써 도전볼(52)의 접속 상태를 검사하게 된다.
여기서, 상기 게이트 패드 전극(21)을 형성하는 AlNd 및 AlNd/Mo 물질은 부식에 약한 특성이 있다. 이러한, 게이트 패드 전극(21)의 부식을 방지하기 위해 최근에는 부식에 강한 특성을 가지는 단일 Mo(molybdenum) 물질을 이용하여 패드부의 게이트 패드 전극(21) 패턴을 형성시키고 있다.
그러나, 상기 게이트 패드 전극(21)을 형성하기 위한 단일 Mo(molybdenum) 물질은 드라이 에칭(D/E)에 이용되는 가스(GAS)에 약한 특성으로 인해 드라이 에칭 시 식각되는 단점을 가지고 있다.
이에 따라, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 드라이 에칭을 통해 절연층(23) 및 보호층(25)을 식각하여 홀(30)을 형성하는 공정에서 드라이 에칭 가스에 의해 상기 절연층(23) 및 보호층(25)뿐만 아니라 상기 게이트 패드 전극(21) Mo 메탈도 함께 제거되는 문제점이 발생될 수 있다.
이와 같이, 게이트 패드 전극(21)의 Mo 메탈이 소거되면 상기 도전볼(52)의 압흔 확인이 가능한 메탈 영역이 감소하게 되므로, 패드부의 구동 집적회로(40, D-IC, G-IC) 및 FPC의 부착 여부를 확인 즉, 압흔 시인성을 확보할 수 없다. 이와 같이, 압흔 시인성이 확보되지 않으면 평판 표시장치의 제조 신뢰성 및 구동 신뢰성을 보장할 수 없고, 제품의 불량률이 증가되는 문제점 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패드 전극에 전기적으로 접속된 도전볼의 눌림 흔적에 대한 검사를 가능하게 할 수 있는 평판 표시장치 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 드라이 에칭 공정을 통해 패드부의 절연층 및 보호층을 식각하여 홀을 형성하는 공정 시, 패드 전극의 Mo 메탈이 소거되는 것을 방지할 수 있는 평판 표시장치 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패드부와 구동 집적회로(D-IC, G-IC) 및 FPC의 정상 부착여부를 확인할 수 있도록 하여 제조 신뢰성 및 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 평판 표시장치 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 평판 표시장치는 표시 패널의 신호 라인에 접속되도록 기판 상에 단일 Mo(molybdenum) 물질로 형성되는 하부 패드 전극, 하부 패드 전극 상에 형성되는 절연층, 절연층 상에서 하부 패드 전극의 일부와 오버랩 되도록 형성되는 소스/드레인 전극, 소스/드레인 전극을 덮도록 형성되는 보호층, 절연층 및 보호층이 일정 간격으로 식각되어 하부 패드 전극의 상부를 노출시키도록 형성되는 컨택 홀, 절연층 상부 및 컨택 홀 내부에 형성되어 하부 패드 전극과 전기적으로 접속되는 상부 패드 전극을 포함한다. 본 발명의 소스/드레인 전극은 컨택 홀의 형성 시, 드라이 에칭 가스에 의한 하부 패드 전극의 에칭을 방지한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 평판 표시장치의 제조방법은 표시 패널의 신호 라인에 접속되도록 기판 상에 단일 Mo(molybdenum) 물질로 하부 패드 전극을 형성하는 단계, 하부 패드 전극 상에 절연층을 형성하는 단계, 절연층 상에서 상기 하부 패드 전극의 일부와 오버랩 되도록 소스/드레인 전극을 형성하는 단계, 소스/드레인 전극을 덮도록 보호층을 형성하는 단계, 드라이 에칭 공정을 통해 절연층 및 보호층을 일정 간격으로 식각하여 하부 패드 전극 일부의 상부가 노출되도록 컨택 홀을 형성하는 단계, 및 하부 패드 전극과 전기적으로 접속되도록 절연층 상부 및 컨택 홀 내부에 투명 전도성 물질로 상부 패드 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
실시 예들에 따른 본 발명은 평판 표시장치의 패드 전극에 전기적으로 접속된 도전볼의 압흔 시인성을 확보할 수 있다.
