KR100251281B1 - TFT-LCD pannel for monitoring static electricity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 TFT-LCD 기판 및 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LCD 패널 제조공정과 동일한 진행 상태에서 주기적으로 정전기 모니터링할 수 있도록한 정전기 모니터를 위한 TFT-LCD 패널에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a TFT-LCD substrate and a panel, and more particularly, to a TFT-LCD panel for an electrostatic monitor capable of periodically performing electrostatic monitoring in the same process as an LCD panel manufacturing process.
일반적으로 LCD 패널은 크게 레드, 그린, 블루의 3가지 색필터층이 반복 배열되어 칼라화를 실현시키는 C/F기판과 개별 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 TFT 기판으로 구성되어 있다.Generally, the LCD panel is mainly composed of a C / F substrate that realizes colorization by repeatedly arranging three color filter layers of red, green, and blue and a TFT substrate on which a thin film transistor (TFT) as an individual switching element is formed.
상기 LCD 패널을 제작하는 공정 중에 마찰, 열, 압력 등의 발생으로 정전기가 발생하고, 이로 인해 TFT 소자가 파괴되거나 열화되며, 게이트 배선 및 소스 배선의 단선 등이 발생하여 제품의 피해가 발생하였다.During the process of manufacturing the LCD panel, static electricity is generated due to the generation of friction, heat, pressure and the like, which breaks or deteriorates the TFT element, and breakage of the gate wiring and source wiring occurs.
도 1A는 종래 기술에 의한 TFT 기판 구조를 나타낸 평면도이며, 도 1B는 도 1A의 X-Y선을 절단한 단면도이다.1A is a plan view showing a structure of a conventional TFT substrate, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line X-Y in FIG. 1A.
도시된 바와 같이, 유리기판(10)상에 수평으로 나란하게 다수의 게이트 배선(14)이 형성되어 있으며, 게이트 배선(14)과 수직 방향으로 다수의 소스 배선(13)이 형성되어 있다.As shown in the figure, a plurality of gate wirings 14 are formed horizontally on the glass substrate 10 and a plurality of source wirings 13 are formed in a direction perpendicular to the gate wirings 14.
또한, 게이트 배선(14)과 소스 배선(13)에 의해 나누어진 사각형상의 유리기판상의 모서리 부분에 TFT 소자(12)가 형성되어 있으며, TFT 소자(12)가 형성된 부분을 제외한 사각형상의 유리기판(10)상에 화소전극(11)이 형성되어 있다.The TFT element 12 is formed on the corner portion of the quadrangular glass substrate divided by the gate wiring 14 and the source wiring 13 and the rectangular shaped glass substrate 12 except for the portion where the TFT element 12 is formed 10, the pixel electrode 11 is formed.
이때 화소전극(11)의 하부 일정영역은 게이트 배선(14) 상부에 위치해 있다.At this time, the lower certain region of the pixel electrode 11 is located above the gate wiring 14.
도 1B는 도 1A의 X-Y 선을 절단한 단면도이다.1B is a cross-sectional view taken along the line X-Y in FIG. 1A.
유리기판(10)상의 TFT 영역상에 게이트(17)를 형성하고, 게이트(17)를 포함한 유리기판(10)상에 걸쳐 게이트 절연막(24)을 형성한다.A gate 17 is formed on the TFT region on the glass substrate 10 and a gate insulating film 24 is formed on the glass substrate 10 including the gate 17. [
게이트 절연막(24) 위에 a-Si 반도체층(23)을 형성하고. 반도체층(23) 양측 상부면에 n형의 고농도 불순물로 처리된 n+ a-Si의 오믹층(21)을 형성하고, 오믹층(21) 양측 상부면에 소스/드레인 전극(15)(16)을 형성한 후 유리기판(10)상의 전면에 걸쳐 소자 보호층인 SiNx 보호막(22)을 증착한다.The a-Si semiconductor layer 23 is formed on the gate insulating film 24. A n + a-Si ohmic layer 21 treated with an n-type high-concentration impurity is formed on both upper sides of the semiconductor layer 23 and source / drain electrodes 15 and 16 are formed on both surfaces of the ohmic layer 21, An SiNx protective film 22 as an element protection layer is deposited over the entire surface of the glass substrate 10.
