KR102682193B1 - 어레이 기판 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과; 상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와; 상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와; 상기 데이터 패드의 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙에 대응되는 패드 콘택홀을 갖는 보호층을 포함하고, 상기 보조 데이터 패드는 제 1 폭을 갖고 상기 데이터 패드는 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 가지며, 상기 보조 데이터 패드는 제 1 두께를 갖고 상기 보호층은 상기 제 1 두께와 같거나 이보다 작은 제 2 두께를 갖는 어레이 기판과 이를 포함하는 표시장치를 제공한다.
Description
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절연막에 의한 상부 단차가 없는 패드부를 포함하는 어레이 기판 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 액정표시장치(liquid crystal display device), 전계발광 표시장치(electroluminescent display device) 등과 같은 다양한 표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
예를 들어, 전계발광 표시장치는 자체 발광형이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다.
전계발광 표시장치는 발광층을 사이에 두고 마주하는 양극과 음극을 포함하는 전계발광소자를 포함하는 표시패널을 필수 구성 요소로 포함한다. 전계발광소자에서는, 양극과 음극 각각으로부터 주입된 정공과 전자가 발광층에서 결합하여 발광하며, 이에 따라 전계발광 표시장치는 영상을 표시하게 된다.
표시장치의 일단에는 외부 회로로부터 표시패널로의 신호 인가를 위한 패드부가 형성된다.
도 1은 종래 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 표시장치(1)는 표시영역에 배열된 다수의 화소(P)와, 상기 표시영역 주변의 비표시영역에 위치하는 데이터 패드부(DP)를 포함한다.
상기 화소(P)에 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 배선(미도시)이 형성되며, 상기 데이터 패드부(DP)는 상기 데이터 배선에 연결된다.
도시하지 않았으나, 상기 화소(P)의 게이트 배선에 연결되는 게이트 패드부 역시 형성된다.
이와 같은 데이터 패드부(DP)에는 다수의 데이터 패드가 형성되고, 별도의 회로부가 데이터 패드와 연결되어 상기 화소(P)로 신호를 공급한다.
한편, 표시장치가 정상적으로 동작하는지 등을 검사하기 위해 검사핀(미도시)이 데이터 패드에 접촉되어, 표시장치의 불량 유무를 검사하게 된다.
그런데, 종래 표시장치에서는 검사핀과 데이터 패드 간의 접촉 및/또는 회로부와 데이터 패드 간의 접촉에 문제가 발생하여, 검사의 정확도와 신호 인가에 문제가 발생하고 있다.
본 발명은, 데이터 패드부에서의 검사 공정 및 신호 인가시 발생하는 문제를 해결하고자 한다.
이와 같은 문제의 해결을 위해, 본 발명은, 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과; 상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와; 상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와; 상기 데이터 패드의 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙을 노출하는 패드 콘택홀을 갖는 보호층을 포함하고, 상기 보조 데이터 패드는 제 1 폭을 갖고 상기 데이터 패드는 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 갖는 어레이 기판을 제공한다.
또한, 본 발명은, 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과; 상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와; 상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와; 상기 데이터 패드의 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙을 노출하는 패드 콘택홀을 갖는 보호층을 포함하고, 상기 기판으로부터 상기 데이터 패드는 제 1 높이를 갖고 상기 패드 콘택홀의 가장자리에서 상기 보호층은 상기 제 1 높이와 같거나 이보다 작은 제 2 높이를 갖는 어레이 기판을 제공한다.
또한, 본 발명은, 전술한 어레이 기판과; 서로 마주하는 제 1 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하고 상기 화소에 대응하여 상기 기판 상부에 위치하는 전계발광소자를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 어레이 기판과 이를 포함하는 표시장치에는, 데이터 패드부에 제 1 폭과 제 1 두께를 갖는 보조 데이터 패드가 형성되고, 보조 데이터 패드 상부에 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 갖는 데이터 패드가 형성되며, 데이터 패드 상에는 제 1 두께 이하인 제 2 두께를 갖는 보호층이 형성됨으로써, 보호층의 돌출 없이 데이터 패드의 측면을 덮으며 패드 콘택홀을 형성할 수 있다.
따라서, 검사핀 및/또는 커넥터와 데이터 패드 사이의 얼라인 불량에 의한 연결 불량 문제를 최소화할 수 있다.