실시 예들에 따른 본 발명은 드라이 에칭 공정을 통해 패드부의 절연층 및 보호층을 식각하여 홀을 형성하는 공정 시, 패드 전극의 Mo 메탈이 소거되는 것을 방지할 수 있다.
실시 예들에 따른 본 발명은 패드부와 구동 집적회로(D-IC, G-IC) 및 FPC의 정상 부착여부를 확인할 수 있도록 하여 평판 표시장치의 제조 신뢰성 및 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
실시 예들에 따른 본 발명은 평판 표시장치의 패드 전극에 형성되는 도전볼의 눌림 흔적을 통해 구동 집적회로의 본딩 이후에, 도전볼의 접속 상태에 대한 검사를 가능하게 하여 패드 전극의 접속 불량을 검출할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 일반적인 칩 온 글라스 타입의 액정 표시장치의 패드부를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2 및 도 3은 드라이 에칭에 의해 식각된 게이트 패드 전극과, 게이트 패드 전극의 식각으로 인한 압흔 불량을 나타내는 도면.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부(Single Link)를 개략적으로 나타내는 도면.
도 7은 제1 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부의 적용을 통해 압흔 시인성이 향상되는 것을 나타내는 도면.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부(Dual Link)를 개략적으로 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 평판 표시장치에서 패드부의 제조방법을 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대해 상세히 설명한다.
도면을 참조한 설명에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 평판 표시장치는 표시 패널, 구동 집적회로; 및 가요성 인쇄회로(FPC: Flexible Printed Circuit)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 표시 패널은 화상을 표시하는 표시영역 및 상기 표시영역을 제외한 영역에 대응되는 비 표시영역으로 구성된다.
상기 표시영역은 서로 교차하도록 일정한 간격으로 형성된 복수의 게이트 신호 라인과, 복수의 데이터 신호 라인 및 상기 복수의 게이트 신호 라인과 복수의 데이터 신호 라인의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 화소(pixel)를 포함하여 구성된다.
상기 화소는 하나의 게이트 신호 라인과 하나의 데이터 신호 라인에 접속된 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하여 구성된다. 이러한, 화소는 박막 트랜지스터를 통해 데이터 신호 라인으로부터 공급되는 데이터 신호에 대응되는 화상을 표시하게 된다.
예를 들어, 상기 화소는 박막 트랜지스터를 통해 데이터 신호 라인으로부터 공급되는 데이터 신호에 따라 액정의 광 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 액정셀이 될 수 있다.
다른 예로서, 상기 화소는 박막 트랜지스터를 통해 데이터 신호 라인으로부터 공급되는 데이터 신호에 대응되는 전류에 따라 발광하여 화상을 표시하는 발광 셀이 될 수도 있다.
상기 비 표시영역은 게이트 신호를 복수의 게이트 신호 라인에 공급함과 아울러, 게이트 신호에 동기되는 데이터 신호를 복수의 데이터 신호 라인에 공급하기 위한 구동 집적회로(D-IC, G-IC) 및 이를 본딩하기 위한 패드부를 포함하여 구성된다.
이러한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 평판 표시장치는 상기 패드부와 구동 집적회로의 접속을 통해 게이트 신호 라인 및 데이터 신호 라인에 공급되는 게이트 신호 및 데이터 신호에 따라 소정의 화상을 표시하게 다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부(Single Link 구조)를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 5는 도 4에 도시된 A-A' 선을 따라 절개하여 나타내는 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부(100, Single Link 구조)는 기판(110) 상에 형성된 게이트 패드부와 데이터 패드(미도시)부, 및 액정 표시장치를 구동하기 위한 구동 신호를 생성하여 게이트 패드부와 데이터 패드부에 공급하는 구동 집적회로(미도시)를 구비한다.
게이트 패드부는 액티브층(124), 소스/드레인 전극(140), 게이트 패드 전극(120, 하부 패드 전극), 절연층(122), 보호층(126, PAS: passivation layer), 게이트 컨택 홀(130), 및 게이트 컨택 전극(128, 상부 패드 전극)을 구비한다.
