KR100192193B1 - 다수의 션트 버스를 갖는 액정 표시 패널 - Google Patents

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고지 나까시마
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가네꼬 히사시
닛본덴기 가부시키가이샤
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Abstract

다수의 박막 트랜지스터, 다수의 주사 신호선 및 다수의 데이터선을 구비하는 액티브 매트릭스부 및 서로 독립적으로 형성된 적어도 제1 및 제2버스선을 구비하는 션트 버스 형성부를 구비하는 액티브 매트릭스형 LCD 패널에 관한 것이다. 제1션트 버스선은 주사 신호선(1)에 접속되고, 제2션트 버스선은 데이터선에 접속되어, 정저하등에 의한 서지 전압에 대하여 트랜지스터가 보호되고 인접하는 선사이의 단락 상태 테스트가 용이하게 된다.

Description

다수의 션트 버스를 갖는 액정 표시 패널
제1도(a)는 본 발명의 제1실시예에 따른 LCD 패널을 도시한 평면도.
(b)는 제1도(a)에 도시한 패널에서 배선의 일부를 제외한 평면도.
제2도(a)는 본 발명의 제2실시예에 따른 LCD 패널을 도시한 평면도.
(b)는 제2도(a)에 도시한 패널에서 배선의 일부를 제외한 평면도.
제3도는 종래 기술에 따른 LCD 패널을 개략적으로 도시한 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 주사신호선 2 : 스토리지 배선
3 : 데이터선 4 : 화소
5 : 션트 버스선 6 : 패드
8-1, 8-2, 8-3, 8-4, 8-5 : 저항 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 : 션트 버스선
10-1, 10-2, 10-3, 10-4 : 패드
본 발명은 액정표시(liquid crystal display)(LCD) 패널에 관한 것으로, 특히 액티브 매트릭스형 LCD 패널에서의 개선에 관한 것이다.
액티브 매트릭스형 LCD 패널은 행렬로 배열된 다수의 박막 트랜지스터(thin film transistor)(TFT), 다수의 주사 신호선(scan signal line) 및 다수의 데이터선을 구비한다. 동일한 선에 배치된 TFT의 게이트는 주사 신호선 중의 관련된 신호선에 공통으로 접속되고, 동일한 열에 배치된 TFT의 드레인은 데이터선 중의 관련된 선에 공통으로 접속된다. TFT 각각의 소스(드레인)는 화소 전극으로서 마련된 예를들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide)(ITO)막으로 이루어진 투명 전극에 접속된다.
각각의 TFT는 MOS 트랜지스터와 기본적으로 디바이스 구조가 동일하므로, 각각의 도전층 및 반도체층을 침적한 후 그 각각을 선택적으로 에칭하는 것에 의해 제조된다. 따라서, 각각의 단계 또는 제조 후에 있어서, TFT는 그것에 인가되는 정전하(electrostatic charge)에 의해 파괴될 수 있다. 따라서, 정전하에 대하여 각각의 TFT를 보호하는 것이 요구된다. 이를 위해, 예를 들면, 일본국 특허 공개공보 소화63-106788호에 기재된 바와 같은 션트 버스 구조(shunt bus structure)가 사용되고 있다.
제3도는 상기 공보에 기재된 LCD 패널을 도시한 것이다. 이 패널은 매트릭스로 배치되고 각각 TFT, 화소 전극 및 스토리지(storage) 커패시터를 갖는 다수의 화소(4)를 구비한다. 이곳에는 주사 신호선(1), 데이터선(3) 및 스토리지 배선(2)도 있다. TFT를 보호하기 위해, 션트 버스선(5)도 마련되어 모든 신호선(1) 및 데이터선(3)에 공통으로 접속된다. 버스(5)는 접지되어 있다. 스토리지 배선(2)은 패드(6)에 접속된다. 도면 중, 점선으로 둘러싸인 부분 A, B, C 및 D는 후에 최종 LCD 패널에서 잘라내진다.
그렇게 구성된 패널에 있어서는 모든 TFT가 접지 션트 버스(5)에 의해 서로 전지적으로 단락되므로, 정전하등의 서지 전압에 대하여 각각의 TFT를 보호할 수 있다.