도 1은 종래 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 종래 표시장치의 데이터 패드부에서 발생되는 불량을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 표시장치의 화소를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치의 데이터 패드부에 대한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에 대한 개략적인 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에 대한 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에서 데이터 패드와 보조 데이터 패드의 폭 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에서 보조 데이터 패드와 보호층의 두께 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 표시장치의 데이터 패드부에서 발생되는 불량을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 표시장치의 화소를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치의 데이터 패드부에 대한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에 대한 개략적인 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에 대한 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에서 데이터 패드와 보조 데이터 패드의 폭 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에서 보조 데이터 패드와 보호층의 두께 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 표시장치의 데이터 패드부에서 발생되는 불량을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 패드부(10)에는 데이터 패드(30)가 형성된다. 이때, 표시장치의 어레이 기판을 이루는 제 1 기판(10) 상에 절연막(20)이 형성되고, 상기 절연막(20) 상에 상기 데이터 패드(30)가 형성된다.
또한, 상기 데이터 패드(30) 상에는 상기 데이터 패드(30)의 중앙을 노출하는 패드 콘택홀(42)을 갖는 보호층(40)이 형성된다. 상기 데이터 패드(30)는 화소(P)의 데이터 배선(미도시)과 동일층에 위치하고 동일물질로 이루어지며 상기 데이터 배선의 끝에 연결된다.
상기 데이터 패드(30)는 저저항 금속 물질, 예를 들어 알루미늄(Al)으로 이루어지는 중간층(34)과, 상기 중간층(34)의 하부 및 상부에 위치하며 내부식성이 높은 금속 물질, 예를 들어 티타늄(Ti)으로 이루어지는 하부층(32) 및 상부층(36)을 포함할 수 있다.
상기 데이터 패드(30)가 상기 중간층(34)만으로 이루어지는 경우, 상기 데이터 패드(30)가 쉽게 부식되기 때문에, 상기 중간층(34)의 하부 및 상부에 높은 내부식성을 갖는 상기 하부층(32)과 상기 상부층(36)이 배치된다.
이때, 상기 중간층(34)의 하부면 및 상부면은 상기 하부층(32)과 상기 상부층(36)에 의해 보호되나, 상기 중간층(34)의 측면은 상기 하부층(32)과 상기 상부층(36)에 의해 보호되지 못한다. 따라서, 상기 보호층(40)은 상기 데이터 패드(30)의 측면을 덮도록 형성되어야 한다.
그 결과, 상기 패드 콘택홀(42)의 가장자리에서 상기 보호층(40)이 상기 데이터 패드(30)로부터 돌출되며, 검사핀(50)의 얼라인 불량(mis-align)이 발생되는 경우 상기 검사핀(50)은 상기 데이터 패드(30)와 접촉하지 못하는 문제가 발생한다.
이와 같은 문제는 직접회로(Intergrated Circuit, IC), 커넥터(Connector), 또는 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB) 등의 회로부와 데이터 패드(30) 간의 접촉에서도 발생할 수 있다.
본 발명은, 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과; 상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와; 상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와; 상기 데이터 패드의 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙에 대응되는 패드 콘택홀을 갖는 보호층을 포함하고, 상기 보조 데이터 패드는 제 1 폭을 갖고 상기 데이터 패드는 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 갖는 어레이 기판을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은, 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과; 상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와; 상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와; 상기 데이터 패드의 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙에 대응되는 패드 콘택홀을 갖는 보호층을 포함하고, 상기 기판으로부터 상기 데이터 패드는 제 1 높이를 갖고 상기 패드 콘택홀의 가장자리에서 상기 보호층은 상기 제 1 높이와 같거나 이보다 작은 제 2 높이를 갖는 어레이 기판을 제공한다.
본 발명의 어레이 기판에 있어서, 상기 보조 데이터 패드는 제 1 폭을 갖고 상기 데이터 패드는 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 갖는다.
본 발명의 어레이 기판에 있어서, 상기 패드 콘택홀은 상기 제 1 폭보다 크고 상기 제 2 폭보다 작은 제 3 폭을 갖는다.
본 발명의 어레이 기판에 있어서, 상기 보조 데이터 패드는 제 1 두께를 갖고, 상기 보호층은 상기 제 1 두께와 같거나 이보다 작은 제 2 두께를 갖는다.
본 발명의 어레이 기판에 있어서, 상기 데이터 패드는 제 1 저항과 제 1 내부식성을 갖는 제 1 금속층과, 상기 제 1 금속층 상에 위치하며 상기 제 1 저항보다 큰 제 2 저항과 상기 제 1 내부식성보다 높은 제 2 내부식성을 갖는 제 2 금속층을 포함한다.
