KR20050123327A - 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 이용한 표시장치와그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막 트랜지스터의 전기적인 특성으로 검사하기 위한 테스트용 패드를 가지는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 이용한 표시장치와 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 표시장치는 표시장치는 기판과, 상기 기판의 주사선과 데이터선의 교차영역에 형성되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 가지는 다수의 화소를 포함하는 화상 표시부와, 상기 기판에 형성되며 상기 데이터선에 접속되는 제 1 신호선과, 상기 제 1 신호선에 전기적으로 접속된 테스트용 패드부와, 상기 테스트용 패드부를 덮는 절연막을 구비한다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명은 테스트시 검사용 프로브의 접촉에 의해 발생되는 테스트용 패드의 스크래치로 인한 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 표시장치의 불량을 방지할 수 있다.

Description

박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 이용한 표시장치와 그의 제조방법{THIN FILM TRANSISTOR ARRAY SUBSTRATE AND DISPLAY USING THE SAME AND FABRICATION METHOD THEREOF}
본 발명은 박막 트랜지스터 어레이 기판과 표시장치에 관한 것으로, 특히 박막 트랜지스터의 전기적인 특성으로 검사하기 위한 테스트용 패드를 가지는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 이용한 표시장치와 그의 제조방법에 관한 것이다.
박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 함) 구동형의 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등의 표시장치에서는 유리기판, 석영기판 등의 절연기판 상에 고온 또는 저온 폴리 실리콘(Poly Silicon), 비정질 실리콘(Amorphous Silicon) 등을 반도체층으로서 이용한 TFT가 화소전극의 스위칭 제어용으로 각 화소에 마련된다.
한편, 화상 표시영역 및/또는 그 주변영역에 TFT로 이루어진 회로가 마련된 기판을 TFT 기판이라 한다.
이러한, TFT 기판 상의 각 화소전극에 화소를 형성하여 표시장치를 제작하기 전에 TFT의 전기적인 특성을 검출하는 검사공정을 실시하게 된다. 이때, TFT 기판의 검사공정은 주변회로의 동작 상태를 판별하는 어레이 테스터(Array Tester)라는 장비를 사용한다. 이 어레이 테스터는 e-Beam을 이용하는 방식이나 커패시터 커플링 방식 또는 직접 컨택하는 방식으로 나누어진다.
어레이 테스터 방식 중 직접 컨택 방식은 도 1에 도시된 바와 같이 TFT 기판(10)의 일측에 형성되어 신호선(4)을 통해 TFT(미도시)에 접속된 패드(6)에 검사용 프로브를 직접 접촉시켜 전기적인 신호를 인가한 다음, 해당 검사용 프로브를 통해 전기적인 신호를 읽어 내는 방식으로 해당 TFT에 대한 전기적인 검사를 실시한다.
이러한, 직접 컨택 방식은 다른 방식들에 비하여 화소 크기가 작아지는 고해상도에서도 적용될 수 있는 방식이다.
그러나 직접 컨택 방식은 TFT 기판의 패드(6)에 검사용 프로브를 직접 접촉시키기 때문에 검사용 프로브의 접촉시 패드(6)에 스크래치(Scratch)가 발생할 수 있다. 이러한, 패드(6)의 스크래치는 전기적인 신호가 각 화소 내부로 침투하는 전지효과에 의해 TFT 기판(10) 상에 각 화소를 형성하여 표시장치를 제조하는 공정에서 불량을 일으키는 원인이 될 수 있다. 이에 따라, 직접 컨택 방식에 의해 발생되는 패드(6)의 스크래치는 각 화소 내부의 취약한 부분에서 부식을 일으켜 화소 불량을 일으키게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 박막 트랜지스터의 전기적인 특성으로 검사하기 위한 테스트용 패드를 가지는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 이용한 전계발광 표시장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는 기판과, 상기 기판의 주사선과 데이터선의 교차영역에 형성되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 가지는 다수의 화소를 포함하는 화상 표시부와, 상기 기판에 형성되며 상기 데이터선에 접속되는 제 1 신호선과, 상기 제 1 신호선에 전기적으로 접속된 테스트용 패드부와, 상기 테스트용 패드부를 덮는 절연막을 구비한다.
상기 표시장치는 상기 기판의 일측에 형성되며 외부로부터 주사 제어신호와, 데이터 신호 및 구동전원이 공급되는 패드부와; 상기 기판에 형성되며 상기 주사 제어신호에 따라 상기 주사선을 구동시키기 위한 주사 구동회로와; 상기 제 1 신호선에 전기적으로 접속됨과 동시에 상기 패드부에 전기적으로 접속되며 상기 데이터 신호를 상기 데이터선에 공급하는 데이터 구동부가 배치되는 칩 배치부를 더 구비한다.
상기 표시장치에서 상기 칩 배치부는 상기 제 1 신호선의 끝단에 형성되는 제 1 단자와, 상기 패드부에 전기적으로 접속되는 제 2 신호선과, 상기 제 2 신호선의 끝단에 형성되는 제 2 단자를 구비한다.
