KR20120083743A - 박막 트랜지스터 기판, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

박막 트랜지스터 기판, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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이선욱
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Abstract

박막 트랜지스터 기판은 박막 트랜지스터, 베이스 기판, 캐리어 기판 및 패드를 포함한다. 베이스 기판에는 박막 트랜지스터가 형성된다. 캐리어 기판은 베이스 기판의 끝단부 하면에 부착되며 베이스 기판과 일부 중첩된다. 패드는 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고 캐리어 기판 상에 형성된다. 따라서, 유연한 표시 장치에서 게이트 패드와 게이트 구동부간의 접촉 불량, 및 데이터 패드와 데이터 구동부간의 접촉 불량을 방지할 수 있다.

Description

박막 트랜지스터 기판, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 제조 방법{THIN FILM TRANSISTOR SUBSTRATE, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME, AND METHOD OF MANUFACTURING THE DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 박막 트랜지스터 기판, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉서블(flexible) 표시 장치에 적용되는 박막 트랜지스터 기판, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근에는 구부릴 수 있고 유연한 플렉서블(flexible) 표시 장치가 각광 받고 있다. 플렉서블 표시 장치는 유리 기판 대신에 플라스틱 기판에 박막 트랜지스터 및 컬러 필터를 형성한다.
구체적으로, 캐리어 기판으로서의 제1 유리 기판 상에 제1 플라스틱 기판을 형성한 후, 상기 제1 플라스틱 기판에 박막 트랜지스터를 형성한다. 또한, 캐리어 기판으로서의 제2 유리 기판 상에 제2 플라스틱 기판을 형성한 후, 상기 제2 플라스틱 기판에 컬러 필터를 형성한다. 상기 박막 트랜지스터가 형성된 제1 플라스틱 기판과 상기 컬러 필터가 형성된 제2 플라스틱 기판을 합착한 후 액정층을 형성한다. 레이저를 방사하여 상기 제1 유리 기판 및 상기 제2 유리 기판을 각각 상기 제1 플라스틱 기판 및 상기 제2 플라스틱 기판으로부터 분리하여 제거한다. 상기 박막 트랜지스터가 형성된 상기 제1 플라스틱 기판과, 상기 박막 트랜지스터에 인가되는 신호를 공급하는 구동부를 전기적으로 연결한다.
하지만, 상기 구동부를 플라스틱 기판에 연결할 때, 열과 압력을 이용한 열압착 방식으로 연결하므로, 열에 약한 상기 플라스틱 기판이 팽창하거나 비틀어질 수 있다. 따라서, 상기 플라스틱 기판에 형성된 패드와 상기 구동부간의 배열이 어긋나 접촉 불량이 발생할 수 있다.
또한, 상기 플라스틱 기판은 유리 기판에 비해 강성이 약하므로, 구동부의 이방성 도전 필름을 플라스틱 기판의 패드에 압착하여 연결하는데 어려움이 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 패드와 구동부간의 접촉 불량을 방지하는 박막 트랜지스터 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 박막 트랜지스터 기판을 제조하는데 특히 적합한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 박막 트랜지스터 기판을 가진 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 장치를 제조하는데 특히 적합한 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 박막 트랜지스터, 베이스 기판, 캐리어 기판 및 패드를 포함한다. 상기 베이스 기판에는 상기 박막 트랜지스터가 형성된다. 상기 캐리어 기판은 상기 베이스 기판의 끝단부 하면에 부착되며 상기 베이스 기판과 일부 중첩된다. 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고 상기 캐리어 기판 상에 형성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 게이트 신호를 수신하는 게이트 패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가되는 데이터 신호를 수신하는 데이터 패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 박막 트랜지스터 기판은 상기 베이스 기판 및 상기 박막 트랜지스터 사이에 형성된 오버 코팅층을 더 포함할 수 있고, 상기 오버 코팅층은 상기 베이스 기판에서 연장되어 상기 캐리어 기판의 일부에 형성되며, 상기 베이스 기판과 상기 캐리어 기판의 경계부에서 경사지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 오버 코팅층은 유기 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 베이스 기판은 플라스틱 재질을 포함할 수 있고, 상기 캐리어 기판은 유리 재질을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서, 캐리어 기판 상에 베이스 기판이 부착된다. 상기 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터가 형성된다. 상기 캐리어 기판 상에 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 패드가 형성된다. 