KR100774578B1

KR100774578B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR100774578B1
Application number: KR1020010062446A
Authority: KR
Inventors: 이원규; 신종업
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2007-11-09
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: KR20030029752A

Abstract

액정표시장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 기판; 상기 기판의 표시 영역 상에 형성된 화소 어레이; 상기 기판의 비표시 영역에 형성된 복수개의 패드들; 상기 기판의 비표시 영역 상에 실장되고 상기 패드들과 전기적으로 연결되어 상기 화소 어레이를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 집적회로; 및 상기 기판의 비표시 영역 상의 상기 집적회로와 상기 패드들이 접착되는 영역의 주위에 형성된 장벽층을 구비한다. 집적회로와 본딩되는 패드 영역의 주변부에 금속막, 유기막 또는 금속막과 유기막이 적층된 구조로 이루어진 장벽층을 형성함으로써, 상기 패드 영역에 수분이나 케미컬과 같은 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}

도 1은 일반적인 액정표시장치의 LCD 패널의 개략도이다.

도 2는 일반적인 LCD 패널과 LCD 패널을 구동시킬 수 있는 집적회로의 연결을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 3은 일반적인 박막 트랜지스터 및 패드 영역을 도시한 단면도이다.

도 4는 종래 방법에 의한 집적회로와 LCD 패널의 패드를 COG 방식으로 연결하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5는 본 발명에 의한 액정표시장치의 LCD 패널의 평면도이다.

도 6은 도 5의 A 부분의 확대도이다.

도 7 및 도 8은 도 6의 B-B'선에 따른, 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정표시장치의 패드 영역 및 표시 영역을 나타낸 단면도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 게이트 구동 집적회로의 본딩 영역을 나타낸 단면도이다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 게이트 구동 집적회로의 본딩 영역을 나타낸 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

200 : 제1 기판 215 : 게이트 전극

220 : 게이트 라인 224 : 신호 라인

225 : 게이트 절연막 230 : 액티브 패턴

235 : 오믹 콘택층 패턴 240 : 소오스 전극

245 : 드레인 전극 250 : 보호막

255, 260 : 콘택홀 265 : 화소 전극

268, 272 : 출력 패드 270, 274 : 입력 패드

248, 252, 282, 284, 290 : 장벽층

280 : 패드 영역 300 : 박막 트랜지스터

400 : 제2 기판 450 : 데이터 구동 집적회로

500 : 게이트 구동 집적회로 510 : 범프

520 : 도전볼 530 : ACF 수지

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 COG(Chip On Glass) 방식으로 액정표시 패널(이하, LCD 패널이라 한다)의 패드와 외부의 구동 집적회로(IC)를 연결할 때 상기 패드와 연결된 배선에 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.

오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 디스플레이 장치(electronic display device)의 역할은 갈수록 중요해지며, 각종 전자 디스플레이 장치가 다양 한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전자 디스플레이 분야는 발전을 거듭하여 다양화하는 정보화 사회의 요구에 적합한 새로운 기능의 전자 디스플레이 장치가 계속 개발되고 있다.

일반적으로 전자 디스플레이 장치란 다양한 정보를 시각을 통하여 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 디스플레이 장치란 각종 전자 기기로부터 출력되는 전기적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식 가능한 광 정보 신호로 변환하는 전자 장치이고, 인간과 전자기기를 연결하는 가교적인 역할을 담당하는 장치라고 할 수 있다.

이러한 전자 디스플레이 장치에 있어서, 광 정보 신호가 발광 현상에 의해 표시되는 경우에는 발광형 표시(emissive display) 장치로 불려지며, 반사, 산란, 간섭 현상 등에 의하여 광 변조로 표시되는 경우에는 수광형 표시(non-emissive display) 장치로 일컬어진다. 능동형 표시 장치라고도 불리는 상기 발광형 표시 장치로는 음극선관(cathode ray tube; CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP), 발광 다이오드(light emitting diode; LED) 및 일렉트로 루미네슨트 디스플레이(electroluminescent display; ELD) 등을 들 수 있다. 또한, 수동형 표시 장치인 상기 수광형 표시 장치로서는 액정표시 장치(liquid crystal display; LCD) (electrochemical display; ECD) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic image display; EPID) 등을 들 수 있다.

