KR101976066B1 - 쇼트 불량 리페어 방법, 상기 리페어 방법에 의해 제조된 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 - Google Patents
쇼트 불량 리페어 방법, 상기 리페어 방법에 의해 제조된 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 일 측면에 의하면, 제1신호배선과, 상기 제1신호배선에 교차하는 제2신호배선에 의해 정의되는 화소를 포함하는 표시장치에서, 상기 제1신호배선과 상기 제2신호배선에 의한 쇼트 불량이 발생한 불량 화소를 리페어 하는 방법에 관한 것으로서; 상기 제2신호배선을 덮는 절연막을 형성하는 단계; 상기 제2신호배선의 쇼트 불량이 발생한 영역의 양측 및 상기 절연막을 커팅하는 단계; 상기 커팅된 영역의 양측에 상기 제2신호배선의 상면이 노출되도록 상기 절연막에 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 절연막 상에 상기 콘택홀 및 상기 제2신호배선에 접속하는 리페어 메탈을 형성하는 단계; 및 상기 리페어 메탈을 덮도록 리페어 절연막을 형성하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 쇼트 불량 리페어 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 쇼트 불량 리페어 방법, 상기 리페어 방법에 의해 제조된 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
근래에 표시 장치는 휴대가 가능한 박형의 평판 표시 장치로 대체되는 추세이다. 평판 표시 장치 중에서도 유기 발광 표시 장치는 자발광형 표시 장치로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가져서 차세대 디스플레이 장치로 주목받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)와, 그 박막트랜지스터에 의해 구동되어 화상을 구현하는 유기EL소자 등을 구비하고 있다. 즉, 박막트랜지스터를 통해 유기EL소자에 전류가 공급되면, 유기EL소자 내에서 발광 동작이 일어나면서 화상이 구현되는 것이다.
상기 박막트랜지스터와 연결된 각종 배선들은 미세 선폭으로 형성되기 때문에, 서로 다른 층에 서로 중첩되면서 배치된 배선들 사이에서 쇼트 불량이 발생하면 이를 리페어할 필요가 있다.
본 발명은 배선의 쇼트 불량을 리페어하는 방법 및 상기 리페어 방법에 의해 제조된 표시 장치, 및 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 제1신호배선과, 상기 제1신호배선에 교차하는 제2신호배선에 의해 정의되는 화소를 포함하는 표시장치에서, 상기 제1신호배선과 상기 제2신호배선에 의한 쇼트 불량이 발생한 불량 화소를 리페어 하는 방법에 관한 것으로서; 상기 제2신호배선을 덮는 절연막을 형성하는 단계; 상기 제2신호배선의 쇼트 불량이 발생한 영역의 양측 및 상기 절연막을 커팅하는 단계; 상기 커팅된 영역의 양측에 상기 제2신호배선의 상면이 노출되도록 상기 절연막에 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 절연막 상에 상기 콘택홀 및 상기 제2신호배선에 접속하는 리페어 메탈을 형성하는 단계; 및 상기 리페어 메탈을 덮도록 리페어 절연막을 형성하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 쇼트 불량 리페어 방법을 제공한다.
상기 절연막을 형성하는 단계는 상기 표시 장치를 제조하는 마지막 포토리소그라피 공정일 수 있다.
상기 절연막을 형성하는 단계는 상기 표시 장치의 화소 정의막을 형성하는 단계일 수 있다.
상기 커팅 단계는 레이저를 이용할 수 있다.
상기 리페어 절연막 및 상기 제2신호배선을 덮는 절연막은 유기 절연막으로 형성될 수 있다.
상기 리페어 절연막은 상기 표시 장치의 일부에 형성될 수 있다.
상기 리페어 메탈은 상기 제2신호배선과 동일 재료로 형성될 수 있다.
상기 리페어 메탈은 상기 제2신호배선이 형성된 라인과 중첩되지 않도록 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 제1신호배선과, 상기 제1신호배선에 교차하는 제2신호배선에 의해 정의되는 화소를 포함하는 표시장치에서, 상기 제1신호배선과 상기 제2신호배선에 의한 쇼트 불량이 발생한 불량 화소를 리페어한 표시 장치에 관한 것으로서, 상기 쇼트 불량이 리페어 된 화소는, 상기 제2신호배선의 쇼트 불량이 발생한 영역의 양측에 형성된 커팅 라인, 및 상기 커팅 라인과 이격된 위치에 상기 제2신호배선의 상면을 노출하는 콘택홀을 구비한 절연막; 상기 절연막 상에 형성되고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 제2신호배선에 접속하는 리페어 메탈; 및 상기 커팅라인 및 리페어 메탈을 덮는 리페어 절연막;을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 제1신호배선 및 상기 제2신호배선은 스캔 라인 및 데이터 라인 중 하나일 수 있다.