상기 캐리어 기판이 상기 베이스 기판의 끝단부에 일부만 중첩되도록 상기 캐리어 기판이 상기 베이스 기판으로부터 분리된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 베이스 기판의 끝단으로부터 상기 베이스 기판과 상기 캐리어 기판이 일부 중첩되는 중첩 영역만큼 이격된 부분이 절단되고, 상기 캐리어 기판 및 상기 베이스 기판이 부착된 영역에서 상기 중첩 영역을 제외한 부분에 레이저를 방사하여 상기 캐리어 기판이 제거됨으로써, 상기 캐리어 기판이 상기 베이스 기판으로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 베이스 기판은 플라스틱 재질을 포함할 수 있고, 상기 캐리어 기판은 상기 유리 재질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 게이트 신호를 수신하는 게이트 패드를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가되는 데이터 신호를 수신하는 데이터 패드를 형성함으로써, 상기 패드가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 베이스 기판 및 상기 박막 트랜지스터 사이에 오버 코팅층이 더 형성될 수 있고, 상기 오버 코팅층은 상기 베이스 기판에서 연장되어 상기 캐리어 기판의 일부에 형성되며, 상기 베이스 기판과 상기 캐리어 기판의 경계부에서 경사지도록 형성될 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 박막 트랜지스터 기판, 컬러 필터 기판, 액정층 및 구동부를 포함한다. 상기 박막 트랜지스터 기판은 박막 트랜지스터, 베이스 기판, 캐리어 기판 및 패드를 포함한다. 상기 베이스 기판에는 상기 박막 트랜지스터가 형성된다. 상기 캐리어 기판은 상기 베이스 기판의 끝단부 하면에 부착되며 상기 베이스 기판과 일부 중첩된다. 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고 상기 캐리어 기판 상에 형성된다. 상기 컬러 필터 기판은 상기 박막 트랜지스터 기판과 대향하고 컬러 필터층을 포함한다. 상기 액정층은 상기 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 형성된다. 상기 구동부는 상기 박막 트랜지스터 기판의 상기 패드와 전기적으로 연결되어 상기 박막 트랜지스터에 인가되는 신호를 공급한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 게이트 신호를 수신하는 게이트 패드를 포함하고, 상기 구동부는 상기 게이트 패드에 상기 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 게이트 구동부는, 상기 게이트 패드와 전기적으로 연결되는 이방성 도전 필름 및 상기 이방성 도전 필름 상에 실장된 게이트 구동 집적 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 패드 상에 실장된 게이트 구동 집적 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가되는 데이터 신호를 수신하는 데이터 패드를 포함하고, 상기 구동부는 상기 데이터 패드에 상기 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 데이터 구동부는, 상기 데이터 패드와 전기적으로 연결되는 이방성 도전 필름 및 상기 이방성 도전 필름 상에 실장된 데이터 구동 집적 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 패드 상에 실장된 데이터 구동 집적 회로를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에서, 제1 캐리어 기판 상에 제1 베이스 기판이 부착되며, 상기 제1 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터가 형성되고, 상기 제1 캐리어 기판 상에 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 패드가 형성되며, 상기 제1 캐리어 기판이 상기 베이스 기판의 끝단부에 일부만 중첩되도록 상기 제1 캐리어 기판이 상기 제1 베이스 기판으로부터 분리되어 박막 트랜지스터 기판이 형성된다. 상기 박막 트랜지스터 기판과 대향하는 컬러 필터 기판이 형성된다. 상기 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러 필터 기판이 합착된다. 상기 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 액정이 주입된다. 상기 박막 트랜지스터 기판의 상기 패드에 상기 박막 트랜지스터에 인가되는 신호를 공급하는 구동부가 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 캐리어 기판 상에 제2 베이스 기판이 부착되고, 상기 제2 베이스 기판 상에 상기 컬러 필터층이 형성되고, 상기 제2 베이스 기판으로부터 상기 제2 캐리어 기판이 분리되어 제거됨으로써, 상기 컬러 필터 기판이 형성될 수 있다.
이와 같은 박막 트랜지스터 기판, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 박막 트랜지스터 및 컬러 필터를 유연한 소재인 플라스틱 재질의 베이스 기판에 형성하므로, 유연한 표시 장치를 제조할 수 있고, 박막 트랜지스터가 형성된 베이스 기판과 일부 중첩되고 유리 재질을 포함한 캐리어 기판 상에 게이트 패드 및 데이터 패드를 형성하므로, 유연한 표시 장치에서 게이트 패드와 게이트 구동부간의 접촉 불량, 및 데이터 패드와 데이터 구동부간의 접촉 불량을 방지할 수 있으며, 이에 따라, 유연한 표시 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4a 내지 4k는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8a 및8b는 도 5에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판(100), 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 2의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 박막 트랜지스터 기판(100), 컬러필터 기판(200), 액정층(300), 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함한다.
