KR20200077250A - 표시 장치 및 그 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신뢰성을 향상시키고 비용을 절감할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 표시 장치는 기판을 관통하는 관통홀 내에 배치되는 신호 패드와 접속되는 도전 연결부를 구비하며, 도전 연결부는 관통홀 내에서 상기 신호 패드에 의해 둘러싸이도록 배치되므로, 종래와 같은 벤딩 영역이 불필요해져 벤딩 스트레스에 의해 발생되는 크랙을 방지할 수 있어 신뢰성이 향상된다.

Description

표시 장치 및 그 제조 장치{DISPLAY DEVICE AND APPARTUS FOR FABRICATING DISPLAY DEVICE}
본 명세서는 표시 장치에 관한 것으로, 특히 신뢰성을 향상시키고 비용을 절감할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 장치에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시 장치가 각광받고 있다.
평판표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED), 그리고 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device:ED) 등이 있다.
이 평판 표시 장치는 신호 패드가 형성된 표시 패널과, 신호 패드와 전기적으로 접속되는 구동 집적 회로가 실장된 구동 회로 기판을 구비한다. 구동 회로 기판은 신호 패드와 상하로 중첩되도록 신호 패드 상에 본딩된다.
이와 같이, 종래 표시 패널은 구동 회로 기판이 신호 패드 상에 부착되어 영상이 구현되지 않는 베젤 영역을 구비한다. 이에 따라, 종래 표시 장치는 내로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현하는데 어려움이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 베젤 영역을 기판 하부면으로 벤딩시키는 구조가 제안되었다. 그러나, 벤딩시, 벤딩 스트레스에 의해 크랙이 발생되어 신뢰성이 저하될 뿐만 아니라, 크랙을 유발하는 다수의 무기 절연층을 제거하기 위한 마스크 공정이 추가로 필요하게 된다.
상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 신뢰성을 향상시키고 비용을 절감할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 기판을 관통하는 관통홀 내에 배치되는 신호 패드와 접속되는 도전 연결부를 구비하며, 도전 연결부는 관통홀 내에서 상기 신호 패드에 의해 둘러싸이도록 배치되므로, 종래와 같은 벤딩 영역이 불필요해져 벤딩 스트레스에 의해 발생되는 크랙을 방지할 수 있어 신뢰성이 향상된다.
본 발명에서는 기판을 관통하는 관통홀 내에 배치되는 신호 패드와 접속되는 도전 연결부가 기판 하부면에 배치되며, 도전 연결부는 관통홀 내에서 상기 신호 패드에 의해 둘러싸이도록 배치된다. 이 경우, 본 발명에서는 도전 연결부와 접속되는 구동 회로 기판이 기판 하부면에 배치되므로 베젤 영역을 벤딩하지 않고서도 베젤 영역을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 벤딩 스트레스로 인해 발생되는 크랙을 방지할 수 있어 신뢰성이 향상되며, 크랙을 유발하는 다수의 무기 절연층을 제거하기 위한 마스크 공정이 불필요하므로 공정을 줄일 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 관통홀을 나타내는 평면도들이다.
도 4a 내지 도 4e는 도 2에 도시된 유기 발광 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 도 2에 도시된 도전 연결부의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 6에 도시된 유기 발광 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9a 내지 도 9e는 도 8에 도시된 유기 발광 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 제2 관통홀을 이용한 도전 연결부의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 표시 장치를 이용하여 구현된 멀티스크린 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1에 도시된 표시 장치는 액티브 영역(AA)과 비액티브 영역(NA)을 구비한다.
액티브 영역(AA)은 서로 다른 색을 구현하는 다수의 서브 화소로 이루어진 단위 화소를 통해 영상을 표시한다. 각 서브 화소는 도 2에 도시된 바와 같이 발광 소자(130)와, 발광 소자(130)를 독립적으로 구동하도록, 적어도 하나의 박막트랜지스터(150)로 이루어진 화소 구동 회로를 구비한다.
박막 트랜지스터(150)은 액티브 버퍼층(114) 상에 배치되는 액티브층(154)과, 게이트 절연막(116)을 사이에 두고 액티브층(154)과 중첩되는 게이트 전극(152)과, 층간 절연막(118) 상에 형성되어 액티브층(154)과 접촉하는 소스 및 드레인 전극(156,158)을 구비한다.
