KR19990047650A - Liquid crystal display device having two or more shorting bars and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
투명한 절연 기판 위에 가로 방향으로 다수의 게이트선과 다수의 게이트선을 하나로 연결하는 세로 방향의 게이트 쇼팅 바가 형성되어 있으며, 게이트선 및 게이트 쇼팅 바의 상부에 전면적으로 게이트 절연막이 형성되어 있다. 게이트선과 교차하도록 게이트 절연막 위에 세로 방향으로 다수의 데이터선이 형성되어 있으며 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분이 화소 영역이 된다. 화소 영역 바깥에 데이터선을 하나로 연결하는 가로 방향의 데이터 쇼팅 바가 형성되어 있으며, 게이트 절연막 위에는 제1 보조 쇼팅 바가 게이트 쇼팅 바의 안쪽으로 형성되어 있는데, 홀수번째 게이트선과 전기적으로 연결되어 있으며, 짝수번째 게이트선과 전기적으로 연결되는 제2 보조 쇼팅 바가 제1 보조 쇼팅 바와 나란하게 형성되어 있다.A vertical gate shorting bar for connecting a plurality of gate lines and a plurality of gate lines in a horizontal direction is formed on a transparent insulating substrate and a gate insulating film is formed over the gate lines and gate shorting bars on the whole. A plurality of data lines are formed in the vertical direction on the gate insulating film so as to intersect the gate lines, and a portion where the gate lines and the data lines cross each other is a pixel region. A first data shorting bar is formed on the gate insulating film to connect the data lines to each other outside the pixel region and the first auxiliary shorting bar is formed inside the gate shorting bar and is electrically connected to the odd gate lines, And a second auxiliary shorting bar electrically connected to the gate line is formed in parallel with the first auxiliary shorting bar.
Description
본 발명은 두 개 이상의 쇼팅 바(shorting bar)를 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 화소 불량 및 쇼트(short) 불량에 대한 검출이 용이한 쇼팅 바 구조를 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device having two or more shorting bars and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a liquid crystal display device having a shorting bar structure that is easy to detect for pixel defects and short defects, And a manufacturing method thereof.
일반적으로 쇼팅 바는 액정 표시 장치의 공정 과정에서 발생하는 정전기를 방전시키는 역할을 하며, 공정이 완료된 이후에는 박막 트랜지스터 어레이(array) 검사를 하기 위해 이용되기도 한다.Generally, the shorting bar discharges the static electricity generated during the process of the liquid crystal display device and is used for the inspection of the thin film transistor array after the process is completed.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display according to a related art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 기술에 따른 쇼팅 바를 갖는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이며, 도 3은 도 2의 III-III'선에 대한 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view showing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display having a shorting bar according to a conventional technique, FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross- to be.
기판(1) 위에 가로 방향으로 게이트선(G1, G2, G3,....)이 형성되어 있고 각각의 게이트선(G1, G2, G3,....)의 끝에는 게이트 패드(10)가 형성되어 있으며, 게이트 패드(10)의 바깥으로는 게이트 쇼팅 바(20)가 게이트선(G1, G2, G3,....)을 하나로 묶고 있다. 게이트선(G1, G2, G3,....) 위에는 게이트 절연막(15)이 덮여 있다. 그 위에는 세로 방향으로는 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)이 형성되어 있고, 각각의 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)의 끝에는 데이터 패드(30)가 형성되어 있으며, 패드(30)의 바깥으로는 데이터 쇼팅 바(40)가 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)을 하나로 묶고 있다. 이때, 게이트 쇼팅 바(40)와 데이터 쇼팅 바(20)는 저항(R)으로 서로 연결되어 있다.Gate lines G1, G2, G3, .... are formed on the substrate 1 in the lateral direction and gate pads 10 are formed at the ends of the gate lines G1, G2, G3, And the gate shorting bar 20 connects the gate lines G1, G2, G3, .... to the outside of the gate pad 10. [ Over the gate lines G1, G2, G3, ...., a gate insulating film 15 is covered. Data lines D1, D2, D3, D4, .... are formed in the vertical direction on the data lines D1, D2, D3, D4, And a data shorting bar 40 connects the data lines D1, D2, D3, D4, .... to the outside of the pad 30. [ At this time, the gate shorting bar 40 and the data shorting bar 20 are connected to each other by a resistor R.