본 발명의 어레이 기판에 있어서, 상기 데이터 패드는 상기 제 1 금속층 하부에 위치하며 상기 제 1 저항보다 큰 제 3 저항과 상기 제 1 내부식성보다 높은 제 3 내부식성을 갖는 제 3 금속층을 더 포함한다.
본 발명의 어레이 기판은, 상기 보조 데이터 패드와 상기 데이터 패드 사이에 위치하는 게이트 절연막과; 상기 데이터 패드에 연결되는 데이터 배선과; 상기 데이터 배선과 교차하여 상기 화소를 정의하는 게이트 배선을 더 포함한다.
본 발명의 어레이 기판에 있어서, 상기 보조 데이터 패드는 상기 게이트 배선과 동일층에 위치하며 동일물질로 이루어진다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 전술한 어레이 기판과; 서로 마주하는 제 1 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하고 상기 화소에 대응하여 상기 기판 상부에 위치하는 전계발광소자를 포함하는 표시장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시장치(100)는 표시영역에 배열된 다수의 화소(P)와, 상기 표시영역의 일측, 즉 표시영역 주변의 비표시영역에 위치하는 데이터 패드부(DP)를 포함한다.
도시하지 않았으나, 상기 표시영역의 타측에는 상기 화소(P)의 게이트 배선에 연결되는 게이트 패드부가 형성될 수 있다.
본 발명의 표시장치의 화소를 설명하기 위한 개략적인 단면도인 도 4를 참조하면, 표시패널(101)은 기판(310)과, 상기 기판(310) 상에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)와, 상기 기판(310) 상부에 위치하며 상기 박막트랜지스터(Tr)에 연결되는 전계발광소자(D)를 포함한다. 즉, 본 발명의 표시장치(100)는 전계발광 표시장치일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
여기서, 상기 전계발광소자(D)는 발광다이오드로 지칭될 수 있다.
상기 기판(310) 각각은 유리기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(310)은 폴리이미드로 이루어질 수 있다.
상기 기판(310) 상에는 버퍼층(320)이 형성되고, 상기 버퍼층(320) 상에 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다. 상기 버퍼층(320)은 생략될 수 있다.
상기 버퍼층(320) 상에는 반도체층(322)이 형성된다. 상기 반도체층(322)은 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
상기 반도체층(322)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우, 상기 반도체층(322) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음) 이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(322)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(322)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(322)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(322)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(322) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(324)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(324)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(324) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(330)이 반도체층(322)의 중앙에 대응하여 형성된다.
도 4에서는, 게이트 절연막(324)이 기판(310) 전면에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(324)은 게이트 전극(330)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
상기 게이트 전극(330) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(332)이 형성된다. 층간 절연막(332)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
상기 층간 절연막(332)은 상기 반도체층(322)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)을 갖는다. 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)은 게이트 전극(330)의 양측에 게이트 전극(330)과 이격되어 위치한다.
여기서, 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)은 게이트 절연막(324) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(324)이 게이트 전극(330)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)은 층간 절연막(332) 내에만 형성될 수도 있다.
상기 층간 절연막(332) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(340)과 드레인 전극(342)이 형성된다.
소스 전극(340)과 드레인 전극(342)은 상기 게이트 전극(330)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 상기 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)을 통해 상기 반도체층(322)의 양측과 접촉한다.
상기 반도체층(322)과, 상기 게이트전극(330), 상기 소스 전극(340), 상기 드레인전극(342)은 상기 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 구동 소자(driving element)로 기능한다.
상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 반도체층(320)의 상부에 상기 게이트 전극(330), 상기 소스 전극(342) 및 상기 드레인 전극(344)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하여 화소영역을 정의하며, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선에 연결되는 스위칭 소자가 더 형성된다. 상기 스위칭 소자는 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다. 또한, 상기 게이트 배선의 끝에는 게이트 패드부가 형성되고, 상기 데이터 배선의 끝에는 데이터 패드가 형성된 데이터 패드부가 형성된다.
상기 소스 전극(340), 상기 드레인 전극(342), 상기 데이터 배선, 상기 데이터 패드는 동일층에 위치하고 동일물질로 이루어질 수 있다.