텔레비전이나 컴퓨터용 모니터 등과 같은 화상표시 장치에 사용되는 가장 오랜 역사를 갖는 디스플레이 장치인 음극선관(CRT)은 표시 품질 및 경제성 등의 면 에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있으나, 무거운 중량, 큰 용적 및 높은 소비 전력 등과 같은 많은 단점을 가지고 있다.

그러나, 반도체 기술의 급속한 진보에 의하여 각종 전자 장치의 고체화, 저 전압 및 저 전력화와 함께 전자 기기의 소형 및 경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 디스플레이 장치, 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력의 특정을 갖춘 평판 패널(flat panel)형 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.

현재 개발된 여러 가지 평판 디스플레이 장치 가운데 액정표시 장치는 다른 디스플레이 장치에 비하여 낮은 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있는 동시에 음극선관에 가까운 화상 표시가 가능하기 때문에 다양한 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다.

액정표시장치는 백라이트와 같은 광원을 이용하여 화상을 표시하는 투과형 액정표시장치와 자연광을 이용한 반사형 액정표시장치, 그리고 실내나 외부 광원이 존재하지 않는 어두운 곳에서는 표시소자 자체의 내장 광원을 이용하여 디스플레이하는 투과 표시모드로 작동하고 실외의 고조도 환경에서는 외부의 입사광을 반사시켜 디스플레이하는 반사 표시모드로 작동하는 반사-투과형 액정표시장치로 구분될 수 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 LCD 패널의 개략도이다. 도 2는 일반적인 LCD 패널과 LCD 패널을 구동시킬 수 있는 집적회로의 연결을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치는 영상을 표시하는 LCD 패널(130)과 영상 신호를 발생하는 구동 집적회로(131)로 구성된다.

상기 LCD 패널(130)은 제1 기판(100), 상기 제1 기판(100)과 마주보도록 부착된 제2 기판(102) 및 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(102) 사이에 주입된 액정(114)으로 구성된다.

제1 기판(100)에는 복수개의 게이트 라인(104)과 복수개의 데이터 라인(106)이 매트릭스 형태로 형성되어 있고 그 교차점에 화소 전극(108)과 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 형성되어 있다. 상기 제2 기판(102)에는 광이 통과하면서 소정 색이 발현되는 RGB 화소로 이루어진 컬러 필터(112)와 투명 공통 전극(110)이 형성되어 있다. 또한, 상기 액정(114)의 배향 방향에 따라 제1 기판(100)과 제2 기판(102)의 바깥 면에는 외부 빛의 투과 방향을 일정하게 해주는 편광판(도시하지 않음)이 부착된다.

박막 트랜지스터(109)는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 기판(100) 상에 형성된 게이트 전극(15), 상기 게이트 전극(15) 및 기판(100) 상에 형성된 게이트 절연막(25), 상기 게이트 전극(15) 위의 게이트 절연막(25) 상에 형성된 액티브 패턴(30) 및 오믹 콘택층 패턴(35), 그리고 상기 액티브 패턴(30) 상에 형성된 소오스/드레인 전극(40, 45)으로 구성된다. 상기 박막 트랜지스터(109)가 형성된 제1 기판(100) 상에는 무기물이나 유기물로 이루어진 보호막(passivation layer)(75)이 형성된다. 상기 보호막(75)을 관통하여 상기 드레인 전극(45)을 노출시키는 콘택홀(80)이 형성된다. 또한, 도시하지는 않았으나, 패드 영역의 게이트 단자 및 드레인 단자를 노출시키는 콘택홀들도 상기 보호막(75)을 관통하여 형성된다.