액정 표시 장치의 화면 표시 영역 내에는 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)과 게이트선(G1, G2, G3,....)이 교차하는 부분에 의해 화소 영역(PX)이 형성되며, 각각의 화소 영역(PX)에는 박막 트랜지스터(TFT)가 하나씩 형성되어 있어 게이트선(G1, G2, G3,....)으로부터의 주사 신호를 받아 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)으로부터의 화상 신호를 스위칭(switching)하는 역할을 한다.In the screen display region of the liquid crystal display device, a portion where the data lines D1, D2, D3, D4, .... intersect with the gate lines G1, G2, G3, TFTs are formed in each of the pixel regions PX to receive scanning signals from the gate lines G1, G2, G3, D3, D4, ....) of the image signal.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 게이트선(G1, G2, G3) 및 게이트 패드(10)와 게이트 쇼팅 바(20)를 포함하는 게이트 배선(5)은 기판(1) 위 동일한 면에 형성되고, 그 위에는 게이트 절연막(15)과 보호막(25)으로 덮여 있다. 액정 표시 장치의 제조 공정 중에 기판 내에 생기는 정전기는 게이트 쇼팅 바(20)를 통해 방전되고, 모든 공정 이후 게이트 쇼팅 바(20)를 절단선(L)을 기준으로 하여 절단한다.The gate lines G1, G2 and G3 and the gate wiring 5 including the gate pad 10 and the gate shorting bar 20 are formed on the same surface on the substrate 1 as shown in Figs. 2 and 3, And is covered with a gate insulating film 15 and a protective film 25 thereon. The static electricity generated in the substrate during the manufacturing process of the liquid crystal display device is discharged through the gate shorting bar 20 and the gate shorting bar 20 is cut after the whole process with reference to the cutting line L. [
이러한 쇼팅 바(20, 40)의 양단에 어레이 검사를 위한 전압(Va)을 인가하면, 게이트선(G1, G2, G3,....)과 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)에 동일한 전압 Va가 인가되면서 화소 영역(PX) 내의 박막 트랜지스터(TFT)가 동시에 각각 온(on) 상태가 된다. 이에 따라, 현재 주로 사용되고 있는 노멀리 화이트(normally white) 방식에서는 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)으로 인가된 전압에 의해 화소 영역(PX)이 어둡게 나타난다. 그러나, 게이트선(G1, G2, G3,....) 또는 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)에 단선 불량이 있거나 화소 내의 박막 트랜지스터에 불량이 있는 화소 영역(PX)은 밝게 나타나므로 화소 영역(PX)의 불량을 검출해 낼 수 있다.When a voltage Va for inspection of the array is applied to both ends of the shorting bars 20 and 40, the gate lines G1, G2, G3, .... and the data lines D1, D2, D3, D4,. ... are simultaneously applied with the same voltage Va, the thin film transistors TFT in the pixel region PX are simultaneously turned on. Accordingly, in the normally white mode, which is mainly used at present, the pixel region PX appears dark due to the voltage applied to the data lines D1, D2, D3, D4, .... However, in the pixel region PX (PX) in which there is a disconnection defect in the gate lines G1, G2, G3, or the data lines D1, D2, D3, D4, Is brightly displayed, it is possible to detect the failure of the pixel region PX.
그러나, 두 개 이상의 게이트선, 또는 두 개 이상의 데이터선(D2, D3)이 서로 연결되는 쇼트 불량(S1)이 발생할 경우, 두 데이터선(D2, D3)에 Va의 동일한 전압이 인가되기 때문에 쇼트 불량(S1)에 의한 아무런 변화도 검출되지 않는다. 즉, 하나의 게이트 쇼팅 바(20)와 하나의 데이터 쇼팅 바(40)로 형성되어 있는 구조를 이용해서는 쇼트 불량(S1)을 검출해 낼 수가 없다.However, when a short failure S1 in which two or more gate lines or two or more data lines D2 and D3 are connected to each other occurs, since the same voltage of Va is applied to the two data lines D2 and D3, No change due to defective S1 is detected. That is, the short defect S1 can not be detected using the structure formed by one gate shorting bar 20 and one data shorting bar 40. [
이러한 단점을 보완하기 위해 쇼팅 바(40)를 두 개 이상으로 나누면 검출력은 증가하지만, 공정 진행 중에 정전기로 인한 기판의 손상을 가져올 수 있다.To compensate for this disadvantage, dividing the shot bar 40 into two or more pieces increases the detection force, but may lead to damage of the substrate due to static electricity during the process.
본 발명은 쇼팅 불량의 검출이 용이하며, 정전기에 대해서도 취약하지 않은 쇼팅 바를 갖는 박막 트랜지스터 기판을 구현하는 것을 그 과제로 한다.An object of the present invention is to realize a thin film transistor substrate having a shorting bar which is easy to detect a shorting defect and is not susceptible to static electricity.