여기서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부는 제조 과정에서 드라이 에칭 공정 시, 상기 게이트 패드 전극(120)을 형성하는 메탈 물질이 소실되는 것을 방지하기 위해, 상기 소스/드레인 전극(140)과 게이트 패드 전극(120)이 오버랩(overlap) 되도록 형성된다.
게이트 패드 전극(120)은 게이트 신호가 공급되는 게이트 신호 라인(미도시)과 전기적으로 접속된다. 여기서, 게이트 패드 전극(120)은 부식에 강한 특성을 가지는 단일 Mo(molybdenum) 메탈 물질로 상기 소스/드레인 전극(140)과 오버랩 되도록 형성되며, 상기 기판(110)에 형성된 게이트 링크 라인(미도시)을 통해 게이트 신호 라인에 전기적으로 접속된다.
절연층(122)은 상기 기판(110) 상에서 상기 게이트 패드 전극(120)을 덮도록 형성되며, 보호층(126, PAS)은 상기 절연층(122) 및 상기 액티브층(124) 상에 형성된 소스/드레인 전극(140)을 덮도록 형성된다.
이를 통해, 기판(110)의 각 화소에는 게이트 패드 전극(120), 액티브층(124) 및 소스/드레인 전극(140)으로 이루어지는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다.
여기서, 상기 절연층(122) 및 보호층(126)은 상기 게이트 패드 전극(120)의 상부 일부분이 노출되도록 식각되며, 상기 절연층(122) 및 보호층(126)의 일부 영역이 식각되어 복수의 게이트 컨택 홀(130)이 형성된다.
상기 복수의 게이트 컨택 홀(130) 각각은 절연층(122) 및 보호층(126)의 소정 영역이 제거되어 일정 간격으로 형성되며, 상기 게이트 패드 전극(120)의 상부를 노출시킨다.
이때, 게이트 패드 전극(120) 상부에는 상기 소스/드레인 전극(140)이 오버랩 되도록 형성되어 있어 상기 보호층(126), 절연층(122)을 제거하기 위한 드라이 에칭(D/E)에 의해 상기 게이트 패드 전극(120)의 단일 Mo 메탈이 소거되는 것을 방지할 수 있다.
상기 게이트 컨택 전극(128)은 인듐틴옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide), 인듐징크옥사이드(IZO: Indium Zinc Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 및 ATO(Antimony Tin Oxide) 중 어느 하나의 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.
이러한, 게이트 컨택 전극(128)은 상기 소스/드레인 전극(140)이 형성된 영역에서는 상기 게이트 컨택 홀(130)의 내부 및 보호층(126) 상에 형성되고, 상기 소스/드레인 전극(140)이 형성되지 않은 영역에서는 상기 게이트 컨택 홀(130)의 내부에 형성되어 게이트 패드 전극(120)과 전기적으로 접속된다.
데이터 패드부는 상술한 게이트 패드부와 동일 또는 유사한 구조로 형성되며, 데이터 패드 전극, 데이터 컨택 홀, 및 데이터 컨택 전극을 구비한다.
여기서, 데이터 패드 전극은 게이트 패드 전극(120)과 동일한 단일 Mo 메탈 물질로 상기 기판(110) 상에 형성되어 데이터 신호가 공급되는 데이터 신호 라인(미도시)에 전기적으로 접속된다.
이때, 데이터 패드 전극은 게이트 신호 라인에 전기적으로 접속되도록 형성된 게이트 링크 라인(미도시)을 통해 데이터 신호 라인에 전기적으로 접속되며, 게이트 링크 라인은 점핑부(미도시)를 통해 데이터 신호 라인에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 게이트 링크 라인은 표시 패널에 형성되는 게이트 신호 라인 및 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 동시에 형성되는 것으로, 박막 트랜지스터의 게이와 동일 물질로 형성된다. 이러한, 게이트 링크 라인은 상기 절연층(122)에 의해 덮인다.
상술한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부는 도 6에 도시된 바와 같이, 구동 집적회로의 게이트 단자(또는 데이터 단자)를 TAB 방식에 따른 ACF(150)를 매개로 하여 패드부(게이트 패드부 및 데이터 패드부)에 전기적으로 접속시킨다.