상기 게이트 전극(15)은 게이트 라인(104)에 연결되고, 상기 소오스 전극(40)은 데이터 라인(106)에 연결되며, 상기 드레인 전극(45)은 화소 전극(108)에 연결된다. 따라서, 게이트 라인(104)을 통해 주사 전압이 게이트 전극(15)에 인가되면, 상기 데이터 라인(106)에 흐르는 신호 전압이 소오스 전극(40)에서 드레인 전극(45)으로 액티브 패턴(30)을 통해 인가된다. 신호 전압이 드레인 전극(45)으로 인가되면, 상기 드레인 전극(45)과 연결된 화소 전극(108)과 상기 제2 기판(102)의 공통 전극(110) 사이에 전압 차가 발생하게 된다. 그러면, 화소 전극(108)과 공통 전극(110) 사이에 주입된 액정(114)의 분자 배열이 변화되고, 이로 인해 액정(114)의 광 투과율이 변하게 되어 박막 트랜지스터(109)는 LCD 패널(130)의 화소를 동작시키는 스위칭 소자로서의 역할을 수행한다.

또한, 상기 LCD 패널(130)에는 도 3에 도시한 바와 같이, 게이트 라인(104)에서 연장된 제1 패드(133)와 데이터 라인(106)에서 연장된 제2 패드(134)가 형성된다. 상기 제1 패드(133)는 주사 전압을 발생하는 제1 집적회로(137)와 연결되고, 상기 제2 패드(134)는 신호 전압을 발생하는 제2 집적회로(138)와 연결된다. 따라서, 상기 제1 집적회로(137)에서 발생된 주사 전압이 제1 패드(133)를 통해 게이트 라인(104)에 인가되고, 상기 제2 집적회로(138)에서 발생된 신호 전압이 제2 패드(134)를 통해 데이터 라인(106)에 인가된다. 이때, 상기 제1 패드(133) 또는 제2 패드(134)를 제1 집적회로(137) 또는 제2 집적회로(138)에 연결하는 방법에는 여러 가지가 있는데, 먼저 집적회로의 전극에 상기 패드를 연결할 수 있는 범프(bump)를 집적회로에 형성한 후 상기 범프를 이용하여 패드와 집적회로를 연결한다.

상기 패드와 집적회로를 연결하기 위해 일반적으로 사용되는 방식은 TAB(tape automated bonding)이 있다. 상기 TAB 방식에 의하면, 금속선이 접착된 필름과 집적회로의 전극을 범프로 접속한 후 전극과 접착된 TAB 패키지의 리드(lead)를 LCD 패널에 접착한다. 즉, TAB 방식은 집적회로를 LCD 패널의 외부에 설치하고, 금속선이 접착된 필름으로 집적회로의 전극과 LCD 패널의 전극을 전기적으로 단락(short)시키는 방법이다.

이러한 TAB 방식 이외에도 구동 집적회로를 LCD 패널에 부착하기 위해 COG(Chip On Glass) 방식을 사용할 수 있다. 상기 COG 방식은 집적회로를 LCD 패널의 기판에 직접 실장하는 것으로, TAB 방식에 사용되는 필름을 사용하지 않고 범프와 이방성 도전 접착수지(anisotropic conductive film; 이하 "ACF"라 한다)만으로 LCD 패널의 기판에 집적회로를 접착시키는 방법이다.

도 4를 참조하면, LCD 패널의 패드(181)에 해당하는 기판(180)에 ACF 수지(153)를 탑재한다. 이어서, 범프(144)가 형성된 집적회로(140)를 열 압착 공정으로 상기 기판(180)에 접착한다. 그러면, 상기 ACF 수지(153)에 산포되어 있는 도전볼(153)들이 범프(144)와 패드(181)에 눌려 상기 도전볼(153)에 싸여있는 절연막(도시하지 않음)이 깨지면서 집적회로(140)의 전극과 LCD 패널의 패드(181) 가 전기적으로 단락된다. 마지막으로, 상기 범프(144)와 접착시키는 공정으로 인해 연질화된 ACF 수지를 경화시키기 위해 집적회로(140)에 열을 가함으로써, 상기 집적회로(140)와 기판(180)의 패드(181)가 안정적으로 접착된다.