도 1은 종래의 기술에 따른 쇼팅 바(shorting bar) 구조를 갖는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 도면이고,FIG. 1 is a view showing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display having a shorting bar structure according to a conventional technique,
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 평면도이고,2 is an enlarged plan view of portion A of Fig. 1,
도 3은 도 2의 III-III' 선에 대한 단면도이고,3 is a sectional view taken along line III-III 'of FIG. 2,
도 4는 본 발명에 따른 쇼팅 바를 갖는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 도면이고,4 is a view illustrating a thin film transistor substrate for a liquid crystal display having a shorting bar according to the present invention,
도 5a는 도 4의 액정 표시 장치의 어레이(array) 검사를 위한 전압인가 상태를 나타낸 그래프이고,5A is a graph showing a voltage application state for an array inspection of the liquid crystal display device of FIG. 4,
도 5b는 액정 표시 장치 내에 쇼트(short) 불량이 존재할 때의 전압 변동 상태를 나타낸 그래프이고,5B is a graph showing a voltage fluctuation state when a short defect exists in the liquid crystal display device,
도 6은 도 4의 B 부분을 확대하여 나타낸 평면도이고,6 is an enlarged plan view of the portion B in Fig. 4,
도 7은 도 4의 B 부분을 확대하여 나타낸 또 다른 평면도이고,Fig. 7 is another plan view showing an enlarged view of a portion B in Fig. 4,
도 8은 도 7의 VIII-VIII' 선에 대한 단면도이고,8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII 'in Fig. 7,
도 9는 도 4의 C 부분을 확대하여 나타낸 평면도이고,Fig. 9 is a plan view showing an enlarged view of a portion C in Fig. 4,
도 10은 도 9의 X-X' 선에 대한 단면도이고,10 is a sectional view taken along the line X-X 'in Fig. 9,
도 11a 내지 도 11f는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 게이트 쇼팅 바를 중심으로 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,11A to 11F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, with the gate shorting bar as a center,
도 12a 내지 도 12f는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 데이터 쇼팅 바를 중심으로 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.12A to 12F are cross-sectional views illustrating a manufacturing method of a liquid crystal display device according to the present invention, with reference to a data shorting bar in the order of the process.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 기판은 서로 평행하게 다수의 게이트선이 형성되어 있고, 게이트선을 교대로 연결하고 있는 두 개의 테스터용 쇼팅 바가 형성되어 있다. 또한, 쇼팅 바의 바깥으로는 모든 게이트선을 하나로 연결하고 있는 주 쇼팅 바가 형성되어 있다.In order to solve such a problem, a liquid crystal display substrate according to the present invention has a plurality of gate lines formed in parallel to each other, and a shorting bar for two testers alternately connecting gate lines is formed. In addition, a main shorting bar connecting all the gate lines is formed outside the shorting bar.
이때, 게이트선과 테스터용 쇼팅 바는 각각 도전 연결 패턴에 의해 연결되어 있을 수 있다.At this time, the gate line and the shorting bar for the tester may be connected by a conductive connection pattern, respectively.
게이트선과 수직으로 다수의 데이터선이 형성되어 있고, 3개의 테스터용 쇼팅 바가 연속적인 세 개의 데이터선에 대해 번갈아 연결되어 있을 수 있는데, 이 데이터선과 쇼팅 바 역시 도전 연결 패턴에 의해 연결되어 있을 수 있다.A plurality of data lines are formed perpendicularly to the gate lines and three shorting bars for the tester may be alternately connected to three consecutive data lines which may be connected by a conductive connection pattern .
또한, 쇼팅 바의 바깥쪽에서 데이트선이 주 쇼팅 바와 연결되어 있어 게이트선과 하나로 연결되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the outline of the shorting bar is connected to the main shorting bar and connected to the gate line.
이러한 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 도전 연결 패턴은 투명 화소 전극을 형성하는 단계에서 형성한다.In this method of manufacturing a liquid crystal display device, the conductive connection pattern is formed in the step of forming the transparent pixel electrode.
투명 도전 연결 패턴이 형성된 이후에 주 쇼팅 바 안쪽의 게이트선 및 데이터선의 일부가 제거될 수 있다.A part of the gate line and the data line inside the main shorting bar can be removed after the transparent conductive connection pattern is formed.
이러한 액정 표시 기판 및 그 제조 방법에서는 게이트 보조 쇼팅 바 또는 데이터 보조 쇼팅 바를 각각 두 개 이상으로 형성하고 공정이 완료된 이후 게이트 쇼팅 바 및 데이터 쇼팅 바로부터 분리함으로써, 정전기에 취약하지 않을 뿐 아니라 기판 내 쇼트 불량 검출 또한 용이하다.In the liquid crystal display substrate and the manufacturing method thereof, the gate assisted shorting bars or the data assisted shorting bars are formed in two or more, respectively, and separated from the gate shorting bar and data shorting bar after the completion of the process, Defect detection is also easy.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 기판 및 그 제조 방법을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display substrate and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can readily carry out the present invention.