최근, LCD에는 그의 해상도를 향상시키는 것이 요구되고 있다. 그에 따르면, 각각의 신호선(1) 내지 (3)은 미세 핏치로 폭이 저감되어 형성된다. 그 결과, 선(1) 내지 (3)중의 인접하는 선들이 단락하기 쉽거나 또는 일부의 신호선이 파괴될 수 있다. 또한, 서로 분리되어 교차하는 두 개의 신호선은 단락될 수도 있다.
따라서, 신호선(1) 내지 (3)의 레벨마다 신호선 중의 단락 및/또는 파괴 상태를 검사하는 것이 편리하다. 그렇게 하는 것이 가능하면, 신호선을 수리 및/또는 재형성하는 것이 가능하게 되어 LCD 패널의 전체 비용을 저감할 수 있게 된다.
그러나 제3도에 도시한 LCD 패널에서는 션트 버스(5)가 모든 신호선(1) 내지 (3)과 연속해서 형성한다. 이 때문에, 각 레벨에 있어서 선들간의 바라지 않는 단락상태를 검출하는 것이 불가능하다.
본 발명의 목적은 개선된 LCD 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 정전하에 의한 TFT의 손상을 방지하면서 배선의 각 레벨에 있어서 단락 테스트가 가능한 개선된 션트 버스 구조를 갖는 LCD 패널을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 LCD 패널은 다수의 주사 신호선, 다수의 데이터선 및 주사 신호선 중의 하나 및 데이터선 중의 하나에 각각 접속된 다수의 TFT를 갖는 액티브 매트릭스부 및 이 액티브 매트릭스부 주위에 마련되고, 서로 독립적으로 형성된 제1 및 제2션트 버스를 갖는 션트 버스 형성부를 포함하고, 제1션트 버스는 주사 신호선에 접속되고 제2션트 버스는 데이터선에 접속되어 있다.
따라서, 제1 및 제2션트 버스가 서로 독립적으로 마련되므로, 주사 신호선사이의 바라지 않는 단락 상태 및 데이터선 사이의 바라지 않는 단락 상태를 개별적으로 테스트할 수 있다. 이 경우 전기 도전율의 검사를 용이하게 하기 위해서는 소정의 저항값을 갖는 관련된 저항을 거쳐 각각의 션트 버스를 접지시키는 것이 좋다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
제1도를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 LCD 패널(100)은 글라스 기판 등의 투명한 절연 기판(40)상에 형성된다. 이 기판(40)은 그의 표면상에 점선(51)로 둘러싼 액티브 매트릭스부(50) 및 이 매트릭스부(50) 주의의 션트 버스 형성부(60)를 갖는다.
액티브 매트릭스부(50)는 행으로 배치된 다수의 주사 신호선(1), 열로 배치된 다수의 데이터선(3) 및 각각이 주사 신호선(1) 중의 하나 및 데이터선(3)중의 하나에 접속되는 다수의 화소(4)를 포함하되, 화소(4) 각각은 제3도에 도시된 것과 유사하게 TFT, 화소 전극 및 스토리지 커패시터로 이루어진다. 화소(4)의 스토리지 커패시터의 각각의 한쪽 끝은 스토리지 선(2)에 공통으로 접속된다.
션트 버스 형성 영역(60)은 본 발명에 따라 서로 독립적으로 형성된 4개의 션트 버스(9-1) 내지 (9-4)를 구비한다. 제3도에 LCD 패널과 달리, 션트 버스(9-1) 내지 (9-4)는 각각의 저항(8-1) 내지 (8-3) 및 (8-5)를 거쳐 접지된다. 션트 버스(9-2)는 기수 주사 신호선(1-1), (1-3),...에 접속되고 션트 버스(9-4)는 우수 주사 신호선(1-2), (1-4),...에 접속된다. 도시한 바와 같이, 버스(9-2) 및 (9-4)는 액티브 매트릭스부(50)의 좌측 및 우측에 각각 마련된다. 한편, 션트 버스(9-1)는 기수 데이터선(3-1), (3-3),....에 접속되고, 션트 버스선(9-3)은 우수 데이터선(3-2), (3-4),....에 접속된다. 이들 버스(9-1) 및 (9-3)는 액티브 매트릭스부(50)의 상측 및 하측에 각각 마련된다. 패드(10-1) 내지 (10-4)는 각각의 션트 버스(9-1) 내지 (9-4)에 대하여 마련된 것이다. 저항(8)이 있더라도 션트 버스(9)가 접지되므로 그의 제조 공정 중 발생할 수 있는 정전하가 그곳을 통해 방전된다. 이것에 의해, TFT가 정전하에 대하여 보호되는 것이다.