액티브층(154)은 비정질 반도체 물질, 다결정 반도체 물질 및 산화물 반도체 물질 중 적어도 어느 하나로 형성된다. 이 액티브층(154)은 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역를 구비한다. 채널 영역은 게이트 절연막(116)을 사이에 두고 게이트 전극(152)과 중첩되어 소스 및 드레인 전극(156,158) 사이의 채널영역을 형성한다. 소스 영역은 게이트 절연막(116)과 층간 절연막(118)을 관통하는 소스 컨택홀(110S)을 통해 소스 전극(156)과 전기적으로 접속된다. 드레인 영역은 게이트 절연막(116)과 층간 절연막(118)을 관통하는 드레인 컨택홀(110D)을 통해 드레인 전극(158)과 전기적으로 접속된다.
이러한 액티브층(154)과 기판(101) 사이에는 멀티 버퍼층(112)과, 액티브 버퍼층(114)을 구비한다. 멀티 버퍼층(112)은 기판(101)에 침투한 수분 및/또는 산소가 확산되는 것을 지연시킨다. 이 멀티 버퍼층(112)은 기판(101) 전체에 형성될 수 있으며, 본격적인 표시패널의 제조 공정 전에, 다양한 공정이 보다 수월하게 진행될 수 있도록 해주면서, 박막 형성을 보다 안정적으로 구현할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. 액티브 버퍼층(114)은 액티브층(154)을 보호하며, 기판(101)으로부터 유입되는 다양한 종류의 결함을 차단하는 기능을 수행한다. 이러한 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114)및 기판(101) 중 적어도 어느 하나는 다층 구조로 이루어진다.
이 때, 액티브 버퍼층(114) 과 접촉하는 멀티 버퍼층(112)의 최상층은 멀티 버퍼층(112)의 나머지 층들, 액티브 버퍼층(114) 및 게이트 절연막(116)과 식각 특성이 다른 재질로 형성된다. 액티브 버퍼층(114)과 접촉하는 멀티 버퍼층(112)의 최상층은 SiNx 및 SiOx 중 어느 하나로 형성되고, 멀티 버퍼층(112)의 나머지 층들, 액티브 버퍼층(114) 및 게이트 절연막(116)은 SiNx 및 SiOx 중 나머지 하나로 형성된다. 예를 들어, 액티브 버퍼층(114) 과 접촉하는 멀티 버퍼층(112)의 최상층은 SiNx로 형성되고, 멀티 버퍼층(112)의 나머지 층들, 액티브 버퍼층(114) 및 게이트 절연막(116)은 SiOx로 형성된다.
발광 소자(130)는 박막 트랜지스터(150)의 드레인 전극(158)과 접속된 애노드 전극(132)과, 애노드 전극(132) 상에 형성되는 적어도 하나의 발광 스택(134)과, 저전압 공급 라인에 접속되도록 발광 스택(134) 위에 형성된 캐소드 전극(136)을 구비한다. 여기서, 저전압 공급 라인은 고전압 공급 라인을 통해 공급되는 고전압보다 낮은 저전압을 공급한다.
애노드 전극(132)은 박막 트랜지스터(150) 상에 배치되는 보호막(120) 및 평탄화층(122)을 관통하는 화소 컨택홀(126)을 통해 노출된 박막 트랜지스터(150)의 드레인 전극(158)과 전기적으로 접속된다. 각 서브 화소의 애노드 전극(132)은 뱅크(138)에 의해 노출되도록 평탄화층(118) 상에 배치된다.
이러한 애노드 전극(132)이 하부면 발광형 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드 전극(132)은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)과 같은 투명 도전막으로 이루어진다. 또한, 애노드 전극(132)이 전면 발광형 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드 전극(132)은 투명 도전막 및 반사효율이 높은 불투명 도전막을 포함하는 다층 구조로 이루어진다. 투명 도전막으로는 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)과 같은 일함수값이 비교적 큰 재질로 이루어지고, 불투명 도전막으로는 Al, Ag, Cu, Pb, Mo, Ti 또는 이들의 합금을 포함하는 단층 또는 다층 구조로 이루어진다. 예를 들어, 애노드 전극(132)은 투명 도전막, 불투명 도전막 및 투명 도전막이 순차적으로 적층된 구조로 형성된다.