상기 박막 트랜지스터 기판(100)은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 포함한다. 상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(D1)으로 신장되고 상기 제1 방향(D1)과 수직한 제2 방향(D2)으로 이격되어 복수 개가 배치된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제2 방향(D2)으로 신장되고 상기 제1 방향으로 이격되어 복수 개가 배치된다.
또한, 상기 박막 트랜지스터 기판(100)은 제1 캐리어 기판(110), 제1 베이스 기판(120), 제1 오버 코팅층(125), 박막 트랜지스터(130), 유기 절연막(160), 화소 전극(180), 게이트 패드(152) 및 데이터 패드(154)를 포함한다.
상기 제1 베이스 기판(120)은 플라스틱 재질을 포함할 수 있고, 상기 제1 베이스 기판(120)은 표시 영역(DA) 및 상기 표시 영역(DA)으로부터 상기 제1 방향(D1)으로 주변에 위치한 게이트 주변 영역(GAA), 및 상기 표시 영역(DA)으로부터 상기 제2 방향(D2)으로 주변에 위치한 데이터 주변 영역(DAA)을 가진다. 상기 제1 베이스 기판(120)은 유연성을 가지는 물질로 형성될 수 있고, 예를 들면, 상기 제1 베이스 기판(120)은 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리아미드(polyamide, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 섬유 강화 폴리머(fiber-reinforced polymers, FRP), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN) 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제1 캐리어 기판(110)은 유리 재질을 포함할 수 있으며, 상기 제1 캐리어 기판(110)은 상기 제1 베이스 기판(120)의 끝단부 아래에 형성되고, 상기 제1 캐리어 기판(110) 및 상기 제1 베이스 기판(120)은 접착제를 통해 서로 접착될 수 있다. 상기 제1 캐리어 기판(110)은 상기 표시 영역(DA)으로부터 상기 제1 방향(D1)으로 주변에 위치한 게이트 주변 영역(GAA), 및 상기 표시 영역(DA)으로부터 상기 제2 방향(D2)으로 주변에 위치한 데이터 주변 영역(DAA)을 포함한다. 상기 제1 캐리어 기판(110)은 상기 베이스 기판(120)과 접착하기 위해 상기 베이스 기판(120)과 중첩하는 중첩 영역(OA)을 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 캐리어 기판(110)은 상기 표시 영역(OA)까지 연장되어 상기 표시 영역(OA), 및 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸는 상기 게이트 주변 영역(GAA)과 상기 데이터 주변 영역(DAA)에 상기 중첩 영역(OA)을 가질 수 있다. 하지만, 이와 달리 상기 캐리어 기판(110)은 상기 표시 영역(DA)까지 연장되지 않고 상기 게이트 주변 영역(GAA)과 상기 데이터 주변 영역(DAA)에서만 상기 베이스 기판(120)과 중첩하는 상기 중첩 영역(OA)을 가질 수도 있다.
상기 박막 트랜지스터(130)는 상기 제1 베이스 기판(120) 상에 형성되고, 게이트 전극(132), 게이트 절연막(134), 반도체층(136), 오믹콘택층(138), 소스 전극(140) 및 드레인 전극(142)을 포함한다. 상기 게이트 전극(132)은 상기 게이트 라인(GL)으로부터 분기되고, 상기 게이트 절연막(134)은 상기 게이트 전극(134) 상에 형성되어 상기 게이트 전극(132)과 상기 반도체층(136)을 절연시킨다. 상기 반도체층(136)은 상기 게이트 절연막(134) 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터(130)의 채널 영역이 되고, 상기 오믹 콘택층(138)은 상기 반도체층(136) 상에 서로 이격되어 형성된다. 상기 소스 전극(140)은 상기 데이터 라인(DL)으로부터 분기되어 상기 오믹 콘택층(138) 상에 형성되고, 상기 드레인 전극(142)은 상기 소스 전극(142)과 이격되어 상기 오믹 콘택층(138) 상에 형성된다.
상기 제1 오버 코팅층(125)은 상기 제1 베이스 기판(120) 및 상기 박막 트랜지스터(130) 사이에 형성되고, 상기 제1 베이스 기판(120)에서 연장되어 상기 제1 캐리어 기판(110)의 일부에 형성되며, 상기 제1 베이스 기판(120)과 상기 제1 캐리어 기판(110)의 경계부에서 경사를 가짐으로써 상기 제1 베이스 기판(120) 및 상기 제1 캐리어 기판(110) 사이의 단차를 완화시킨다. 따라서, 상기 표시 영역(DA)으로부터 상기 게이트 주변 영역(GAA)으로 연장된 상기 게이트 라인(GL)의 단선을 방지하고, 상기 표시 영역(DA)으로부터 상기 데이터 주변 영역(DAA)으로 연장된 상기 데이터 라인(DL)의 단선을 방지할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 오버 코팅층(125)은 유기 물질을 포함할 수 있다.