또한, 션트 버스(9-1) 내지 (9-4)가 서로 독립이므로, 주사 신호선(1)사이, 데이터선(3)사이 및/또는 주사 신호선과 데이터선사이의 단락 상태 테스트가 가능하게 된다. 테스트 방법은 다음에 상세히 설명한다.
또한, 이 실시예에 있어서, 각각의 화소(4)의 스토리지 커패시터에 접속된 스토리지 배선(2)은 제1도(a)에 도시한 바와 같이 각각의 주사 신호선(1)을 따라 구불구불한 형상으로 하나의 배선으로 형성된다. 스토리지 배선(2)의 한쪽 끝은 테스트/측정 패드(12)에 접속되고 다른 쪽 끝은 저항(8-4)를 거쳐 접지된다. 또한, 각각의 주사 신호선(1)과 스토리지 배선(2)사이 및 각각의 데이터선(3)과 스토리지 배선(2)사이에 정전기 방전 경로를 마련하기 위해, 제1도에 도시한 바와 같이 방전 다이오드(7)가 마련된다.
또한, 이 실시예에서는 TFT뿐만 아니라 스토리지 배선(2) 자체도 정전하에 대하여 보호된다. 또한, 스토리지 배선(2)와 그것에 인접하는 각각의 배선(1) 사이의 단락 테스트가 가능하게 된다.
단락에 대한 테스트 또는 검사는 다음과 같이 행해진다.
즉, 테스터의 검침을 그 위에 위치시킴으로써 패드(10-2)와 (12)사이의 전기 도전율을 검사함으로써, 기수 주사 신호선(1)과 스토리지 배선(2)사이의 단락을 테스트할 수 있다. 이 경우, 단락이 있으면, 저항값은 대략 0으로 되고, 단락이 없으면 저항(8-2) 및 (8-4)의 합이 검출된다. 마찬가지로, 패드(10-4)와 (12)사이의 전기 도전율을 검사하는 것에 의해, 우수 주사선(1)과 스토리지 배선(2)사이의 단락을 테스트할 수 있다.
또한, 테스터의 검침을 그 위에 위치시킴으로써 패드(10-1)과 (12)사이의 전기 도전율을 검사하는 것에 의해, 기수 데이터선(3)과 스토리지 배선(2)사이의 단락을 테스트할 수 있다. 이 경우, 단락이 있으면, 저항값은 대략 0으로 되고, 단락이 없으면 저항(8-1) 과 (8-4)의 합이 검출된다. 마찬가지로, 패드(10-3)과 (12)사이의 전기 도전율을 검사하는 것에 의해, 우수 데이터선(3)과 스토리지 배선(2)사이의 단락을 테스트할 수 있다.
또한, 테스터의 검침을 그 위에 위치시킴으로써 패드(10-1)과 (12)사이의 전기 도전율을 검사하는 것에 의해, 기수 데이터선(3)과 기수 주사 신호선(1)사이의 단락을 테스트할 수 있다. 이 경우, 단락이 있으면, 저항값은 대략 0으로 되고, 단락이 없으면 저항(8-1) 과 (8-2)의 합이 검출된다. 마찬가지로, 패드(10-2)와 (10-3)사이, 패드(10-4)와 (10-1)사이 및 패드(10-4)와 (10-3)사이의 전기 도전율을 검사하는 것에 의해, 대응하는 선사이의 단락을 테스트할 수 있다.
상술한 바와 같이, 테스트를 위해 두 개의 패드를 선택하는 것에 의해, 다양한 배선의 단락 테스트가 가능하게 된다. 따라서, 이 테스트 단계를 일련의 패널 제조단계에 삽입하는 것에 의해, 바라지 않는 단락을 용이하게 찾을 수 있으므로, 수리 및/또는 재형성이 용이하게 된다.
이하, 제1의 실시예의 LCD 패널의 제조 방법을 상술한 테스트와 함께 설명한다.