발광 스택(134)은 애노드 전극(132) 상에 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성된다.
캐소드 전극(136)은 발광 스택(134)을 사이에 두고 애노드 전극(132)과 대향하도록 발광 스택(134) 및 뱅크(138)의 상부면 및 측면 상에 형성된다.
비액티브 영역(NA)은 액티브 영역(AA)을 제외한 나머지 영역이다. 이 비액티브 영역(NA)에는 액티브 영역(AA)에 배치되는 다수의 신호 라인(102) 각각에 구동 신호를 공급하는 다수의 신호 패드들(160)이 형성된다. 여기서, 신호 라인은 스캔 라인, 데이터 라인, 고전위 전압 공급 라인 및 저전위 전압 공급 라인 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
다수의 신호 패드들(160) 각각은 제1 및 제2 패드 전극(162,164)을 구비한다.
제1 패드 전극(162)은 다수의 신호 라인(102) 각각으로부터 신장되며, 절연홀(124)을 통해 노출된 기판(101)의 상부면 상에 배치된다. 여기서, 절연홀(124)은 기판(101)의 비액티브 영역(NA) 내의 패드 영역 상에 배치되는 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114), 게이트 절연막(116) 및 층간 절연막(118)을 제거하여 기판(101)의 상부면을 노출시키도록 형성된다.
제2 패드 전극(164)은 제1 패드 전극(162)으로부터 신장되며, 기판(101)을 관통하도록 형성된 관통홀(166)에 의해 노출된 기판(101)의 측면 상에 배치된다. 한편, 기판(101)을 관통하는 관통홀(166)은 도 3a 내지 도 3c 중 어느 하나로 형성된다. 도 3a에 도시된 관통홀(166)은 제1 패드 전극(162)보다 작은 폭으로 형성된다. 도 3b에 도시된 관통홀(166)은 내로우(narrow) 폭을 가지는 제1 패드 전극(162)보다 큰 폭으로 형성된다. 도 3c에 도시된 관통홀(166)은 인접한 제1 패드 전극(162)을 관통하는 관통홀(166)과 엇갈리게 배치되어 고해상도에 적용할 수 있다. 이 관통홀(166)은 원형, 타원형 또는 다각형 형태로 형성된다.
이러한 제2 패드 전극(164)은 관통홀(166) 내에서 도전 연결부(170)를 둘러싸도록 형성되므로, 관통홀(166) 내에서 도전 연결부(170)와 전기적으로 접속된다. 이 도전 연결부(170)는 전도성이 좋은 재질, 예를 들어 은(Ag), 구리(Cu) 또는 이들을 이용한 다층 구조로 형성된다. 이러한 도전 연결부(170)를 통해 신호 패드(166)는 기판(101)의 하부면에 배치되는 구동 회로 기판(128)과 전기적으로 접속된다. 이 구동 회로 기판(128)은 구동 집적 회로가 실장되는 TCP(Tape Carrier Package), FPC(Flexible Printed Circuit), COF(Chip On Film) 등이 포함될 수 있다. 이러한 구동 회로 기판(128)은 구동 집적 회로로부터의 구동 신호를 도전 연결부(170)를 통해 신호 패드(160)에 공급한다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 관통홀 내에 배치되는 신호 패드의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
먼저, 지지판(111) 상에 기판(101)이 안착된다. 지지판(111)은 기판(101)보다 단단한 재질로서 유리(glass) 등이 이용된다. 기판은 폴리이미드와 같은 가요성 재질을 포함하는 단층 구조로 이루어지거나, 가요성 재질로 이루어진 제1 기판층과, SiO2와 같은 무기 절연 재질로 이루어진 제2 기판층을 포함하는 다층 구조로 이루어진다. 예를 들어, 기판(101)은 가요성 재질로 이루어진 2층의 제1 기판층들과, 제1 기판층들 사이에 배치되며 무기 절연 재질로 이루어진 제2 기판층으로 이루어진다.