또한, 파워 배선이 상기 게이트 배선 또는 상기 데이터 배선과 평행하게 이격되어 배치되며, 일 프레임(frame) 동안 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)의 게이트전극의 전압을 일정하게 유지되도록 하기 위한 스토리지 캐패시터가 더 포함될 수 있다.
상기 박막트랜지스터, 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선, 상기 데이터 패드부가 형성된 기판(310)은 어레이 기판으로 정의될 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(342)을 노출하는 드레인 콘택홀(352)을 갖는 보호층(350)이 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성된다.
상기 보호층(350) 상에는 상기 드레인 콘택홀(352)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(342)에 연결되는 제 1 전극(360)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다. 상기 제 1 전극(360)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 전계발광소자(D)에서 마이크로 캐버티(micro-cavity) 효과의 구현에 의한 발광효율 향상을 위해, 상기 제 1 전극(360)은 반투과 특성을 갖는 물질로 형성된다.
예를 들어, 상기 제 1 전극(360)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO)-은(Ag) 합금 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)-은(Ag) 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 보호층(350) 상에는 상기 제 1 전극(360)의 가장자리를 덮는 뱅크층(366)이 형성된다. 상기 뱅크층(366)은 상기 화소영역에 대응하여 상기 제 1 전극(360)의 중앙을 노출한다.
상기 제 1 전극(360) 상에는 발광층(362)이 형성된다. 상기 발광층(362)은 발광물질로 이루어지는 발광물질층(emitting material layer)의 단일층 구조일 수 있다. 또한, 발광 효율을 높이기 위해, 상기 발광층(362)은 상기 제 1 전극(360) 상에 순차 적층되는 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광물질층, 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 발광물질층은 양자점과 같은 무기발광물질, 또는 유기발광물질을 포함할 수 있다.
상기 발광층(362)이 형성된 상기 기판(310) 상부로 제 2 전극(364)이 형성된다. 상기 제 2 전극(364)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(364)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극(360), 상기 발광층(362) 및 상기 제 2 전극(364)은 전계발광소자(D)를 이룬다.
도시하지 않았으나, 상기 제 2 전극(364) 상에는, 외부 수분이 상기 전계발광소자(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 기판(encapsulation substrate)이 형성될 수 있다. 상기 인캡슐레이션 기판은 제 1 무기 절연층과, 유기 절연층과 제 2 무기 절연층의 적층 구조를 가는 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 인캡슐레이션 기판 상에는 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판(미도시)이 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 편광판은 원형 편광판일 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 데이터 패드부(DP)는 상기 화소(P)의 데이터 배선에 연결되며, 상기 데이터 패드부(DP)에는 상기 데이터 배선과 동일층에 위치하고 동일한 물질로 이루어지는 데이터 패드가 형성된다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치의 데이터 패드부에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 패드부(DP)는 데이터 패드(130)를 포함하며, 상기 데이터 패드(130)는 상기 데이터 배선에 연결될 수 있다.
상기 데이터 패드(130)는 상기 데이터 배선과 동일층에 위치하고 동일물질로 이루어지며 상기 데이터 배선의 끝에 연결된다.
예를 들어, 상기 데이터 패드(130)는 저저항 금속 물질, 예를 들어 알루미늄(Al)으로 이루어지는 제 1 금속층(132)과, 상기 제 1 금속층(132)의 상부 및 하부에 위치하며 내부식성이 높은 금속 물질, 예를 들어 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 제 2 및 제 3 금속층(134, 136)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 기판(110) 상에 게이트 절연막(120)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(120) 상에 상기 데이터 패드(130)가 형성된다.
또한, 상기 데이터 패드(130) 상에는 상기 데이터 패드(130)의 중앙을 노출하는 패드 콘택홀(142)을 갖는 보호층(140)이 형성된다. 상기 보호층(140)은 상기 데이터 패드(130)의 측면, 보다 정확히는 상기 데이터 패드(130)의 제 1 금속층(132)의 측면을 덮어 보호하며, 상기 패드 콘택홀(142)의 가장자리에서 상기 보호층(140)은 상기 데이터 패드(130) 상부면에 형성되어 돌출된다.
또한, 상기 패드 콘택홀(142)에는 상기 데이터 패드(130)와 접촉하며 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어지는 패드 전극(150)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 패드 전극(150)의 끝은 상기 보호층(140) 상에 형성될 수 있다.