먼저, 도 4를 참고로 하여 액정 표시 기판 및 그 제조 방법을 개괄적으로 설명한다.First, a liquid crystal display substrate and a manufacturing method thereof will be outlined with reference to FIG.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 쇼팅 바를 갖는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 내의 배선을 나타낸 개략도로서, 정전기 방지 패턴 및 기판 불량 검사를 위한 패턴이 제거되지 않은 상태의 액정 표시 장치의 배선을 도시하고 있다.FIG. 4 is a schematic view showing wirings in a thin film transistor substrate for a liquid crystal display having a shorting bar according to an embodiment of the present invention. The wirings of the liquid crystal display device in a state in which the anti- .
가로 방향으로 게이트선(G1, G2, G3, G4,...)이 형성되어 있고, 게이트선(G1, G2, G3, G4,...)의 끝에는 각각 게이트 패드(110, 120, 130, 140,...)가 형성되어 있다. 또한, 게이트선(G1, G2, G3, G4,....)과 절연막(도시하지 않음)을 사이에 두고 세로 방향으로 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)이 형성되어 있고, 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)의 한 쪽 끝에는 데이터 패드(510, 520, 530, 540,...)가 형성되어 있다.Gate electrodes G1, G2, G3, G4, ... are formed in the lateral direction and gate pads 110, 120, 130, ... are formed at the ends of the gate lines G1, G2, G3, G4, 140, ... are formed. The data lines D1, D2, D3, D4, .... are formed in the vertical direction with the gate lines G1, G2, G3, G4, .... and the insulating film And data pads 510, 520, 530, 540, ... are formed at one ends of the data lines D1, D2, D3, D4,.
게이트 패드(110, 120, 130, 140,...)와 데이터 패드(510, 520, 530, 540,...) 안쪽의 화면 표시 영역(A) 내에는 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)과 게이트선(G1, G2, G3, G4,....)이 교차하는 부분에 의해 화소 영역(PX)이 형성되어 있으며, 각각의 화소 영역(PX)에는 박막 트랜지스터(TFT)가 하나씩 형성되어 있어 게이트선(G1, G2, G3, G4,....)으로부터 주사 신호를 받아 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)으로부터의 화상 신호를 스위칭(switching)하는 역할을 한다.The data lines D1, D2, D3, and D4 are disposed in the screen display region A inside the gate pads 110, 120, 130, 140, ... and the data pads 510, 520, 530, 540, The pixel region PX is formed by the portion where the gate lines G1, G2, G3, G4, .... cross each other, (TFTs) are formed one by one to receive image signals from the data lines D1, D2, D3, D4, .... by receiving scan signals from the gate lines G1, G2, G3, G4, And it plays a role of switching.
이와 같은 배선 형성 과정에서 발생하는 정전기는 화소 영역(PX) 내의 박막 트랜지스터(TFT) 또는 배선(G1, G2,...;D1, D2,...)에 불량을 가져오는데, 이를 막기 위한 게이트 및 데이터 쇼팅 바(200, 400) 패턴이 다음과 같이 형성되어 있다.The static electricity generated in the wiring formation process causes defects in the thin film transistor TFT or the wirings G1, G2, ..., D1, D2, ... in the pixel region PX, And data shot bars 200 and 400 are formed as follows.
게이트 패드(110, 120, 130, 140,...)의 바깥에 게이트 배선용 금속으로 형성되어 있는 세로 방향의 게이트 쇼팅 바(200)는 게이트 패드(110, 120, 130, 140,...)로부터 연장된 게이트 연장부(101, 102, 103, 104,...)와 연결되어 있다. 데이터 패드(510, 520, 530, 540,...)의 바깥으로는 데이터 배선용 금속으로 데이터 쇼팅 바(400)가 가로 방향으로 형성되어 있는데, 데이터 패드(510, 520, 530, 540,...)로부터 연장된 데이터 연장부(501, 502, 503, 504,...)와 연결되어 있다. 이 게이트 쇼팅 바(200)와 데이터 쇼팅 바(400)는 서로 연결되어 있다. 이와 같은 구조의 쇼팅 바(200, 400)에 의해 기판 내에 발생하는 정전기가 방전된다.A longitudinal gate shorting bar 200 formed of metal for gate wiring outside the gate pads 110, 120, 130, 140, 102, 103, 104, ... extending from the gate extension portions 101, 102, 103, 104,. Outside the data pads 510, 520, 530, 540, ..., a data shorting bar 400 is formed in the lateral direction as a metal for the data interconnections. The data pads 510, 520, 530, 540, 502, 503, 504, ... extending from the data extension units 501, 502, 503, .... The gate shorting bar 200 and the data shorting bar 400 are connected to each other. Static electricity generated in the substrate is discharged by the shorting bars 200 and 400 having such a structure.
