KR100237670B1 - 정전기 방지 기능을 구비한 액정 디스플레이 판넬의 신호라인 배선 구조체 및 이를 사용한 검사방법 - Google Patents

Abstract

액정 평판 디스플레이 판넬의 하부기판 상에 형성된 스위칭 소자 배열을 연결하는 구동회로 접속 패드를 갖는 게이트 신호라인들과 데이타 신호 라인들의 단선/단락 검사를 위해서, 상기 하부 기판의 게이트 신호라인 및 데이타 라인의 홀수본 및 짝수본으로 각각 공히 연결하여 각각의 검침패드(10R,10L,10U,10D)를 형성하고, 이들 신호라인군을 서로 저항으로 연결하여 된 하부기판과, 컬러필터가 있는 상부기판을 조립하여 LCD판넬을 구성하고 구동회로 접속패드, 검침패드를 노출시켜 패드를 프로빙으로 선택된 패드에 전류를 흘려 저항치 검출에 따라 배선 라인들의 단선/단락 여부를 검사하도록 한 것을 특징으로 하는 정전기 방지기능을 구비한 액정 디스플레이 판넬의 신호라인 배선 구조체.

Description

정전기 방지 기능을 구비한 액정 디스플레이 판넬의 신호라인 배선 구조체 및 이를 사용한 검사방법

제1도는 종래의 LCD 판넬의 신호 배선 연결상태를 검사하는 방법을 설명하는 도면.

제2도는 본 발명에 따른 LCD 판넬의 신호 배선 연결상태를 검사하는 방법을 설명하는 도면.

제3도 내지 제5도는 제2도의 신호라인 연결의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.

본 발명은 액정 평판 표시장치에 관한 것으로, 특히 ESD(Electro Static Discharge) 방지기능을 구비하면서 배선 상태를 검사할 수 있는 방법과 이를 위한 장치에 관한 것이다.

칼라필터와 액정은 스위칭 소자와 화소 전극을 구비한 하루 기판에 의해 구동되어 하나의 화면을 구성한다. 상기 스위칭 소자와 화소 전극이 구비된 기판은 제1도에 도시된 바와 같이 형성되고 있는데 도면에서 화면을 구동하는 영역은 표시화면 영역(27)이고 이 영역내에는 매트릭스 어레이로 배치된 다수의 스위칭 소자(T)를 갖고 있고 이들은 통상 TFT(Thin Film Transistor)로 이루어진다. 이 TET의 드레인 측에는 기판 접지간에 축적용량(C)을 갖고 있고 이 위에는 액정과 칼라필터(R,G,B)층과 정렬된다.

TFT기판 제조공정시 또는 배향막 러빙 공정시 혹은 그 이후의 여러공정에서 구동 시스템 부착전, 즉 TCP(Tape carrier Package)본딩 및 인쇄회로 기판 장착 전까지는 게이트 배선과 데이타 신호 배선과의 교차점이 금속층과 절연층과 금속층의 결하 구조이므로 ESD(Electro Static Discharge) 파괴에 의한 배선간 단락 우려에 노출되어 있다. 플라즈마 가스를 이용하는 화학 기상 증착(CVD)이나 건식 식각 공정시, 또는 러빙 공정시에 ESD에 의한 손상이 특히 심하게 발생하는 경향이 있다.

종래 배선 구조 상에서 이러한 ESD로부터의 위험을 방지하는 제공된 방법에 따르면 서지(surge) 전압 흡수 목적의 다이오드 소자 등을 기판내에 구성시켜 ESD로부터 기판을 보호하고 있다.

그러나 ESD와 같은 원인등에 의해 배선에 이상이 있다는 것은 테스트에 의한 검증으로 확인하게 되는데 제1도의 테스트 패드가 바로 이러한 것을 위해 마련된 것이다.

즉 제1도에서 스위칭 소자인 TFT는 게이트들이 횡방향으로 동시에 연결되어 하나의 게이트 구동단자군(21)을 이루고 이들 단자에는 게이트선구동회로로부터 순차 인가되는 구동 제어신호를 받는다. 그리고 상기 TFT의 소오스측, 즉 데이타 라인들이 또한 종방향으로 연결되어 하나의 데이타 라인 구동단자군을 이루지만 도시된 바와 같이 짝수본과 홀수본으로 상,하 배치된 2개의 군(23),(24)으로 배치 형성된다.