상기 커팅라인은 상기 제2신호배선의 쇼트 불량이 발생한 영역의 양측을 따라 상기 절연막에 연장되어 형성될 수 있다.
상기 리페어 메탈은 상기 제2신호배선이 형성된 라인을 우회할 수 있다.
상기 리페어 절연막은 상기 불량 화소에만 형성될 수 있다.
상기 절연막 및 상기 리페어 절연막은 유기 절연막일 수 있다.
제1신호배선과, 상기 제1신호배선에 교차하는 제2신호배선에 의해 정의되는 화소를 포함하고, 상기 화소는 제1전극과 제2전극, 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 표시장치에서, 상기 제1신호배선과 상기 제2신호배선에 의한 쇼트 불량이 발생한 불량 화소를 리페어한 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 상기 쇼트 불량이 리페어 된 화소는, 상기 제2신호배선의 쇼트 불량이 발생한 영역의 양측에 형성된 커팅 라인, 및 상기 커팅 라인과 이격된 위치에 상기 제2신호배선의 상면을 노출하는 콘택홀을 구비한 절연막; 상기 절연막 상에 형성되고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 제2신호배선에 접속하고, 상기 제2신호배선이 형성된 라인에 우회하도록 형성된 리페어 메탈; 및 상기 커팅 라인 및 리페어 메탈을 덮는 리페어 절연막;을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 제1신호배선 및 상기 제2신호배선은 스캔 라인 및 데이터 라인 중 하나 일 수 있다.
상기 화소는 적어도 하나의 박막트랜지스터를 포함하고, 상기 스캔 라인 및 데이터 라인은 각각 상기 박막트랜지스터의 게이트 전극 및 소스/드레인 전극과 동일층에 형성될 수 있다.
상기 게이트 전극과 상기 제1전극은 동일층에 형성될 수 있다.
상기 절연막은 상기 제1전극 상에 형성된 발광부를 정의하는 화소 정의막일 수 있다.
상기 리페어 절연막은 상기 불량 화소에만 형성될 수 있다.
본 발명에 관한 리페어 방법에 따르면, 리페어 절연막으로 리페어 메탈을 충분히 커버함으로써 리페어 메탈의 박리 현상을 방지할 수 있다. 또한, 리페어 메탈 및 리페어 절연막 형성 공정을 유기 발광 표시 장치의 백플레인의 완료 후, 즉 포토리소그라피 공정 완료 후에 실시함으로써, 리페어 메탈의 박리 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ영역의 배선 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 하나의 화소에 대한 회로도이다.
도 4는 도 2의 화소의 일부 구성요소를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 4의 제조 공정을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 6a 내지 도 10a는 스캔 라인과 데이터 라인의 교차점에 쇼트 불량이 난 경우의 리페어 과정을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6b 내지 도 10b는 도 6a 내지 도 10a의 A-B에 따른 단면도들이다.
도 11a는 비교예에 따른 유기 발광 표시 장치의 스캔 라인과 데이터 라인의 교차점에 쇼트 불량이 발생한 경우를 도시한 평면도이다.
도 11b는 도 11a의 A-B에 따른 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ영역의 배선 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 하나의 화소에 대한 회로도이다.
도 4는 도 2의 화소의 일부 구성요소를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 4의 제조 공정을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 6a 내지 도 10a는 스캔 라인과 데이터 라인의 교차점에 쇼트 불량이 난 경우의 리페어 과정을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6b 내지 도 10b는 도 6a 내지 도 10a의 A-B에 따른 단면도들이다.
도 11a는 비교예에 따른 유기 발광 표시 장치의 스캔 라인과 데이터 라인의 교차점에 쇼트 불량이 발생한 경우를 도시한 평면도이다.
도 11b는 도 11a의 A-B에 따른 단면도이다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ영역의 배선 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치(1)는 기판(10)상에 표시 영역(A1) 및 비표시 영역(A2)이 형성된다.
