KR20220072017A - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
표시 장치는 표시 영역 및 표시 영역의 일측에 위치하는 패드 영역을 갖는 기판, 기판 상의 패드 영역에 배치되는 패드 전극, 기판 및 패드 전극 상에 배치되며, 패드 전극의 상면의 적어도 일부를 노출시키는 보호 절연층, 보호 절연층 상에 배치되는 무기 봉지층 및 패드 전극에 인접한 무기 봉지층의 단부와 보호 절연층 사이의 패드 영역에 배치되는 도전층을 포함한다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 패드 전극을 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
평판 표시 장치는 경량 및 박형 등의 특성으로 인하여, 음극선관 표시 장치를 대체하는 표시 장치로서 사용되고 있다. 이러한 평판 표시 장치의 대표적인 예로서 액정 표시 장치와 유기 발광 표시 장치가 있다.
표시 장치는 화소 구조물이 배치되는 표시 영역 및 패드 전극이 배치되는 패드 영역을 포함할 수 있다. 상기 화소 구조물 상에는 상기 화소 구조물을 보호하는 봉지층이 배치될 수 있다. 상기 패드 전극은 상기 화소 구조물에 제공되는 영상 신호들을 생성하는 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 패드 전극과 중첩하지 않도록 상기 봉지층을 증착하기 위해서는 마스크 구조물을 사용한 증착 공정이 요구되고, 이에 따라 공정 비용이 증가되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 신뢰성이 개선된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 공정 비용이 절감된 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 상술한 목적들에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 일측에 위치하는 패드 영역을 갖는 기판, 상기 기판 상의 상기 패드 영역에 배치되는 패드 전극, 상기 기판 및 상기 패드 전극 상에 배치되며, 상기 패드 전극의 상면의 적어도 일부를 노출시키는 보호 절연층, 상기 보호 절연층 상에 배치되는 무기 봉지층 및 상기 패드 전극에 인접한 상기 무기 봉지층의 단부와 상기 보호 절연층 사이의 상기 패드 영역에 배치되는 도전층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기 봉지층 및 상기 도전층 각각은 평면 상에서 상기 패드 전극의 적어도 일부와 이격될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도전층은 상기 무기 봉지층의 상기 단부에 대해 언더컷 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도전층은 제1 식각 공정에 대해 제1 식각률을 가질 수 있다. 상기 무기 봉지층은 상기 제1 식각 공정에 대해 상기 제1 식각률보다 높은 제2 식각률을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 식각 공정은 건식 식각 공정일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도전층은 제2 식각 공정에 대해 제3 식각률을 가질 수 있다. 상기 패드 전극은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제4 식각률을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보호 절연층은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제5 식각률을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기 봉지층은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제6 식각률을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 식각 공정은 습식 식각 공정일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 기판 상의 상기 표시 영역에 배치되는 트랜지스터 및 상기 트랜지스터 상에 배치되며, 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 도전층은 상기 화소 전극과 동일한 층에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도전층은 상기 화소 전극과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법은 표시 영역 및 상기 표시 영역의 일측에 위치하는 패드 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상의 상기 패드 영역에 패드 전극을 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 패드 전극 상에 보호 절연층을 형성하는 단계, 상기 보호 절연층에 상기 패드 전극의 상면의 적어도 일부를 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계, 상기 패드 전극 및 상기 보호 절연층 상의 상기 패드 영역에 상기 콘택홀을 덮는 도전층을 형성하는 단계, 상기 보호 절연층 및 상기 도전층 상에 무기 봉지층을 형성하는 단계, 제1 식각 공정을 통해 상기 패드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 상기 무기 봉지층의 일부를 제거하는 단계 및 제2 식각 공정을 통해 상기 패드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 상기 도전층의 일부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도전층을 형성하는 단계는 상기 패드 영역에 위치하는 상기 보호 절연층의 일부를 덮도록 상기 도전층을 형성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기 봉지층을 형성하는 단계는 상기 보호 절연층 및 상기 도전층 상의 상기 표시 영역 및 상기 패드 영역에 전체적으로 상기 무기 봉지층을 형성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 식각 공정은 마스크 구조물을 사용하지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 식각 공정은 건식 식각 공정일 수 있다. 상기 제2 식각 공정은 습식 식각 공정일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도전층은 상기 제1 식각 공정에 대해 제1 식각률을 가질 수 있다. 상기 무기 봉지층은 상기 제1 식각 공정에 대해 상기 제1 식각률보다 높은 제2 식각률을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도전층은 상기 제2 식각 공정에 대해 제3 식각률을 가질 수 있다. 상기 패드 전극은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제4 식각률을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보호 절연층은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제5 식각률을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기 봉지층은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제6 식각률을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치의 제조 방법은 상기 보호 절연층이 형성되기 전에, 상기 기판 상의 상기 표시 영역에 트랜지스터를 형성하는 단계 및 상기 보호 절연층이 형성된 후에, 상기 트랜지스터 상에 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 화소 전극은 상기 도전층과 동일한 공정에서 형성될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 패드 전극 및 보호 절연층 상의 패드 영역에 도전층이 형성될 수 있다. 그리고, 무기 봉지층들이 마스크 구조물을 사용하지 않고 표시 영역 및 패드 영역에 전체적으로 증착될 수 있다. 이어서, 마스크 구조물을 사용하지 않는 제1 식각 공정에 의해 상기 패드 전극과 중첩하는 상기 무기 봉지층들의 일부가 제거될 수 있다. 상기 도전층은 상기 제1 식각 공정에 의해 식각되지 않으며, 상기 제1 식각 공정에 의한 상기 패드 전극의 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 마스크 구조물을 사용하지 않는 제2 식각 공정에 의해 상기 패드 전극과 중첩하는 상기 도전층의 일부가 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 표시 장치의 제조 공정에 사용되는 마스크 구조물을 줄여 공정 비용을 절감할 수 있다. 또한, 상기 패드 전극의 손상을 방지하여 상기 표시 장치의 신뢰성이 개선될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치와 전기적으로 연결된 외부 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치를 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 자른 단면도이다.