도 2는 종래의 기술에 의한 C/F 기판의 단면을 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a cross section of a C / F substrate according to a conventional technique.
유리기판(30)상에 각 화소 영역을 한정하는 블랙매트릭스(31)가 형성되어 있고 블랙 매트릭스(31) 사이의 유리기판(30)의 영역 위에 적, 녹, 청의 칼라 패턴(32)이 형성되어 있고, 칼라패턴(32)과 블랙매트릭스(31)를 포함한 유리기판(30)상에 투명한 공통 전극(34)이 형성되어 있다.A black matrix 31 defining each pixel region is formed on a glass substrate 30 and a color pattern 32 of red, green and blue is formed on a region of the glass substrate 30 between the black matrices 31 And a transparent common electrode 34 is formed on the glass substrate 30 including the color pattern 32 and the black matrix 31.
이와 같이 구성된 종래의 TFT 기판과 칼라필터 기판의 제조 공정 및 TFT 기판과 TFT-LCD 패널에 대한 정전기 모니터링을 살펴보면 다음과 같다.The manufacturing process of the conventional TFT substrate and the color filter substrate thus configured, and the electrostatic monitoring of the TFT substrate and the TFT-LCD panel will be described below.
유리기판(10)상에 게이트(17)를 위한 금속층을 증착한 후 소정의 사진 식각공정을 실시하여 게이트 라인(미도시) 및 게이트(17)를 형성하고, 게이트(17)를 포함한 유리기판(10)의 전면상에 게이트 절연막(24)과 반도체층(23) 및 오믹층(21)을 순차적으로 적층한 후 사진 식각 공정에 의해 반도체층(23)과 오믹층(21)의 패턴을 형성한다.A metal layer for the gate 17 is deposited on the glass substrate 10 and then subjected to a predetermined photolithography process to form a gate line (not shown) and a gate 17 and a glass substrate A gate insulating film 24, a semiconductor layer 23 and an ohmic layer 21 are sequentially formed on a front surface of the semiconductor layer 23 and a pattern of the semiconductor layer 23 and the ohmic layer 21 are formed by a photolithography process .
이후 오믹층(21)의 패턴을 포함한 유리기판(10)의 전면상에 소스 전극(15)과 드레인 전극(16) 및 화소 전극(11)으로 사용될 ITO의 금속층을 적층하고, 소정의 사진 식각법에 의해 오믹층(21)의 양측 상부면에 소스 전극(15)과 드레인 전극(16)을 각각 형성함과 동시에 드레인 전극(16)에 일체로 연결되며 게이트 절연막(24)상의 화소 영역까지 연장되도록 화소 전극(11)을 형성한 후 소스 전극(15) 및 드레인 전극(16) 사이에 노출된 오믹층(21)의 영역을 완전히 제거하여 오믹층(21)을 형성한다.A metal layer of ITO to be used as the source electrode 15, the drain electrode 16 and the pixel electrode 11 is laminated on the front surface of the glass substrate 10 including the pattern of the ohmic layer 21, A source electrode 15 and a drain electrode 16 are formed on the upper surfaces of both sides of the ohmic layer 21 and are integrally connected to the drain electrode 16 and extended to the pixel region on the gate insulating film 24 The ohmic layer 21 is formed by completely removing the region of the ohmic layer 21 exposed between the source electrode 15 and the drain electrode 16 after the pixel electrode 11 is formed.
이어서, 소스/드레인 전극(15)(16) 및 화소 전극(11)을 포함한 유리기판(10)상에 보호층(22)을 적층하고, 소정의 사진 식각법에 의하여 화소 영역의 보호층(22)을 제거하여 화소 전극(11)을 노출시킨다.Then, a protective layer 22 is laminated on the glass substrate 10 including the source / drain electrodes 15 and 16 and the pixel electrode 11, and the protective layer 22 The pixel electrode 11 is exposed.