상기 COG 방식은 TAB 방식에 비해 구조가 간단하고 액정표시장치에서 LCD 패널이 차지하는 비율을 높일 수 있기 때문에, 이동(mobile) 제품의 충격이나 진동에 대한 내구성을 높이기 위해 중소형 패널에 널리 적용되고 있다. 그러나, COG 방식에 의하면, 집적회로의 범프와 연결된 패드의 노출된 부분에 습기나 케미컬(chemical)과 같은 오염 물질이 침투할 경우 해당되는 패드와 연결된 배선이 이러한 오염 물질과 전기 화학적인 반응을 일으켜서 금속 부식 및 단선의 원인이 된다. 특히, 인접한 패드와의 전압 차가 클수록 이러한 배선의 부식 발생에 취약하다.

따라서, 본 발명의 목적은 LCD 패널의 패드와 구동 집적회로를 연결할 때 상기 패드와 연결된 배선에 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판; 상기 기판의 표시 영역 상에 형성된 화소 어레이; 상기 기판의 비표시 영역에 형성된 복수개의 패드들; 상기 기판의 비표시 영역 상에 실장되고 상기 패드들과 전기적으로 연결되어 상기 화소 어레이를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 집적회로; 및 상기 기판의 비표시 영역 상의 상기 집적회로와 상기 패드들이 접착되는 영역의 주위에 형성된 장벽층(barrier layer)을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상술한 일 목적은 기판; 상기 기판의 표시 영역 상에 형성된 화소 어레이; 상기 기판의 비표시 영역 상에 실장되고, 상기 화소 어레이를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 집적회로; 상기 기판의 표시 영역으로부터 상기 기판의 비표시 영역으로 연장된 복수개의 제1 배선들의 단부에 연결되고, 상기 집적회로의 일측과 전기적으로 연결된 복수개의 출력 패드들; 상기 기판의 비표시 영역 상에 형성된 복수개의 제2 배선들의 단부에 연결되고, 상기 집적회로의 타측과 전기적으로 연결된 복수개의 입력 패드들; 및 상기 복수개의 출력 패드들 및 입력 패드들이 형성되어 있는 패드 영역의 주위에 상기 배선들의 부식을 방지하기 위해 형성된 장벽층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 집적회로와 접착되는 패드 영역의 주변부에 금속막, 유기막 또는 금속막과 유기막이 적층된 구조로 이루어진 장벽층을 형성함으로써, 상기 패드 영역에 수분이나 케미컬과 같은 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 의한 액정표시장치의 LCD 패널을 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 A 부분의 확대도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 LCD 패널은 제1 기판(200), 상기 제1 기판(200)과 대향되어 부착된 제2 기판(400) 및 상기 제1 기판(200)과 제2 기판(400) 사이에 주입된 액정(도시하지 않음)으로 구성된다.

상기 제1 기판(200)에는 복수개의 게이트 라인과 복수개의 데이터 라인(도시하지 않음)이 매트릭스 형태로 형성되어 있고 그 교차점에 화소 전극과 박막 트랜지스터(도시하지 않음)가 형성되어 있다.

상기 제2 기판(400)에는 광이 통과하면서 소정 색이 발현되는 RGB 화소로 이루어진 컬러 필터와 투명 공통 전극(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 상기 제1 기판(200)과 제2 기판(400)은 서로 대향되고, 이들 사이에 액정이 주입된 다음에 봉입된다. 또한, 상기 액정의 배향 방향에 따라 제1 기판(200)과 제2 기판(402)의 바깥 면에는 외부 빛의 투과 방향을 일정하게 해주는 편광판(도시하지 않음)이 부착된다.

상기 제2 기판(400)은 제1 기판(200)에 비해 면적이 작다. 상기 제2 기판(400)과 제1 기판(200)이 오버랩된 영역이 표시 영역(320)이 되고, 오버랩되지 않은 주변영역이 비표시 영역(325)이 된다.

상기 비표시 영역(325)에는 게이트 구동 집적회로인 제1 COG IC(500)의 일측 단자(즉, 출력 단자)가 제1 기판(200)의 표시 영역(320)으로부터 비표시 영역(325)으로 연장된 게이트 라인들의 단부에 연결된 패드들(이하, 제1 출력 패드라 한다)(268)과 연결되고, 타측 단자(즉, 입력 단자)는 제1 신호 라인들을 통해 연성 인쇄회로(Flexible Printed Circuit; FPC)(도시하지 않음)와 연결된다. 이때, 상기 제1 신호 라인들의 단부에는 제1 입력 패드들(270)이 연결된다.