이와 같은 데이터 패드부(DP)에서는, 검사핀(160)과 데이터 패드(130) 간의 얼라인 불량이 발생하더라도 검사핀(160)이 패드전극(150)을 통해 상기 데이터 패드(130)와 전기적으로 연결되기 때문에, 검사핀(160)과 데이터 패드(130)의 연결 불량 문제가 최소화된다. 또한, 상기 패드 전극(150)을 이루는 ITO는 높은 내부식성을 갖기 때문에, 패드 전극(150) 노출에 의한 전기적 문제는 발생하지 않는다.
따라서, 패드부(DP)에서의 전기적 문제 없이 검사핀(160) 또는 커넥터와 데이터 패드(130) 간 연결 불량 문제를 방지할 수 있다.
그런데, 도 4에 도시된 일 실시예의 표시장치의 화소(P)에는 ITO와 같은 투명 도전성 물질층이 없기 때문에, ITO로 이루어지는 데이터 패드 전극을 형성하기 위해서는 추가적인 재료와 추가적인 마스크 공정이 요구된다. 즉, ITO로 이루어지는 데이터 패드 전극에 의해 표시장치의 제조 원가가 상승하고 생산 효율이 저하된다.
한편, 제 1 전극(360)을 이루는 ITO-Ag 합금 또는 IZO-Ag 합금으로 패드전극(150)을 형성하는 경우, 패드전극(150)이 부식에 약하기 때문에 추가적인 보호막의 형성이 필요하게 된다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에 대한 개략적인 평면도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 데이터 패드부에 대한 개략적인 단면도이다.
도 3과 함께 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치(100)는 표시영역에 배열된 다수의 화소(P)와, 상기 표시영역의 일측, 즉 표시영역 주변의 비표시영역에 위치하는 데이터 패드부(DP)를 포함한다. 도시하지 않았으나, 상기 표시영역의 타측에는 상기 화소(P)의 게이트 배선에 연결되는 게이트 패드부가 형성된다.
도 4를 통해 설명한 바와 같이, 각 화소(P)는 기판(310)과, 상기 기판(310) 상부에 위치하며 제 1 전극(360), 발광층(362), 제 2 전극(364)를 포함하는 전계발광소자(D)와, 상기 기판(310)과 상기 전계발광소자(D) 사이에 위치하며 상기 전계발광소자(D)에 연결된 박막트랜지스터(Tr)를 포함한다. 또한, 상기 화소(P)를 정의하는 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)이 형성된다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 데이터 패드부(DP)에는 데이터 패드(430)가 형성되며, 상기 데이터 패드(430)는 상기 데이터 배선에 연결된다.
상기 데이터 패드(430)는 상기 데이터 배선과 동일층에 위치하고 동일물질로 이루어지며 상기 데이터 배선의 끝에 연결된다.
예를 들어, 상기 데이터 패드(430)는 제 1 저항 및 제 1 내부식성을 갖는 제 1 금속 물질을 포함하는 제 1 금속층(432)과, 상기 제 1 금속층(432)의 상부에 위치하며 상기 제 1 저항보다 큰 제 2 저항 및 상기 제 1 내부식성보다 높은 제 2 내부식성을 갖는 제 2 금속물질을 포함하는 제 2 금속층(434)과, 상기 제 1 금속층(432)의 하부에 위치하며 상기 제 1 저항보다 큰 제 3 저항 및 상기 제 1 내부식성보다 높은 제 3 내부식성을 갖는 제 3 금속물질을 포함하는 제 3 금속층(436)을 포함한다.
즉, 상기 제 1 금속층(432)은 상기 제 2 및 제 3 금속층(434, 436)과 접촉하며 이들 사이에 위치한다.
예를 들어, 상기 제 1 금속물질은 알루미늄(Al)일 수 있고, 상기 제 2 및 제 3 금속물질 각각은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴(Mo)일 수 있다.
상기 제 1 금속층(432)은 상기 데이터 배선 및 상기 데이터 패드(430)의 저항을 낮추기 위한 것이고, 상기 제 2 및 제 3 금속층(434, 436)은 상기 제 1 금속층(432)의 부식을 방지하기 위한 것이다.