구동 집적회로(미도시, D-IC, G-IC)는 게이트 신호를 생성하여 게이트 신호 라인에 공급함과 아울러, 게이트 신호에 동기되는 데이터 신호를 생성하여 데이터 신호 라인에 공급한다.
이러한, 구동 직접회로는 복수의 게이트 출력 단자(또는 범프), 복수의 데이터 출력 단자 및 복수의 입력 단자를 포함하여 될 수 있으며, 상기 복수의 게이트 출력 단자 각각은, 상기 ACF(150)의 도전볼(152)을 매개로 하여 게이트 패드의 복수의 게이트 컨택 전극(128)에 전기적으로 접속된다.
게이트 컨택 전극(128)과 게이트 단자 사이에 형성된 도전볼(152)이 열가압에 의해 파괴되면서 도전층이 형성되어 게이트 패드부와 게이트 단자가 전기적으로 접속되게 된다.
이를 통해, 게이트 패드부의 게이트 컨택 전극(128)은 ACF(150)의 도전볼(152)을 통해 구동 집적회로의 게이트 단자(또는 범프)에 전기적으로 접속된다.
또한, 데이터 패드부의 상부 데이터 컨택 전극 역시 ACF(150)의 도전볼(152)을 통해 구동 집적회로의 데이터 단자(또는 범프)에 전기적으로 접속된다.
이때, ACF(150)의 도전볼(152)은 TAB 방식에 따른 열가압에 의해 게이트 컨택 홀(130) 및 게이트 컨택 전극(128)에 산포되어 게이트 출력 단자와 게이트 컨택 전극(128)을 전기적으로 접속시키게 된다.
한편, 데이터 출력 패드부에서 데이터 패드 전극은 데이터 링크 라인을 통해 데이터 신호 라인에 전기적으로 접속될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 상기 게이트 링크 라인과 동시에 형성된 데이터 링크 라인 및 데이터 접속부(미도시)를 통해 데이터 신호 라인에 전기적으로 접속될 수도 있다.
상술한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 표시장치에서 패드부는 상기 소스/드레인 전극(140)과 게이트 패드 전극(120)이 오버랩(overlap) 되도록 형성되므로, 제조 과정에서 드라이 에칭 공정 시, 상기 소스/드레인 전극(140)의 메탈층에 의해 상기 게이트 패드 전극(120)을 형성하는 메탈 물질이 소실되는 것이 방지된다.
따라서, 싱글 링크(Single Link) 구조를 가지는 게이트 패드 각각에 형성된 게이트 패드 전극(120)의 배면에는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 열가압에 따른 도전볼(152)의 눌림 흔적(압흔)이 형성되게 된다.
이를 통해, 게이트 패드 전극(120)의 배면에 형성되는 도전볼(152)의 눌림 흔적(압흔)의 시인성을 높여 구동 집적회로의 본딩 이후에 광학적인 방법을 통해 수행되는 도전볼(152)과 게이트 패드 전극(120)의 간의 접속 상태에 대한 검사를 가능하게 한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부(Dual Link 구조)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9는 도 8에 도시된 B-B' 선에 따른 단면도이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부(200)는 소스/드레인 전극(240) 및 게이트 패드 전극(220, 하부 패드 전극)이 Dual Link 구조로 형성되는 것으로, 소스/드레인 전극(240) 및 게이트 패드 전극(220)을 제외한 다른 구성은 상기 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부와 동일하다. 따라서, 소스/드레인 전극(240) 및 게이트 패드 전극(220)을 제외한 다른 구성에 대한 설명은 상술한 사항을 참조하기로 한다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부(200, Dual Link 구조)는 기판(210) 상에 형성된 게이트 패드부와 데이터 패드(미도시)부, 및 액정 표시장치를 구동하기 위한 구동 신호를 생성하여 게이트 패드부와 데이터 패드부에 공급하는 구동 집적회로(미도시)를 구비한다.
게이트 패드부는 액티브층(224), 소스/드레인 전극(240), 게이트 패드 전극(220, 하부 패드 전극), 절연층(222), 보호층(226, PAS: passivation layer), 게이트 컨택 홀(230), 및 게이트 컨택 전극(228, 상부 패드 전극)을 구비한다.