상기 표시장치에서 상기 테스트용 패드부는 상기 제 1 단자로부터 연장되는 더미 신호선과, 상기 더미 신호선의 끝단에 형성되는 테스트용 패드를 구비한다.
상기 표시장치는 상기 기판 형성된 상기 박막 트랜지스터 상에 형성되고, 상기 기판 상에서 상기 각 화소의 영역을 분리하기 위한 분리막을 더 구비한다.
상기 표시장치에서 상기 절연막은 상기 분리막과 동일한 물질이다.
상기 표시장치는 상기 기판의 일측에 형성되며 외부로부터 주사 제어신호와, 데이터 신호 및 구동전원이 공급되는 패드부와; 상기 기판에 형성되며 상기 주사 제어신호에 따라 상기 주사선을 구동시키기 위한 주사 구동회로와; 상기 데이터 신호가 공급되는 상기 패드부의 패드들을 상기 데이터선에 접속시키기 위한 신호선을 더 구비한다.
상기 표시장치에서 상기 테스트용 패드부는 상기 신호선에 형성되는 테스트용 패드를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판은 기판과, 상기 기판의 주사선과 데이터선의 교차영역에 형성되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터와, 상기 기판에 형성되며 상기 데이터선에 접속되는 제 1 신호선과, 상기 제 1 신호선에 전기적으로 접속된 테스트용 패드부와, 상기 테스트용 패드부를 덮는 절연막을 구비한다.
상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 상기 기판의 일측에 형성되며 외부로부터 주사 제어신호와, 데이터 신호 및 구동전원이 공급되는 패드부와; 상기 기판에 형성되며 상기 주사 제어신호에 따라 상기 주사선을 구동시키기 위한 주사 구동회로와; 상기 제 1 신호선에 전기적으로 접속됨과 동시에 상기 패드부에 전기적으로 접속되며 상기 데이터 신호를 상기 데이터선에 공급하는 데이터 구동부가 배치되는 칩 배치부를 더 구비한다.
상기 박막 트랜지스터 어레이 기판에서 상기 칩 배치부는 상기 제 1 신호선의 끝단에 형성되는 제 1 단자와, 상기 패드부에 전기적으로 접속되는 제 2 신호선과, 상기 제 2 신호선의 끝단에 형성되는 제 2 단자를 구비한다.
상기 박막 트랜지스터 어레이 기판에서 상기 테스트용 패드부는 상기 제 1 단자로부터 연장되는 더미 신호선과, 상기 더미 신호선의 끝단에 형성되는 테스트용 패드를 구비한다.
상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 상기 기판의 일측에 형성되며 외부로부터 주사 제어신호와, 데이터 신호 및 구동전원이 공급되는 패드부와; 상기 기판에 형성되며 상기 주사 제어신호에 따라 상기 주사선을 구동시키기 위한 주사 구동회로와; 상기 데이터 신호가 공급되는 상기 패드부의 패드들을 상기 데이터선에 접속시키기 위한 신호선을 더 구비한다.
상기 박막 트랜지스터 어레이 기판에서 상기 테스트용 패드부는 상기 신호선에 형성되는 테스트용 패드를 구비한다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법은 기판을 마련하는 제 1 단계와, 상기 기판 상에 주사선 및 데이터선과; 상기 주사선과 데이터선의 교차영역에 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 다수의 화소회로를 형성함과 아울러 상기 데이터선에 접속되는 신호선과; 상기 신호선에 전기적으로 접속되는 테스트용 패드부를 형성하는 제 2 단계와, 상기 테스트용 패드부를 이용하여 상기 박막 트랜지스터의 전기적인 특성을 검사하는 제 3 단계와, 상기 테스트용 패드부를 덮도록 절연막을 형성하는 제 4 단계를 포함한다.
상기 표시장치의 제조방법에서 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 화소회로를 형성하는 단계는 기판 상에 제 1 절연층을 형성하는 단계와, 상기 제 1 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 반도체층 상에 제 2 절연층을 형성하는 단계와, 상기 반도체층 상에 게이트 전극을 형성함과 동시에 상기 주사선을 형성하는 단계와, 상기 반도체층의 소스 영역과 드레인 영역에 이온을 도핑하는 단계와, 상기 게이트 전극 상에 제 3 절연층을 형성하는 단계와, 상기 제 3 절연층을 관통하는 컨택 홀을 통해 상기 반도체층의 소스 영역 및 드레인 영역에 접속되도록 소스/드레인 전극을 형성함과 동시에 상기 데이터선을 형성하는 단계와, 상기 소스/드레인 전극이 형성된 상기 기판 상에 제 4 절연층을 형성하는 단계와, 상기 제 4 절연층을 관통하는 컨택 홀을 통해 상기 소스/드레인 전극에 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 표시장치의 제조방법에서 상기 테스트용 패드부는 상기 신호선에 전기적으로 접속되는 더미 신호선과, 상기 더미 신호선의 끝단에 형성되는 테스트용 패드를 포함한다.
상기 표시장치의 제조방법에서 상기 제 4 단계는 상기 제 1 전극의 일부를 제외한 영역을 덮는 제 5 절연층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기 표시장치의 제조방법에서 상기 절연막은 상기 제 5 절연층과 동일한 물질이다.