상기 유기 절연막(160)은 상기 박막 트랜지스터(130) 상에 형성되고, 상기 화소 전극(180)은 상기 유기 절연막(160)을 관통하여 형성된 콘택홀(170)을 통해 상기 박막 트랜지스터(130)의 드레인 전극(142)과 전기적으로 접속한다. 예를 들면, 상기 화소 전극(180)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO) 또는 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide, IZO)로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 패드(152)는 상기 게이트 라인(GL)으로부터 연장되어 상기 박막 트랜지스터(130)의 게이트 전극(132)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 캐리어 기판(110) 상의 상기 게이트 주변 영역(GAA)에 형성된다. 상기 게이트 패드(152)는 상기 게이트 구동부(400)로부터 상기 게이트 전극(132)에 인가되는 게이트 신호를 수신한다.
상기 데이터 패드(154)는 상기 데이터 라인(DL)으로부터 연장되어 상기 박막 트랜지스터(130)의 소스 전극(140)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 캐리어 기판(110) 상의 상기 데이터 주변 영역(DAA)에 형성된다. 상기 데이터 패드(154)는 상기 데이터 구동부(500)로부터 상기 소스 전극(140)에 인가되는 데이터 신호를 수신한다.
상기 컬러 필터 기판(200)은 상기 박막 트랜지스터 기판(100)과 대향하고, 제2 베이스 기판(220), 차광 부재(230), 컬러 필터층(240), 제2 오버 코팅층(250) 및 공통 전극(250)을 포함한다.
상기 제2 베이스 기판(220)은 유연성을 가지는 물질로 형성될 수 있다. 상기 차광 부재(230)는 상기 제2 베이스 기판(220) 상에 형성되고 상기 화소 전극(180)과 마주하는 개구부를 가지며 서로 이웃하는 화소 사이에서 누설되는 빛을 차단한다. 상기 차광 부재(230)는 상기 박막 트랜지스터(130)에 입사되는 외부광을 차단하기 위해 상기 박막 트랜지스터(130)에 대응하는 위치에도 형성될 수 있다. 상기 차광 부재(230)는 빛을 차단하기 위해 불투명한 안료가 첨가된 유기 물질 또는 금속막을 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터층(240)은 상기 차광 부재(230)가 형성된 상기 제2 베이스 기판(220) 상에 형성되고, 상기 제2 오버 코팅층(250)은 상기 차광 부재(230) 및 상기 컬러 필터층(240) 상에 형성되어 상기 차광 부재(230) 및 상기 컬러 필터층(240)의 단차를 평탄화시킨다. 상기 공통 전극(260)은 상기 제2 오버 코팅층(250) 상에 형성되어 상기 화소 전극(180)과 마주한다. 예를 들면, 상기 공통 전극(260)은 인듐 주석 산화물 또는 인듐 아연 산화물로 이루어질 수 있다.
상기 액정층(300)은 상기 박막 트랜지스터 기판(100) 및 상기 컬러 필터 기판(200) 사이에 배치되고, 상기 화소 전극(180) 및 상기 공통 전극(260)에 인가된 전압에 의해 배열이 변경되는 다수의 액정 분자들을 포함한다.
상기 게이트 구동부(400)는 상기 캐리어 기판(110) 상에 형성된 상기 게이트 패드(152)와 전기적으로 연결되어 상기 게이트 패드(152)에 게이트 신호를 출력한다. 상기 게이트 구동부(400)는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film, ACF)(410) 및 게이트 구동 집적 회로(420)를 포함한다. 상기 이방성 도전 필름(410)은 상기 게이트 패드(152)와 전기적으로 연결된다. 예를 들면, 상기 이방성 도전 필름(410)은 접착층과 상기 접착층 내에 산재된 도전볼들을 포함하여 상기 게이트 패드(152)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 게이트 구동 집적 회로(420)는 상기 이방성 도전 필름(410) 상에 실장된다. 예를 들면, 상기 게이트 구동 집적 회로(420)는 상기 이방성 도전 필름(410) 상에 실장되기 위한 단자 및 상기 단자 상에 배치된 게이트 구동칩을 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부(500)는 상기 캐리어 기판(110) 상에 형성된 상기 데이터 패드(154)와 전기적으로 연결되어 상기 데이터 패드(154)에 데이터 신호를 출력한다. 상기 데이터 구동부(500)는 이방성 도전 필름(510) 및 데이터 구동 집적 회로(520)를 포함한다. 상기 이방성 도전 필름(510)은 상기 데이터 패드(152)와 전기적으로 연결된다. 예를 들면, 상기 이방성 도전 필름(510)은 접착층과 상기 접착층 내에 산재된 도전볼들을 포함하여 상기 데이터 패드(154)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 데이터 구동 집적 회로(520)는 상기 이방성 도전 필름(510) 상에 실장된다. 예를 들면, 상기 데이터 구동 집적 회로(520)는 상기 이방성 도전 필름(510) 상에 실장되기 위한 단자 및 상기 단자 상에 배치된 데이터 구동칩을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치(1000)는 상기 화소 전극(180) 상에 배치된 제1 배향층(190) 및 상기 공통 전극(260) 상에 배치된 제2 배향층(270)을 더 포함한다. 상기 제1 배향층(190) 및 상기 제2 배향층(270)은 상기 액정층(300)의 액정 분자들을 배향한다.