먼저, Cr 등의 금속막을 스퍼터링법에 의해 투명한 절연 기판(40)의 전면상에 형성한다. 그렇게 형성된 금속막을 선택적으로 에칭하여 제1도(b)에 도시한 바와 같이 주사 신호선(1), 스토리지 배선(2-1)의 일부, 션트 버스선(9-1) 및 (9-4)와 저항(8-2), (8-4) 및 (8-5)를 형성한다. 이 실시예에서는 스토리지 선(2)이 다수의 수평 세그먼트(2-1) 및 다수의 수직 세그먼트(2-2)로 이루어지는 것에 주의한다. 저항(8-2), (8-4) 및 (8-5)의 각각은 션트 버스선(9-2) 및 (9-4)와 동일한 금속 재료로 형성되지만, 그의 폭 및 길이가 각각 작고 커서 필요한 저항값을 제공한다. 필요에 따라, 저항(8-2), (8-4) 및 (8-5)는 서로 다른 값을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 스토리지 배선(2)의 수평 세그먼트(2-1)만이 형성된다. 따라서, 스토리지 배선(2)의 각각의 세그먼트(2-1)은 플로팅 상태이다. 패드(10-2)와 (10-4)사이에 프로브를 접촉시킴으로써 이 단계에서 단락 상태를 테스트한다. 단락이 검출되면, 인접하는 배선(1)에 접속된 적어도 하나의 잔류 금속층이 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 잔류 금속층을 탐색한 후 그것을 예를 들면, 레이저에 의해 절단한다. 그렇게 하여 수리를 실행한다. 또한, 배선이 전기적으로 오픈일 때, 이것은 배선(1) 또는 (2)에 물리적으로 잘려진 부분이 있는 것을 의미한다. 따라서, 그것을 수리 또는 재형성할 수 있다.
그 후, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 등의 게이트 절연막을 기판의 전면상에 형성한 후, 비정질 실리콘 등의 반도체막을 TFT의 채널 영역으로서 선택적으로 형성한다. 또한, 이 게이트 절연막에 관통 홀을 선택적으로 형성한다. 그 후, Cr 등의 금속막을 기판의 전면상에 또 형성하고, 데이터선(3), 션트 버스선(9-1) 및 (9-3)과 저항(8-1) 및 (8-3)을 금속막을선택적으로 에칭함으로써 선택적으로 형성한다. 이 경우, 스토리지 배선(2)의 나머지 세그먼트(2-2)는 제1도(b)에 도시한 바와 같이 형성되어 게이트 절연막의 관통 홀을 거쳐 부분(2-2)에 접속된다. 그 결과, 하나의 구불구불한 스토리지 배선(2)이 형성된다. 제1도(a)에 도시한 주사 신호선(1)과 스토리지 배선(2)의 교차부(13) 및 주사 신호선(1)과 데이터선(3)의 교차부도 물론 절연막에 의해 절연된다. 공지인 바와 같이, 주사 신호선(1)의 일부는 TFT의 게이트 전극으로 되고, 데이터선(3)의 일부는 TFT의 드레인(소스)으로 된다. 또한, TFT의 소스(드레인) 전극은 데이터선(3)의 형성과 동시에 형성된다.
상술한 단계 후, 바라는 패드사이의 전위를 측정하는 것에 의해, 서로 절연되어야 할 배선사이의 교차점에서 발생할 수 있는 단락을 검출할 수 있게 된다. 또한, 패드(10-1)과 (10-3)사이의 전위를 측정하는 것에 의해, 인접하는 두 개의 데이터선(3) 사이의 단락을 검사할 수 있다. 단락이 있으면, 그의 위치에 따라 수리할 수 있다.
그후, ITO 등의 투명 전극을 선택으로 마련하는 것에 의해 화소 전극을 형성한 후, 보호 절연막으로 기판의 전면을 덮는 것에 의해, 패널 조립 작업을 실행한다.
따라서, 이 실시예에서는 제조중에 발생되는 정전하에 대하여 TFT를 보호하면서 제조중에 먼지 등에 의한 배선사이의 바라지 않는 단락을 검사할 수 있으므로, 단락을 적당히 수리하거나 각각의 제조 단계의 유지 또는 수리 사실을 반영할 수 있다. 또한, 수리가 불가능한 단락을 용이하게 찾을 수 있어, 결함 있는 기판이 다음 단계로 반송되는 것을 방지할 수 있다.