안착된 기판(101) 상에 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114)이 증착 공정을 통해 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 액티브 버퍼층(114) 상에 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 액티브층(154)이 형성된다. 액티브 버퍼층(114)이 형성된 기판(101) 상에 게이트 절연막(116)이 증착 공정을 통해 형성된 후, 게이트 전극(152)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 형성된다. 게이트 전극(152)이 형성된 기판(101) 상에 층간 절연막(118)이 전면 형성된 후, 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 소스 컨택홀(110S), 드레인 컨택홀(110D) 및 절연홀(124)이 형성된다. 절연홀(124)은 신호 패드(160)가 배치된 패드 영역에 형성된 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114), 게이트 절연막(116) 및 층간 절연막(118)을 포함하는 무기 절연막을 제거한다.
이 때, 소스 컨택홀(110S), 드레인 컨택홀(110D) 및 절연홀(124)은 동일한 마스크 공정을 통해 함께 형성되거나, 별도의 마스크 공정을 통해 형성될 수도 있다.
그런 다음, 도 4b에 도시된 바와 같이 레이저를 이용한 패터닝 공정을 통해 기판(101)을 관통하는 관통홀(166)이 형성된다.
관통홀(166)이 형성된 기판(101) 상에 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 도 4c에 도시된 바와 같이 소스 전극(156), 드레인 전극(158), 신호 라인(162) 및 신호 패드들(160)이 형성된다. 이 때, 신호 패드들(160)은 기판(101)의 상부면, 기판(101)의 측면 및 지지판(111) 상에 배치되어 서로 연결된다.
그런 다음, 소스 전극(156), 드레인 전극(158), 신호 라인(162) 및 신호 패드들(160)이 형성된 기판(101) 상에 도 4d에 도시된 바와 같이 보호막(120) 및 평탄화층(122)이 전면 형성된 후, 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 패터닝됨으로써 화소 컨택홀(126)이 형성된다. 화소 컨택홀(126)이 형성된 기판 상에 애노드 전극(132)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 형성된 후, 뱅크(138)가 포토리소그래피 공정을 통해 형성된다. 그런 다음, 미세 금속 마스크를 이용한 증착 공정을 통해 발광 스택(134) 및 캐소드 전극(136)이 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 도 4e에 도시된 바와 같이 기판(101) 하부면에 위치하는 지지판(111)이 리프트 오프 공정을 통해 제거됨과 아울러 지지판(111) 상에 배치된 신호 패드(160)도 제거된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에서는 기판(101)의 패드 영역 상에 무기 절연막이 제거된 상태에서 레이저를 이용한 패터닝 공정을 통해 관통홀(166)이 형성된다. 이에 따라, 본 발명에서는 신호 패드(160)와 도전 연결부(170)의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 반면에, 기판의 패드 영역 상에 무기 절연막이 남아있는 상태에서, 레이저를 이용하여 관통홀을 형성하게 되는 경우, 신호 패드와 도전 연결부가 접촉되지 않는 불량이 발생된다. 즉, 무기 절연막은 기판보다 레이저와의 반응속도가 느리므로, 관통홀 형성 후, 관통홀에 의해 노출된 무기 절연막의 측면은 관통홀에 의해 노출된 기판의 측면보다 돌출되게 형성된다. 이러한 관통홀이 형성된 기판 상에 신호 패드를 형성하게 되면, 기판의 측면보다 돌출된 무기 절연막에 의해 신호 패드는 기판의 측면 상에 형성되지 않게 된다. 이에 따라, 신호 패드와 도전 연결부가 접촉되지 않는 불량이 발생된다.
도 5는 본 발명에 따른 도전 연결부의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 요철부를 가지는 인쇄판(146)과, 흡착홀(142)을 가지는 탄성 지그(144)가 마련된다. 인쇄판(146)의 요부 또는 철부에 형성된 페이스트 상태의 도전 연결부(170)는 고무 재질로 이루어진 탄성 지그(144)의 흡착홀(142) 내로 흡착된다. 그런 다음, 도전 연결부(170)가 흡착된 탄성 지그(144)는 기판(101)의 하부면에 정렬된 후, 페이스트 상태의 도전 연결부(170)는 기판(101)의 관통홀(166) 내에 배출된 후 경화된다. 이에 따라, 기판(101)의 관통홀(166) 내에 도전 연결부(170)가 형성됨으로써 도전 연결부(170)는 신호 패드(160)와 전기적으로 접속된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치는 관통홀(166)에 의해 노출된 기판(101)의 내측면이 경사지게 형성된 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
관통홀(166)은 기판(101)의 상부면에서 기판(101)의 하부면으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지도록 형성된다. 이러한 관통홀(166)에 의해 노출된 기판(101)의 내측면과 기판(101)의 상부면은 둔각을 이루도록 형성되며, 노출된 기판(101)의 내측면과 기판(101)의 하부면은 예각을 이루도록 형성된다.