표시 영역(A1)은 영상을 표시하는 영역으로서 기판(10)의 중앙을 포함하는 영역에 형성되고, 비표시 영역(A2)은 표시 영역(A1)의 주변에 배치될 수 있다.
표시 영역(A1)에는 영상이 구현되는 복수의 화소(P)가 포함된다.
각 화소(P)는 제1 방향(X)으로 연장된 스캔 라인(SL)과, 제1 방향(X)에 직교하는 제2 방향(Y)으로 연장된 데이터 라인(DL)으로 정의될 수 있다. 데이터 라인(DL)은 비표시 영역(A2)에 구비된 데이터 구동부(미도시)가 제공하는 데이터 신호를 각 화소(P)에 인가하고, 스캔 라인(SL)은 비표시 영역(A2)에 구비된 스캔 구동부(미도시)가 제공하는 스캔 신호를 각 화소(P)에 인가한다. 도 2에는 데이터 라인(DL)이 제2 방향(Y)으로 연장되고, 스캔 라인(SL)이 제1 방향(X)으로 연장된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 데이터 라인(DL)과 스캔 라인(SL)의 연장 방향은 서로 바뀔 수도 있다.
각 화소(P)는 제2 방향(Y)으로 연장된 전원공급 라인(VL)에 연결된다. 전원공급 라인(VL)은 비표시 영역(A2)에 구비된 전원 구동부(미도시)가 제공하는 제1 전원을 각 화소(P)에 인가한다. 각 화소(P)는 데이터 신호에 대응하여 전원으로부터 유기EL소자(OLED, 도 3 참조)를 경유하여 제2 전원(ELVSS(t), 도 3참조)으로 공급되는 전류량을 제어한다. 그러면, 유기EL소자에서 소정 휘도의 빛이 생성된다.
상기와 같은 배선 구조에서, 유기 발광 표시 장치(1)의 제조 공정 중 원하지 않는 파티클 등으로 인하여 스캔 라인(SL)와 데이터라인(DL), 또는 스캔 라인(SL)과 전원공급 라인(VL)이 통전되면, 쇼트 불량에 의한 불량 화소를 양산하게 된다.
도 3은 도 2의 하나의 화소에 대한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 화소는 유기EL소자(OLED)와, 유기EL소자(OLED)로 전류를 공급하기 위한 화소회로(C)를 구비한다.
유기EL소자(OLED)의 화소 전극은 화소 회로(C)에 접속되고, 대향 전극은 제 2전원(ELVSS(t))에 접속된다. 유기EL소자(OLED)는 화소 회로(C)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
액티브 매트릭스 방식의 유기 발광 표시 장치는, 적어도 2개의 트랜지스터 및 적어도 1개의 캐패시터를 구비하는데, 구체적으로 데이터 신호를 전달하기 위한 스위칭 트랜지스터, 데이터 신호에 따라 유기 발광 소자를 구동시키기 위한 구동 트랜지스터 및 데이터 전압을 유지시키기 위한 하나의 캐패시터를 포함한다.
제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극은 스캔 라인(SL, 도 2 참조)에 접속되고, 제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극은 데이터 라인(DL, 도 2 참조)에 접속되고, 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 즉, 상기 제 1트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에는 스캔신호가 입력되고, 제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극으로는 데이터신호가 입력된다.
제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속되고, 제2 트랜지스터(TR2)의 제1 전극은 제1 전원(ELVDD(t))에 접속되고, 제2 트랜지스터(TR2)의 제2 전극은 유기EL소자(OLED)의 화소 전극에 접속된다. 여기서, 상기 제 2 트랜지스터(TR2)는 구동 트랜지스터로서의 역할을 수행한다.
제1 노드(N1) 및 제2 트랜지스터(TR2)의 제1 전극 사이에 제1 캐패시터(C1)가 접속된다.
도 4는 도 2의 화소의 일부 구성요소를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 기판(10) 상에 구동용 박막트랜지스터인 제2 트랜지스터(TR2), 제1 캐패시터(C1), 및 유기EL소자(OELD)가 구비되어 있다.
기판(10)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 기판(10)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재로 형성할 수도 있다.
기판(10) 상에 버퍼층(11)이 더 형성될 수 있다. 버퍼층(11)은 기판(10)의 상부에 평탄한 면을 제공하고 수분 및 이물이 침투하는 것을 방지한다.