또한, C/F 기판의 제조 공정을 살펴보면, 유리기판(30) 전면 위에 스퍼터링 등의 방법으로 Cr막을 도포한 후 사진식각법을 이용하여 각 화소 영역을 한정하는 패턴으로 이루어진 블랙 매트릭스(31)를 형성하고, 블랙 매트릭스(31) 사이의 유리기판(30)의 영역 위에 착색 안료, 예를 들어 적색안료를 스핀 코팅방법에 의하여 도포하고, 사진식각 공정을 이용하여 유리기판(30) 위에 적색 칼라 패턴을 형성한다.A Cr film is coated on the entire surface of the glass substrate 30 by sputtering or the like, and then a black matrix 31 having a pattern defining each pixel region is formed by photolithography. A red pigment is coated on the region of the glass substrate 30 between the black matrices 31 by a spin coating method and a red color pattern is formed on the glass substrate 30 using a photolithography process, .
이후, 상기 적색 칼라 패턴의 형성방법과 동일한 방법으로 유리기판(30)의 소정 위치에 녹색 및 청색 등의 칼라 패턴들(32)을 각각 형성한다.Then, color patterns 32 such as green and blue are formed at predetermined positions of the glass substrate 30 in the same manner as the above-mentioned red color pattern forming method.
이어서, 적, 녹, 청의 칼라 패턴들(32)을 보호하고 칼라 패턴들(32)간의 단차를 감소시키기 위해서 블랙매트릭스(31)를 형성한 다음 스퍼터링 방법에 의해서 블랙매트릭스(31)의 전면 위에 ITO(Indium Tin Oxide)의 공통전극(34)을 형성한다.Next, a black matrix 31 is formed to protect the red, green, and blue color patterns 32 and to reduce a step between the color patterns 32. Then, a black matrix 31 is formed on the front surface of the black matrix 31 by a sputtering method, (Indium Tin Oxide) common electrode 34 is formed.
이와 같은 공정을 통해 제조된 TFT 기판과 C/F 기판은 액정이 두 기판 사이에 주입됨으로서 TFT-LCD 패널이 이루어진다.The TFT substrate and the C / F substrate manufactured through such a process are injected between two substrates to form a TFT-LCD panel.
이런 여러 공정을 거치면서 설비, 장치 및 인체로부터 마찰, 열, 압력 등에 의해 정전기가 발생하고, 이 정전기는 TFT 기판상에 대전되어 모이게 된다.Through these various processes, static electricity is generated by friction, heat, pressure, etc. from the equipment, the apparatus and the human body, and this static electricity is electrified on the TFT substrate and collected.
TFT 기판을 제작한 후, 또는 TFT 기판과 C/F 기판을 부착하여 TFT-LCD 패널을 제작한 후, 기판과 패널의 디스플레이 특성을 테스트하기 위해 프로브 시스템의 탐침핀을 TFT 기판상에 형성된 전극 패드에 접속시키면 TFT 기판상에 대전되어 있는 정전기는 탐침핀에 의해 순식간에 방전되어 TFT 기판에 형성된 소자들은 정전기의 높은 전압을 견디지 못하고 파괴된다.After fabricating a TFT substrate or attaching a TFT substrate and a C / F substrate, a TFT-LCD panel is manufactured. Then, in order to test the display characteristics of the substrate and the panel, a probe pin of the probe system is connected to an electrode pad The static electricity charged on the TFT substrate is instantaneously discharged by the probe pin so that the elements formed on the TFT substrate can not withstand the high voltage of the static electricity and are destroyed.