또한, 데이터 구동 집적회로인 제2 COG IC(450)의 일측 단자(즉, 출력 단자)가 제1 기판(200)의 표시 영역(320)으로부터 비표시 영역(325)으로 연장된 데이터 라인들의 단부에 연결된 패드들(이하, 제2 출력 패드라 한다)(272)과 연결되고, 타측 단자(즉, 입력 단자)는 제2 신호 라인들을 통해 연성 인쇄회로(FPC)와 연결된다. 이때, 상기 제2 신호 라인들의 단부에는 제2 입력 패드들(274)이 연결된다.

상기 입력 패드들(270, 274)은 연성 인쇄회로에서 발생된 신호를 COG IC(450, 500)들에 전달하고, 상기 출력 패드들(268, 272)은 COG IC(450, 500)에서 발생된 동작 신호를 상기 표시 영역(320)의 화소 어레이로 전달하는 역할을 한다.

통상적으로, 게이트 라인 및 데이터 라인들의 단부에 연결된 복수개의 출력 패드들(268, 272)은 출력 신호수가 많아 그 피치(pitch)가 좁기 때문에 지그재그 형상으로 배열된다. 따라서, 상기 출력 패드들(268, 272)과 연결되는 COG IC(450, 500)의 출력 단자들도 지그재그 형상으로 배치된다. 반면에, 신호 라인들의 단부에 연결된 입력 패드들(270, 274)은 입력 신호수가 적어 그 피치가 출력 패드들(268, 272)에 비해 다소 넓기 때문에 1열로 배열된다. 따라서, 상기 입력 패드들(270, 274)과 연결되는 COG IC(450, 500)의 입력 단자들도 지그재그 형상으로 배치된다.

본 발명에 의하면, 상기 제1 출력 패드(268)와 제1 입력 패드(270)들이 배열되어 있는 패드 영역(280), 즉 패드들과 게이트 구동 집적회로인 제1 COG IC(500)가 본딩되는 영역의 주위에 배선의 부식 방지를 위한 장벽층(290)이 형성된다. 상기 장벽층(290)은 금속막, 유기막 또는 금속막 및 유기막이 적층된 구조로 형성되며, 바람직하게는 상기 패드 영역(280)을 둘러싸는 루프(loop) 형상으로 패터닝된 다. 상기 장벽층(290)은 제1 COG IC(500)의 범프들과 접착되는 패드 영역(280)으로 습기나 케미컬과 같은 이물질이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 7은 도 6의 B-B′선에 따른, 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정표시장치의 패드 영역의 단면도이고, 도 8은 하부-게이트(bottom-gate) 구조의 박막 트랜지스터가 형성되는 표시 영역의 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 유리 또는 세라믹으로 비전도성 물질로 이루어진 절연 기판(200) 상에 약 500Å의 크롬(Cr) 및 약 2500Å의 알루미늄-내드뮴(Al-Nd)으로 이루어진 제1 금속막을 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 제1 금속막을 패터닝하여 상기 기판(200)의 표시 영역으로부터 비표시 영역으로 제1 방향으로 신장되는 게이트 라인(220) 및 상기 게이트 라인(220)으로부터 분기되는 게이트 전극(215)을 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 이와 동시에, 상기 기판(200)의 비표시 영역에 상기 제1 방향으로 신장되는 제1 신호 라인(224)을 형성한다. 상기 제1 신호 라인(224)은 게이트 구동 집적회로인 제1 COG IC(500)의 입력 단자에 연결되는 배선으로서, 배선 저항을 고려하여 상기 게이트 배선용 금속막으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 게이트 배선 및 제1 신호 라인(224)이 형성된 기판(200)의 전면에 실리콘 질화물을 플라즈마 화학기상증착(plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD) 방법에 의해 약 4500Å의 두께로 증착하여 게이트 절연막(225)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(225) 상에 액티브층으로서, 예컨대 비정질실리콘막을 플라즈마 화학기상증착 방법에 의해 약 2000Å의 두께로 증착하고, 그 위에 오믹 콘택층으로 서, 예컨대 n⁺도핑된 비정질실리콘막을 플라즈마 화학기상증착 방법에 의해 약 500Å의 두께로 증착한다. 이때, 상기 비정질실리콘막 및 n⁺ 도핑된 비정질실리콘막을 플라즈마 화학기상증착 설비의 동일 챔버 내에서 인-시튜(in-situ)로 증착한다. 이어서, 사진식각 공정으로 상기 오믹 콘택층 및 액티브층을 차례로 패터닝하여 게이트 전극(215) 윗부분의 게이트 절연막(225) 상에 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴(230) 및 n⁺ 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 오믹 콘택층 패턴(235)을 형성한다.