버퍼층(11)상에 소스영역(212b), 드레인영역(212a) 및 채널영역(212c)을 포함하는 제2트랜지스터(TR2)의 활성층(212)이 형성된다. 활성층(212)은 다결정 실리콘을 포함할 수 있고, 소스영역(212b)과 드레인영역(212a)에는 N+ 또는 P+ 타입의 이온 불순물이 도핑될 수 있다.
활성층(212) 상에는 실리콘 산화물(SiO2) 및/또는 실리콘 질화물(SiNx)을 포함하는 게이트 절연막으로 기능하는 제1절연층(13)이 형성되고, 제1절연층(13)상에 활성층(212)의 채널영역(212c)에 대응되는 위치에 게이트 전극(214, 215)이 구비된다. 게이트 전극의 제1층(214)은 인듐틴옥사이드(indium tin oxide: ITO), 인듐징크옥사이드(indium zinc oxide: IZO), 징크옥사이드(zinc oxide: ZnO), 인듐옥사이드(indium oxide: In2O3), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 및 알루미늄징크옥사이드(aluminium zinc oxide: AZO)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 투명도전성 산화물을 포함하고, 게이트 전극의 제2층(215)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속으로 단층 또는 다층으로 형성된 저저항 금속을 포함할 수 있다. 이때, 전술한 스캔 라인(SL, 도 2 참조)은 게이트 전극(214, 215)과 동일층에 동일물질로 형성될 수 있다.
게이트 전극 제2 층(215) 상에는 층간 절연막인 제2절연층(15)을 사이에 두고 활성층(212)의 소스영역(212b) 및 드레인영역(212a)에 각각 접속하는 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)이 형성된다. 제2절연층(15)은 실리콘 산화물(SiO2) 및/또는 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다. 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속으로 단층 또는 다층으로 형성된 저저항 금속을 포함할 수 있다. 이때, 데이터 라인(DL, 도 2 참조)은 소스 전극(261b) 및 드레인 전극(216a)과 동일층에 형성될 수 있다.
이와 같은 배선 구조를 갖는 유기 발광 표시 장치(1)에 있어서, 제조 공정 중 원하지 않는 파티클 등으로 인하여 스캔 라인(SL)과 데이터라인(DL)이 통전되면, 쇼트 불량에 의한 불량 화소를 양산할 수 있다.
제2절연층(15) 상에는 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)을 덮으며, 화소 전극(114, 115)의 상부를 개구시켜 발광영역을 정의하는 화소 정의막(pixel define layer)인 제3절연층(18)이 구비된다. 제3절연층(18)은 유기 절연막을 포함할 수 있다.
소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a) 중 하나는 게이트 전극(214, 215)과 동일층에 형성된 화소 전극(114, 115)에 연결된다. 화소 전극의 제1층(114)은 전술한 게이트 전극의 제1층(214)과 동일한 투명도전성 산화물을 포함할 수 있고, 화소 전극 제1층(115)의 상부 가장자리에 잔존하는 화소 전극의 제2층(115)은 전술한 게이트 전극의 제2층(215)과 동일한 저저항 금속을 포함할 수 있다. 도 4에는 화소 전극 제1층(114)의 가장자리에 화소 전극 제2층(115)이 일부 형성되어, 제2절연층(15)이 화소 전극 제2층(115)의 일부를 커버하는 형상을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a) 중 하나와 접속하는 부분을 제외하고는 화소 전극의 제2층(215)은 화소 전극 제1층(214) 위에 잔존하지 않을 수 있다.
화소 전극의 제1층(114) 상에는 유기 발광층(119)을 포함하는 중간층(19)이 형성된다. 중간층(19) 상에는 공통 전극으로 대향 전극(20)이 형성된다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 경우, 화소 전극(114, 115)은 애노드로 사용되고, 대향 전극(20)은 캐소드로 사용된다. 물론 전극의 극성은 반대로 적용될 수 있음은 물론이다. 한편, 도 4에 도시하지 않았으나, 대향 전극(20)의 상부에 밀봉 부재(미도시)가 배치될 수 있다.
커패시터(Cst) 영역에는, 활성층(212)과 동일층에 형성된 커패시터(Cst)의 하부전극(312)과, 화소 전극의 제1층(114) 및 게이트 전극의 제1층(214)과 동일층에 형성된 커패시터(Cst)의 상부전극(314)이 구비된다.