도 4 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 2는 도 1의 표시 장치와 전기적으로 연결된 외부 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치를 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 자른 단면도이다.
도 4 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 첨부된 도면들 상의 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 표시 장치와 전기적으로 연결된 외부 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(10)는(예를 들면, 도 3의 기판(110)은) 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)에는 화소 구조물들(PX)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 화소 구조물들(PX)은 제1 방향(D1) 및 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)을 따라 표시 영역(DA)에 전체적으로 배열될 수 있다.
화소 구조물들(PX) 각각은 광을 생성하는 발광 소자 및 상기 발광 소자를 구동하는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 발광 소자는 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 발광 소자는 나노 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 트랜지스터는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)일 수 있다. 상기 발광 소자 및 상기 트랜지스터를 포함하는 화소 구조물들(PX)을 통해 표시 장치(10)의 표시 영역(DA)에 영상이 표시될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 패드 영역(PA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일측에 위치할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 패드 영역(PA)은 표시 영역(DA)의 제1 방향(D1)에 위치할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 패드 영역(PA)은 표시 영역(DA)의 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)에 각각 위치할 수도 있다.
패드 영역(PA)에는 패드 전극들(PE)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 패드 전극들(PE)은 제2 방향(D2)을 따라 배열될 수 있다. 패드 전극들(PE)은 외부 장치(20)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 패드 전극들(PE)은 외부 장치(20)와 화소 구조물들(PX)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
외부 장치(20)는 표시 장치(10)와 연성 인쇄 회로 기판 또는 인쇄 회로 기판을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 연성 인쇄 회로 기판의 일측은 패드 전극들(PE)과 직접적으로 접촉할 수 있고, 상기 연성 인쇄 회로 기판의 타측은 외부 장치(20)와 직접적으로 접촉할 수 있다. 외부 장치(20)는 데이터 신호, 게이트 신호, 발광 제어 신호, 게이트 초기화 신호, 초기화 전압, 전원 전압 등을 표시 장치(10)에 제공할 수 있다. 또한, 상기 연성 인쇄 회로 기판에는 구동 집적 회로가 실장될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 구동 집적 회로가 패드 전극들(PE)과 인접하여 표시 장치(10)에 실장될 수도 있다.
도 1의 예시에는 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA) 각각이 사각형의 평면 형상을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA) 각각은 삼각형, 마름모, 다각형, 원형 또는 타원형의 평면 형상을 가질 수도 있다.
또한, 도 1의 예시에는 패드 영역(PA)의 제2 방향(D2)으로의 폭이 표시 영역(DA)의 제2 방향(D2)으로의 폭과 동일한 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 패드 영역(PA)의 제2 방향(D2)으로의 폭은 표시 영역(DA)의 제2 방향(D2)으로의 폭보다 작을 수도 있다.
도 3은 도 1의 표시 장치를 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 자른 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 기판(110), 게이트 절연층(120), 층간 절연층(130), 트랜지스터(TR), 패드 전극(PE), 보호 절연층(140), 화소 정의막(150), 발광 소자(160), 봉지층(170) 및 도전층(180)을 포함할 수 있다. 트랜지스터(TR)는 활성층(AL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다. 발광 소자(160)는 화소 전극(161), 발광층(162) 및 대향 전극(163)을 포함할 수 있다. 봉지층(170)은 제1 무기 봉지층(171), 유기 봉지층(172) 및 제2 무기 봉지층(173)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)을 가질 수 있다. 예를 들면, 패드 영역(PA)은 표시 영역(DA)의 일측에 위치할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 기판(110)은 투명한 절연성 기판일 수 있다. 예를 들면, 기판(110)은 유리, 석영, 플라스틱 등으로 형성될 수 있다.
활성층(AL)은 기판(110) 상의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 활성층(AL)은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 산화물 반도체 등을 포함할 수 있다. 활성층(AL)은 불순물이 도핑된 소스 영역과 드레인 영역 및 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역 사이에 배치되는 채널 영역을 포함할 수 있다. 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역에는 P형 또는 N형 불순물이 도핑되고, 상기 채널 영역에는 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역에 도핑된 불순물과 상이한 타입의 불순물이 도핑될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도면에 도시되지는 않았으나, 기판(110)과 활성층(AL) 사이에는 버퍼층이 배치될 수 있다. 즉, 활성층(AL)은 상기 버퍼층 상의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 상기 버퍼층은 불순물이 기판(110)으로부터 활성층(AL)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층은 기판(110)의 표면이 균일하지 않은 경우, 기판(110)의 표면의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 상기 버퍼층은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 버퍼층은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
게이트 절연층(120)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연층(120)은 기판(110) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)에 배치된 게이트 절연층(120)은 기판(110) 상에서 활성층(AL)을 덮을 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연층(120)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 선택적으로, 게이트 절연층(120)은 서로 상이한 물질로 구성된 복수의 절연층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
게이트 전극(GE)은 게이트 절연층(120) 상의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 활성층(AL)의 상기 채널 영역에 중첩할 수 있다. 게이트 전극(GE)은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극(GE)은 몰리브덴(Mo), 구리(Cu) 등을 포함할 수 있다. 선택적으로, 게이트 전극(GE)은 복수의 도전층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
층간 절연층(130)은 게이트 절연층(120) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(130)은 게이트 절연층(120) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)에 배치된 층간 절연층(130)은 게이트 절연층(120) 상에서 게이트 전극(GE)을 덮을 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(130)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 선택적으로, 층간 절연층(130)은 서로 상이한 물질로 구성된 복수의 절연층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 층간 절연층(130) 상의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 활성층(AL)의 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역에 각각 연결될 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 각각은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 각각은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 각각은 복수의 도전층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 각각은 Ti, Al, Ti 가 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 활성층(AL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 트랜지스터(TR)를 형성할 수 있다.