상기 표시장치의 제조방법은 상기 제 1 전극 상에 발광소자를 형성하는 제 5 단계와, 상기 표시소자 상에 제 2 전극을 형성하는 제 6 단계를 더 포함한다.
상기 표시장치의 제조방법에서 상기 테스트용 패드부는 상기 신호선에 형성되는 테스트용 패드를 포함한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도 2 내지 도 7d를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 표시장치(100)는 기판(110)과, 기판(110)의 주사선(S)과 데이터선(D)의 교차영역에 형성되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 함)(미도시)를 가지는 다수의 화소를 포함하는 화상 표시부(112)와, 기판(110)의 일측에 형성된 다수의 패드(152)를 가지는 패드부(150)와, 데이터선(D)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부(미도시)가 배치되는 칩 배치부(130)와, 제 1 신호선(134)에 전기적으로 접속되고 TFT의 전기적인 특성을 검사하기 위한 테스트용 패드부(178)와, 테스트용 패드부(178)를 덮는 절연막(185)을 구비한다.
또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 표시장치(100)는 기판(110)의 패드부(150)를 제외한 기판(110)의 가장자리를 따라 형성된 제 1 전원 공급선(140)과, 기판(110)의 일측면에 형성된 제 1 전원 공급선(140)과 화상 표시부(112) 사이에 형성된 주사 구동회로(120)와, 기판(110)의 타측면에 형성된 제 1 전원 공급선(140)과 화상 표시부(112) 사이에 형성된 제 2 전원 공급선(142)을 더 구비한다.
화상 표시부(112)는 주사선(S)과 데이터선(D)의 교차영역에 적어도 하나의 TFT 및 적어도 하나의 커패시터를 가지는 다수의 화소를 포함한다.
패드부(150)에는 일정한 간격으로 형성된 다수의 패드들(152)이 형성된다. 이러한, 패드부(150)는 도시되지 않은 FPC(Flexible Printed Circuit)의 패드들과 전기적으로 접속된다. 이때, 패드부(150)의 패드들(152)에는 외부로부터 FPC를 경유하여 주사 구동회로(120)를 제어하기 위한 주사 제어신호, 칩 배치부(130)에 배치되는 데이터 구동부를 제어하기 위한 데이터 제어신호 및 데이터 구동부에 공급되는 데이터 신호가 공급된다. 또한, 패드부(150)의 패드들(152)에는 외부로부터 FPC를 경유하여 제 1 및 제 2 구동전원이 공급된다.
제 1 전원 공급선(140)의 양 끝단은 전원선(144a, 144b)을 통해 패드부(150)의 패드(152) 중 적어도 하나의 제 1 구동전원 패드에 접속된다. 이러한, 제 1 전원 공급선(140)은 패드부(150)를 통해 입력되는 제 1 구동전원을 화상 표시부(112)의 각 화소의 제 1 전워선(VDD)에 공급한다.
제 2 전원 공급선(142)의 일측 끝단은 전원선(146)을 통해 패드부(150)의 패드(152) 중 적어도 하나의 제 2 구동전원 패드에 접속된다. 이러한, 제 2 전원 공급선(142)은 패드부(150)를 통해 입력되는 제 2 구동전원을 화상 표시부(112)의 각 화소에 공급한다. 이러한, 제 2 전원 공급선(42)은 기판(110)의 전면에 형성된 제 2 전원(미도시)에 접속된다.
주사 구동회로(120)는 다수의 패드(152) 중 적어도 하나의 신호선(135)을 통해 입력되는 주사 제어신호에 응답하여 화상 표시부(112)의 주사선(S)을 순차적으로 구동시키기 위한 선택신호를 발생하게 된다. 이러한, 주사 구동회로(120)는 주사 제어신호에 응답하여 순차적인 선택신호를 발생하는 다수의 쉬프트 레지스터로 구성된다.
칩 배치부(130)는 다수의 제 1 신호선(134)을 통해 데이터선(D)에 접속되고, 다수의 제 2 신호선(132)을 통해 다수의 패드(152) 중 데이터신호 및 데이터 제어신호가 공급되는 다수의 패드에 접속된다. 이러한, 칩 배치부(130)에는 데이터 구동부가 실장된다. 이때, 칩 배치부(130)에 집적회로의 실장하는 방법으로는 칩 온 글라스(Chip On Glass)법, 와이어 본딩법, 플리칩법 및 빔리드법 등이 있다.
한편, 데이터 구동부는 칩 배치부(130)에 배치되는 집적회로는 FPC로부터 데이터 신호를 공급받고, FPC로부터 공급되는 데이터 제어신호에 따라 데이터 신호를 데이터선들(D)을 통해 화소에 공급한다. 이때, 집적회로는 1 수평기간 마다 1 수평라인 분씩의 데이터 신호를 데이터선들(D)에 공급한다.
칩 배치부(130)는 데이터 구동부의 제 1 출력핀들(미도시)에 접속되는 제 1 단자들(136)이 형성된 제 1 칩 단자부(138)와, 데이터 구동부의 제 2 입력핀들에 접속되는 제 2 단자들(186)이 형성된 제 2 칩 단자부(188), 제 1 단자들(136)로부터 연장되는 테스트용 패드부(178)를 구비한다.