상기 배선의 좌측으로부터 구동 접속을 패드(29)를 통해 게이트 신호가 선순차 입력되고, 상,하측으로부터 입력패드(28)를 통해 비디오 신호가 입력된다.

제1도에서 게이트 라인 배선의 테스트는 단자(27)와 (30)에 프로빙(Probing)하여 배선간 저항값으로부터 단선 여부를 결정하고, 그리고 배선간의 단략여부 테스트의 경우에는 배선간 교차하는 배선의 각각의 테스트 패드(29)와 (31)를 프로빙하여 저항값에 의해 단락 여부를 판단한다.

그런데 ESD 방지를 위해서 종래에는 제1도의 각 패드를 모두 연결하여 등전위화 하였기 때문에 실제 상기와 같은 테스팅에는 적합치 않았다. 즉 2가지의 요구조건이 동시에 충족되지 못하였다.

따라서 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 패드 연결을 그룹단위로 하여 ESD를 방지하고 동시에 검침이 용이하게 이루어지도록 하는 ESD 기능이 구비된 LCD 판넬의 배선 테스팅 방법 및 이를 위한 구조체를 제공함을 발명의 목적으로 한다.

본 발명의 목적에 따른 테스팅 방법은 액정 평판 디스플레이 판넬의 하부기판 상에 형성된 스위칭 소자 배열을 연결하는 구동회로 접속패드를 갖는 게이트 신호라인들과 데이타 신호라인들의 단선/단락 검사방법에 있어서, 상기 하부기판의 게이트 신호라인 및 데이타라인의 홀수본 및 짝수본으로 각각 공히 연결하여 각각의 검침패드(10R,10L,10U,10D)를 형성하고, 이들 신호라인군을 서로 저항으로 연결하여된 하부기판과 컬러필터가 있는 상부기판을 조립하여 LCD 판넬을 구성하여 구동회로 접속패드, 검침패드를 노출시키고, 패드를 프로빙으로 선택된 패드에 전류를 흘려 저항치를 검출하여 배선 라인들이 단선/단락 여부를 검사하며 동시에 상기 저항으로 연결되는 신호라인들용 등전위로서 정전기 방지기능을 갖는 것을 특징으로 하는 정전기 방지 기능을 구비한 액정 디스플레이 판넬의 신호라인 배선 검사방법으로 이루어진다.

상기 방법을 위해 본 발명이 제공하는 구조체는 액정 평판 디스플레이 판넬의 하부기판 상에 형성된 스위칭 소자 배열을 연결하는 구동회로 접속패드를 갖는 게이트 신호라인들과 데이타 신호라인들의 단선/단락 검사를 위해서, 상기 하부기판의 게이트 신호라인 및 데이타라인의 홀수본 및 짝수본으로 각각 공히 연결하여 각각의 검침패드(10R,10L,10U,10D)를 형성하고, 이들 신호라인군을 서로 저항으로 연결하여 된 하부기판과, 컬러필터가 있는 상부기판을 조립하여 LCD 판넬을 구성하고 구동회로 접속패드, 검침패드를 노출시켜 패드를 프로빙으로 선택된 패드에 전류를 흘려 저항치 검출에 따라 배선 라인들의 단선/단락 여부를 검사하도록 한 것을 특징으로 하는 정전기 방지기능을 구비한 액정 디스플레이 판넬의 신호라인 배선 구조체를 특징으로 한다.

상기 기술한 방법을 제공하는 본 발명에 따른 ESD 방지 기능을 구비하면서 TFT 판넬의 배선 연결 단선/단락 검사를 용이하게 하는 테스팅 방법이 다음에 제공되고 이하 상세히 설명된다.

TFT 판넬은 잘 알려진 공정으로 투명 유리기판 상에 매트릭스 어레이로 배치되어 형성되고 캐패시터 및 화소전극 등 게이트 라인과 데이타 라인등이 주어진 영역에 형성된다. 이 부분은 제2도에 표시화면 영역(7)으로 표시되어 있다. 그리고 도면에는 편이를 위해 단지 하나만의 스위칭 소자와 관련된 캐패시터가 도시되었다. 그리고 이것은 단위 픽셀을 이룬다.