패드 전극(PE)은 층간 절연층(130) 상의 패드 영역(PA)에 배치될 수 있다. 즉, 패드 전극(PE)은 기판(110) 상의 패드 영역(PA)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 패드 전극(PE)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 실질적으로 동일한 층에 배치될 수 있다. 즉, 패드 전극(PE)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일한 물질을 포함하며, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 실질적으로 동시에 형성될 수 있다. 패드 전극(PE)은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 패드 전극(PE)은 Al, Ti, Cu 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 패드 전극(PE)은 복수의 도전층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 패드 전극(PE)은 Ti, Al, Ti 가 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
보호 절연층(140)은 층간 절연층(130) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 보호 절연층(140)은 층간 절연층(130) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 배치될 수 있다. 보호 절연층(140)은 트랜지스터(TR)를 보호하고, 트랜지스터(TR)의 상부에 평탄한 면을 제공할 수 있다. 보호 절연층(140)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호 절연층(140)은 폴리이미드(PI) 등과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 선택적으로, 보호 절연층(140)은 서로 상이한 물질로 구성된 복수의 절연층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
예를 들면, 표시 영역(DA)에 배치된 보호 절연층(140)은 드레인 전극(DE)의 상면의 적어도 일부를 노출시키는 제1 콘택홀(145)을 가질 수 있다. 제1 콘택홀(145)을 통해 화소 전극(161)이 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 패드 영역(PA)에 배치된 보호 절연층(140)은 패드 전극(PE)의 상면의 적어도 일부를 노출시키는 제2 콘택홀(147)을 가질 수 있다. 즉, 기판(110) 및 패드 전극(PE) 상의 패드 영역(PA)에 배치된 보호 절연층(140)은 패드 전극(PE)의 상기 상면의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 제2 콘택홀(147)을 통해 외부 장치(20)가 패드 전극(PE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 전극(161)은 보호 절연층(140) 상의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 화소 전극(161)은 트랜지스터(TR) 상에 배치되고, 트랜지스터(TR)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 화소 전극(161)은 제1 콘택홀(145)을 통해 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 전극(161)은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 화소 전극(161)은 은(Ag), 인듐 주석 산화물(ITO) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 화소 전극(161)은 복수의 도전층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 화소 전극(161)은 ITO, Ag, ITO 가 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
도전층(180)은 보호 절연층(140) 상의 패드 영역(PA)에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 표시 장치(10)의 제조 과정에서 제1 식각 공정(예컨대, 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정)을 통해 패드 전극(PE)과 중첩하는 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 일부들을 제거할 수 있다. 상기 제1 식각 공정이 진행될 때, 도전층(180)은 제2 콘택홀(147)에 의해 노출된 패드 전극(PE)의 상기 상면 및 패드 영역(PA)에 위치하는 보호 절연층(140)의 일부를 덮을 수 있다. 예를 들면, 도전층(180)의 상기 제1 식각 공정에 대한 제1 식각률은 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 상기 제1 식각 공정에 대한 제2 식각률보다 낮을 수 있다. 즉, 상기 제1 식각 공정에서 도전층(180)보다 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)이 상대적으로 더 많이 식각될 수 있다. 따라서, 도전층(180)은 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140)이 상기 제1 식각 공정에 의해 손상되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다. 이에 대하여는 상세히 후술한다.
일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 도전층(180)은 패드 전극(PE)에 인접한 봉지층(170)의 단부와 보호 절연층(140) 사이의 패드 영역(PA)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도전층(180)은 제1 무기 봉지층(171)의 제1 방향(D1) 측 단부와 보호 절연층(140) 사이의 패드 영역(PA)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도전층(180)은 패드 전극(PE)과 직접적으로 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들면, 도전층(180)은 평면 상에서 패드 전극(PE)의 적어도 일부와 이격될 수 있다. 즉, 도전층(180)은 평면 상에서 패드 전극(PE)의 전부 또는 일부를 노출시킬 수 있다. 다시 말하면, 패드 전극(PE)의 전부 또는 일부는 평면 상에서 도전층(180)과 중첩하지 않을 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 표시 장치(10)의 제조 과정에서 상기 제1 식각 공정이 진행된 후에, 제2 식각 공정을 통해 패드 전극(PE)과 중첩하는 도전층(180)의 일부를 제거할 수 있다. 상기 제2 식각 공정에 의해, 도전층(180)은 제2 콘택홀(147)에 의해 노출된 패드 전극(PE)의 상기 상면을 노출시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도전층(180)은 패드 전극(PE)에 인접한 봉지층(170)의 상기 단부에 대해 언더컷(UC) 형상을 가질 수 있다. 즉, 도전층(180)은 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 제1 방향(D1) 측 단부들에 대해 언더컷(UC) 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 식각 공정은 식각액을 이용한 습식 식각 공정일 수 있다. 또한, 도전층(180)의 상기 제2 식각 공정에 대한 제3 식각률은 패드 전극(PE)의 상기 제2 식각 공정에 대한 제4 식각률, 보호 절연층(140)의 상기 제2 식각 공정에 대한 제5 식각률, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 상기 제2 식각 공정에 대한 제6 식각률보다 높을 수 있다. 따라서, 상기 제2 식각 공정에 의해 패드 전극(PE), 보호 절연층(140), 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각이 거의 식각되지 않을 수 있다. 또한, 도전층(180)은 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 제1 방향(D1) 측 단부들에 대해 언더컷(UC) 형상을 가질 수 있다. 이에 대하여는 상세히 후술한다.