제 1 칩 단자부(138)는 데이터선들(D) 각각에 접속되는 제 1 신호선들(134)과, 제 1 신호선들(134)의 끝단에 지그재그 형태로 형성되는 제 1 단자들(136)을 구비한다. 이러한, 제 1 칩 단자부(138)는 데이터 구동부의 출력신호, 즉 데이터 신호를 데이터선들(D)에 공급한다.
제 2 칩 단자부는 패드부(150)의 패드들(152) 각각에 접속되는 제 2 신호선들(132)과, 제 2 신호선들(132)의 끝단에 지그재그 형태로 형성되는 제 2 단자들(186)을 구비한다. 이러한, 제 2 칩 단자부(188)는 패드부(150)를 경유하여 FPC로부터 공급되는 데이터 제어신호 및 데이터 신호를 데이터 구동부의 제 1 입력핀들에 전달한다.
이러한, 칩 배치부(130)의 제 1 단자들(136)과 제 2 단자들(186)에는 기판(110)의 어레이 테스트 검사공정 이후에 데이터 구동부가 실장된다.
테스트용 패드부(178)는 제 1 칩 단자부(138)의 제 1 단자들(136) 각각으로부터 연장되는 더미 신호선들(174)과, 더미 신호선들(174)의 끝단에 지그재그 형태로 형성되는 다수의 테스트용 패드(176)를 구비한다. 다수의 테스트용 패드(176)에는 기판(110)의 어레이 테스트 검사공정시 검사용 프로브가 직접 접촉된다. 이러한, 테스트용 패드부(178)는 기판(110)의 어레이 테스트 검사공정시에만 사용되며, 검사공정시 검사용 프로브로부터의 테스트 신호가 공급된다.
구체적으로, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 표시장치(100)의 검사공정은 도시하지 않은 어레이 테스터를 기판(110)의 패드부(150)에 접속시켜 주사 구동회로(120)에 주사 제어신호를 공급한다. 그런 다음, 검사용 프로브를 테스트용 패드부(178)의 테스트용 패드(176)에 접촉시켜 테스트 신호를 인가함으로써 테스트 신호에 따라 기판(110)에 형성된 각 TFT가 정확하게 동작하는지를 검사하게 된다.
이와 같이, 기판(110) 상에 형성된 각 화소의 TFT 및 주사 구동회로(120)의 TFT의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사공정이 완료되면, 도 4에 도시된 바와 같이 기판(110)의 테스트용 패드부(178) 상에는 절연막(185)이 형성된다. 이때, 기판(110) 상에 형성되는 절연막(185)은 기판(110) 상의 각 화소 영역을 제외한 영역에 형성된다.
이에 따라, 기판(110) 상에 형성된 TFT의 검사공정시 검사용 프로브의 접촉에 의해 발생되는 테스트용 패드(176)의 스크래치를 절연막(185)으로 덮음으로써 검사공정 이후의 공정에서 발생할 수 있는 전지효과에 의한 불량을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판은 상술한 표시장치(100)에서 기판(110)과, 기판(110)의 주사선(S)과 데이터선(D)의 교차영역에 형성되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(미도시)와, 데이터선(D)에 접속되는 제 1 단자들(136)을 포함하는 칩 배치부(130)와, 제 1 단자들(136)로부터 연장되고 박막 트랜지스터의 전기적인 특성을 검사하기 위한 테스트용 패드부(178)와, 테스트용 패드부(178)를 덮는 절연막(185)과, 기판(110)의 일측에 형성된 패드부(150)와, 기판(110)의 일측을 제외한 기판(110)의 가장자리를 따라 형성된 제 1 전원 공급선(140)과, 기판(110)의 일측면에 형성된 제 1 전원 공급선(140)과 화상 표시부(112) 사이에 형성된 주사 구동회로(120)와, 기판(110)의 타측면에 형성된 제 1 전원 공급선(140)과 화상 표시부(112) 사이에 형성된 제 2 전원 공급선(142)을 구비한다. 다시 말하여, 본 발명의 실시 예에 따른 TFT 어레이 기판은 기판(110) 상에 화상 표시부(112)의 TFT들, 주사 구동회로(120)의 TFT들 및 신호선들(140, 142)만이 형성된다.
이러한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 TFT 어레이 기판의 검사공정은 도시하지 않은 어레이 테스터를 기판(110)의 패드부(150)에 접속시켜 주사 구동회로(120)에 주사 제어신호를 공급한다. 그런 다음, 검사용 프로브를 테스트용 패드부(178)의 테스트용 패드(176)에 접촉시켜 테스트 신호를 인가함으로써 테스트 신호에 따라 기판(110)에 형성된 각 TFT가 정확하게 동작하는지를 검사하게 된다.