상기 제 1 금속층(432)의 상부면은 콘택홀을 통해 노출될 수 있기 때문에 상기 제 2 금속층(434)에 의해 보호되어야 한다. 한편, 상기 제 1 금속층(432)의 하부면은 노출되지 않기 때문에, 상기 제 3 금속층(436)은 생략될 수 있다. 즉, 상기 데이터 패드(430)는 상기 제 3 금속층(436) 없이 상기 제 1 및 제 2 금속층(432, 434)의 이중층 구조를 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 기판(410) 상에 제 1 폭(w1)을 갖는 보조 데이터 패드(412)가 형성된다. 상기 보조 데이터 패드(412)는 화소(P)의 게이트 배선과 동일층에 동일물질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 보조 데이터 패드(412)는 제 1 두께(t1)를 갖는다. 예를 들어, 상기 제 1 두께(t1)는 약 3500~7000Å일 수 있다.
상기 보조 데이터 패드(412) 상에는 게이트 절연막(420)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(420) 상에 상기 데이터 패드(430)가 형성된다. 상기 데이터 패드(430)는 상기 보조 데이터 패드(412)와 중첩한다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(420)은 산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 데이터 패드(430)의 제 3 금속층(436)이 상기 게이트 절연막(420)과 접촉한다. 이와 달리, 상기 제 3 금속층(436)이 생략되는 경우, 상기 제 1 금속층(432)이 상기 게이트 절연막(420)과 접촉할 수도 있다.
상기 게이트 절연막(420)에는 상기 보조 데이터 패드(412)를 노출하는 적어도 하나의 보조 패드 콘택홀(444)이 형성될 수 있고, 상기 데이터 패드(430)는 상기 보조 패드 콘택홀(444)을 통해 상기 보조 데이터 패드(412)에 연결될 수 있다.
상기 데이터 패드(430)는 상기 보조 데이터 패드(412)의 제 1 폭(w1)보다 큰 제 2 폭(w2)을 갖는다. 따라서, 상기 데이터 패드(430)의 중앙은 기판(410)으로부터 제 1 높이를 갖고, 상기 데이터 패드(430)의 끝은 기판(410)으로부터 상기 제 1 높이보다 작은 제 2 높이를 갖게 된다.
또한, 상기 데이터 패드(430) 상에는 상기 데이터 패드(430)의 중앙을 노출하는 패드 콘택홀(442)을 갖는 보호층(440)이 형성된다. 상기 보호층(440)은 산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 보호층(440)은 상기 데이터 패드(430)의 측면, 보다 정확히는 상기 데이터 패드(430)의 제 1 금속층(432)의 측면을 덮어 보호하며, 상기 패드 콘택홀(442)의 가장자리에서 상기 보호층(440)은 상기 데이터 패드(430) 상부면에 형성된다. 즉, 상기 패드 콘택홀(442)은 상기 보조 데이터 패드(412)의 제 1 폭(w1)보다 크고 상기 데이터 패드(430)의 제 2 폭(w2)보다 작은 제 3 폭(w3)를 갖는다.
또한, 상기 보호층(440)은 상기 보조 데이터 패드(412)의 제 1 두께(t1)보다 작은 제 2 두께(t2)를 갖는다. 예를 들어, 상기 보호층(440)의 제 2 두께(t2)는 약 1000~4500Å일 수 있다.
상기 보호층(440)은 상기 데이터 패드(430)의 측면을 충분히 덮어 보호하면서 상기 데이터 패드(430)로부터 돌출되지 않는다. 즉, 상기 보호층(440)은 상기 패드 콘택홀(442)의 가장자리에서 상기 기판(410)으로부터 상기 데이터 패드(430)의 중앙의 제 1 높이와 같거나 이보다 작고 상기 데이터 패드(430) 끝의 제 2 높이보다 큰 제 3 높이를 갖는다. 다시 말해, 상기 기판(410) 상부면을 기준으로, 상기 데이터 패드(430)의 중앙 상부면은 제 1 높이를 갖고, 상기 데이터 패드(430)의 끝의 상부면은 제 2 높이를 가지며, 상기 보호층(440)의 상부면은 상기 패드 콘택홀(442)의 가장자리에서 상기 제 1 높이와 같거나 이보다 작고 상기 제 2 높이보다 큰 제 3 높이를 갖는다.
따라서, 일정 범위 내에서 검사핀(460)과 데이터 패드(430) 사이에 얼라인 불량이 발생하더라도, 상기 검사핀(460)과 상기 데이터 패드(430)의 전기적 연결에는 문제가 발생하지 않는다. 또한, 회로부와 데이터 패드(430) 사이에서 얼라인 불량이 발생되더라도, 회로부와 데이터 패드(430) 간의 전기적 연결이 확보된다.