일 실시예에 있어서, 도전층(180)은 화소 전극(161)과 실질적으로 동일한 층에 배치될 수 있다. 즉, 도전층(180)은 화소 전극(161)과 동일한 물질을 포함하며, 화소 전극(180)과 실질적으로 동시에 형성될 수 있다. 도전층(180)은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도전층(180)은 Ag, ITO 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 도전층(180)은 복수의 서브층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 도전층(180)은 ITO, Ag, ITO 가 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
화소 정의막(150)은 보호 절연층(140) 상의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 화소 정의막(150)은 보호 절연층(140) 상에서 화소 전극(161)을 부분적으로 덮을 수 있다. 화소 정의막(150)은 화소 전극(161)의 적어도 일부를 노출시키는 화소 개구를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 화소 개구는 화소 전극(161)의 중앙부를 노출시키고, 화소 정의막(150)은 화소 전극(161)의 주변부를 덮을 수 있다. 예를 들면, 화소 정의막(150)은 폴리이미드(PI) 등과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
발광층(162)은 화소 정의막(150)의 상기 화소 개구에 의해 노출되는 화소 전극(161) 상에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(162)은 상기 화소 개구 내에 배치될 수 있다. 발광층(162)은 유기 발광 물질 및 양자점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
대향 전극(163)은 발광층(162) 상에 배치되며, 화소 전극(161)에 중첩할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 대향 전극(163)은 화소 정의막(150) 상에도 배치될 수 있다. 대향 전극(163)은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 대향 전극(163)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 및 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 화소 전극(161), 발광층(162) 및 대향 전극(163)은 발광 소자(160)를 형성할 수 있다.
봉지층(170)은 대향 전극(163) 상에 배치되며, 발광 소자(160)를 덮을 수 있다. 봉지층(170)은 표시 영역(DA)을 밀봉하여 외부의 불순물로부터 발광 소자(160)를 보호할 수 있다.
봉지층(170)은 적어도 하나의 무기 봉지층 및 적어도 하나의 유기 봉지층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 봉지층(170)은 제1 무기 봉지층(171), 제1 무기 봉지층(171) 상에 배치되는 제2 무기 봉지층(173) 및 제1 무기 봉지층(171)과 제2 무기 봉지층(173) 사이에 배치되는 유기 봉지층(172)을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 다양한 조합을 가질 수 있다.
제1 무기 봉지층(171)은 대향 전극(163) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 무기 봉지층(171)은 대향 전극(163)의 프로파일을 따라 실질적으로 균일한 두께를 가질 수 있다.
유기 봉지층(172)은 제1 무기 봉지층(171) 상에 배치될 수 있다. 유기 봉지층(172)은 제1 무기 봉지층(171)의 주위에 단차를 생성시키지 않고, 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다.
제2 무기 봉지층(173)은 유기 봉지층(172) 상에 배치될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)은 보호 절연층(140) 상에 배치될 수 있다. 제2 무기 봉지층(173)은 실질적으로 균일한 두께를 가지고, 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 일부는 패드 영역(PA)으로 연장될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각의 제1 방향(D1) 측 단부는 패드 영역(PA)에 위치할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각은 패드 전극(PE)과 직접적으로 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각은 평면 상에서 패드 전극(PE)의 적어도 일부와 이격될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각은 평면 상에서 패드 전극(PE)의 전부 또는 일부를 노출시킬 수 있다. 다시 말하면, 패드 전극(PE)의 전부 또는 일부는 평면 상에서 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각과 중첩하지 않을 수 있다. 따라서, 제2 콘택홀(147)에 의해 노출된 패드 전극(PE)의 상기 상면에 도전성 부재(예컨대, 이방성 도전 필름 등)가 직접적으로 접촉할 수 있다. 상기 도전성 부재를 통해 패드 전극(PE)과 외부 장치(20)가 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)을 갖는 기판(110)을 준비할 수 있다. 예를 들면, 패드 영역(PA)은 표시 영역(DA)의 일측에 위치할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 기판(110)은 투명한 절연성 기판일 수 있다. 예를 들면, 기판(110)은 유리, 석영, 플라스틱 등으로 형성될 수 있다.
기판(110) 상의 표시 영역(DA)에 활성층(AL)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 활성층(AL)은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 산화물 반도체 등을 사용하여 형성될 수 있다. 활성층(AL)은 상기 소스 영역, 상기 드레인 영역 및 상기 채널 영역을 포함할 수 있다. 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역에는 P형 또는 N형 불순물이 도핑되고, 상기 채널 영역에는 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역에 도핑된 불순물과 상이한 타입의 불순물이 도핑될 수 있다.
기판(110) 및 활성층(AL) 상에 게이트 절연층(120)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연층(120)은 기판(110) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 형성될 수 있다. 표시 영역(DA)에 형성된 게이트 절연층(120)은 기판(110) 상에서 활성층(AL)을 덮을 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연층(120)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
게이트 절연층(120) 상의 표시 영역(DA)에 게이트 전극(GE)을 형성할 수 있다. 게이트 전극(GE)은 활성층(AL)의 상기 채널 영역에 중첩하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극(GE)은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다.