커패시터(Cst)의 하부전극(312)은 활성층(212)의 소스영역(212b) 및 드레인영역(212a)과 같이 N+ 또는 P+ 타입의 이온 불순물이 도핑될 수 있고, 커패시터(Cst)의 상부전극(314)은 투명도전성 산화물을 포함할 수 있다.
커패시터(Cst)의 하부전극(312)과 활성층(212)이 동일층에 형성되고, 커패시터(Cst)의 상부전극(314)과 게이트 전극(214, 215) 및 화소 전극(114, 115)이 동일층에 형성됨으로써, 마스크 공정을 줄일 수 있다. 또한, 소스 전극(216b)과 드레인 전극(216a)의 패터닝 시, 화소 전극의 제2층(115)과, 도면에 도시되지 않은 커패시터(Cst)의 상부전극(314) 상의 저저항 금속층을 함께 식각함으로써 마스크 공정을 줄일 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 도 4의 제조 공정을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 5a를 참조하면, 기판(10) 상에 버퍼층(11)을 형성하고, 버퍼층(11) 상에 반도체층(미도시)을 형성하여 이를 패터닝하여 활성층(212)과 커패시터(Cst)의 제1전극(312)을 형성한다. 반도체층(미도시)을 패터닝하는 공정은 일반적인 포토리소그라피 공정을 이용한다. 즉, 반도체층(미도시) 상에 포토리지스트(미도시)를 형성하고, 포토마스크(미도시)를 이용하여 일련의 노광, 현상, 식각, 스트립 공정을 이용하여 활성층(212)과 커패시터(Cst)의 제1전극(312)을 형성한다.
도 5b를 참조하면, 도 5a의 결과물 상에 제1절연층(13), 투명도전성 산화물을 포함하는 층(미도시) 및 저저항 금속을 포함하는 층(미도시)을 형성하고, 투명도전성 산화물을 포함하는 층(미도시) 및 저저항 금속을 포함하는 층(미도시)을 포토리소그파라 공정으로 패터닝하여 화소 전극(114, 115), 게이트 전극(214, 215) 및 커패시터의 제2전극(314, 315)을 형성한다. 그리고 1차 도핑(D1)으로 소스 영역(212b)과 드레인 영역(212a)을 이온 불순물로 도핑한다. 전술한 스캔 라인(SL)은 게이트 전극(214, 215)과 동일한 포토마스크 공정에서 형성될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 도 5b의 결과물 상에 제2절연층(15)을 형성하고, 포토리소그라피 공정으로 이를 패터닝하여 화소 전극(114, 115)을 노출시키는 개구(C1), 화소 전극(114, 115)과 소스 전극(216b) 또는 드레인 전극(216a)와 접속시키는 개구(C2), 소스 영역(212b) 및 드레인 영역(212a)을 노출시키는 개구(C3), 및 커패시터의 제2전극(314, 315)를 노출시키는 개구(C4)를 형성한다.
도 5d를 참조하면, 도 5c의 결과물 상에 저저항 금속(미도시)을 형성하고 포토리소그파라 공정으로 이를 패터닝하여 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)를 형성한다. 이때, 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)을 식각하는 공정에서, 화소 전극의 제2층(115)과 커패시터의 제2전극의 제2층(315)을 함께 식각한 후, 2차 도핑(D2)한다. 2차 도핑(D2)에 의해 커패시터의 하부전극(312)이 이온 불순물에 의해 도핑되어 커패시터의 정전용량이 증가하게 된다. 전술한 데이터 라인(DL)은 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)과 동일한 포토마스크 공정에서 형성될 수 있다.
도 5e를 참조하면, 도 5의 결과물 상에 제3절연층(18)을 형성하고, 이를 패터닝하여 화소 전극의 제1층(114)의 상부를 노출시키는 개구(C5)를 형성한다.
이로써, 유기 발광 표시 장치의 백플레인(backplane)을 만드는 공정을 완료한다. 백플레인을 형성하는 공정은 전술한 바와 같이 일반적인 포토리소그라피 공정에서 진행된다. 포토리소그라피 공정에 의한 백플레인의 완성 후, 유기 발광층을 포함하는 중간층 및 대향전극을 형성하는 후속 공정이 진행된다.