이와 같이, 기판(110) 상에 형성된 각 화소의 TFT 및 주사 구동회로(120)의 TFT의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사공정이 완료되면, 기판(110)의 테스트용 패드부(178)를 덮도록 절연막(185)이 형성된다. 이때, 기판(110) 상에 형성되는 절연막(185)은 기판(110) 상의 각 화소 영역을 제외한 기판(110) 상에 형성된다.
이러한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 TFT 어레이 기판은 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등을 포함하는 TFT를 가지는 평판 표시장치에 사용될 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6을 참조하면 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 표시장치(200)는 기판(110)과, 기판(110)의 주사선(S)과 데이터선(D)의 교차영역에 형성되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 함)(미도시)를 가지는 다수의 화소를 포함하는 화상 표시부(112)와, 기판(110)의 일측에 형성된 다수의 패드(152)를 가지는 패드부(150)와, 다수의 패드(152) 각각을 데이터선(D)에 접속시키기 위한 신호선(132)과, 신호선(132)에 형성되는 테스트용 패드부(190)와, 테스트용 패드부(190)를 덮는 절연막(185)을 구비한다.
또한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 표시장치(200)는 기판(110)의 패드부(150)를 제외한 기판(110)의 가장자리를 따라 형성된 제 1 전원 공급선(140)과, 기판(110)의 일측면에 형성된 제 1 전원 공급선(140)과 화상 표시부(112) 사이에 형성된 주사 구동회로(120)와, 기판(110)의 타측면에 형성된 제 1 전원 공급선(140)과 화상 표시부(112) 사이에 형성된 제 2 전원 공급선(142)을 더 구비한다.
이러한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 표시장치(200)는 신호선(132) 및 테스트용 단자(196)를 제외하고는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 표시장치(100)와 동일하게 된다. 한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 표시장치(100)에서 기판(110) 상에 배치되는 데이터 구동부는 기판(110)의 외부에 배치된다. 즉, 데이터 구동부는 도시하지 않은 FPC를 통해 패드부(150)에 공급한다. 이에 따라, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 표시장치(200)는 신호선(132) 및 테스트용 단자(196)를 제외한 다른 구성요소들에 대한 설명을 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 표시장치(100)의 설명으로 대신하기로 한다.
신호선(132)은 패드부(150)의 패드들(152)에 전기적으로 접속됨과 동시에 데이터선(D)에 전기적으로 접속된다.
테스트용 패드부(190)는 신호선(132) 각각에 형성되는 테스트용 패드들(196)을 구비한다. 테스트용 단자(196)에는 기판(110)의 어레이 테스트 검사공정시 검사용 프로브가 직접 접촉된다. 이러한, 테스트용 단자(196)는 기판(110)의 어레이 테스트 검사공정시에만 사용되며, 검사공정시 검사용 프로브로부터의 테스트 신호가 공급된다.
구체적으로, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 표시장치(100)의 검사공정은 도시하지 않은 어레이 테스터를 기판(110)의 패드부(150)에 접속시켜 주사 구동회로(120)에 주사 제어신호를 공급한다. 그런 다음, 검사용 프로브를 테스트용 단자(176)에 접촉시켜 테스트 신호를 인가함으로써 테스트 신호에 따라 기판(110)에 형성된 각 TFT가 정확하게 동작하는지를 검사하게 된다.
이와 같이, 기판(110) 상에 형성된 각 화소의 TFT 및 주사 구동회로(120)의 TFT의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사공정이 완료되면, 도 6에 도시된 바와 같이 기판(110)의 테스트용 패드들(196) 상에는 절연막(185)이 형성된다. 이때, 기판(110) 상에 형성되는 절연막(185)은 기판(110) 상의 각 화소 영역을 제외한 영역에 형성된다.
이에 따라, 기판(110) 상에 형성된 TFT의 검사공정시 검사용 프로브의 접촉에 의해 발생되는 테스트용 패드들(196)의 스크래치를 절연막(185)으로 덮음으로써 검사공정 이후의 공정에서 발생할 수 있는 전지효과에 의한 불량을 방지할 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예에 따른 TFT 어레이 기판과 이를 이용한 표시장치의 제조방법을 도 7a 내지 도 7d를 결부하여 단계적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 7a에 도시된 바와 같이 기판(110) 상에 버퍼층(210)을 형성한다. 버퍼층(210)은 제 1 절연층이라고도 한다. 이때, 버퍼층(210)은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx) 등이 단층으로 형성될 수 있으며, 산화실리콘(SiO2)/질화실리콘(SiNx)이 이중층으로 형성될 수 있다.
그런 다음, 버퍼층(210) 상에 비정질 실리콘을 증착하고 결정화 과정을 거쳐 액티브 층(221)을 형성한 다음 게이트 절연막(230)을 증착한다. 이때, 게이트 절연막(230)은 제 2 절연층이라고도 하며, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물 등의 재질이 단층으로 형성될 수 있으며, 산화실리콘(SiO2)/질화실리콘(SiNx)이 이중층으로 형성될 수 있다.
이어서, 액티브 층(221) 상에 게이트 전극(241)을 증착하여 형성하게 된다. 이때, 게이트 전극(241)은 액티브 층(221)에 소정 영역에 중첩되도록 형성되며, 게이트 전극(241)은 TFT의 온/오프 신호를 인가하는 주사선(S)과 연결된다.