게이트 절연층(120) 및 게이트 전극(GE) 상에 층간 절연층(130)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(130)은 게이트 절연층(120) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 형성될 수 있다. 표시 영역(DA)에 형성된 층간 절연층(130)은 게이트 절연층(120) 상에서 게이트 전극(GE)을 덮을 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(130)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 활성층(AL)의 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역 각각에 중첩하도록 게이트 절연층(120) 및 층간 절연층(130)에 콘택홀들을 형성할 수 있다. 또한, 상기 콘택홀들 각각과 중첩하도록 층간 절연층(130) 상에 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 형성할 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 상기 콘택홀들 각각을 통해 활성층(AL)의 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역에 각각 연결될 수 있다. 활성층(AL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 트랜지스터(TR)를 형성할 수 있다.
층간 절연층(130) 상의 패드 영역(PA)에 패드 전극(PE)을 형성할 수 있다. 즉, 패드 전극(PE)은 기판(110) 상의 패드 영역(PA)에 형성될 수 있다. 패드 전극(PE)은 상기 제2 식각 공정(예컨대, 식각액을 이용한 습식 식각 공정)에 대하여 도전층(180)의 식각률보다 낮은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 도 12 및 도 13에 도시된 상기 제2 식각 공정에서 패드 전극(PE)보다 도전층(180)이 상대적으로 더 많이 식각될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 패드 전극(PE)은 복수의 도전층들을 포함하는 다층 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 도전층들 중 최상층이 상기 제2 식각 공정에 대하여 도전층(180)의 식각률보다 낮은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 또는, 상기 도전층들 각각이 상기 제2 식각 공정에 대하여 도전층(180)의 식각률보다 낮은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 패드 전극(PE) 각각은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 패드 전극(PE) 각각은 Al, Ti, Cu 등을 사용하여 형성될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 패드 전극(PE) 각각은 복수의 도전층들을 포함하는 다층 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 패드 전극(PE) 각각은 Ti, Al, Ti 가 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 패드 전극(PE)은 실질적으로 동시에 형성될 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(130) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA) 전체에 걸쳐 제1 예비 전극층이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 예비 전극층을 부분적으로 식각하여 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 패드 전극(PE)이 동시에 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 층간 절연층(130), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 패드 전극(PE) 상에 보호 절연층(140)을 형성할 수 있다. 즉, 보호 절연층(140)은 기판(110) 및 패드 전극(PE) 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 보호 절연층(140)은 층간 절연층(130) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 형성될 수 있다. 보호 절연층(140)은 상기 제2 식각 공정(예컨대, 식각액을 이용한 습식 식각 공정)에 대하여 도전층(180)의 식각률보다 낮은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 도 12 및 도 13에 도시된 상기 제2 식각 공정에서 보호 절연층(140)보다 도전층(180)이 상대적으로 더 많이 식각될 수 있다. 예를 들면, 보호 절연층(140)은 폴리이미드(PI) 등과 같은 유기 절연 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
보호 절연층(140)에 제1 콘택홀(145) 및 제2 콘택홀(147)을 형성할 수 있다. 제1 콘택홀(145)은 드레인 전극(DE)의 상면의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 제2 콘택홀(147)은 패드 전극(PE)의 상면의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 제1 및 제2 콘택홀들(145, 147)은 실질적으로 동시에 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 보호 절연층(140) 상의 표시 영역(DA)에 화소 전극(161)을 형성할 수 있다. 화소 전극(161)은 제1 콘택홀(145)을 통해 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(130) 상의 패드 영역(PA)에 제2 콘택홀(147)을 덮는 도전층(180)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 도전층(180)은 제2 콘택홀(147)에 의해 노출된 패드 전극(PE)의 상면 및 패드 영역(PA)에 위치하는 보호 절연층(140)의 일부를 덮을 수 있다. 즉, 도전층(180)은 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140) 상의 패드 영역(PA)에 전체적으로 형성될 수 있다.
도전층(180)은 상기 제1 식각 공정(예컨대, 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정)에 대하여 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 식각률보다 낮은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 도 10 및 도 11에 도시된 상기 제1 식각 공정에서 도전층(180)보다 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)이 상대적으로 더 많이 식각될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 도전층(180)은 복수의 서브층들을 포함하는 다층 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 서브층들 중 최상층이 상기 제1 식각 공정에 대하여 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 식각률보다 낮은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 또는, 상기 서브층들 각각이 상기 제1 식각 공정에 대하여 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 식각률보다 낮은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수도 있다.