이러한 게이트 및 데이터 쇼팅 바(200, 400)는 기판의 모든 배선 공정을 마친 후에 절단선(L1)을 따라 절단함으로써 정전기 방지 패턴이 제거된다.These gate and data shorting bars 200, 400 are cut along the cutting line L1 after all wiring processes of the substrate have been completed, thereby removing the antistatic pattern.
그 후, 기판의 화상 표시 영역 내의 어레이(Array) 검사를 실시한다.Thereafter, an array inspection is performed in the image display area of the substrate.
이때, 게이트 및 데이터 쇼팅 바(200), 400)의 안쪽에 형성되어 있는 보조선(410, 420; 210, 220, 230)을 이용하여 검사하는데, 그 보조선(410, 420; 210, 220, 230)의 형태는 다음과 같다.420, 210, 220, and 230 formed inside the gate and data shorting bars 200 and 400. The auxiliary lines 410 and 420, 230) is as follows.
두 개의 보조선(410, 420)이 게이트 쇼팅 바(200)와 게이트 패드(110, 120, 130, 140,...)의 사이에 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo)과 같은 데이터 배선용 금속으로 게이트 쇼팅 바(200)와 평행하게 형성되어 있고, 데이터 쇼팅 바(400)와 데이터 패드(510, 520, 530, 540,...) 사이에는 세 개의 보조선(210, 220, 230)이 알루미늄(Al)과 같은 게이트 배선용 금속으로 데이터 쇼팅 바(400)에 평행하게 형성되어 있다. 이때, 게이트 쇼팅 바(200)와 평행하게 형성되어 있는 두 개의 보조선(410, 420), 즉 제1, 제2 보조선에는 게이트선(G1, G2, G3, G4,...)이 번갈아 연결되어 있고, 데이터 쇼팅 바(400)와 평행하게 형성되어 있는 세 개의 보조선(210, 220, 230), 즉 제3, 제4, 제5 보조선에는 데이터선(D1, D2, D3, D4,...)이 번갈아가며 연결되어 있다.Two auxiliary lines 410 and 420 are formed between the gate shorting bar 200 and the gate pads 110, 120, 130, 140, ... as a metal for data wiring such as Cr and molybdenum And three auxiliary lines 210, 220 and 230 are formed between the data shorting bar 400 and the data pads 510, 520, 530, 540, (Al), and is formed in parallel with the data shorting bar 400. At this time, the gate lines G1, G2, G3, G4, ... are alternately connected to the two auxiliary lines 410, 420, that is, the first and second auxiliary lines, which are formed in parallel with the gate shorting bar 200 The data lines D1, D2, D3 and D4 are connected to the three auxiliary lines 210, 220 and 230, that is, the third, fourth and fifth auxiliary lines, which are connected in parallel to the data shorting bar 400, , ...) are alternately connected.
따라서, 제1 및 제2 보조선(410, 420)을 이용하여 짝수번째 게이트선(G2, G4,...) 및 홀수번째 게이트선(G1, G3,...)에 각각 다른 신호를 인가하고, 데이터선(D1, D2, D3, D4,....)에 대해서는 제3, 제4, 제5 보조선(210, 220, 230)을 이용하여 R, G, B 신호로 나누어 인가함으로써, 기판 내 불량을 좀 더 정확히 검사할 수 있다.Therefore, different signals are applied to the even-numbered gate lines G2, G4, ... and the odd-numbered gate lines G1, G3, ... using the first and second auxiliary lines 410, And the data lines D1, D2, D3, D4, .... are divided and applied to the R, G, and B signals by using the third, fourth, and fifth auxiliary lines 210, 220, and 230 , The defects in the substrate can be more accurately inspected.
다음의 도 5a 및 도 5b를 참고로 하여 기판 내 불량을 검사하는 원리를 설명한다.The principle of inspecting defects in the substrate will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. FIG.
도 5a는 액정 표시 장치의 어레이 검사를 위한 게이트 전압인가 상태를 나타낸 그래프이고, 도 5b는 액정 표시 장치 내에 게이트선 사이에 쇼트(short) 불량이 존재할 때의 게이트 전압의 변동을 보여주는 그래프이다.FIG. 5A is a graph showing a gate voltage application state for an array inspection of a liquid crystal display device, and FIG. 5B is a graph showing a variation in a gate voltage when a short defect exists between gate lines in the liquid crystal display device.