상기 실시예에서는 스토리지 배선(2)의 세그먼트(2-1)가 상술한 바와 같이 첫 번째 단계에서는 플로팅 상태이다. 따라서, 동일한 단계 중 또는 기판(40)을 다음 단계로 반송하는 중에 발생되는 정전하가 배선 세그먼트(2-1)을 파괴시킬 수 있다.
이 문제를 해소하는 구조를 갖는 LCD 패널을 본 발명의 제2실시예로서 제2도에 도시하고, 반복 설명을 피하기 위해 제1도에 도시한 것과 동일한 요소에서 동일한 부호를 붙인다.
제2도 특히, 제2도(b)에 도시한 패널에 있어서, 전체 스토리지 선(2) 및 관련된 저항(8-4)은 동시에 형성된다. 구체적으로, 투명한 절연 기판(40)의 전면상에 Cr등의 금속막을 형성한 후, 선택적으로 에칭하여 주사 신호선(1), 션트 버스(9-2) 및 (9-4)와 저항(8-2) 및 (8-5) 등을 형성한다. 그와 동시에, 꾸불꾸불한 스토리지 배선(2), 접지 저항(8-4) 및 패드(12)를 형성한다. 이 구성에 의하면, 스토리지 배선(2)이 정전하에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 주사 신호선(1)과 스토리지 배선(2)사이에 교차부가 없으므로, 그들 사이에 단락의 가능성이 없다. 또한, 패드(10-2)와 (12)사이 및 패드(10-4)와 (12)사이의 바라지 않는 단락을 검사할 수 있고, 그곳에 만약 단락이 있으면, 그것을 수리할 수 있다. 단락의 수리에 있어서는 레이저빔으로 기판을 주사함으로써 단락의 위치를 찾고, 그 위치를 찾을 때, 레이저 파워를 올리면서 레이저빔으로 조사함으로써 그 부분을 절단하는 것이 좋다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 정전하에 의한 손상에 대한 보호를 실현하면서, 배선사이의 단락에 대한 테스트를 용이하게 실행할 수 있는 션트 버스 구조가 제공된다.
이상 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

Claims (4)

  1. 액정 표시 패널에 있어서, 다수의 주사 신호선, 다수의 데이터선 및 상기 주사 신호선 중의 하나 및 각각의 상기 데이터선 중의 하나에 각각 접속된 다수의 트랜지스터를 구비하는 액티브 매트릭스부, 및 상기 표시 패널 부분 주위에 제공되며 서로 독립적으로 형성된 제1, 제2, 제3 및 제4 션트 버스선을 구비하는 션트 버스 형성부를 포함하며, 상기 제1 션트 버스선은 상기 주사 신호선들 중의 우수 주사선에 접속되고, 상기 제2션트 버스선은 상기 주사 신호선들 중의 기수 주사선에 접속되고, 상기 제3 션트 버스선은 상기 데이터선들 중의 우수 데이터선에 접속되고, 상기 제4션트 버스선은 상기 데이터선들 중의 기수 데이터선에 접속되며, 상기 제1션트 버스선은 제1저항을 통해 접지되고, 상기 제2 션트 버스선은 제2저항을 통해 접지되고, 상기 제3 션트 버스선은 제3저항을 통해 접지되고, 상기 제4션트 버스선은 제4저항을 통해 접지되며, 상기 액티브 매트릭스부는 제5저항을 통해 접지된 스토리지 선(storage line)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  2. 제2항에 있어서, 상기 스토리지 선은 상기 주사 신호선의 각각을 따라 꾸불꾸불한 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  3. 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 각각 갖고 매트릭스로 배치된 다수의 화소, 서로 평행하게 제1방향으로 배치되고 상기 제1방향으로 배치된 화소의 각각의 박막 트랜지스터에 각각 접속된 다수의 주사 신호선, 및 상기 화소의 각각의 상기 스토리지 커패시터에 접속된 스토리지 배선을 포함하며, 상기 스토리지 배선은 상기 주사 신호선들 중의 인접하는 신호선들 사이에 각각 형성된 다수의 제1부분 및 서로 직렬로 상기 제1부분을 접속하기 위해 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 형성된 다수의 제2부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1부분 및 상기 제2부분은 서로 연속적으로 형성되어 하나의 스토리지 배선을 구성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
KR1019950007008A 1994-03-30 1995-03-30 다수의 션트 버스를 갖는 액정 표시 패널 KR100192193B1 (ko)

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