그러나, 상기와 같이 기판과 패널을 테스트한 후, 정전기로 인해 제품의 피해가 속출할 경우 정전기가 발생한 공정, 설비 및 정전기 발생원인 파악에 상당한 시간이 소요되며, 손상된 기판 및 패널을 가지고 원인규명을 하기 때문에 정전기 유발 공정 및 설비가 정상으로 되어 버리면 원인규명이 되지 않아 사후조치에만 급급하게 되고 공정과 설비에 대한 주기적인 모니터링이 되지않아 TFT-LCD 패널의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.However, after testing the substrate and panel as described above, if damage to the product occurs due to static electricity, it takes a considerable time to identify the cause of the generation of static electricity, equipment, and static electricity. Therefore, when the electrostatic induction process and the equipment become normal, the cause of the electrostatic induction process and the equipment become normal. Therefore, only the after-treatment is urgently required, and the process and equipment are not periodically monitored.
따라서, 본 발명의 목적은 TFT-LCD 패널 제조공정과 동일한 진행 상태에서 특별히 제작되는 정전기 모니터링용 TFT 기판 및 패널을 프로브 시스템을 이용하여 어떤 공정, 설비에서 어느 정도의 정전기가 유발되는지 주기적으로 정전기 모니터링을 할 수 있도록 한 정전기 모니터를 위한 TFT-LCD 패널을 제공하는데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide an electrostatic monitoring TFT substrate and a panel for electrostatic monitoring which are manufactured specially in the same process as the TFT-LCD panel manufacturing process, by using a probe system to periodically measure the electrostatic charge And to provide a TFT-LCD panel for an electrostatic monitor.
도 1A는 종래의 기술에 의한 TFT 기판을 나타낸 평면도이며, 도 1B는 도 1A의 X-Y 선을 절단한 단면도.1A is a plan view showing a TFT substrate according to a conventional technique, and FIG. 1B is a sectional view taken along the line X-Y in FIG. 1A.
도 2는 종래의 기술에 의한 C/F 기판의 단면도.2 is a sectional view of a conventional C / F substrate.
도 3은 본 발명에 의한 TFT 기판의 평면도.3 is a plan view of a TFT substrate according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 C/F 기판의 단면도.4 is a sectional view of a C / F substrate according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
10,30,40,50 : 유리기판 14,42 : 게이트 배선10, 30, 40, 50: glass substrate 14, 42: gate wiring
13,41 : 소스 배선 11,46 : 화소전극13, 41: source wiring 11, 46: pixel electrode
15,44 : 소스 전극 16,45 : 드레인 전극15, 44: source electrode 16, 45: drain electrode
17,43 : 게이트 31 : 블랙 매트릭스17, 43: gate 31: black matrix
34,53 : 공통전극34, 53: common electrode
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 블랙 매트릭스가 형성되지 않은 C/F 기판과, 특별히 제작된 포토 마스크를 이용하여 TFT 소자의 정격이 각각 다르게 형성되도록 TFT 기판상에 게이트/소스 배선의 폭과 소스/드레인 단자와 채널 및 화소전극의 크기가 다르게 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the width of the gate / source wiring and the width of the source / drain wiring on the TFT substrate are adjusted so that the ratings of the TFT elements are differently formed using the C / F substrate on which the black matrix is not formed and the specially- / Drain terminal, the channel and the pixel electrode are formed in different sizes.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면들로써 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
정전기 모니터를 위한 TFT 기판은 특별히 제작된 포토 마스크를 이용하여 일반 공정과 동일한 진행하에서 제작된다.The TFT substrate for the electrostatic monitor is manufactured under the same process as the general process using a specially prepared photomask.
도 3은 본 발명에 의한 TFT 기판의 구조를 나타낸 평면도이다.3 is a plan view showing a structure of a TFT substrate according to the present invention.
유리기판(40)상에 수평으로 나란하게 다수의 게이트 배선(42)이 형성되어 있으며, 게이트 배선(42)과 수직 방향으로 다수의 소스 배선(41)이 형성되어 있다.A plurality of gate wirings 42 are horizontally arranged on the glass substrate 40 and a plurality of source wirings 41 are formed in a direction perpendicular to the gate wirings 42.