여기서, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부는 제조 과정에서 드라이 에칭 공정 시, 상기 게이트 패드 전극(220)을 형성하는 메탈 물질이 소실되는 것을 방지하기 위해, 상기 소스/드레인 전극(240)의 메탈(단일 Mo 물질)이 형성된 전 영역의 하부에 게이트 패드 전극(220)의 메탈(단일 Mo 물질)을 형성한다.
이렇게, 상기 소스/드레인 전극(240)의 메탈 하부에 게이트 패드 전극(220)의 메탈을 형성하면 상기 절연층(222) 및 보호층(226)을 식각하여 게이트 컨택 홀(230)을 형성하기 위한 드라이 에칭 공정 시, 상기 소스/드레인 전극(240)의 Mo 메탈은 소실되더라도 하부에 형성된 게이트 패드 전극(220)의 Mo 메탈은 소실되지 않게 된다.
게이트 패드 전극(220)은 게이트 신호가 공급되는 게이트 신호 라인(미도시)과 전기적으로 접속된다. 여기서, 게이트 패드 전극(220)은 부식에 강한 특성을 가지는 단일 Mo(molybdenum) 메탈 물질로 상기 소스/드레인 전극(240)과 중첩되도록 상기 소스/드레인 전극(240)의 하부에 형성된다. 이러한, 게이트 패드 전극(220)은 상기 기판(210)에 형성된 게이트 링크 라인(미도시)을 통해 게이트 신호 라인에 전기적으로 접속된다.
절연층(222)은 상기 기판(210) 상에서 상기 게이트 패드 전극(220)을 덮도록 형성되며, 보호층(226, PAS)은 상기 절연층(222) 및 상기 액티브층(224) 상에 형성된 소스/드레인 전극(240)을 덮도록 형성된다.
복수의 게이트 컨택 홀(230) 각각은 절연층(222) 및 보호층(226)의 소정 영역이 제거되어 일정 간격으로 형성되며, 상기 게이트 패드 전극(220)의 상부를 노출시킨다.
이때, 게이트 패드 전극(220) 상부에는 상기 소스/드레인 전극(240)이 형성되어 있어, 상기 게이트 컨택 홀(230)을 형성하기 위한 드라이 에칭(D/E) 공정으로 인해 상기 게이트 패드 전극(220)의 단일 Mo 메탈이 소거되는 것을 방지할 수 있다.
상기 게이트 컨택 전극(228)은 보호층(126)의 상부 및 상기 게이트 컨택 홀(230)의 내부에 형성되어 패드부의 점핑 영역에서 게이트 패드 전극(220)과 전기적으로 접속된다.
상술한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판 표시장치의 패드부는 도 10에 도시된 바와 같이, 구동 집적회로의 게이트 단자(또는 데이터 단자)를 TAB 방식에 따른 ACF(250)를 매개로 하여 패드부(게이트 패드부 및 데이터 패드부)에 전기적으로 접속시킨다.
구동 집적회로(미도시, D-IC, G-IC)는 게이트 신호를 생성하여 게이트 신호 라인에 공급함과 아울러, 게이트 신호에 동기되는 데이터 신호를 생성하여 데이터 신호 라인에 공급한다.
이러한, 구동 직접회로는 복수의 게이트 출력 단자(또는 범프), 복수의 데이터 출력 단자 및 복수의 입력 단자를 포함하여 될 수 있으며, 상기 복수의 게이트 출력 단자 각각은, 상기 ACF(250)의 도전볼(252)을 매개로 하여 게이트 패드의 복수의 게이트 컨택 전극(228)에 전기적으로 접속된다.
게이트 컨택 전극(228)과 게이트 단자 사이에 형성된 도전볼(252)이 열가압에 의해 파괴되면서 도전층이 형성되어 게이트 패드부와 게이트 단자가 전기적으로 접속되게 된다.
이를 통해, 게이트 패드부의 게이트 컨택 전극(228)은 ACF(250)의 도전볼(252)을 통해 구동 집적회로의 게이트 단자(또는 범프)에 전기적으로 접속된다.