도전층(180)은 상기 제2 식각 공정(예컨대, 식각액을 이용한 습식 식각 공정)에 대하여 패드 전극(PE)의 식각률, 보호 절연층(140)의 식각률, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 식각률보다 높은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 도 12 및 도 13에 도시된 상기 제2 식각 공정에서 패드 전극(PE), 보호 절연층(140), 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)보다 도전층(180)이 상대적으로 더 많이 식각될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 도전층(180)은 복수의 서브층들을 포함하는 다층 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 서브층들 각각이 상기 제2 식각 공정에 대하여 패드 전극(PE)의 식각률, 보호 절연층(140)의 식각률, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 식각률보다 높은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
화소 전극(161) 및 도전층(180) 각각은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 화소 전극(161) 및 도전층(180) 각각은 은(Ag), 인듐 주석 산화물(ITO) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 화소 전극(161) 및 도전층(180) 각각은 복수의 도전층들을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 화소 전극(161) 및 도전층(180) 각각은 ITO, Ag, ITO 가 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 화소 전극(161) 및 도전층(180)은 실질적으로 동시에 형성될 수 있다. 예를 들면, 보호 절연층(140) 및 패드 전극(PE) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA) 전체에 걸쳐 제2 예비 전극층이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 예비 전극층을 부분적으로 식각하여 화소 전극(161) 및 도전층(180)이 동시에 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 보호 절연층(140) 상의 표시 영역(DA)에 화소 정의막(150)을 형성할 수 있다. 화소 정의막(150)은 보호 절연층(140) 상에서 화소 전극(161)을 부분적으로 덮을 수 있다. 화소 정의막(150)에는 화소 전극(161)의 적어도 일부를 노출시키는 상기 화소 개구가 형성될 수 있다. 예를 들면, 화소 정의막(150)은 폴리이미드(PI) 등과 같은 유기 절연 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
화소 전극(161) 상의 표시 영역(DA)에 발광층(162)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 발광층(162)은 화소 정의막(150)의 상기 화소 개구에 의해 노출되는 화소 전극(161) 상에 형성될 수 있다. 발광층(162)은 유기 발광 물질 및 양자점 중 적어도 하나를 사용하여 형성될 수 있다.
발광층(162) 상의 표시 영역(DA)에 대향 전극(163)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 대향 전극(163)은 화소 정의막(150) 상의 표시 영역(DA)에도 형성될 수 있다. 대향 전극(163)은 금속, 합금, 도전성 금속 산화물, 도전성 금속 질화물, 투명 도전성 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 화소 전극(161), 발광층(162) 및 대향 전극(163)은 발광 소자(160)를 형성할 수 있다.
도 9를 참조하면, 대향 전극(163) 상에 봉지층(170)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 제1 무기 봉지층(171), 유기 봉지층(172) 및 제3 무기 봉지층(173)이 순차적으로 형성될 수 있다.
제1 무기 봉지층(171)은 대향 전극(163) 및 도전층(180) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 형성될 수 있다. 유기 봉지층(172)은 제1 무기 봉지층(171) 상의 표시 영역(DA)에 형성될 수 있다. 제2 무기 봉지층(173)은 제1 무기 봉지층(171) 및 유기 봉지층(172) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 형성될 수 있다. 즉, 도전층(180) 상의 패드 영역(PA)에는 제1 무기 봉지층(171) 및 제2 무기 봉지층(173)이 순차적으로 형성될 수 있다. 유기 봉지층(172)은 대향 전극(161) 상의 표시 영역(DA)에 형성될 수 있다.
제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)은 보호 절연층(140) 및 도전층(180) 상의 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각은 마스크 구조물을 사용하지 않고 기판(110) 상에 전체적으로 증착될 수 있다.
제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)은 상기 제1 식각 공정(예컨대, 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정)에 대하여 도전층(180)의 식각률보다 높은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 도 10 및 도 11에 도시된 상기 제1 식각 공정에서 도전층(180)보다 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)이 상대적으로 더 많이 식각될 수 있다.
제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)은 상기 제2 식각 공정에 대하여 도전층(180)의 식각률보다 낮은 식각률을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 도 12 및 도 13에 도시된 상기 제2 식각 공정에서 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)보다 도전층(180)이 상대적으로 더 많이 식각될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 식각 공정은 식각액을 이용한 습식 식각 공정일 수 있다. 따라서, 상기 제2 식각 공정에 의해, 도전층(180)은 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 제1 방향(D1) 측 단부들에 대해 언더컷(UC) 형상을 가질 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 제1 식각 공정을 통해 패드 전극(PE)의 적어도 일부와 중첩하는 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 일부들을 제거할 수 있다. 상기 제1 식각 공정에 의해, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각은 평면 상에서 패드 전극(PE)의 적어도 일부와 이격될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각은 평면 상에서 패드 전극(PE)의 전부 또는 일부를 노출시킬 수 있다. 다시 말하면, 패드 전극(PE)의 전부 또는 일부는 평면 상에서 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173) 각각과 중첩하지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 식각 공정은 마스크 구조물을 사용하지 않고 진행될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 식각 공정은 대기압 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정일 수 있다. 대기압 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정은 기판 상의 일부 영역에 선택적으로 식각 가스를 제공할 수 있다. 따라서, 일반적인 건식 식각 공정과 비교할 때, 대기압 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정은 마스크 구조물을 사용하지 않더라도 기판 상의 일부 영역을 선택적으로 식각할 수 있다. 구체적인 예로, 상기 제1 식각 공정은 기판(110) 상의 제1 방향(D1) 측 끝단부터 제1 방향(D1)에 반대되는 방향을 따라 식각 가스를 제공하는 방식으로 진행될 수 있다. 즉, 기판(110) 상의 제1 방향(D1) 측 끝단부터 패드 전극(PE)과 중첩하는 영역(예컨대, 도 10의 화살표가 표시된 영역)까지만 상기 식각 가스가 제공될 수 있다. 이에 따라, 마스크 구조물을 사용하지 않고, 상기 제1 식각 공정을 통해 패드 전극(PE)과 중첩하는 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 일부들이 제거될 수 있다.