이러한 판넬은 스위칭 소자의 구동을 위한 구동 회로가 접속되어야 하는데 이를 위해서 구동회로 접속패드(8)들을 구비하고 있다.

공중중에 여하한 이유로 발생할 수 있는 배선의 단선/단락 여부를 알기 위해서 검침을 위함 검침 단자가 상기 패드에 연이어 형성된다. 이것은 제2도에 참조부호 ‘5’로 표시되었다.

한편 본 발명의 목적에 따라 상기 기판은 ESD로부터 보호되도록 조치되어야 하는데 이것은 다음과 같다. 제2도에서 보듯이, 도면의 좌측에 있는 게이트 라인의 홀수본끼리 모두 연결하고 우측으로는 게이트 라인의 짝수본을 모두 연결하며, 데이타 라인에 대해서도 상측에는 홀수본, 하측에는 짝수본 끼리를 서로 연결하여 각각 하나씩의 GF(gross function) 테스트 패드(10L,10R,10V,10D)를 형성한다.

그리고 각각의 연결된 라인 군끼리는 소정의 저항치를 갖는 저항(R)으로 모두 연결하여 배선 교차부는 모든 곳에서 등전위가 되도록 한다.

액정 디스플레이는 제2도와 같은 하부 기판과, 컬러필터 등이 형성된 상부기판(도시없음)과의 결합에 의해 형성된다. 물론 상하 기판 사이에는 액정이 봉입된다.

테스트는 상하 기판의 결합후에 실시된다. 상하 두 기판이 결합되면 제2도에 참조부호 ‘11’로 표시한 영역대로 하부기판을 절단하고 상부 기판은 참조부호 ‘13’의 윤곽대로 그 크기에 맞추어 절단하여 GF 패드와 노출되게 하여 동시에 4개의 라인 연결부(14L,14R,14U,14D) 및 구동회로 접속패드(8)와 검침패드(5)가 노출되도록 한다. 본 발명에 따른 구조체는 상기와 같이 구성되어 이를 사용하여 다음과 같이 단락/단선여부를 점검한다.

(1) 제2도에서 검침 패드(G1∼G6) 및 (D1∼D6)을 준비된 프로브시스템을 사용하여 각각 프로브를 연결한다.

(2) 신호 배선 단선 테스트의 경우, 패드(D2)에 전류를 인가하여 D2∼D4배선간 저항을 측정한다. 만약 A부분과 같이 단선이 있으면 그 부분에서 수 MΩ정도의 저항값이 발생한다. 그리고 통상은 이상이 없는 경우 약 2KΩ의 배선 저항이 나타난다. 그리고 배선 연결군(14R,14L,14D,14U)를 잇는 저항의 배선 저항의 약 50배 정도로 한다. 따라서 이 경우에는 약 150KΩ값을 갖는 저항(R)을 설치하게 된다.

(3) 게이트 배선 단락 테스트의 경우에는 다음과 같다.

첫째, G1,G2간 저항을 측정하는데 B의 경우와 같이 단락되었다면 2KΩ의 저항이 얻어질 것이다.

두 번째, G2,G3간 저항을 측정하는데 B의 경우가 있는 경우 약 4KΩ의 저항이 얻어질 것이다. 따라서 검침 조작자는 G1∼G2간 단락이 발생하였음을 알게 된다.

셋번째, 전 게이트 배선간 단락이 없는 경우에는 200KΩ저항값이 얻어진다.

(4) 게이트 라인과 데이타 라인과의 교차 부분에서 단락 여부 테스트는 다음과 같다.

첫째, 각각의 GF패드(10R,10L,10D,10U)에 멀티 메타 등을 이용 저항을 측정한다.

만약 GF패드(10R)과 (10U)간에 수 KΩ저항값이 발생하면 그 사이에 C부분과 같은 교차점 단락이 있는 것을 알게 된다.

두 번째, 정상적인 경우 설치된 저항(R)의 값, 즉 100KΩ이 얻어진다.

본 발명의 테스팅 방법에 따르면 배선간 연결상태를 점검함과 동시에 다음과 같은 또 다른 테스팅 기능을 제공한다. 즉, 화면 표시 특성테스팅으로서 이 경우에는 GF패드(10R)과 (10L)에 게이트 신호를 주파수 60Hz로 번갈아가며 인가하고 GF패드(10D)과 (10U)에 데이타 신호를 인가하여 실시한다.