또한, 데이터 패드부의 상부 데이터 컨택 전극 역시 ACF(250)의 도전볼(252)을 통해 구동 집적회로의 데이터 단자(또는 범프)에 전기적으로 접속된다.
이때, ACF(250)의 도전볼(252)은 TAB 방식에 따른 열가압에 의해 게이트 컨택 홀(230) 및 게이트 컨택 전극(228)에 산포되어 게이트 출력 단자와 게이트 컨택 전극(228)을 전기적으로 접속시키게 된다.
상술한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판 표시장치에서 패드부는 상기 소스/드레인 전극(240)의 하부에 게이트 패드 전극(220)이 형성되므로, 제조 과정에서 드라이 에칭 공정 시, 상기 소스/드레인 전극(240)의 메탈층에 의해 상기 게이트 패드 전극(220)을 형성하는 메탈 물질이 소실되는 것이 방지된다.
따라서, 듀얼 링크(Dual Link) 구조를 가지는 게이트 패드 각각에 형성된 게이트 패드 전극(220)의 배면에는 상기 열가압에 따른 도전볼(252)의 눌림 흔적(압흔)이 형성되게 된다.
이를 통해, 게이트 패드 전극(220)의 배면에 형성되는 도전볼(252)의 눌림 흔적(압흔)의 시인성을 높여 구동 집적회로의 본딩 이후에 광학적인 방법을 통해 수행되는 도전볼(252)과 게이트 패드 전극(220)의 간의 접속 상태에 대한 검사를 가능하게 한다.
또한, 패드부와 구동 집적회로(D-IC, G-IC) 및 FPC의 정상 부착여부를 확인할 수 있도록 하여 액정 표시장치의 제조 신뢰성 및 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하 에서는 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시 예들에 따른 액정 표시장치에서 패드부의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 11을 참조하여 설명되는 본 발명의 실시 예에 따른 평판 표시장치의 제조방법은 패드부가 싱글 링크 구조로 형성되는 경우뿐만 아니라, 패드부가 듀얼 링크 구조로 형성되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 11(a)에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 단일 Mo 메탈 물질로 게이트 패드 전극(120)을 형성하고, 상기 게이트 패드 전극(120)을 덮도록 절연층(122)을 형성한다.
이후, 상기 기판(110)의 절연층(122) 상에서 상기 게이트 패드 전극(120)의 일부와 오버랩 되도록 액티브층(124) 물질과 소스/드레인 전극(140) 물질을 형성한 후, 상기 액티브층(124) 물질과 소스/드레인 전극(140) 물질을 선택적으로 제거하여 액티브층(124) 및 소스/드레인 전극(140)을 형성한다. 이를 통해, 기판(110)의 각 화소에는 게이트 패드 전극(120), 액티브층(124) 및 소스/드레인 전극(140)으로 이루어지는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다.
이후, 상기 소스/드레인 전극(140)을 덮도록 보호층(126)을 형성한다. 여기서, 상기 소스/드레인 전극(140)은 상기 게이트 패드 전극(120)과 동일하게 단일 Mo 메탈 물질로 형성될 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 상기 기판(110)의 표시 영역에는 게이트 신호 라인이 형성되고, 비 표시영역에 게이트 링크 라인이 형성되어 있다.
이어서, 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 드라이 에칭(D/E)을 통해 상기 보호층(126) 및 절연층(122)을 식각하여 게이트 패드 전극(120)의 상부 일부분이 노출되도록 복수의 게이트 컨택 홀(130)을 형성한다. 여기서, 상기 복수의 게이트 컨택 홀(130) 각각은 절연층(122) 및 보호층(126)의 소정 영역이 제거되어 일정 간격으로 형성된다.
이때, 게이트 패드 전극(120)의 일부 영역 상부에는 상기 소스/드레인 전극(140)이 오버랩 되도록 형성되어 있어 상기 보호층(126), 절연층(122)을 제거하기 위한 드라이 에칭(D/E)에 의해 상기 게이트 패드 전극(120)의 단일 Mo 메탈이 소거되는 것이 방지된다.