도 4a 내지 4k는 도 1에 도시된 표시 장치(1000)의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 상기 표시 영역(DA), 상기 게이트 주변 영역(GAA) 및 상기 데이터 주변 영역(DAA)을 가지는 상기 제1 캐리어 기판(110) 상에 상기 제1 베이스 기판(120)을 형성한다. 상기 제1 캐리어 기판(110) 상에는 상기 제1 베이스 기판(120)을 부착하기 위한 접착제(미도시)가 더 형성될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(120) 및 상기 캐리어 기판(110) 상에 상기 제1 오버 코팅층(125)을 형성한다. 구체적으로, 상기 제1 오버 코팅층(125)은 상기 제1 베이스 기판(120)을 모두 커버하고, 상기 제1 베이스 기판(120)을 벗어나 상기 표시 영역(DA)과 인접한 상기 캐리어 기판(110)의 게이트 주변 영역(GAA) 및 상기 표시 영역(DA)과 인접한 상기 캐리어 기판(110)의 데이터 주변 영역(DAA)을 커버하도록 형성한다. 이 경우, 상기 제1 캐리어 기판(110) 상에서 경사를 형성함으로써 상기 제1 베이스 기판(120) 및 상기 제1 캐리어 기판(110) 사이의 단차를 완화시킨다.
도 4c를 참조하면, 상기 제1 오버 코팅층(125)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(120) 및 상기 제1 캐리어 기판(110) 상에, 상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 상기 박막 트랜지스터(130), 상기게이트 패드(152) 및 상기 데이터 패드(154)를 형성한다.
구체적으로, 상기 제1 베이스 기판(120)의 상기 제1 오버 코팅층(125) 상에 상기 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 및 상기 게이트 라인(GL)으로부터 분기된 상기 게이트 전극(132)을 형성하고, 상기 제1 캐리어 기판(110)의 상기 게이트 주변 영역(GAA)에 상기 게이트 라인(GL)으로부터 연장된 상기 게이트 패드(152)를 형성하며, 상기 제1 캐리어 기판(110)의 상기 데이터 주변 영역(DAA)에 상기 데이터 라인(DL)으로부터 연장된 상기 데이터 패드(154)를 형성한다. 상기 표시 영역(DA)에서 상기 게이트 전극(132) 상에 상기 게이트 절연막(134)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(134) 상에 상기 반도체층(136) 및 상기 오믹 콘택층(138)을 형성한다. 상기 오믹 콘택층(138) 상에 상기 데이터 라인(DL)으로부터 분기된 상기 소스 전극(140) 및 상기 소스 전극(140)과 이격된 상기 드레인 전극(142)을 형성한다.
도 4d를 참조하면, 상기 박막 트랜지스터(130) 상에 상기 유기 절연막(160)을 형성하고, 상기 유기 절연막(160) 상에, 상기 유기 절연막(160)에 형성된 콘택홀(170)을 통해 상기 박막 트랜지스터(130)의 드레인 전극(142)과 전기적으로 연결되는 상기 화소 전극(180)을 형성하며, 상기 화소 전극(180)이 형성된 상기 유기 절연막(160) 상에 상기 제1 배향층(190)을 형성하여 박막 트랜지스터 기판 기초부(101)를 형성한다.
도 4e를 참조하면, 상기 표시 영역(DA), 상기 게이트 주변 영역(GAA) 및 상기 데이터 주변 영역(DAA)을 가지는 제2 캐리어 기판(210) 상에 상기 제2 베이스 기판(220)을 형성한다. 상기 제2 캐리어 기판(210) 상에는 상기 제2 베이스 기판(220)을 부착하기 위한 접착제(미도시)가 더 형성될 수 있다.
도 4f를 참조하면, 상기 제2 베이스 기판(220) 상에 상기 차광 부재(230) 및 상기 컬러 필터층(240)을 형성하고, 상기 차광 부재(230) 및 상기 컬러 필터층(240) 상에 상기 제2 오버 코팅층(250)을 형성하며, 상기 제2 오버 코팅층(250) 상에 상기 공통 전극(260)을 형성하고, 상기 제2 공통 전극(260) 상에 상기 제2 배향층(270)을 형성하여 컬러 필터 기판 기초부(201)를 형성한다.