도 5a 도시한 바와 같이, 홀수번째 게이트선(G1, G3,...)과 짝수번째 게이트선(G2, G4,...)에 각각 공통 전압 Vcom을 중심으로 그 편차가 같은 Vodd, Veven의 전압을 인가한다.Figure 5a, as shown, the odd-numbered gate lines (G1, G3, ...) and even-numbered gate lines (G2, G4, ...), each common voltage V such that the variation around the V com to odd, Apply a voltage of V even .
도 5b에 도시한 바와 같이, 두 게이트선(G2, G3) 사이에 쇼트(S2)가 존재하는 경우, 두 번째 게이트선(G2)에 인가되는 전압 Veven는 증가하는 방향으로 전이하고, 세 번째 게이트선(G3)에 인가되는 전압 Vodd는 감소하는 방향으로 전이하여 Vcom으로 수렴한다.5B, when a short circuit S2 is present between the two gate lines G2 and G3, the voltage V even applied to the second gate line G2 transitions in an increasing direction, and the third voltage V is applied to the odd gate lines (G3) is transferred to the reduction direction that converges to the V com.
따라서, 쇼트(S2)가 발생한 두 게이트선(G2, G3) 사이에서는 전위차가 0으로 감지된다.Therefore, the potential difference is detected as 0 between the two gate lines G2 and G3 where the short circuit S2 is generated.
데이터선의 경우에 있어서도 마찬가지이다. 제3, 제4, 제5 보조선에 번갈아 연결되어 있는 데이터선에 대해 각기 다른 신호를 인가한다. 데이터선(D2, D3, D4) 사이에 쇼트(S3)가 존재하는 경우, 인가 전압이 한 값으로 수렴하여 쇼트(S3)가 발생한 데이터선(D2, D3, D4) 사이에서는 전위차가 감지되지 않는다.The same also applies to the case of the data line. Third, fourth and fifth auxiliary lines to the data lines alternately connected to each other. When there is a short circuit S3 between the data lines D2, D3 and D4, the potential difference is not detected between the data lines D2, D3 and D4 where the applied voltage converges to a certain value and the short circuit S3 occurs .
기판의 어레이 검사를 마친 후, 보조선(410, 420; 210, 220, 230) 안쪽의 절단선(L2)을 따라 기판을 절단함으로써, 기판 불량 검사용 패턴이 제거된다.After the array inspection of the substrate is completed, the substrate defect inspection pattern is removed by cutting the substrate along the cutting line L2 inside the auxiliary lines 410, 420 (210, 220, 230).
이로써, 액정 표시 장치용 구동 기판이 완성된다.Thus, the driving substrate for a liquid crystal display device is completed.
그러면, 도 6 내지 도 10을 참고로 하여 게이트 쇼팅 바(200)와 제1 및 제2 보조선(410, 420), 데이터 쇼팅 바(400)와 제3, 제4, 제5 보조선(210, 220, 230)에 대하여 더 자세히 설명한다.6 to 10, the gate shorting bar 200, the first and second auxiliary lines 410 and 420, the data shorting bar 400 and the third, fourth and fifth auxiliary lines 210 , 220 and 230 will be described in more detail.
도 6 및 도 7은 도 4의 B 부분 즉, 게이트 쇼팅 바 부분의 제1 및 제2 실시예에 따른 확대도이고, 도 8은 도 7의 VIII-VIII' 선에 대한 단면도로서, 특히 게이트 쇼팅 바와 보조선 사이의 연결 형태를 나타낸 도면이다.6 and 7 are enlarged views of the portion B of FIG. 4, that is, the gate shorting bar portion according to the first and second embodiments, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII ' And a connection line between the bar and the auxiliary line.
기판(1) 위에 게이트 패드(110, 120, 130,...)가 형성되어 있고, 이로부터 게이트 연장부(101, 102, 103,...)가 세로 방향으로 형성되어 있는 게이트 쇼팅 바(200)까지 연장되어 있다. 그 위에는 게이트 절연막(150)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(150) 위에는 제1 및 제2 보조선(410, 420)이 게이트 쇼팅 바(200)와 평행하게 게이트 패드(100, 110, 120,...)와 게이트 쇼팅 바(200) 사이에 형성되어 있으며, 그 위에는 보호막(250)이 형성되어 있다.Gate pads 110, 120, 130, ... are formed on a substrate 1 and gate extension parts 101, 102, 103, 200). A gate insulating film 150 is formed on the gate insulating film 150. The first and second auxiliary lines 410 and 420 are formed on the gate insulating film 150 in parallel with the gate shorting bar 200 to form gate pads 100, 110, 120,. .., and a gate shorting bar 200, and a protective film 250 is formed thereon.