이때, 유리기판(40)상의 상부면 일정영역에 형성된 종래의 게이트 배선(42)폭 보다 큰 폭을 갖는 게이트 배선(42)은 하부방향으로 갈수록 게이트 배선(42)폭이 줄어들며 최종단계에서는 종래의 게이트 배선의 폭 보다 작게 형성되어 있으며, 종래의 소스 배선폭 보다 큰 폭을 갖는 소스 배선(41)은 유리기판(40)상의 좌측 일정영역에서 우측 방향으로 갈수록 소스 배선(41)폭이 줄어들며 최종단계에서는 종래의 데이터 배선의 폭 보다 작게 형성되어 있다.At this time, the width of the gate wiring 42, which is larger than the width of the conventional gate wiring 42 formed in a certain region on the upper surface of the glass substrate 40, decreases in the downward direction, The width of the source wiring 41 having a width larger than the width of the conventional source wiring is reduced in a certain region on the left side of the glass substrate 40 in the right direction, Is smaller than the width of the conventional data line.
또한, 게이트 배선(42)과 소스 배선(41)에 의해 나누어진 사각형상의 유리기판(40)상의 모서리 부분에 TFT 소자(47)가 형성되어 있으며, TFT 소자(47)가 형성된 부분을 제외한 사각형상의 유리기판(40)상에 화소전극(46)이 형성되어 있으며, 화소전극의 하단부분은 게이트 배선의 소정영역의 상부에 위치해 있다.The TFT element 47 is formed on the corner portion of the quadrangular glass substrate 40 divided by the gate wiring 42 and the source wiring 41. The TFT element 47 is formed in a rectangular shape excluding the portion where the TFT element 47 is formed A pixel electrode 46 is formed on the glass substrate 40, and the lower end portion of the pixel electrode is located above a predetermined region of the gate wiring.
상기 TFT 소자(47)를 이루는 게이트(43)는 게이트 배선(42)폭과 동일한 소정크기로 형성되어 있고, 소스/드레인 전극(44)(45)은 데이터 배선(41)폭과 동일한 소정크기로 형성되어 있으며, 이때 채널의 폭과 길이는 좌측에서 우측으로 갈수록 점차 작게 형성되어 있다.The gate 43 constituting the TFT element 47 is formed to have a predetermined size equal to the width of the gate wiring 42 and the source and drain electrodes 44 and 45 are formed to have the same size as the width of the data wiring 41 At this time, the width and length of the channel are gradually decreased from left to right.
커패시터의 용량이 차이 나도록 하기 위해 화소전극(46)의 크기는 유리기판(40)의 중심에서 유리기판(40)의 각 모서리 방향으로 점차 작게 형성되어 있다.The size of the pixel electrode 46 is gradually reduced from the center of the glass substrate 40 to the edge of the glass substrate 40 in order to make the capacitance of the capacitor different.
도 4는 본 발명에 의한 C/F 기판의 구조를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a structure of a C / F substrate according to the present invention.
각 화소 영역에 대응되도록 유리기판(50)상에 적, 녹, 청의 칼라 패턴(51) 형성되어 있고 칼라패턴(51)을 포함한 유리기판(50)상에 공통전극(53)이 형성되어 있다.Green and blue color patterns 51 are formed on the glass substrate 50 so as to correspond to the respective pixel regions and a common electrode 53 is formed on the glass substrate 50 including the color pattern 51.
이와 같이 구성된 본 발명의 TFT 기판과 C/F 기판의 제조 공정 및 TFT 기판과 TFT-LCD 패널에 대한 정전기 모니터링을 살펴보면 다음과 같다.The manufacturing process of the TFT substrate and the C / F substrate of the present invention and the electrostatic monitoring of the TFT substrate and the TFT-LCD panel will be described below.