예를 들어, 패드 콘택홀이 13㎛의 크기를 갖고 검사핀이 9㎛의 크기를 갖는 경우, 도 2의 종래 표시장치의 데이트 패드부에서는 4㎛의 얼라인 마진이 확보되는 반면, 도 7의 표시장치의 데이터 패드부에서는 검사핀(460)과 데이터 패드(430)의 충분한 접촉 면적을 고려할 때 약 20㎛의 얼라인 마진이 확보된다.
특히, ITO와 같은 투명 도전성 물질의 데이터 패드 전극을 형성하기 위한 별도의 공정 없이, 게이트 배선의 형성 공정에서 보조 데이터 패드(412)가 형성되기 때문에 표시장치의 제조 원가 상승 및 생산 효율 저하의 문제는 발생하지 않는다.
도 7에서 데이터 패드(430)가 콘택홀(442)을 통해 노출된 구조가 도시되고 있으나, 검사핀(460)을 이용한 검사 공정 후에는 콘택홀(442)을 통해 데이터 패드(430)와 접촉하는 회로부가 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 패드부에서 데이터 패드와 보조 데이터 패드의 폭 관계를 설명하기 위한 도면인 도 8을 참조하면, 보조 데이터 패드(412)의 제 1 폭(w1)이 데이터 패드(430)의 제 2 폭(w2)보다 큰 경우, 보호층(440)이 상기 데이터 패드(430)의 측면을 충분히 덮기 위해서는 기판(410)으로부터 상기 보호층(440)의 높이가 기판(410)으로부터 상기 데이터 패드(430)의 높이보다 커야 한다.
따라서, 상기 보호층(440)의 끝이 상기 데이터 패드(430)로부터 돌출되며 검사핀(460)과 데이터 패드(430)의 얼라인 불량이 발생된 경우 검사핀(460)과 데이터 패드(430) 간 전기적 연결에 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 데이터 패드부에서 보조 데이터 패드와 보호층의 두께 관계를 설명하기 위한 도면인 도 9를 참조하면, 보호층(440)의 제 2 두께(t2)가 보조 데이터 패드(412)의 제 1 두께(t1)보다 큰 경우, 보호층(440)이 상기 데이터 패드(430)의 측면을 충분히 덮기 위해서는 기판(410)으로부터 상기 보호층(440)의 높이가 기판(410)으로부터 상기 데이터 패드(430)의 높이보다 큰 값을 갖게 된다.
따라서, 상기 보호층(430)의 끝이 상기 데이터 패드(430)로부터 돌출되며 검사핀(460)과 데이터 패드(430)의 얼라인 불량이 발생된 경우 검사핀(460)과 데이터 패드(430) 간 전기적 연결에 문제가 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명에서는, 데이터 패드(430)보다 작은 폭을 갖는 보조 데이터 패드(412)가 데이터 패드(430) 하부에 위치하고 보조 데이터 패드(412)보다 같거나 작은 두께를 갖는 보호층(430)이 형성되어, 데이터 패드(430)의 측면이 보호층(440)에 의해 충분히 보호되면서 보호층(440)에 의한 연결 불량 문제를 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 400: 표시장치 110, 410: 기판
120, 420: 게이트 절연막 130, 430: 데이터 패드
132, 432: 제 1 금속층 134, 434: 제 2 금속층
136, 436: 제 2 금속층 140, 440: 보호층
142, 442: 패드 콘택홀 444: 보조 패드 콘택홀
150: 데이터 패드 전극 160, 460: 검사핀
412: 보조 데이터 패드
120, 420: 게이트 절연막 130, 430: 데이터 패드
132, 432: 제 1 금속층 134, 434: 제 2 금속층
136, 436: 제 2 금속층 140, 440: 보호층
142, 442: 패드 콘택홀 444: 보조 패드 콘택홀
150: 데이터 패드 전극 160, 460: 검사핀
412: 보조 데이터 패드
Claims (13)
- 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과;
상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와;
상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와;
상기 데이터 패드의 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙에 대응되는 패드 콘택홀을 갖는 보호층을 포함하고,
상기 보조 데이터 패드는 제 1 폭을 갖고 상기 데이터 패드는 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 가지며,
상기 보조 데이터 패드는 제 1 두께를 갖고, 상기 보호층은 상기 제 1 두께와 같거나 이보다 작은 제 2 두께를 가지며,
상기 패드 콘택홀은 상기 제 1 폭보다 크고 상기 제 2 폭보다 작은 제 3 폭을 갖는 어레이 기판.