게이트 연장부(101, 103,...)가 제1 보조선(210) 또는 제2 보조선(220)과 이 겹치는 부분의 상부에는 투명 화소 전극(도시하지 않음)과 같은 물질로 형성된 연결 패턴(310, 320)이 형성되어 있다. 이 연결 패턴(310, 320)은 제1 보조선(210) 상부의 보호막(250)에 뚫린 개구부(a)와 게이트 연장부(101) 상부의 게이트 절연막(150) 및 보호막(250)에 뚫린 개구부(b)를 통해 각각 제1 보조선(210)과 게이트 연장부(101)에 접촉하고 있으며 제2 보조선(220) 상부의 보호막(250)에 뚫린 개구부(c)와 게이트 연장부(102) 상부의 게이트 절연막(150) 및 보호막(250)에 뚫린 개구부(d)를 통해 각각 제2 보조선(220)과 게이트 연장부(102)에 접촉하고 있다. 즉, 각각의 게이트 연장부(101, 102)를 제1 및 제2 보조선(210, 220)과 각각 전기적으로 연결시키고 있다.A connection pattern (not shown) formed of a material such as a transparent pixel electrode (not shown) is formed on an upper portion of the portion where the gate extension portions 101, 103, ... overlap the first auxiliary line 210 or the second auxiliary line 220. [ (310, 320) are formed. The connection patterns 310 and 320 are formed in the opening part a in the protective film 250 above the first auxiliary line 210, the gate insulating film 150 in the upper part of the gate extension part 101, c and the gate extension part 102 which are in contact with the first extension line 210 and the gate extension part 101 through the first extension line b and through the protection layer 250 above the second extension line 220, The second auxiliary line 220 and the gate extension portion 102 are in contact with each other through the opening d opened in the gate insulating film 150 and the protective film 250 on the upper side. That is, the respective gate extension portions 101 and 102 are electrically connected to the first and second auxiliary lines 210 and 220, respectively.
앞 서 설명한 바와 같이, 게이트 쇼팅 바(200)는 어레이 검사를 실시하기 이전에 절단선(L1)을 따라 게이트 쇼팅 바(200) 안쪽에서 제거되며, 검사가 끝난 후에는 게이트 패드(110, 120, 130) 바깥쪽에 위치한 절단선(L2)을 잘라냄으로써 기판의 제조가 마무리된다.As described above, the gate shorting bar 200 is removed from inside the gate shorting bar 200 along the cutting line L1 before the array inspection is performed, and after the inspection, the gate pads 110, 120, The cutting line L2 located on the outer side of the substrate is cut off, thereby completing the manufacture of the substrate.
도 7에 도시한 제2 실시예는 게이트 쇼팅 바(200)를 제거하는 공정이 필요없는 구조이다.The second embodiment shown in FIG. 7 is a structure that does not require a step of removing the gate shorting bar 200.
제2 실시예의 경우, 제1 및 제2 보조선(410, 420)과 게이트 연결부(101, 102, 103,...)와의 연결 형태는 제1 실시예와 마찬가지지만, 게이트 쇼팅 바(200)와 제1 보조선(410) 사이의 일부 게이트 연장부(101, 102, 103,...) 및 게이트 절연막(150) 및 보호막(250)이 제거됨으로써, 각각의 게이트 연장부(101, 102, 103,...)가 게이트 쇼팅 바(200)와 서로 분리되어 있다. 이때, 게이트 연장부(101, 102, 103,...)와 게이트 쇼팅 바(200)는 기판의 제조 공정 중 맨 마지막에 분리되는데, 이에 대해서는 뒤에서 상세히 설명한다.In the second embodiment, the connecting shapes of the first and second auxiliary lines 410 and 420 and the gate connecting portions 101, 102, 103, ... are the same as those of the first embodiment, The gate extension portions 101, 102, 103, ... between the first auxiliary lines 410 and the first auxiliary lines 410 and the gate insulating layer 150 and the protective layer 250 are removed, 103, ... are separated from the gate shorting bar 200. At this time, the gate extension portions 101, 102, 103, ... and the gate shorting bar 200 are separated at the end during the manufacturing process of the substrate, which will be described later in detail.
이처럼, 제2 실시예에서는 게이트 쇼팅 바(200)와 보조선(410, 420)이 서로 분리되어 있으므로 어레이 검사 이전에 게이트 쇼팅 바(200)를 절단해 내는 과정이 필요하지 않다.As described above, in the second embodiment, since the gate shorting bar 200 and the auxiliary lines 410 and 420 are separated from each other, there is no need to cut off the gate shorting bar 200 before the array inspection.
검사가 끝나면, 앞 선 실시예와 마찬가지로 보조선(410, 420)을 절단선(L2)을 따라 절단함으로써 제거해 낸다.When the inspection is completed, the auxiliary lines 410 and 420 are cut along the cutting line L2 in the same manner as in the preceding embodiments.