상기 결과물의 전면에 크롬(Cr), 크롬-알루미늄(Cr-Al) 또는 크롬-알루미늄-크롬(Cr-Al-Cr)과 같은 제2 금속막을 스퍼터링 방법에 의해 약 1500∼4000Å의 두께로 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 제2 금속막을 패터닝하여 기판(200)의 표시 영역으로부터 비표시 영역으로 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 신장되는 데이터 라인(도시하지 않음)과, 상기 데이터 라인으로부터 분기되는 소오스 전극(240) 및 드레인 전극(245)을 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 따라서, 상기 게이트 전극(215), 액티브 패턴(230), 오믹 콘택층 패턴(235), 소오스 전극(240) 및 드레인 전극(245)을 포함하는 박막 트랜지스터(300)가 완성된다. 본 실시예에서는, 상기 제2 금속막을 패터닝하여 데이터 배선을 형성할 때 게이트 구동 집적회로와 접착되는 패드 영역의 주위에 상기 제2 금속막으로 이루어진 장벽층(248)을 함께 형성한다.

또한, 상기 데이터 배선을 형성할 때 데이터 구동 집적회로인 제2 COG IC(도 5의 참조부호 450)의 입력 단자에 연결되는 제2 신호 라인(도시하지 않음)도 함께 형성한다.

계속해서, 상기 소오스 전극(240)과 드레인 전극(245) 사이의 노출된 오믹 콘택층 패턴(235)을 반응성 이온 식각(reactive ion etching; RIE) 방법에 의해 제거해낸다. 그러면, 상기 소오스/드레인 전극(240, 245) 사이의 노출된 액티브 패턴 영역이 박막 트랜지스터의 채널 영역으로 제공된다.

본 실시예는 두 개의 마스크를 이용하여 액티브 패턴(230)과 데이터 배선을 형성하는 방법을 서술하고 있으나, 본 출원인은 하나의 마스크를 이용하여 액티브 패턴(230), 오믹 콘택층 패턴(235) 및 데이터 배선을 형성함으로써 하부-게이트 구조의 박막 트랜지스터-액정표시장치를 제조하는데 사용되는 마스크의 수를 4매로 줄일 수 있는 방법을 발명하여 대한민국 특허청에 출원번호 1998-049710호로 출원한 바 있다. 4매의 마스크를 사용하는 제조방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 게이트 절연막(225) 상에 액티브층 및 오믹 콘택층으로 사용되어질 비정질실리콘막 및 n⁺ 도핑된 비정질실리콘막을 순차적으로 증착한 후, 그 위에 데이터 배선용 제2 금속막을 증착한다. 이어서, 상기 제2 금속막 상에 포토레지스트막을 도포하고 이를 노광 및 현상하여 박막 트랜지스터의 채널부 위에 위치하며 제1 두께를 갖는 제1 부분, 데이터 배선부 위에 위치하며 상기 제1 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 제2 부분 및 포토레지스트막이 완전히 제거된 제3 부분을 포함하는 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성한다. 그런 다음, 상기 제3 부분 아래의 제2 금속막, 오믹 콘택층 및 액티브층, 상기 제1 부분 아래의 제2 금속막, 그리고 상기 제2 부분의 일부 두께를 식각하여 상기 제2 금속막으로 이루어진 데이터 배선, 상기 n⁺ 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 오믹 콘택층 패턴(235) 및 상기 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴(230)을 동시에 형성한다. 이어서, 남아있는 포토레지스트 패턴을 제거하면, 하나의 마스크를 이용하여 액티브 패턴(230), 오믹 콘택층 패턴(235) 및 소오스/드레인 전극(240, 245)을 포함한 데이터 배선이 동시에 형성된다.