C/F기판의 제조공정은 블랙 매트릭스 형성 공정이 제외된 것 외에는 종래의 C/F기판의 제조 공정과 동일하며, 정전기 모니터링용 TFT 기판은 특별히 제작된 포토 마스크를 이용하여 TFT 기판 제작 공정과 동일한 진행하에서 제작되는데, 이때 TFT 기판은 제작되는 기판 사이마다 예를 들어 100번째마다 주기적으로 정전기 모니터링용 TFT 기판을 삽입하여 일반 공정과 동일한 진행하에서 제작된다.The manufacturing process of the C / F substrate is the same as that of the conventional C / F substrate except that the black matrix forming process is omitted, and the TFT substrate for electrostatic monitoring is the same as the TFT substrate manufacturing process At this time, the TFT substrate is fabricated under the same process as the normal process by inserting the TFT substrate for electrostatic monitoring periodically every 100th interval between the substrates to be fabricated, for example.
상기와 같이 특별히 제작되는 정전기 모니터를 위한 TFT 기판을 이용하여 기판 제조의 전공정 또는 중점공정의 정전기 모니터링을 실시하는데 예를 들어 기판제조의 전공정마다 프로브 시스템의 탐침핀을 TFT 기판의 전극 패드에 접지하여 소정의 직류신호를 순차적으로 인가한 후 TFT 기판의 이상유무를 확인한다. 만약 정전기가 TFT 기판에 대전되어 있어 탐침핀을 전극 패드에 접지할 경우 정전기가 순식간에 방전되어 정전기의 높은 전압을 견디지 못하고 소자의 채널이 파괴된다.For example, every time the substrate is manufactured, the probe pins of the probe system are electrically connected to the electrode pads of the TFT substrate by using a TFT substrate for the electrostatic monitor specially manufactured as described above, A predetermined DC signal is sequentially applied to the substrate, and the presence or absence of an abnormality in the TFT substrate is checked. If static electricity is charged on the TFT substrate and the probe pin is grounded to the electrode pad, the static electricity is instantaneously discharged and the device can not withstand the high voltage of the static electricity and the channel of the device is destroyed.
이에 따라 현공정의 설비에서 정전기가 발생된 것을 알 수 있으며, TFT 기판내 각 소자들의 정격이 서로 다르게 형성되어 있기 때문에 소자의 파괴 영역을 파악하여 어느 정도의 정전기가 유발되었는지를 용이하게 파악할 수 있다.As a result, it can be seen that static electricity is generated in the facility of the present process. Since the rating of each element in the TFT substrate is different from each other, it is possible to grasp the destruction region of the element and easily grasp the degree of static electricity .
또한, TFT 기판과 C/F 기판으로 구성된 TFT-LCD 패널의 디스플레이 특성을 테스트할 경우 C/F 기판에 블랙 매트리스가 형성되어 있지 않아 각 소자와 배선들이 보이게 되며, 이때문에 정전기로 인해 파괴된 소자를 두 기판을 분리하지 않은 상태에서 파악할 수 있다.In addition, when the display characteristics of a TFT-LCD panel composed of a TFT substrate and a C / F substrate are tested, a black mattress is not formed on the C / F substrate, so that each device and wiring lines are visible. The device can be grasped without separating the two substrates.
또한, TFT 기판상에 대전된 정전기의 강제적인 방전을 위해 게이트 배선의 끝단부에 프로브용 패드를 제작할 수도 있다.In addition, a probe pad may be fabricated at the end of the gate wiring for forced discharge of static electricity charged on the TFT substrate.
TFT 기판 제조공정과 동일한 진행하에서 각 소자마다 정격이 다른 정전기 모니터를 위한 TFT 기판을 제작함으로써 전공정, 또는 중점공정에서 정전기 모니터링용 TFT 기판과 TFT-LCD 패널에 대한 정전기 모니터링을 실시하여 조기에 정전기 발생 공정 및 발생 원인을 파악해 TFT-LCD 패널의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In the same process as the TFT substrate manufacturing process, the TFT substrate for the electrostatic monitor having different ratings is manufactured for each device, so that the electrostatic monitoring is performed on the TFT substrate and the TFT-LCD panel for the electrostatic monitoring in the whole process or the central process, It is possible to improve the productivity of the TFT-LCD panel by detecting the generation process and the cause of the occurrence.
Claims (6)
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| KR1019960047486A KR100251281B1 (en) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | TFT-LCD pannel for monitoring static electricity |
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