그런 다음, 기판(110) 상에 이온(Ion)을 도핑하여 액티브 층(221)의 소스 영역(221s)과 드레인 영역(221d)에 이온을 도핑하게 된다. 이에 따라, 액티브 층(221)에는 소스 영역(221s)과 드레인 영역(221d) 사이에 채널(221c)이 형성된다.
이어서, 상기 게이트 전극(241)의 상부에 층간 절연막(inter-insulator)(250)을 형성하고, 컨택 홀을 통해 소스/드레인 전극(261)이 액티브 층(221)의 소스 영역(221s) 및 드레인 영역(221d)에 접하도록 형성된다. 이와 동시에 제 1 전원 공급선(140)으로부터 각 화소에 구동전원을 공급하는 제 1 전원선(VDD)이 형성된다. 또한, 기판(110)의 일측에 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 패드부(150) 및 칩 배치부(130)의 테스트용 패드부(178)의 패드들(176)이 형성된다. 그리고, 기판(110)의 일측에 상술한 본 발명의 제 2 실시 예의 패드부(150) 및 테스트용 패드부(190)의 테스트용 패드들(196)이 형성된다. 여기서, 층간 절연막(250)은 제 3 절연층이라고도 한다. 층간 절연막(250) 역시 이중층으로 형성될 수 있다.
그런 다음, 도 7b에 도시된 바와 같이 소스/드레인 전극(261)의 상부에 패시베이션 막(270)을 형성한 다음, 패시베이션 막(270)의 상부에 평탄화막(275)을 형성한다. 여기서, 패시베이션 막(270)은 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx) 등의 재질로 형성된다. 또한, 평탄화막(275)은 아크릴, 폴리 이미드, BCB 등의 유기물질로 형성된다. 이때, 패시베이션 막(270)과 평탄화막(275) 중 어느 하나만이 형성될 수 있다. 그리고, 패시베이션 막(270)은 제 4 절연층이라도고 한다. 이러한, 패시베이션 막(270) 또는 평탄화막(275)은 패드부(150) 및 칩 배치부(130)의 테스트용 패드부(178)를 제외한 기판(110) 상에 형성된다.
이어서, 패시베이션 막(270) 및 평탄화막(275)에 포토리소그래피 또는 천공에 의해 소스/드레인 전극(261)에 이어지는 컨택 홀(272, 276)을 형성한다. 그리고 이 평탄화막(275)의 상부에 제 1 전극(280)을 형성하여 제 1 전극(280)을 소스/드레인 전극(261)에 전기적으로 접속시킨다.
이와 같이 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같은 TFT 어레이 기판의 제조공정에 의해 기판 상에 적어도 하나의 TFT가 형성됨과 아울러 적어도 하나의 TFT를 구동시키기 위한 신호선들이 형성된다.
이러한, TFT 어레이 기판에 형성된 적어도 하나의 TFT의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사공정이 실시된다.
TFT 어레이 기판의 검사공정이 완료되면, 도 7c에 도시된 바와 같이 TFT 어레이 기판의 제 1 전극(280)을 포함하는 화소영역(290)을 제외한 평탄화막(275) 상에 화소 정의막(Pixel Definition Layer : 285)을 형성한다. 결과적으로, 화소 정의막(285)에 의해 노출된 제 1 전극(280)은 화소영역(290)으로 정의된다. 이때, TFT 어레이 기판에 형성된 칩 배치부(130)의 테스트용 패드부(178)는 화소 정의막(285)에 의해 덮여지게 된다. 이때, 화소 정의막(285)은 제 5 절연층이라고도 하며, 유기물질 등으로 형성된다.
한편, 테스트용 패드부(178)는 상술한 바와 같이 화소 정의막(285)의 제조 공정과 칩 배치부(130)에 집적회로를 실장하는 칩 실장공정 사이에 별도의 공정에 의해 형성될 수 있다. 또한, 테스트용 패드부는 유기물의 화소 정의막(285) 이외에 보호막 및 절연막으로 사용되는 비전도성 물질에 의해 감싸여 질 수 있다. 결과적으로, 테스트용 패드부는 화소 정의막(285)과 동일한 제조공정 또는 별도의 공정에 의해 전기적 신호가 전달되지 않을 정도의 두께와 유전율을 갖는 비전도성 물질에 의해 감싸여진다.
그런 다음, 화소 정의막(285)에 의해 정의된 화소영역(290) 상에는 TFT의 스위칭에 따라 화상을 표시하는 도시되지 않은 표시소자가 형성된다. 즉, 화소 정의막(285)에 의해 정의된 화소영역(290) 상에는 TFT의 제조공정 이후의 제조공정에 의해 도시되지 않은 액정표시장치의 액정층, 발광 표시장치의 발광소자 등이 형성된다. 그리고 칩 배치부(130)에는 데이터선(D)에 데이터 신호를 공급하기 위한 도시되지 않은 데이터 구동회로가 실장된다.
일례로, 화소 정의막(285)에 의해 정의된 화소영역(290) 상에 발광 표시장치의 발광소자가 형성되는 경우를 설명하면 다음과 같다.