이어서, 상기 박막 트랜지스터(300)가 형성된 기판(200)의 전면에 데이터 배선과 그 위에 형성되어질 화소 전극 사이를 절연시키기 위하여, 예컨대 실리콘 질화물과 같은 무기물이나 아크릴계 수지와 같은 감광성 유기물로 이루어진 보호막(250)을 형성한다. 반사형 또는 반사-투과형 액정표시장치의 경우, 반사율을 향상시키기 위해 상기 보호막(250)을 감광성 유기물로 형성하여 그 표면에 복수개의 그루브(groove)들을 만드는 방법이 주로 사용된다.

이어서, 사진식각 공정 또는 노광/현상 공정을 통해 상기 드레인 전극(245)을 노출시키는 콘택홀(255)을 형성한다. 계속해서, 패드 영역의 게이트 절연막(225)을 식각하여 게이트 라인(220), 데이터 라인, 제1 신호 라인(224) 및 제2 신호 라인들의 단부를 각각 노출시키는 패드 콘택홀들(260)을 형성한다.

상기 결과물의 전면에 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전막이나 알루미늄, 알루미늄 합금, 은 또는 은 합금과 같은 반사성 금속막을 증착한 후, 사진식각 공정으 로 상기 투명 도전막 또는 반사성 금속막을 패터닝하여 콘택홀(255)을 통해 박막 트랜지스터의 드레인 전극(245)과 전기적으로 연결되는 화소 전극(265)을 형성함과 동시에, 상기 패드 콘택홀들(260) 상에 복수개의 제1 패드 및 제2 패드들을 형성한다. 상기 제1 패드들은 게이트 라인(220)의 단부에 연결되고 게이트 구동 집적회로(제1 COG IC)의 출력 단자와 연결된 제1 출력 패드들(268)과, 제1 신호 라인(224)의 단부에 연결되고 제1 COG IC의 입력 단자와 연결된 제1 입력 패드들(270)로 구분된다. 상기 제2 패드들은 데이터 라인의 단부에 연결되고 데이터 구동 집적회로(제2 COG IC)의 출력 단자와 연결된 제2 출력 패드들(도 5의 참조부호 272)과, 제2 신호 라인의 단부에 연결되고 제2 COG IC의 입력 단자와 연결된 제2 입력 패드들(도 5의 참조부호 274)로 구분된다.

이와 같이 화소 전극(265) 및 패드들이 형성된 결과물의 전면에 제1 배향막(도시하지 않음)을 형성한 다음, 상기 제1 기판(200)에 대향하며 컬러 필터, 공통 전극, 제2 배향막, 위상차판 및 편광판 등을 구비하는 제2 기판(도시하지 않음)을 제1 기판(200) 상에 배치한다.

상기 제1 기판(200)과 제2 기판 사이에 복수개의 스페이서(도시하지 않음)를 개재시킴으로써 제공되는 제1 기판(200)과 제2 기판 사이의 공간에 액정(도시하지 않음)을 주입하여 반사형, 투과형 또는 반사-투과형 액정표시장치를 완성한다.

이어서, 상기 패드들이 형성된 제1 기판(200)의 전면에 ACF 수지(520)를 도포한다. 상기 ACF 수지(520)는 그 내부에 복수개의 도전볼(530)을 함유한다. 그런 다음, COG 방식에 의해 게이트 구동 집적회로(500)의 복수개의 범프들(510) 및 데 이터 구동 집적회로의 복수개의 범프들을 패드들에 얼라인시키고 압착하면, 범프와 패드들 사이에 존재하는 도전볼(530)들이 압착되면서 구동 집적회로들과 패드들이 전기적으로 접촉되어 액정표시장치 모듈이 완성된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 데이터 배선을 형성할 때 배선의 부식 방지를 위한 장벽층을 함께 형성한다. 따라서, 금속막으로 장벽층을 형성하기 때문에 패드와 연결된 배선의 부식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 정전기 보호 특성을 얻을 수 있다.