이와 같이, 기판(101)의 상부면에서 기판(101)의 하부면으로 갈수록 폭이 좁아지는 관통홀(166)에 의해 노출된 기판의 내측면은 도 2에 도시된 폭이 일정한 관통홀에 의해 노출된 기판(101)의 내측면에 비해 표면적이 넓어진다. 이에 따라, 기판(101)의 상부면에서 기판(101)의 하부면으로 갈수록 폭이 좁아지는 관통홀(166)에 의해 노출된 기판(101)의 내측면 상에 배치되는 제2 패드 전극(166)의 표면적도 도 2에 도시된 제2 패드 전극(166) 보다 표면적이 넓어진다. 이에 따라, 제2 패드 전극(166)과 도전 연결부(170) 간의 접촉면적이 넓어지게 된다.
도 7a 내지 도 7d는 도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이 지지판(111) 상에 감광성 재질로 이루어진 기판(101)이 안착된다. 그런 다음, 기판(101)을 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝함으로써 경사면을 가지는 관통홀(166)이 형성된다. 그런 다음, 관통홀(166)이 형성된 기판(101) 상에 도 7b에 도시된 바와 같이 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114)이 증착 공정을 통해 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 액티브 버퍼층(114) 상에 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 액티브층(154)이 형성된다. 액티브 버퍼층(114)이 형성된 기판(101) 상에 게이트 절연막(116)이 증착 공정을 통해 형성된 후, 게이트 전극(152)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 형성된다. 게이트 전극(152)이 형성된 기판(101) 상에 층간 절연막(118)이 전면 형성된 후, 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 소스 컨택홀(110S), 드레인 컨택홀(110D) 및 절연홀(124)이 형성된다. 절연홀(124)은 신호 패드(160)가 배치된 패드 영역에 형성된 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114), 게이트 절연막(116) 및 층간 절연막(118)을 포함하는 무기 절연막이 제거됨으로써 형성된다. 이 때, 소스 컨택홀(110S), 드레인 컨택홀(110D) 및 절연홀(124)은 동일한 마스크 공정을 통해 함께 형성되거나, 별도의 마스크 공정을 통해 형성될 수도 있다.
그런 다음, 소스 컨택홀(110S), 드레인 컨택홀(110D) 및 절연홀(124)이 형성된 기판(101) 상에 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 도 7c에 도시된 바와 같이 소스 전극(156), 드레인 전극(158), 신호 라인(162) 및 신호 패드들(160)이 형성된다. 이 때, 신호 패드들(160)은 지지판(111) 상에 형성되지 않으며, 기판(101)의 하부면과 인접한 내측면 상에 형성되지 않는다.
그런 다음, 소스 전극(156), 드레인 전극(158), 신호 라인(162) 및 신호 패드들(160)이 형성된 기판(101) 상에 도 4d에 도시된 제조 방법을 통해 보호막(120), 평탄화층(122), 애노드 전극(132), 뱅크(138), 발광 스택(134) 및 캐소드 전극(136)이 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 도 7d에 도시된 바와 같이 기판(101) 하부면에 위치하는 지지판(111)이 제거됨과 아울러 지지판(111) 상에 배치된 신호 패드(160)도 제거된다. 그런 다음, 도 5에 도시된 탄성 지그(144)를 통해 기판(101)의 관통홀(166) 내에 도전 연결부(170)가 형성됨으로써 도전 연결부(170)는 신호 패드(160)와 전기적으로 접속된다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에서는 기판(101)의 패드 영역 상에 무기 절연막이 제거된 상태에서 신호 패드(160)가 형성된다. 이에 따라, 본 발명에서는 신호 패드(160)와 도전 연결부(170)의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 반면에, 기판의 패드 영역 상에 무기 절연막이 남아있는 상태에서, 신호 패드를 형성하게 되면, 지지판의 제거시, 지지판 상에 배치되는 무기 절연막도 제거되면서 무기 절연막 상의 신호 패드에 뜯김현상이 발생된다. 이에 따라, 신호 패드의 표면적이 작아져 신호 패드와 도전 연결부의 접촉 불량이 발생된다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치와 대비하여 관통홀이 다단 구조로 형성되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8에 도시된 관통홀(166)은 기판(101)의 상부면에서 하부면으로 갈수록 폭이 계단 형태로 좁아지는 다수의 관통홀을 포함한다. 본 발명에서는 예를 들어, 관통홀이 제1 내지 제4 내부홀(166a,166b,166c,166d)을 포함하는 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.