- 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과;
상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와;
상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와;
상기 데이터 패드의 상면 가장자리 및 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙에 대응되는 패드 콘택홀을 갖는 보호층을 포함하고,
상기 기판으로부터, 상기 데이터 패드는 제 1 높이를 갖고 상기 데이터 패드의 상면 가장자리에서 상기 보호층은 상기 제 1 높이와 같거나 이보다 작은 제 2 높이를 갖는 어레이 기판.
- 제 2 항에 있어서,
상기 보조 데이터 패드는 제 1 폭을 갖고 상기 데이터 패드는 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 갖는 어레이 기판.
- 제 3 항에 있어서,
상기 패드 콘택홀은 상기 제 1 폭보다 크고 상기 제 2 폭보다 작은 제 3 폭을 갖는 어레이 기판.
- 제 2 항에 있어서,
상기 보조 데이터 패드는 제 1 두께를 갖고, 상기 보호층은 상기 제 1 두께와 같거나 이보다 작은 제 2 두께를 갖는 어레이 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 데이터 패드는 제 1 저항과 제 1 내부식성을 갖는 제 1 금속층과, 상기 제 1 금속층 상에 위치하며 상기 제 1 저항보다 큰 제 2 저항과 상기 제 1 내부식성보다 높은 제 2 내부식성을 갖는 제 2 금속층을 포함하는 어레이 기판.
- 제 6 항에 있어서,
상기 데이터 패드는 상기 제 1 금속층 하부에 위치하며 상기 제 1 저항보다 큰 제 3 저항과 상기 제 1 내부식성보다 높은 제 3 내부식성을 갖는 제 3 금속층을 더 포함하는 어레이 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 보조 데이터 패드와 상기 데이터 패드 사이에 위치하는 게이트 절연막과;
상기 데이터 패드에 연결되는 데이터 배선과;
상기 데이터 배선과 교차하여 상기 화소를 정의하는 게이트 배선을 더 포함하는 어레이 기판.
- 제 8 항에 있어서,
상기 보조 데이터 패드는 상기 게이트 배선과 동일층에 위치하며 동일물질로 이루어지는 어레이 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 어레이 기판과;
서로 마주하는 제 1 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하고 상기 화소에 대응하여 상기 기판 상부에 위치하는 전계발광소자
를 포함하는 표시장치. - 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과;
상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와;
상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와;
상기 데이터 패드의 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙에 대응되는 패드 콘택홀을 갖는 보호층을 포함하고,
상기 보조 데이터 패드는 제 1 폭을 갖고 상기 데이터 패드는 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 가지며,
상기 패드 콘택홀은 상기 제 1 폭보다 크고 상기 제 2 폭보다 작은 제 3 폭을 갖는 어레이 기판. - 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과;
상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와;
상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와;
상기 데이터 패드의 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙에 대응되는 패드 콘택홀을 갖는 보호층과;
상기 보조 데이터 패드와 상기 데이터 패드 사이에 위치하는 게이트 절연막과;
상기 데이터 패드에 연결되는 데이터 배선과;
상기 데이터 배선과 교차하여 상기 화소를 정의하는 게이트 배선을 포함하고,
상기 보조 데이터 패드는 제 1 폭을 갖고 상기 데이터 패드는 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 가지며,
상기 보조 데이터 패드는 제 1 두께를 갖고, 상기 보호층은 상기 제 1 두께와 같거나 이보다 작은 제 2 두께를 갖는 어레이 기판.
- 데이터 패드부와 다수의 화소가 정의된 기판과;
상기 기판 상에 위치하며 상기 데이터 패드부에 대응되는 보조 데이터 패드와;
상기 보조 데이터 패드와 중첩하는 데이터 패드와;
상기 데이터 패드의 측면을 덮고 상기 데이터 패드의 중앙에 대응되는 패드 콘택홀을 갖는 보호층과;
상기 보조 데이터 패드와 상기 데이터 패드 사이에 위치하는 게이트 절연막과;
상기 데이터 패드에 연결되는 데이터 배선과;
상기 데이터 배선과 교차하여 상기 화소를 정의하는 게이트 배선을 포함하고,
상기 기판으로부터 상기 데이터 패드는 제 1 높이를 갖고 상기 패드 콘택홀의 가장자리에서 상기 보호층은 상기 제 1 높이와 같거나 이보다 작은 제 2 높이를 갖는 어레이 기판.
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Patent Citations (1)
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