화소 정의막(285)에 의해 정의된 화소영역(290) 상에는 도 7d에 도시된 바와 같이 화소 정의막(285)에 의해 노출된 제 1 전극(280) 및 화소 정의막(285)의 측면을 포함하는 개구부에 발광소자(292)를 형성한 후, 발광소자(292)를 덮도록 제 2 전극(295)이 형성된다.
이때, 발광소자(292)는 제 1 전극(280)과 제 2 전극(295) 사이에 형성된 발광층(Emitting Layer : EML), 전자 수송층(Electron Transport Layer : ETL) 및 정공 수송층(Hole Transport Layer : HTL)을 포함한다. 또한, 발광소자(292)는 전자 주입층(Electron Injection Layer : EIL)과 정공 주입층(Hole Injection Layer : HIL)을 추가적으로 포함할 수 있다. 이러한, 발광소자(292)는 제 1 전극(280)과 제 2 전극(292) 사이에 전압이 인가되면, 제 2 전극(292)으로부터 발생된 전자는 전자 주입층 및 전자 수송층을 통해 발광층 쪽으로 이동하고, 제 1 전극(280)으로부터 발생된 정공은 정공 주입층 및 정공 수송층을 통해 발광층 쪽으로 이동한다. 이에 따라, 발광층에서는 전자 수송층과 정공 수송층으로부터 공급되어진 전자와 정공이 충돌하여 재결합함에 의해 빛이 발생하게 된다.
이러한, 본 발명의 실시 예에 따른 TFT 어레이 기판과 이를 이용한 표시장치는 기판(110)에 TFT들 및 신호선들을 형성한 다음, 도시하지 않은 어레이 테스터를 이용하여 TFT 어레이 기판에 형성된 각 TFT들이 정확하게 동작하는지를 검사하게 된다. 그리고, 기판(110) 상에 형성된 각 화소의 TFT 및 주사 구동회로(120)의 TFT의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사공정이 완료된 후, 절연막(185)으로 테스트용 패드부(178)를 덮음으로써 검사공정에서 발생되는 스크래치로 인한 불량을 방지할 수 있다.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 이용한 표시장치와 그의 제조방법은 칩 배치부에 어레이 테스트 공정에서만 사용되는 테스트용 패드들과, 박막 트랜지스터의 전기적인 특성을 검사한 후 테스트용 패드들을 덮는 절연막을 구비한다. 이에 따라, 본 발명은 테스트시 검사용 프로브의 접촉에 의해 발생되는 테스트용 패드들의 스크래치로 인한 전지효과를 방지하여 박막 트랜지스터 어레이 기판의 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 박막 트랜지스터 어레이 기판에 형성된 패드부를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판을 가지는 발광 표시장치를 나타내는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 칩 배치부를 나타내는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 Ⅳ-Ⅳ' 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판을 가지는 발광 표시장치를 나타내는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 Ⅵ-Ⅵ' 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 단면도.
도 7a는 도 2 및 도 5에 도시된 화소에 형성되는 박막 트랜지스터를 나타내는 단면도.
도 7b는 도 7a에 도시된 박막 트랜지스터에 형성된 제 1 전극을 나타내는 단면도.
도 7c는 도 7b에 도시된 화소 영역을 정의하기 위한 화소 정의막을 나타내는 단면도.
도 7d는 도 7c에 도시된 화소 영역에 형성된 발광소자를 나타내는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
4, 132, 134 : 신호선 6, 176 : 패드
100, 200 : 표시장치 110 : 기판
112 : 화상 표시부 120 : 주사 구동회로
130 : 칩 배치부 136, 186 : 단자
138, 188 : 칩 단자부 140 : 제 1 전원 공급선
142 : 제 2 전원 공급선 174 : 더미 신호선
176 : 테스트용 패드 178, 190 : 테스트용 패드부
185 : 절연막 196 : 테스트용 단자

Claims (21)

  1. 기판과,
    상기 기판의 주사선과 데이터선의 교차영역에 형성되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 가지는 다수의 화소를 포함하는 화상 표시부와,
    상기 기판에 형성되며 상기 데이터선에 접속되는 제 1 신호선과,
    상기 제 1 신호선에 전기적으로 접속된 테스트용 패드부와,
    상기 테스트용 패드부를 덮는 절연막을 구비하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 일측에 형성되며 외부로부터 주사 제어신호와, 데이터 신호 및 구동전원이 공급되는 패드부와;
    상기 기판에 형성되며 상기 주사 제어신호에 따라 상기 주사선을 구동시키기 위한 주사 구동회로와;
    상기 제 1 신호선에 전기적으로 접속됨과 동시에 상기 패드부에 전기적으로 접속되며 상기 데이터 신호를 상기 데이터선에 공급하는 데이터 구동부가 배치되는 칩 배치부를 더 구비하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 칩 배치부는,
    상기 제 1 신호선의 끝단에 형성되는 제 1 단자와,
    상기 패드부에 전기적으로 접속되는 제 2 신호선과,
    상기 제 2 신호선의 끝단에 형성되는 제 2 단자를 구비하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 테스트용 패드부는,
    상기 제 1 단자로부터 연장되는 더미 신호선과,
    상기 더미 신호선의 끝단에 형성되는 테스트용 패드를 구비하는 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 형성된 상기 박막 트랜지스터 상에 형성되고, 상기 기판 상에서 상기 각 화소의 영역을 분리하기 위한 분리막을 더 구비하는 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 절연막은 상기 분리막과 동일한 물질인 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 일측에 형성되며 외부로부터 주사 제어신호와, 데이터 신호 및 구동전원이 공급되는 패드부와;
    상기 기판에 형성되며 상기 주사 제어신호에 따라 상기 주사선을 구동시키기 위한 주사 구동회로와;
    상기 데이터 신호가 공급되는 상기 패드부의 패드들을 상기 데이터선에 접속시키기 위한 신호선을 더 구비하는 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 테스트용 패드부는 상기 신호선에 형성되는 테스트용 패드를 포함하는 표시장치.