도 9를 참조하면, 반사판의 요철을 형성하기 위해 보호막으로 유기막을 사용하는 반사형 또는 반사-투과형 액정표시장치에 있어서, 제1 기판(200)의 비표시 영역 상에서 복수개의 범프(510)들이 형성되어 있는 게이트 구동 집적회로(500)가 본딩되는 패드 영역의 주위에 상기 유기막으로 이루어진 장벽층(252)을 형성한다. 또한, 보호막으로 유기막을 사용하는 투과형 액정표시장치에서도 상기 유기막으로 이루어진 장벽층(252)을 형성함으로써, 패드 영역의 배선들로 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상술한 제1 실시예에서와 같이 금속막으로 장벽층을 형성하는 경우에는 게이트 라인, 데이터 라인 및 신호 라인들과 상기 장벽층이 크로스-오버하는 것을 고려하여 상기 라인들과 장벽층을 서로 다른 공정 단계에서 형성하여야 한다. 그러나, 제2 실시예처럼 유기막으로 장벽층을 형성하게 되면 원하는 단계에서 상기 라인들을 형성할 수 있다는 장점이 있다.

도 10을 참조하면, 금속막으로 데이터 배선을 형성할 때 상기 금속막으로 이루어진 제1 장벽층(282)을 동시에 형성한다. 이어서, 유기막으로 이루어진 보호막을 형성할 때 상기 유기막으로 이루어진 제2 장벽층(284)을 동시에 형성한다. 따라서, 제1 장벽층(282)과 제2 장벽층(284)이 적층된 구조로 배선의 부식 방지를 위한 장벽층을 형성하기 때문에, 장벽층의 두께를 증가시켜 패드 영역의 배선들로 습기와 같은 이물질이 침투하는 것에 대한 방지 효과를 증진시킬 수 있다.

상술한 실시예들은 게이트 구동 집적회로와 연결되는 게이트 패드 영역을 도시하고 있으나, 데이터 구동 집적회로와 연결되는 데이터 패드 영역에도 본 발명의 장벽층을 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 상술한 실시예들은 COG 방식으로 실장된 구동 집적회로에 대해 설명하고 있으나, 상기 COG 방식 이외에 어떠한 방법들도 사용될 수 있음은 명백하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 집적회로와 접착되는 패드 영역의 주변부에 금속막, 유기막 또는 금속막과 유기막이 적층된 구조로 이루어진 장벽층을 형성함으로써, 상기 패드 영역에 수분이나 케미컬과 같은 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명 의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

기판;

상기 기판의 표시 영역 상에 형성된 화소 어레이;

상기 기판의 비표시 영역에 형성된 복수개의 패드들;

상기 기판의 비표시 영역 상에 실장되고 상기 패드들과 전기적으로 연결되어 상기 화소 어레이를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 집적회로; 및

상기 기판의 비표시 영역 상의 상기 집적회로와 상기 패드들이 접착되는 영역의 주위에 형성된 장벽층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 장벽층은 루프 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 장벽층은 금속막으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 장벽층은 유기막으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 장벽층은 금속막 및 유기막이 적층된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
기판;

상기 기판의 표시 영역 상에 형성된 화소 어레이;

상기 기판의 비표시 영역 상에 실장되고, 상기 화소 어레이를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 집적회로;

상기 기판의 표시 영역으로부터 상기 기판의 비표시 영역으로 연장된 복수개의 제1 배선들의 단부에 연결되고, 상기 집적회로의 일측과 전기적으로 연결된 복수개의 출력 패드들;

상기 기판의 비표시 영역 상에 형성된 복수개의 제2 배선들의 단부에 연결되고, 상기 집적회로의 타측과 전기적으로 연결된 복수개의 입력 패드들; 및

상기 복수개의 출력 패드들 및 입력 패드들이 형성되어 있는 패드 영역의 주위에 상기 배선들의 부식을 방지하기 위해 형성된 장벽층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 장벽층은 루프 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 장벽층은 금속막으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 장벽층은 유기막으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 장벽층은 금속막 및 유기막이 적층된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.