제1 내부홀(166a)은 절연홀(124)과 동일 선폭으로 기판의 일부를 관통하도록 형성된다. 제2 내부홀(166b)은 제1 내부홀(166a)보다 작은 선폭으로 제1 내부홀(166a) 하부에 배치된다. 제3 내부홀(166c)은 제2 내부홀(166b)보다 작은 선폭으로 제2 내부홀(166b) 하부에 배치된다. 제4 내부홀(166d)은 제3 내부홀(166c)보다 작은 선폭으로 제3 내부홀(166c) 하부에 배치된다.
이와 같이, 기판(101)의 상부면에서 기판(101)의 하부면으로 갈수록 폭이 좁아지는 다단 구조의 관통홀(166)에 의해 노출된 기판의 표면적은 도 2에 도시된 폭이 일정한 관통홀에 의해 노출된 기판(101)의 표면적에 비해 넓어진다. 이에 따라, 관통홀(166)에 의해 노출된 기판(101)의 내측면 및 상부면상에 배치되는 패드 (160)의 표면적도 도 2에 도시된 패드(160) 보다 표면적이 넓어진다. 이에 따라, 패드(160)와 도전 연결부(170) 간의 접촉면적이 넓어지게 된다.
또한, 기판(101)의 하부면에서 기판(101)의 상부면으로 갈수록 관통홀(166)의 폭이 넓어지므로, 탄성 지그를 이용하여 페이스트 상태의 도전 연결부(170)의 배출시, 페이스트 상태의 도전 연결부(170)의 퍼짐 능력이 향상된다. 이에 따라, 기판(101)의 내측면 상에 도전 연결부(170)의 형성이 용이해진다.
도 9a 내지 도 9e는 도 8에 도시된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9a에 도시된 바와 같이 지지판(111) 상에 기판(101)이 안착된 후, 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114), 액티브층(154), 게이트 절연막(116), 게이트 전극(152), 층간 절연막(118), 소스 컨택홀(110S) 및 드레인 컨택홀(110D)이 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 기판(101) 상에 노광 및 현상공정을 통해 제1 포토레지스트 패턴(108a)이 형성된 후, 그 포토레지스트 패턴(108a)을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114), 게이트 절연막(116) 및 층간 절연막(118)이 제거됨으로써 절연홀(124)이 형성된다. 그런 다음, 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 기판의 일부가 식각됨으로써 제1 내부홀(166a)이 형성된다. 이 때, 제1 내부홀(166a)은 절연홀(124)과 동일 선폭을 갖도록 형성된다. 제1 내부홀(166a)이 형성된 기판(101) 상에 도 9b에 도시된 바와 같이 노광 및 현상공정을 통해 제2 포토레지스트 패턴(108b)이 형성된 후, 제1 내부홀(166a)에 의해 노출된 기판(101)의 일부가 제2 포토레지스트 패턴(108b)을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 식각됨으로써 제2 내부홀(166b)이 형성된다. 제2 내부홀(166b)이 형성된 기판(101) 상에 도 9c에 도시된 바와 같이 노광 및 현상공정을 통해 제3 포토레지스트 패턴(108c)이 형성된 후, 제2 내부홀(166b)에 의해 노출된 기판(101)의 일부가 제3 포토레지스트 패턴(108c)을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 식각됨으로써 제3 내부홀(166c)이 형성된다. 제3 내부홀(166c)이 형성된 기판(101) 상에 도 9d에 도시된 바와 같이 노광 및 현상공정을 통해 제4 포토레지스트 패턴(108d)이 형성된 후, 제3 내부홀(166c)에 의해 노출된 기판(101)의 일부가 제4 포토레지스트 패턴(108d)을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 식각됨으로써 제4 내부홀(166d)이 형성된다. 그런 다음, 기판(101) 상에 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 도 9e에 도시된 바와 같이 소스 전극(156), 드레인 전극(158), 신호 라인(102) 및 신호 패드들(160)이 형성된다. 그런 다음, 소스 전극(156), 드레인 전극(158), 신호 라인(162) 및 신호 패드들(160)이 형성된 기판(101) 상에 도 4d에 도시된 제조 방법을 통해 보호막(120), 평탄화층(122), 애노드 전극(132), 뱅크(138), 발광 스택(134) 및 캐소드 전극(136)이 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 기판(101) 하부면에 위치하는 지지판(111)이 제거된다. 그런 다음, 도 5에 도시된 탄성 지그(144)를 통해 기판(101)의 관통홀(166) 내에 도전 연결부(170)가 형성됨으로써 도전 연결부(170)는 신호 패드(160)와 전기적으로 접속된다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 10에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치와 대비하여 제2 관통홀을 더 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 관통홀(168)은 관통홀(166) 하부에 배치된다. 이 제2 관통홀(168)은 기판(101)의 하부면으로부터 기판(101) 내부로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성된다.