한편, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 제조 과정에서, 전술한 바와 같이 파티클 등에 의해 스캔 라인(SL)과 데이터 라인(DL), 또는 스캔 라인(SL)과 전원공급 라인(VL) 사이에 쇼트 불량이 발생하게 되면, 제3절연층(18)이 형성된 상태에서, 레이저 등의 커팅 수단을 이용하여 상부 배선인 데이터 라인(DL) 또는 전원공급 라인(VL)의 쇼트 영역 양단을 절단하여 리페어 공정을 수행한다.
이하 도 6a 및 도 6b, 내지 도 10a 및 도 10b를 참조하여 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 리페어 공정을 상세히 설명한다.
도 6a 내지 도 10a는 스캔 라인과 데이터 라인의 교차점에 쇼트 불량이 난 경우의 리페어 과정을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 6b 내지 도 10b는 도 6a 내지 도 10a의 A-B에 따른 단면도들이다.
도 6a 및 6b를 참조하면, 기판(10) 상의 버퍼층(11) 및 제1절연층(13) 상에 게이트 전극(214, 215, 도 4 참조)에서 연장된 스캔라인(SLa, SLb: SL)이 형성되어 있다. 스캔 라인(SL)을 덮도록 제2절연층(15)을 형성하고, 제2절연층(15) 상에는 스캔 라인(SL)에 교차하고, 소스 전극(216b, 도 4 참조) 및 드레인 전극(216a, 도 4 참조)에서 연장된 데이터 라인(DL)이 형성된다. 스캔 라인(SL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역에서 파티클(P)에 의해 스캔 라인(SL)과 데이터 라인(DL)이 쇼트 되어 쇼트 불량 영역(ST)이 발생한 경우를 도시하고 있다.
도 7a 및 7b를 참조하면, 쇼트 불량 영역(ST)을 포함하여 박막 트랜지스터를 제3절연층(18)으로 커버한 상태에서, 레이저(L)와 같은 커팅 수단을 이용하여 쇼트 불량 영역(ST)과 연결된 데이터 라인(DL)의 양측을 커팅한다. 이때, 레이저(L)에서 조사된 에너지에 의해 데이터 라인(DL) 상부의 제3절연층(18)이 함께 커팅된다. 그 결과, 쇼트 불량 영역(ST) 양측의 데이터 라인(DL)과 제3절연층(18)에 커팅 라인(CL)이 형성된다.
도 8a 및 8b를 참조하면, 커팅 라인(CL)을 형성 한 후, 제3절연층(18)을 패터닝하여 데이터 라인(DL)의 상면을 노출시키는 두 개의 콘택홀(CNT)을 형성한다. 두 개의 콘택홀(CNT)은 쇼트 불량 영역(ST)의 양 측에 형성된 커팅 라인(CL)으로부터 소정 거리 떨어진 지점에 각각 형성한다.
도 9a 및 9b를 참조하면, 제3절연층(18) 상에 리페어 메탈(RM)을 형성한다. 리페어 메탈(RM)은 두 개의 콘택홀(CNT)을 통하여 데이터 라인(DL)에 접속하지만, 커팅 라인(CL)에는 형성되지 않도록 한다. 즉, 기존의 데이터 라인과 중첩되지 않도록 우회 배선으로 형성한다.
도 10a 및 10b를 참조하면, 리페어 메탈(RM)이 형성된 제3절연층(18) 상에 리페어 메탈(RM)을 충분히 커버하도록 리페어 절연막(RI)을 형성한다. 특히, 리페어 메탈(RM)의 가장자리를 모두 커버하도록 리페어 절연막(RI)을 형성한다. 리페어 절연막(RI)은 백플레인 전체에 형성할 필요 없이 리페어가 필요한 영역에만, 즉 불량화소가 발생한 영역에만 부분적으로 형성하는 것으로 충분하다.