이어서, 도 11(c)에 도시된 바와 같이, 상기 소스/드레인 전극(140)의 상부 및 상기 게이트 컨택 홀(130) 내부에 인듐틴옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide), 인듐징크옥사이드(IZO: Indium Zinc Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 및 ATO(Antimony Tin Oxide) 중 어느 하나의 투명 전도성 물질을 도포한 후, 선택적으로 제거하여 게이트 패드 전극(120)과 전기적으로 접속되는 게이트 컨택 전극(128, 게이트 전도층)을 형성한다. 여기서, 게이트 컨택 전극(128)은 다른 예로서, 데이터 패드 전극과 전기적으로 접속되는 데이터 컨택 전극(데이터 전도층)으로 형성될 수도 있다.
이후, 게이트 컨택 전극(128) 상에 도 6에 도시된 바와 같이, 도전볼(152)을 포함하는 ACF(150)을 부착한 후 열압착하는 TAB 방식을 이용하여 구동 집적회로의 게이트 단자 및 데이터 단자 각각을 패드부에 전기적으로 접속시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 패드부가 듀얼 링크 구조를 가지는 경우에는 D-IC 및 FPC 패드 영역에서, 상기 ACF의 열가압에 따른 압흔 시인성의 확보를 위해 상기 소스/드레인 전극 하부에 단일 Mo 메탈 물질로 게이트 패드 전극을 형성한다. 즉, 소스/드레인 전극 메탈 하부에 추가로 게이트 패드 전극 메탈을 증착하여 압흔 확인용 메탈 영역을 형성하게 된다.
구동 집적회로의 게이트 단자는 상기 게이트 컨택 전극(128), 상기 도전볼(152)에 의해 형성된 전도층 및 게이트 패드 전극(128)과 전기적으로 접속되어, 게이트 링크 라인을 통해 게이트 신호 라인에 전기적으로 접속된다.
이와 동일하게, 구동 집적회로의 데이터 단자는 데이터 컨택 전극, 상기 도전볼(152)에 의해 형성된 전도층 및 데이터 패드 전극과 전기적으로 접속되어, 데이터 링크 라인을 통해 데이터 신호 라인에 전기적으로 접속된다.
상술한, 본 발명의 실시 예들에 따른 평판 표시장치의 제조방법은 게이트 패드 전극의 일부와 상기 소스/드레인 전극이 오버랩 되도록 형성되거나, 또는 상기 소스/드레인 전극의 하부에 게이트 패드 전극을 형성하여 제조 과정에서 절연층 및 보호층을 식각하는 드라이 에칭 공정 시, 상기 소스/드레인 전극의 메탈층에 의해 상기 게이트 패드 전극의 메탈 물질이 소실되는 것을 방지할 수 있다.
이를 통해, 도 7에 도시된 바와 같이, 싱글 링크 구조 및 듀얼 링크 구조를 가지는 패드부의 게이트 패드 전극 배면에 도전볼의 눌림 흔적이 형성되도록 하여 압흔 시인성을 확보시킬 수 있다.
게이트 패드 전극의 배면에 형성되는 도전볼의 눌림 흔적(압흔)의 시인성을 높여 구동 집적회로의 본딩 이후에 광학적인 방법을 통해 수행되는 도전볼과 패드부 간의 접속 상태에 대한 검사를 가능하게 한다.