이러한 제2 관통홀(168)은 도 11에 도시된 바와 같이 제1 관통홀(166) 및 신호 패드(160) 형성 후, 레이저 트리밍(Laser Trimming)공정을 통해 기판(101)의 하부면의 일부를 제거함으로써 형성된다. 이에 따라, 도전 연결부(170)의 형성용 탄성 지그(144)는 제2 관통홀(168) 내로 삽입될 수 있다. 이와 같이, 제2 관통홀(168) 내에 탄성 지그(144)가 정렬되므로, 탄성 지그(144)와 제2 관통홀(168) 간의 미스 얼라인 불량을 방지할 수 있다. 또한, 제2 관통홀의 선폭에 따라서, 탄성 지그(144)의 삽입 정도를 제어할 수 있으므로 페이스트 형태의 도전 연결부(170)의 분사 깊이를 조절할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 발광 소자 상에는 무기 봉지층 및 유기 봉지층을 포함하는 봉지 유닛(140)이 배치된다. 이 봉지 유닛(140) 상에 터치 버퍼막(196)이 배치되며, 터치 버퍼막(196) 상에 터치 전극 및 브릿지를 포함하는 터치 센서가 배치된다.
터치 센서에 구동 신호를 공급하는 라우팅 라인(190)은 터치 센서와 신호 패드(160) 사이에 배치된다. 라우팅 라인(190)은 제1 및 제2 라우팅 라인(192,194)을 구비한다.
제1 라우팅 라인(192)은 브릿지와 동일 재질로 터치 버퍼막(196) 상에 배치된다. 제2 라우팅 라인(194)은 터치 전극과 동일 재질로 터치 절연막(198) 상에 배치된다. 이 제2 라우팅 라인(194)은 터치 절연막(198)을 관통하는 제1 컨택홀(106)을 통해 노출된 제1 라우팅 라인(192)과 전기적으로 접속된다. 또한, 제1 및 제2 라우팅 라인(192,194) 중 적어도 어느 하나는 제2 컨택홀(186)을 통해 노출된 신호 라인(102)과 전기적으로 접속된다. 신호 라인(102)은 보조 신호 라인(104)과 제3 컨택홀(184)을 통해 전기적으로 접속된다. 또한, 신호 라인(102)은 패드 영역으로 신장되어 신호 패드(160)와 전기적으로 접속된다.