도 4g를 참조하면, 상기 박막 트랜지스터 기초부(101) 및 상기 컬러 필터 기판 기초부(201)를 합착한 후, 상기 박막 트랜지스터 기초부(101) 및 상기 컬러 필터 기판 기초부(201) 사이에 상기 액정층(300)을 형성한다. 예를 들면, 실런트를 이용하여 상기 박막 트랜지스터 기초부(101) 및 상기 컬러 필터 기판 기초부(201)를 합착한 후, 실런트 사이에 액정 물질을 주입함으로써 상기 액정층(300)을 형성할 수 있다.
도 4h를 참조하면, 상기 제1 캐리어 기판(110) 및 상기 제1 베이스 기판(120)이 중첩하는 중첩 영역(OA)의 경계를 절단한다. 구체적으로, 상기 제1 베이스 기판(120)의 끝단으로부터 상기 중첩 영역(OA)만큼 이격된 부위의 상기 제1 캐리어 기판(110)을 절단한다. 본 실시예에서는 상기 중첩 영역(OA)이 상기 표시 영역(DA)까지 연장되어 있으므로 상기 제1 캐리어 기판(110)의 절단부가 상기 표시 영역(DA)에 위치하고 있으나, 이와 달리, 상기 중첩 영역(OA)이 상기 게이트 주변 영역(GAA) 및 상기 데이터 주변 영역(DAA)에만 위치하는 경우에는 상기 제1 캐리어 기판(110)의 절단부가 상기 게이트 주변 영역(GAA) 및 상기 데이터 주변 영역(DAA)에 위치할 수 있다.
도 4i 및 도 4j를 참조하면, 상기 제1 캐리어 기판(110) 및 상기 제1 베이스 기판(120)이 부착된 영역에서 상기 중첩 영역(OA)을 제외하고 레이저를 방사하여, 상기 제1 캐리어 기판(110)의 상기 중첩 영역(OA)으로부터 끝단까지를 제외하고 상기 제1 캐리어 기판(110)을 제거함으로써 상기 제1 캐리어 기판(110)을 상기 제1 베이스 기판(120)으로부터 분리시켜 상기 박막 트랜지스터 기판(100)을 형성한다. 또한, 상기 제2 캐리어 기판(210) 및 상기 제2 베이스 기판(220)이 부착된 영역에 레이저를 방사하여, 상기 제2 베이스 기판(220)으로부터 상기 제2 캐리어 기판(210)을 분리시켜 제거함으로써 상기 컬러 필터 기판(200)을 형성한다.
도 4k를 참조하면, 상기 게이트 패드(152)에 상기 게이트 구동부(400)를 전기적으로 연결시키고, 상기 데이터 패드(154)에 상기 데이터 구동부(500)를 전기적으로 연결시킨다. 구체적으로, 상기 게이트 구동 집적 회로(420)가 실장된 상기 이방성 도전 필름(410)을 상기 게이트 패드(152)에 전기적으로 연결시키고, 상기 데이터 구동 집적 회로(520)가 실장된 상기 이방성 도전 필름(510)을 상기 데이터 패드(154)에 전기적으로 연결시킨다. 예를 들면, 상기 이방성 도전 필름들(410, 510)은 각각 열과 압력이 가해지는 열압착 방식으로 상기 게이트 패드(152) 및 상기 데이터 패드(154)에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 박막 트랜지스터(130) 및 상기 컬러 필터층(240)을 각각 유연한 소재인 제1 베이스 기판(120) 및 제2 베이스 기판(220)에 형성하므로 유연한(flexible) 표시 장치를 제조할 수 있다.
또한, 상기 제1 베이스 기판(120)을 가진 상기 박막 트랜지스터 기판(100)과 상기 제2 베이스 기판(220)을 가진 상기 컬러 필터 기판(200)을 포함한 유연한 표시 장치에 있어서, 플라스틱에 비해 열에 강하고 휘어지지 않는 제1 캐리어 기판(110)에 상기 게이트 패드(152) 및 상기 데이터 패드(154)를 형성하므로, 상기 게이트 패드(152)와 상기 게이트 구동부(400)간의 접촉 불량, 및 상기 데이터 패드(154)와 상기 데이터 구동부(500)간의 접촉 불량을 방지할 수 있다.