이와 같은 리페어 메탈(RM)은 제3절연층(18)과의 접착력이 취약하여 박리현상이 발생할 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따르면 리페어 절연막(RI)이 리페어 메탈(RM)을 커버함으로써 제3절연층(18)으로부터 리페어 메탈(RM)이 박리되는 문제를 방지할 수 있다. 이를 위해, 리페어 절연막(RI)은 제3절연층(18)과의 접착력이 우수한 절연재료가 사용되는 것이 바람직하다. 본 실시예와 같이 제3절연층(18)이 유기 절연재료로 형성될 경우, 리페어 절연막(RI)도 유기 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 리페어 절연막(RI)은 리페어 메탈(RM)뿐 아니라 커팅 라인(CL)을 모두 커버해야 한다. 커팅 라인(CL)에 의해 노출된 데이터 라인(DL)을 절연시켜 후속 대향 전극(20, 도 4 참조) 형성 공정에서 대향 전극(20)과 커팅 라인(CL)에 의한 쇼트를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 리페어 방법은, 리페어 메탈(RM) 형성을 제3절연층(18) 형성 이후에 실시함으로써, 즉 화소 전극(114, 115)을 포함한 유기 발광 표시 장치의 백플레인 제조 공정이 완료된 후 리페어 메탈(RM)을 형성함으로써, 리페어 메탈(RM)의 박리 문제를 방지한다. 이를 본 발명의 비교예인 도 11a 및 도 11b를 참조하여 비교 설명한다.
도 11a는 비교예에 따른 유기 발광 표시 장치의 스캔 라인과 데이터 라인의 교차점에 쇼트 불량이 발생한 경우를 도시한 평면도이고, 도 11b는 도 11a의 A-B에 따른 단면도이다.
도 11a 및 11b를 참조하면, 커팅 라인(CL)을 형성 한 후, 쇼트 불량 영역(ST)을 커버하도록 리페어 절연막(RI)을 먼저 형성한다. 리페어 절연막(RI)을 형성한 후 리페어 절연막(RI)을 패터닝하여 데이터 라인(DL)의 상면을 노출시키는 두 개의 콘택홀(CNT)을 형성한다. 콘택홀(CNT)이 형성된 리페어 절연막(RI) 상에 리페어 메탈(RM)을 형성하여, 리페어 메탈(RM)을 데이터 라인(DL)에 접속시킨다. 리페어 메탈(RM)을 형성 한 후 유기 발광 표시 장치의 백플레인 제조 공정의 마지막 공정인 제3절연층(18)을 형성한다.
상기와 같은 비교예에 따른 리페어 방법에 의하면, 리페어 메탈(RM)을 형성한 후 제3절연층(18)을 형성하므로, 제3절연층(18)의 패터닝 공정, 즉 화소 전극(114, 15)을 노출시키기 위한 포토리소그라피 공정 중에 리페어 메탈(RM)이 노출된다. 이와 같은 환경에서 리페어 절연층(RI)으로부터 리페어 메탈(RM)이 박리되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 포토리소그라피에 의한 제3절연층(18)의 패터닝 공정 완료 후에 리페어 메탈(RM)을 형성하기 때문에, 리페어 메탈(RM)의 박리 문제를 해결할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 리페어 절연막(RI)으로 리페어 메탈(RM)을 충분히 커버함으로써 리페어 메탈(RM)의 박리 현상을 방지할 수 있다. 또한, 리페어 메탈(RM) 및 리페어 절연막(RI) 형성 공정을 유기 발광 표시 장치의 백플레인의 완료 후, 즉 포토리소그라피 공정 완료 후에 실시함으로써, 리페어 메탈(RM)의 박리 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 실시예는 스캔 라인(SL)과 데이터 라인(DL)의 쇼트 불량을 예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 서로 교차하는 배선들 사이의 쇼트 불량을 리페어 하는데 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명은 상술한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구조에만 한정되는 것은 아니며, 백플레인 완료 후 리페어 메탈과 리페어 절연막을 형성하여 배선의 쇼트 불량을 리페어 할 수 있는 유기 발광 표시 장치의 구조에 적용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 유기 발광 표시 장치 13: 제1절연층
15: 제2절연층 18: 제3절연층
SL: 스캔 라인 DL: 데이터 라인
VL: 전원공급 라인 RM: 리페어 메탈
RI: 리페어 절연막 CNT: 콘택홀
CL: 커팅 라인
15: 제2절연층 18: 제3절연층
SL: 스캔 라인 DL: 데이터 라인
VL: 전원공급 라인 RM: 리페어 메탈
RI: 리페어 절연막 CNT: 콘택홀
CL: 커팅 라인
Claims (20)
- 제1신호배선과, 상기 제1신호배선에 교차하는 제2신호배선에 의해 정의되는 화소를 포함하고, 상기 화소는 제1전극과 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 제1전극에 연결된 박막트랜지스터를 포함하는 유기발광 표시장치에서,
상기 박막트랜지스터의 게이트 전극과 동일층에 형성된 상기 제1신호배선과 상기 박막트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일층에 형성된 상기 제2신호배선에 의한 쇼트 불량이 발생한 불량 화소를 리페어 하는 방법에 관한 것으로서;