상기한 바와 같이 검사완료되어 이상이 없는 조립된 LCD 판넬은 구동회로의 부착을 위해서 제2도의 참조부호 ‘12’와 같은 윤곽대로 절단하여 검침용 패드 신호 연결군을 모두 제거한다.

본 발명의 ESD 방지 기능과 더불어 검침을 위한 패드 연결에서 독립축적 용량방식의 판넬인 경우에는 GF패드(10R)과 (10L)에 대해 제3도와 같이 연결하는 것이 좋다.

그리고 제2도의 상측 GF패드(10R)는 홀수본끼리 모두 연결하였는데 판넬 규모에 따라서는 제4도와 같이 그룹별로 나누어 연결하고 저항(R1)으로 공통라인 연결부(14U)에 연결하여도 좋다. 또한 제5도와 같이 반드시 짝수나 홀수까지가 아닌 한쌍의 라인들로 교대로 하여도 좋다.

한편, 이와 같이 테스팅함에 있어 ESD 방지대책은 게이트 배선과 신호배선이 모두 등전위로 연결되어 있어 배선 교차부에서 발생하는 정전파괴를 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 액정 평판 디스플레이 판넬의 하부기판 상에 형성된 스위칭 소자배열을 연결하는 구동회로 접속패드를 갖는 게이트 신호라인들과 데이타 신호라인들의 단선/단락 검사를 위해서, 상기 하부기판의 게이트 신호라인 및 데이타라인의 홀수본 및 짝수본으로 각각 공히 연결하여 각각의 검침패드(10R,10L,10U,10D)를 형성하고, 이들 신호라인군을 서로 저항으로 연결하여 된 하부기판과, 컬러필터가 있는 상부기판을 조립하여 LCD 판넬을 구성하고 구동회로 접속패드, 검침패드를 노출시켜 패드를 프로빙으로 선택된 패드에 전류를 흘려 저항치 검출에 따라 배선라인들의 단선/단락 여부를 검사하도록 한 것을 특징으로 하는 정전기 방지기능을 구비한 액정 디스플레이 판넬의 신호라인 배선 구조체.
2. 액정 평판 디스플레이 판넬의 하부기판 상에 형성된 스위칭 소자배열을 연결하는 구동회로 접속패드를 갖는 게이트 신호라인들과 데이타 신호라인들의 단선/단락 검사방법에 있어서, 상기 하부기판의 게이트 신호라인 및 데이타 라인의 홀수본 및 짝수본으로 각각 공기 연결하여 각각의 검침패드(10R,10L,10U,10D)를 형성하고, 이들 신호라인군을 서로 저항으로 연결하여 된 하부기판과 컬러필터가 있는 상부기판을 조립하여 LCD 판넬을 구성하여 구동회로 접속패드, 검침패드를 노출시키고, 패드를 프로빙으로 선택된 패드에 전류를 흘려 저항치를 검출하여 배선 라인들이 단선/단락 여부를 검사하며 동시에 상기 저항으로 연결된 신호라인들용 등전위로서 정전기 방지기능을 갖는 것을 특징으로 하는 정전기 방지 기능을 구비한 액정 디스플레이 판넬의 신호라인 배선 검사방법.
3. 제2항에 있어서, 배선 단선은 프로빙으로 검침시 나타나는 저항이 수 MΩ인 경우이며, 배선 단락은 연이은 라인 3개를 번갈아 측정하여 변화된 저항치로부터 단락 여부를 검사하면 배선간 교차점의 단락은 상측, 하측 패드와 좌,우측 패드간 저항 검출로 검사하는 것을 특징으로 하는 정전기 방지 기능을 구비한 액정 디스 플레이 판넬의 신호라인 배선 검사방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 신호 라인군은 한쌍의 라인들을 번갈아가며 형성하여 연결함을 특징으로 하는 정전기 방지 기능을 구비한 액정 디스플레이 판넬의 신호라인 배선 검사방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 신호라인군을 적어도 2 또는 3이상의 라인군을 단위로 하여 공통 신호라인에 단위 라인군이 저항으로 연결됨을 특징으로 하는 정전기 방지 기능을 구비한 액정 디스플레이 판넬의 신호라인 배선 검사방법.