또한, 상기 박막 트랜지스터(130)가 형성된 상기 제1 베이스 기판(120)의 하부에 상기 제1 캐리어 기판(110)을 일부 중첩시키므로, 상기 제1 베이스 기판(120)의 변형을 방지할 수 있다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판(100), 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 나타내는 평면도이며, 도 7은 도 6의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
본 실시예에 의한 표시 장치(2000)는 게이트 구동부(600) 및 데이터 구동부(700)를 제외하고는 도 1 내지 3에 도시된 표시 장치(1000)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 1 내지 3과 동일한 부재는 동일한 참조 부호로 나타내고, 중복되는 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 5 내지 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(2000)는 박막 트랜지스터 기판(100), 컬러필터 기판(200), 액정층(300), 게이트 구동부(600) 및 데이터 구동부(700)를 포함한다.
상기 박막 트랜지스터 기판(100)은 상기 제1 베이스 기판(120), 및 상기 제1 베이스 기판(120)과 일부 중첩되고 상기 게이트 패드(152) 및 상기 데이터 패드(154)가 형성된 상기 제1 캐리어 기판(110)을 포함한다. 상기 제1 캐리어 기판(110)은 유리 재질을 포함할 수 있고, 상기 제1 베이스 기판(120)은 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 게이트 구동부(600)는 상기 제1 캐리어 기판(110)에 형성된 상기 게이트 패드(152)에 실장된다. 상기 게이트 구동부(600)는 상기 게이트 패드(152)에 전기적으로 접촉하기 위한 제1 단자(610), 및 상기 제1 단자(610) 상에 배치되고 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동칩과 같은 게이트 구동 집적 회로(620)를 포함한다.
상기 데이터 구동부(700)는 상기 제1 캐리어 기판(110)에 형성된 상기 데이터 패드(154)에 실장된다. 상기 데이터 구동부(700)는 상기 데이터 패드(154)에 전기적으로 접촉하기 위한 제2 단자(710), 및 상기 제2 단자(710) 상에 배치되고 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동칩과 같은 데이터 구동 집적 회로(720)를 포함한다.
따라서, 상기 게이트 구동부(600) 및 상기 데이터 구동부(700)는 각각 칩 온 글래스(chip on glass, COG) 방식으로 상기 게이트 패드(152) 및 상기 데이터 패드(154)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 8a 및 8b는 도 5에 도시된 표시 장치(2000)의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 8a를 참조하면, 상기 박막 트랜지스터 기판(100), 상기 컬러 필터 기판(200) 및 상기 액정층(300)을 형성한다. 상기 박막 트랜지스터 기판(100), 상기 컬러 필터 기판(200) 및 상기 액정층(300)의 형성 과정은 도 4a 내지 4g를 참조하여 설명한 상기 박막 트랜지스터 기판(100), 상기 컬러 필터 기판(200) 및 상기 액정층(300)의 형성 과정과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 8b를 참조하면, 상기 게이트 패드(152)에 상기 게이트 구동부(600)를 실장하여 상기 게이트 패드(152) 및 상기 게이트 구동부(600)를 전기적으로 연결하고, 상기 데이터 패드(154)에 상기 데이터 구동부(700)를 실장하여 상기 데이터 패드(154) 및 상기 데이터 구동부(700)를 전기적으로 연결한다.
본 실시예에 따르면, 상기 게이트 구동부(600) 및 상기 데이터 구동부(700)를 각각 상기 제1 캐리어 기판(110)에 형성된 상기 게이트 패드(152) 및 상기 데이터 패드(154)에 칩 온 글래스 방식으로 실장하므로, 이방성 도전 필름과 같은 전기적 도전 부재를 이용하여 구동부 및 패드를 전기적으로 연결한 표시 장치에 비해 표시 장치의 크기 및 비용을 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 박막 트랜지스터 및 컬러 필터를 유연한 소재인 플라스틱 재질의 베이스 기판에 형성하므로, 유연한 표시 장치를 제조할 수 있다.
또한, 유연한 표시 장치에서, 박막 트랜지스터가 형성된 베이스 기판과 일부 중첩되고 유리 재질을 포함한 캐리어 기판 상에 게이트 패드 및 데이터 패드를 형성하므로, 게이트 패드와 게이트 구동부간의 접촉 불량, 및 데이터 패드와 데이터 구동부간의 접촉 불량을 방지할 수 있고, 이에 따라, 유연한 표시 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000, 2000: 표시 장치 100: 박막 트랜지스터 기판
110, 210: 캐리어 기판 120, 220: 베이스 기판
125, 250: 오버 코팅층 130: 박막 트랜지스터
160: 유기 절연막 180: 화소 전극
190, 270: 배향층 200: 컬러 필터 기판
230: 차광 부재 240: 컬러 필터층
260: 공통 전극 300: 액정층
400, 600: 게이트 구동부 500, 700: 데이터 구동부

Claims (20)

  1. 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터가 형성된 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 끝단부 하면에 부착되며 상기 베이스 기판과 일부 중첩되는 캐리어 기판; 및
    상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고 상기 캐리어 기판 상에 형성된 패드를 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 게이트 신호를 수신하는 게이트 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가되는 데이터 신호를 수신하는 데이터 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 베이스 기판 및 상기 박막 트랜지스터 사이에 형성된 오버 코팅층을 더 포함하고,
    상기 오버 코팅층은 상기 베이스 기판에서 연장되어 상기 캐리어 기판의 일부에 형성되며, 상기 베이스 기판과 상기 캐리어 기판의 경계부에서 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 오버 코팅층은 유기 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 베이스 기판은 플라스틱 재질을 포함하며, 상기 캐리어 기판은 유리 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.