  9. 기판과,
    상기 기판의 주사선과 데이터선의 교차영역에 형성되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터와,
    상기 기판에 형성되며 상기 데이터선에 접속되는 제 1 신호선과,
    상기 제 1 신호선에 전기적으로 접속된 테스트용 패드부와,
    상기 테스트용 패드부를 덮는 절연막을 구비하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판의 일측에 형성되며 외부로부터 주사 제어신호와, 데이터 신호 및 구동전원이 공급되는 패드부와;
    상기 기판에 형성되며 상기 주사 제어신호에 따라 상기 주사선을 구동시키기 위한 주사 구동회로와;
    상기 제 1 신호선에 전기적으로 접속됨과 동시에 상기 패드부에 전기적으로 접속되며 상기 데이터 신호를 상기 데이터선에 공급하는 데이터 구동부가 배치되는 칩 배치부를 더 구비하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 칩 배치부는,
    상기 제 1 신호선의 끝단에 형성되는 제 1 단자와,
    상기 패드부에 전기적으로 접속되는 제 2 신호선과,
    상기 제 2 신호선의 끝단에 형성되는 제 2 단자를 구비하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 테스트용 패드부는,
    상기 제 1 단자로부터 연장되는 더미 신호선과,
    상기 더미 신호선의 끝단에 형성되는 테스트용 패드를 구비하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판의 일측에 형성되며 외부로부터 주사 제어신호와, 데이터 신호 및 구동전원이 공급되는 패드부와;
    상기 기판에 형성되며 상기 주사 제어신호에 따라 상기 주사선을 구동시키기 위한 주사 구동회로와;
    상기 데이터 신호가 공급되는 상기 패드부의 패드들을 상기 데이터선에 접속시키기 위한 신호선을 더 구비하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 테스트용 패드부는 상기 신호선에 형성되는 테스트용 패드를 구비하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.
  15. 기판을 마련하는 제 1 단계와,
    상기 기판 상에 주사선 및 데이터선과; 상기 주사선과 데이터선의 교차영역에 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 다수의 화소회로를 형성함과 아울러 상기 데이터선에 접속되는 신호선과; 상기 신호선에 전기적으로 접속되는 테스트용 패드부를 형성하는 제 2 단계와,
    상기 테스트용 패드부를 이용하여 상기 박막 트랜지스터의 전기적인 특성을 검사하는 제 3 단계와,
    상기 테스트용 패드부를 덮도록 절연막을 형성하는 제 4 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터를 포함하는 화소회로를 형성하는 단계는,
    기판 상에 제 1 절연층을 형성하는 단계와,
    상기 제 1 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계와,
    상기 반도체층 상에 제 2 절연층을 형성하는 단계와,
    상기 반도체층 상에 게이트 전극을 형성함과 동시에 상기 주사선을 형성하는 단계와,
    상기 반도체층의 소스 영역과 드레인 영역에 이온을 도핑하는 단계와,
    상기 게이트 전극 상에 제 3 절연층을 형성하는 단계와,
    상기 제 3 절연층을 관통하는 컨택 홀을 통해 상기 반도체층의 소스 영역 및 드레인 영역에 접속되도록 소스/드레인 전극을 형성함과 동시에 상기 데이터선을 형성하는 단계와,
    상기 소스/드레인 전극이 형성된 상기 기판 상에 제 4 절연층을 형성하는 단계와,
    상기 제 4 절연층을 관통하는 컨택 홀을 통해 상기 소스/드레인 전극에 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 테스트용 패드부는,
    상기 신호선에 전기적으로 접속되는 더미 신호선과,
    상기 더미 신호선의 끝단에 형성되는 테스트용 패드를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는 상기 제 1 전극의 일부를 제외한 영역을 덮는 제 5 절연층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 절연막은 상기 제 5 절연층과 동일한 물질인 표시장치의 제조방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 상에 발광소자를 형성하는 제 5 단계와,
    상기 표시소자 상에 제 2 전극을 형성하는 제 6 단계를 더 포함하는 표시장치의 제조방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 테스트용 패드부는 상기 신호선에 형성되는 테스트용 패드를 포함하는 표시장치의 제조방법.
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