도전층(180)은 상기 제1 식각 공정에 대하여 제1 식각률을 가질 수 있다. 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)은 상기 제1 식각 공정에 대하여 상기 제1 식각률보다 높은 제2 식각률을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 식각 가스는 플루오린(Fluorine, F)을 포함하는 플루오르 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도전층(180)은 ITO, Ag, ITO 가 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 도전층(180)의 최상층에 포함된 ITO 는 플루오르 화합물에 대해 상대적으로 낮은 식각률을 갖기 때문에, 도전층(180)은 상기 제1 식각 공정에 의해 거의 식각되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 식각 공정에 의해 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 상기 일부들이 제거될 때, 도전층(180)은 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140)이 상기 식각 가스에 노출되지 않도록 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140)을 커버할 수 있다. 따라서, 상기 제1 식각 공정에 의해 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140)이 손상되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 제2 식각 공정을 통해 패드 전극(PE)의 적어도 일부와 중첩하는 도전층(180)의 일부를 제거할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 식각 공정에 의해, 도전층(180)은 패드 전극(PE)과 직접적으로 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 식각 공정에 의해, 도전층(180)은 평면 상에서 패드 전극(PE)의 적어도 일부와 이격될 수 있다. 즉, 도전층(180)은 평면 상에서 패드 전극(PE)의 전부 또는 일부를 노출시킬 수 있다. 다시 말하면, 패드 전극(PE)의 전부 또는 일부는 평면 상에서 도전층(180)과 중첩하지 않을 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 식각 공정은 식각액을 이용한 습식 식각 공정일 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 식각 공정은 마스크 구조물을 사용하지 않고 진행될 수 있다. 도전층(180)은 상기 제2 식각 공정에 대하여 제3 식각률을 가질 수 있다. 패드 전극(PE)은 상기 제2 식각 공정에 대하여 상기 제3 식각률보다 낮은 제4 식각률을 가질 수 있다. 보호 절연층(140)은 상기 제2 식각 공정에 대하여 상기 제3 식각률보다 낮은 제5 식각률을 가질 수 있다. 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)은 상기 제2 식각 공정에 대하여 상기 제3 식각률보다 낮은 제6 식각률을 가질 수 있다. 예를 들면, 도전층(180)은 ITO, Ag, ITO 가 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 패드 전극(PE)은 Ti, Al, Ti 가 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 패드 전극(PE)의 최상층에 포함된 Ti 및 보호 절연층(140)은 상기 식각액에 대해 ITO, Ag 보다 상대적으로 낮은 식각률을 가질 수 있다. 따라서, 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140)은 상기 제2 식각 공정에 의해 거의 식각되지 않을 수 있다. 또한, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)은 상기 식각액에 대해 ITO, Ag 보다 상대적으로 낮은 식각률을 가질 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)은 상기 제2 식각 공정에 의해 거의 식각되지 않을 수 있다. 이에 따라, 도전층(180)은 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 제1 방향(D1) 측 단부들에 대해 언더컷(UC) 형상을 가질 수 있다.
종래의 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 패드 전극과 중첩하지 않도록 무기 봉지층을 증착하기 위해서는 마스크 구조물을 사용한 증착 공정이 요구되므로, 공정 비용이 증가되는 문제가 있었다. 한편, 마스크 구조물을 사용하지 않고 상기 무기 봉지층을 표시 영역 및 패드 영역에 전체적으로 증착하고, 마스크 구조물을 사용하지 않는 건식 식각 공정에 의해 상기 패드 전극과 중첩하는 상기 무기 봉지층의 일부를 제거할 수 있다. 예를 들면, 기판 상의 일부 영역(예컨대, 상기 패드 전극과 중첩하는 영역)에만 식각 가스를 제공하여 상기 무기 봉지층의 상기 일부를 식각할 수 있다. 그러나, 상기 무기 봉지층의 상기 일부를 식각할 때, 상기 식각 가스에 의해 상기 패드 전극 및 상기 패드 전극의 주변에 위치하는 보호 절연층이 손상될 수 있다. 따라서, 상기 패드 전극과 외부 장치가 전기적으로 연결되지 않는 접촉 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치(10)의 제조 방법에 있어서, 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140) 상의 패드 영역(PA)에 도전층(180)이 형성될 수 있다. 도전층(180)은 제2 콘택홀(147)에 의해 노출된 패드 전극(PE)의 상면 및 패드 영역(PA)에 위치하는 보호 절연층(140)의 일부를 덮을 수 있다. 또한, 도전층(180)은 보호 절연층(140) 상의 표시 영역(DA)에 형성되는 화소 전극(161)과 동시에 형성될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)이 마스크 구조물을 사용하지 않고 표시 영역(DA) 및 패드 영역(PA)에 전체적으로 증착될 수 있다. 이어서, 제1 식각 공정에 의해 패드 전극(PE)과 중첩하는 제1 및 제2 무기 봉지층들(171, 173)의 일부들이 제거될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 식각 공정은 마스크 구조물을 사용하지 않고, 기판(110) 상의 일부 영역(예컨대, 도 10의 화살표 영역)에만 식각 가스를 제공하여 진행될 수 있다. 도전층(180)은 상기 제1 식각 공정에 대해 상대적으로 낮은 식각률을 가지므로, 상기 제1 식각 공정에 의해 거의 식각되지 않을 수 있다. 따라서, 도전층(180)은 상기 제1 식각 공정에 의해 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제1 식각 공정이 진행된 후에, 제2 식각 공정에 의해 패드 전극(PE)과 중첩하는 도전층(180)의 일부가 제거될 수 있다. 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140)은 상기 제2 식각 공정에 대해 상대적으로 낮은 식각률을 가질 수 있다. 따라서, 패드 전극(PE) 및 보호 절연층(140)은 상기 제2 식각 공정에 의해 거의 식각되지 않으면서, 패드 전극(PE)과 중첩하는 도전층(180)의 상기 일부가 식각될 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(10)의 제조 공정에 사용되는 마스크 구조물을 줄여 공정 비용을 절감할 수 있다. 또한, 표시 장치(10)의 패드 전극(PE)과 외부 장치(20)가 전기적으로 연결되지 않는 접촉 불량을 방지하여, 표시 장치(10)의 신뢰성이 개선될 수 있다.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 다양한 표시 장치들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 차량용, 선박용 및 항공기용 디스플레이 장치들, 휴대용 통신 장치들, 전시용 또는 정보 전달용 디스플레이 장치들, 의료용 디스플레이 장치들 등과 같은 다양한 디스플레이 기기들에 적용 가능하다.