  7. 캐리어 기판 상에 베이스 기판을 부착시키는 단계;
    상기 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 캐리어 기판 상에 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 패드를 형성하는 단계; 및
    상기 캐리어 기판이 상기 베이스 기판의 끝단부에 일부만 중첩되도록 상기 캐리어 기판을 상기 베이스 기판으로부터 분리시키는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 캐리어 기판을 상기 베이스 기판으로부터 분리시키는 단계는,
    상기 베이스 기판의 끝단으로부터 상기 베이스 기판과 상기 캐리어 기판이 일부 중첩되는 중첩 영역만큼 이격된 부분을 절단하는 단계; 및
    상기 캐리어 기판 및 상기 베이스 기판이 부착된 영역에서 상기 중첩 영역을 제외한 부분에 레이저를 방사하여 상기 캐리어 기판을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 베이스 기판은 플라스틱 재질을 포함하고, 상기 캐리어 기판은 상기 유리 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 패드를 형성하는 단계는,
    상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 게이트 신호를 수신하는 게이트 패드를 형성하는 단계; 및
    상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가되는 데이터 신호를 수신하는 데이터 패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 베이스 기판 및 상기 박막 트랜지스터 사이에 오버 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 오버 코팅층은 상기 베이스 기판에서 연장되어 상기 캐리어 기판의 일부에 형성되며, 상기 베이스 기판과 상기 캐리어 기판의 경계부에서 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
  12. 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터가 형성된 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 끝단부 하면에 부착되며 상기 베이스 기판과 일부 중첩되는 캐리어 기판, 및 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고 상기 캐리어 기판 상에 형성된 패드를 포함하는 박막 트랜지스터 기판;
    상기 박막 트랜지스터 기판과 대향하고 컬러 필터층을 포함한 컬러 필터 기판;
    상기 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 형성된 액정층; 및
    상기 박막 트랜지스터 기판의 상기 패드와 전기적으로 연결되어 상기 박막 트랜지스터에 인가되는 신호를 공급하는 구동부를 포함하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 게이트 신호를 수신하는 게이트 패드를 포함하고, 상기 구동부는 상기 게이트 패드에 상기 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 게이트 구동부는,
    상기 게이트 패드와 전기적으로 연결되는 이방성 도전 필름; 및
    상기 이방성 도전 필름 상에 실장된 게이트 구동 집적 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 패드 상에 실장된 게이트 구동 집적 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제12항에 있어서, 상기 패드는 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가되는 데이터 신호를 수신하는 데이터 패드를 포함하고, 상기 구동부는 상기 데이터 패드에 상기 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 데이터 구동부는,
    상기 데이터 패드와 전기적으로 연결되는 이방성 도전 필름; 및
    상기 이방성 도전 필름 상에 실장된 데이터 구동 집적 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 패드 상에 실장된 데이터 구동 집적 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제1 캐리어 기판 상에 제1 베이스 기판을 부착시키며, 상기 제1 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 제1 캐리어 기판 상에 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 패드를 형성하며, 상기 제1 캐리어 기판이 상기 베이스 기판의 끝단부에 일부만 중첩되도록 상기 제1 캐리어 기판을 상기 제1 베이스 기판으로부터 분리시켜 박막 트랜지스터 기판을 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터 기판과 대향하는 컬러 필터 기판을 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러 필터 기판을 합착하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러 필터 기판 사이에 액정을 주입하는 단계; 및
    상기 박막 트랜지스터 기판의 상기 패드에 상기 박막 트랜지스터에 인가되는 신호를 공급하는 구동부를 전기적으로 연결시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 컬러 필터 기판을 형성하는 단계는,
    제2 캐리어 기판 상에 제2 베이스 기판을 부착시키는 단계;
    상기 제2 베이스 기판 상에 상기 컬러 필터층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 베이스 기판으로부터 상기 제2 캐리어 기판을 분리시켜 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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