신호 패드와 봉지 유닛 사이에는 적어도 하나의 유기 절연층(188)이 배치된다. 유기 절연층(188)은 무기 절연 재질보다 탄성력이 높은 유기 절연 재질로 이루어진다. 이 유기 절연층 (188)은 무기 절연물질보다 변형률이 높아 플렉서블 재질의 기판(101)에 발생되는 변형 스트레스를 완화시킨다. 이에 따라, 유기 절연층(188)은 비액티브 영역(NA)에 배치되는 라우팅 라인(190) 및 신호 라인(102,104) 등에 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있어 액티브 영역(AA)으로 크랙이 전파되는 것을 차단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 기판(101)을 관통하는 관통홀(166) 내에 배치되는 신호 패드(160)와 접속되는 도전 연결부(170)가 기판(101) 하부면에 배치되며, 도전 연결부(170)는 관통홀(166) 내에서 신호 패드(160)에 의해 둘러싸이도록 배치된다. 이 경우, 본 발명에서는 도전 연결부(170)와 접속되는 구동 회로 기판(128)이 기판(101) 하부면에 배치되므로 베젤 영역을 벤딩하지 않고서도 베젤 영역을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 벤딩 스트레스로 인해 발생되는 크랙을 방지할 수 있어 신뢰성이 향상되며, 크랙을 유발하는 다수의 무기 절연층을 제거하기 위한 마스크 공정이 불필요하므로 공정을 줄일 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치는 기판(101)을 관통하는 관통홀(166) 내에 배치되는 신호 패드(160)와, 기판(101) 하부면과 관통홀(166) 내에 형성되는 도전 연결부(170)를 통해 신호 라인(102)과 구동 회로 기판(128)이 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 표시 장치는 신호 패드(160)와 도전 연결부(170) 간의 접촉 면적을 확보할 수 있어 신호 패드(160)와 도전 연결부(170) 간의 전기 저항을 낮출 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 도 2, 도 6, 도 8, 도 10 및 도12에 도시된 표시 장치 중 어느 하나의 표시 장치를 다수개(D1,D2,D3,D4)로 연결함으로써 도 13에 도시된 바와 같이 대형 크기의 화면을 가지는 멀티 스크린 표시 장치를 구현할 수 있다. 이 경우, 도 2, 도 6, 도 8, 도 10 및 도12에 도시된 표시 장치의 비액티브 영역(NA)인 베젤 영역(BA)을 최소화할 수 있으므로, 도 13에 도시된 바와 같이 서로 연결된 표시 장치들(D1,D2,D3,D4) 사이의 경계 영역도 최소화할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
101 : 기판 128 : 구동 회로 기판
130 : 발광 소자 150 : 박막 트랜지스터
160 : 신호 패드 162,164 : 패드 전극
166 : 관통홀 170 : 도전 연결부

Claims (9)

  1. 관통홀을 가지는 기판과;
    상기 기판 하부면 위치하는 구동 회로 기판과;
    상기 관통홀 내에 배치되는 신호 패드와;
    상기 구동 회로 기판 및 상기 신호 패드와 접속되며, 상기 관통홀 내에서 상기 신호 패드에 의해 둘러싸이는 도전 연결부를 구비하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 패드는
    상기 기판 상부면 상에 배치되는 제1 패드 전극과;
    상기 제1 패드 전극과 접속되며, 상기 관통홀에 의해 노출된 상기 기판의 내측면 상에 배치되는 제2 패드 전극을 구비하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 도전 연결부는 상기 관통홀 내에서 상기 제2 패드 전극에 의해 둘러싸이는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 기판의 상부면에서 상기 하부면으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 기판의 상부면에서 상기 하부면으로 갈수록 폭이 계단 형태로 좁아지는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통홀은
    상기 기판의 상부면에서 상기 기판 내부로 갈수록 폭이 일정하거나 폭이 좁아지며, 상기 기판의 하부면에서 상기 기판 내부로 갈수록 폭이 넓어지는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 패드의 폭은 상기 관통홀의 폭보다 작거나 큰 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌우로 인접한 신호 패드들을 관통하는 관통홀들은 서로 엇갈리게 배치되는 표시 장치.
  9. 기판에 형성된 관통홀 내에서 신호 패드와 접속되는 도전 연결부를 포함하는 표시 장치의 제조 장치에 있어서,
    페이스트 상태의 상기 도전 연결부가 인쇄된 인쇄판과;
    흡착홀을 구비하며, 상기 흡착홀을 통해 상기 도전 연결부를 흡착하며, 상기 흡착된 도전 연결부를 상기 관통홀 내에 분사하는 탄성 지그를 구비하며,
    상기 탄성 지그는 상기 도전 연결부가 상기 관통홀 내에 배치된 신호 패드에 의해 둘러싸이도록 상기 도전 연결부를 상기 관통홀 내에 분사하는 표시 장치의 제조 장치.
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