또한, 패드부와 구동 집적회로(D-IC, G-IC) 및 FPC의 정상 부착여부를 확인할 수 있도록 하여 액정 표시장치의 제조 신뢰성 및 구동 신뢰성을 향상시키고, 패드 전극의 접속 불량을 검출할 수 있도록 한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 패드부 110: 기판
120: 게이트 패드 전극 122: 절연층
124: 액티브층 126: 보호층
128: 게이트 컨택 전극 130: 게이트 컨택 홀
140: 소스/드레인 전극 150: ACF
152: 도전볼

Claims (10)

  1. 표시 패널의 신호 라인에 접속되도록 기판 상에 단일 Mo(molybdenum) 물질로 구비되는 하부 패드 전극;
    상기 하부 패드 전극 상에 구비되며 상기 하부 패드 전극의 일측면과 함께 제1 컨택 홀을 구비하는 절연층;
    상기 절연층 상에 구비되며 상기 하부 패드 전극과 일부 오버랩 되는 소스/드레인 전극;
    상기 소스/드레인 전극 상에 구비되며 상기 하부 패드 전극과 상기 소스/드레인 전극이 오버랩되는 영역에서 제2 컨택 홀을 구비하는 보호층; 및
    상기 절연층 상부, 상기 제1 컨택 홀과 상기 제2 컨택 홀 내부에 연장되어 구비되며 상기 하부 패드 전극과 전기적으로 접속되는 상부 패드 전극을 포함하고,
    상기 제1 컨택 홀과 상기 제2 컨택 홀은 서로 오버랩하지 않는 평판 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 패드 전극 상에 형성되어 구동 집적회로의 게이트 단자 및 데이터 단자를 상부 패드 전극과 전기적으로 접속시키는 전도층을 더 포함하는 평판 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전도층은
    복수의 도전볼을 포함하는 ACF(Anisotropic Conductive Film)에 의해 형성되는 평판 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 전도층은
    신호 라인에 신호를 공급하기 위한 가요성 인쇄회로, 집적회로가 실장된 회로필름 중 어느 하나에 형성된 단자에 전기적으로 접속되는 평판 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 패드 전극과 상기 소스/드레인 전극은 동일 물질로 형성되며,
    상기 상부 패드 전극은 인듐틴옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide), 인듐징크옥사이드(IZO: Indium Zinc Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 및 ATO(Antimony Tin Oxide) 중 어느 하나의 투명 전도성 물질로 형성되는 평판 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스/드레인 전극은 상기 제2 컨택 홀에 대응하는 영역에서 에칭에 의해 소실된 평판 표시장치.
  7. 표시 패널의 신호 라인에 접속되도록 기판 상에 단일 Mo(molybdenum) 물질로 하부 패드 전극을 형성하는 단계;
    상기 하부 패드 전극 상에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 상에서 상기 하부 패드 전극 과 일부 오버랩 되도록 소스/드레인 전극을 형성하는 단계;
    상기 소스/드레인 전극을 덮도록 보호층을 형성하는 단계;
    드라이 에칭 공정을 통해 상기 절연층 및 보호층을 일정 간격으로 식각하여 상기 하부 패드 전극과 상기 소스/드레인 전극이 오버랩하는 영역에 제2 컨택 홀을 형성하고, 상기 하부 패드 전극과 상기 소스/드레인 전극이 오버랩하지 않는 영역에서 상기 하부 패드 전극 일부가 노출되도록 제1 컨택 홀을 형성하는 단계; 및
    상기 하부 패드 전극과 전기적으로 접속되도록 상기 절연층 상부, 상기 제1 컨택 홀과 상기 제2 컨택 홀 내부에 투명 전도성 물질로 상부 패드 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 소스/드레인 전극은,
    상기 제2 컨택 홀을 형성하기 위한 드라이 에칭 공정 시, 상기 제2 컨택 홀과 대응되는 영역에서 소실이 발생하는 평판 표시장치의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 절연층 상에서 상기 하부 패드 전극의 일부와 오버랩 되도록 형성된 소스/드레인 전극을 이용하여,
    상기 제2 컨택 홀을 형성하기 위한 드라이 에칭 공정 시, 상기 하부 패드 전극을 형성하는 Mo 메탈의 소실을 방지하는 평판 표시장치의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 상부 패드 전극 상에 복수의 도전볼을 포함하는 ACF(Anisotropic Conductive Film)를 배치한 후, 상기 ACF를 열가압하여 구동 집적회로의 게이트 단자 및 데이터 단자를 상기 상부 패드 전극과 전기적으로 접속시키는 단계를 더 포함하는 평판 표시장치의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 하부 패드 전극과 상기 소스/드레인 전극은 동일 물질로 형성되며,
    상기 상부 패드 전극은 인듐틴옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide), 인듐징크옥사이드(IZO: Indium Zinc Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 및 ATO(Antimony Tin Oxide) 중 어느 하나의 투명 전도성 물질로 형성되는 평판 표시장치의 제조방법.
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