10: 표시 장치
110: 기판
AL: 활성층 120: 게이트 절연층
GE: 게이트 전극 130: 층간 절연층
SE: 소스 전극 DE: 드레인 전극
TR: 트랜지스터 PE: 패드 전극
140: 보호 절연층 160: 발광 소자
161: 화소 전극 162: 발광층
163: 대향 전극 170: 봉지층
171, 173: 제1 및 제2 무기 봉지층들
172: 유기 봉지층 180: 도전층
AL: 활성층 120: 게이트 절연층
GE: 게이트 전극 130: 층간 절연층
SE: 소스 전극 DE: 드레인 전극
TR: 트랜지스터 PE: 패드 전극
140: 보호 절연층 160: 발광 소자
161: 화소 전극 162: 발광층
163: 대향 전극 170: 봉지층
171, 173: 제1 및 제2 무기 봉지층들
172: 유기 봉지층 180: 도전층
Claims (21)
- 표시 영역 및 상기 표시 영역의 일측에 위치하는 패드 영역을 갖는 기판;
상기 기판 상의 상기 패드 영역에 배치되는 패드 전극;
상기 기판 및 상기 패드 전극 상에 배치되며, 상기 패드 전극의 상면의 적어도 일부를 노출시키는 보호 절연층;
상기 보호 절연층 상에 배치되는 무기 봉지층; 및
상기 패드 전극에 인접한 상기 무기 봉지층의 단부와 상기 보호 절연층 사이의 상기 패드 영역에 배치되는 도전층을 포함하는 표시 장치. - 제1 항에 있어서, 상기 무기 봉지층 및 상기 도전층 각각은 평면 상에서 상기 패드 전극의 적어도 일부와 이격되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 도전층은 상기 무기 봉지층의 상기 단부에 대해 언더컷 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 도전층은 제1 식각 공정에 대해 제1 식각률을 갖고,
상기 무기 봉지층은 상기 제1 식각 공정에 대해 상기 제1 식각률보다 높은 제2 식각률을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제4 항에 있어서, 상기 제1 식각 공정은 건식 식각 공정인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 도전층은 제2 식각 공정에 대해 제3 식각률을 갖고,
상기 패드 전극은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제4 식각률을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제6 항에 있어서, 상기 보호 절연층은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제5 식각률을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제6 항에 있어서, 상기 무기 봉지층은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제6 식각률을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제6 항에 있어서, 상기 제2 식각 공정은 습식 식각 공정인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 기판 상의 상기 표시 영역에 배치되는 트랜지스터; 및
상기 트랜지스터 상에 배치되며, 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극을 더 포함하고,
상기 도전층은 상기 화소 전극과 동일한 층에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제10 항에 있어서, 상기 도전층은 상기 화소 전극과 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 표시 영역 및 상기 표시 영역의 일측에 위치하는 패드 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계;
상기 기판 상의 상기 패드 영역에 패드 전극을 형성하는 단계;
상기 기판 및 상기 패드 전극 상에 보호 절연층을 형성하는 단계;
상기 보호 절연층에 상기 패드 전극의 상면의 적어도 일부를 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계;
상기 패드 전극 및 상기 보호 절연층 상의 상기 패드 영역에 상기 콘택홀을 덮는 도전층을 형성하는 단계;
상기 보호 절연층 및 상기 도전층 상에 무기 봉지층을 형성하는 단계;
제1 식각 공정을 통해 상기 패드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 상기 무기 봉지층의 일부를 제거하는 단계; 및
제2 식각 공정을 통해 상기 패드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 상기 도전층의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서, 상기 도전층을 형성하는 단계는,
상기 패드 영역에 위치하는 상기 보호 절연층의 일부를 덮도록 상기 도전층을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서, 상기 무기 봉지층을 형성하는 단계는,
상기 보호 절연층 및 상기 도전층 상의 상기 표시 영역 및 상기 패드 영역에 전체적으로 상기 무기 봉지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서, 상기 제1 식각 공정은 마스크 구조물을 사용하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
- 제12 항에 있어서, 상기 제1 식각 공정은 건식 식각 공정이고,
상기 제2 식각 공정은 습식 식각 공정인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서, 상기 도전층은 상기 제1 식각 공정에 대해 제1 식각률을 갖고,
상기 무기 봉지층은 상기 제1 식각 공정에 대해 상기 제1 식각률보다 높은 제2 식각률을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서, 상기 도전층은 상기 제2 식각 공정에 대해 제3 식각률을 갖고,
상기 패드 전극은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제4 식각률을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법. - 제18 항에 있어서, 상기 보호 절연층은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제5 식각률을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
- 제18 항에 있어서, 상기 무기 봉지층은 상기 제2 식각 공정에 대해 상기 제3 식각률보다 낮은 제6 식각률을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
- 제12 항에 있어서,
상기 보호 절연층이 형성되기 전에, 상기 기판 상의 상기 표시 영역에 트랜지스터를 형성하는 단계; 및
상기 보호 절연층이 형성된 후에, 상기 트랜지스터 상에 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 화소 전극은 상기 도전층과 동일한 공정에서 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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