상기 제1전극의 단부 및 상기 제2신호배선을 덮고, 유기 절연 재료를 포함하는 절연막을 형성하는 단계;
상기 제2신호배선의 쇼트 불량이 발생한 영역의 양측 및 상기 절연막을 커팅하여 커팅 라인을 형성하는 단계;
상기 커팅된 영역의 양측에 상기 제2신호배선의 상면이 노출되도록 상기 절연막에 콘택홀을 형성하는 단계;
상기 절연막 상에 상기 콘택홀을 통해 상기 제2신호배선에 접속하는 리페어 메탈을 형성하는 단계;
상기 절연막 내에 형성된 상기 커팅 라인의 내부를 충진하고, 상기 리페어 메탈을 덮도록 상기 절연막의 상면에 하면이 직접 접촉하는 섬 모양의 유기 절연 재료를 포함하는 리페어 절연막을 형성하는 단계; 및
상기 리페어 절연막 상면에 직접 접촉하도록 상기 중간층을 형성하는 단계;를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 쇼트 불량 리페어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 절연막을 형성하는 단계는 상기 표시 장치를 제조하는 마지막 포토리소그라피 공정인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 쇼트 불량 리페어 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 절연막을 형성하는 단계는 상기 표시 장치의 발광 영역을 정의하는 화소 정의막을 형성하는 단계인 유기 발광 표시 장치의 쇼트 불량 리페어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 커팅 라인을 형성하는 단계는 레이저를 이용하는 유기 발광 표시 장치의 쇼트 불량 리페어 방법. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 리페어 절연막은 상기 표시 장치의 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 쇼트 불량 리페어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 리페어 메탈은 상기 제2신호배선과 동일 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 쇼트 불량 리페어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 리페어 메탈은 상기 제2신호배선이 형성된 라인과 중첩되지 않도록 형성된 유기 발광 표시 장치의 쇼트 불량 리페어 방법. - 제1신호배선과, 상기 제1신호배선에 교차하는 제2신호배선에 의해 정의되는 화소를 포함하고, 상기 화소는 제1전극과 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 제1전극에 연결된 박막트랜지스터를 포함하는 유기발광 표시장치에서,
상기 박막트랜지스터의 게이트 전극과 동일층에 형성된 상기 제1신호배선과 상기 박막트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일층에 형성된 상기 제2신호배선에 의한 쇼트 불량이 발생한 불량 화소를 리페어한 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서,
상기 쇼트 불량이 리페어 된 화소는,
상기 제2신호배선의 쇼트 불량이 발생한 영역의 양측에 형성된 커팅 라인, 및 상기 커팅 라인과 이격된 위치에 상기 제2신호배선의 상면을 노출하는 콘택홀을 구비하면서, 상기 제1전극의 단부를 덮는 절연막;
상기 절연막 상에 형성되고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 제2신호배선에 접속하는 리페어 메탈; 및
상기 절연막 내에 형성된 상기 커팅 라인의 내부를 충진하고, 상기 리페어 메탈을 덮도록 상기 절연막의 상면에 하면이 직접 접촉하는 섬 모양으로 형성된 리페어 절연막;을 포함하고,
상기 절연막 및 상기 리페어 절연막은 유기 절연 재료를 포함하고,
상기 중간층의 일부는 상기 리페어 절연막 상에 직접 접촉하는 유기 발광 표시 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제1신호배선 및 상기 제2신호배선은 스캔 라인 및 데이터 라인 중 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 커팅라인은 상기 제2신호배선의 쇼트 불량이 발생한 영역의 양측을 따라 상기 절연막에 연장되어 형성된 유기 발광 표시 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 리페어 메탈은 상기 제2신호배선이 형성된 라인을 우회하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 리페어 절연막은 상기 불량 화소에만 형성된 유기 발광 표시 장치.. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 9 항에 있어서,
상기 게이트 전극과 상기 제1전극은 동일층에 형성된 유기 발광 표시 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 절연막은 상기 제1전극 상에 형성된 발광부를 정의하는 화소 정의막인 유기 발광 표시 장치. - 삭제
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