도 9는 도 4의 C 부분 즉, 데이터 쇼팅 바 부분의 확대도이고, 도 10은 도 9의 X-X' 선에 대한 단면도로서, 데이터 쇼팅 바와 제3, 제4, 제5 보조선과의 연결 형태를 나타낸 도면이다.FIG. 9 is an enlarged view of a portion C of FIG. 4, that is, a data shorting bar portion, FIG. 10 is a sectional view taken along the line XX 'of FIG. 9 and shows a connection form of a data shorting bar and third, fourth, Fig.
기판(1) 위에 가로 방향으로 게이트 배선과 동일한 금속으로 제3, 제4, 제5 보조선(210, 220, 230)이 형성되어 있고, 그 위에 게이트 절연막(150)이 적층되어 있다. 게이트 절연막(150) 위에 데이터선(D1, D2, D3, D4,...), 데이터 패드(510, 520, 530, 540,...), 데이터 패드(510, 520, 530, 540,...)로부터 연장된 부분인 데이터 연장부(501, 502, 503, 504,...) 및 이와 연결되어 있는 데이터 쇼팅 바(400) 등의 데이터 배선(55)이 형성되어 있다. 그 위에는 보호막(250)이 형성되어 있다.Third, fourth and fifth auxiliary lines 210, 220 and 230 are formed on the substrate 1 in the lateral direction with the same metal as the gate line and the gate insulating layer 150 is stacked thereon. Data lines D1, D2, D3, D4, ..., data pads 510, 520, 530, 540, ..., and data pads 510, 520, 530, 540, ... are formed on the gate insulating layer 150. Data extension portions 501, 502, 503, 504, ... extending from the data buses 400, ... and a data shining bar 400 connected thereto are formed. And a protective film 250 is formed thereon.
제3, 제4, 제5 보조선(210, 220, 230)과 교차하는 데이터 연장부(501, 502, 503,....) 상부의 보호막(250)에 개구부(f, h, j)가 각각 형성되어 있고, 교차부의 바깥으로는 제3, 제4, 제5 보조선(210, 220, 230,...) 상부의 게이트 절연막(150) 및 보호 절연막(250)에 개구부(g, i, k)가 각각 형성되어 있다. 보호막(250) 위에 형성되어 있는 연결 패턴(301, 302, 303)은 이들 개구부(f, h, j;g, i, k)를 통해 각각 제3, 제4, 제5 보조선(210, 220, 230) 및 데이터 연장부(501, 502, 503,...)와 번갈아 가며 연결되어 있다.(F, h, j) are formed in the protective film 250 above the data extensions 501, 502, 503, .... which intersect the third, fourth and fifth auxiliary wires 210, 220, G and g are formed in the gate insulating film 150 and the protective insulating film 250 on the third, fourth and fifth auxiliary lines 210, 220, 230, i, k are respectively formed. The connection patterns 301, 302 and 303 formed on the protective film 250 are connected to the third, fourth and fifth auxiliary lines 210 and 220 through the openings f, h, j; , 230 and the data extension units 501, 502, 503, ... are alternately connected.
또한, 게이트 쇼팅 바(200)의 경우와 마찬가지로 데이터 쇼팅 바(400)의 안쪽으로 데이터 연장부(501, 502, 503,...) 및 보호막(250) 일부가 뚫린 개구부(l)가 형성되어 있어서, 데이터 연장부(501, 502, 503, 504,...)가 데이터 쇼팅 바(400)와 분리되어 있을 수 있는데, 이 경우 어레이 검사를 위해 데이터 쇼팅 바(400)를 절단하지 않아도 된다.In addition, as in the case of the gate shorting bar 200, the data extensions 501, 502, 503, ... and the opening 1 in which the protective film 250 is partially opened are formed inside the data shorting bar 400 So that the data extender 501, 502, 503, 504, ... may be separate from the data shooter bar 400, in which case the data shooter bar 400 need not be cut off for array testing.
이와 같이, 세 개의 보조선(210, 220, 230)에 데이터선(D1, D2, D3,...)과 연결되는 데이터 연장부(501, 502, 503,...)가 각각 번갈아 연결되어 있으므로, 박막 트랜지스터 기판의 화소 결함 및 쇼트 불량을 검사하기 위해 제3, 제4, 제5 보조선(210, 220, 230)에 각기 다른 신호를 인가할 수 있다.The data extension units 501, 502, 503, ... connected to the data lines D1, D2, D3, ... are alternately connected to the three auxiliary lines 210, 220, Therefore, different signals can be applied to the third, fourth, and fifth auxiliary lines 210, 220, and 230 to inspect the pixel defects and short defects of the thin film transistor substrate.
두 개 이상의 데이터선(D2, D3, D4) 내에 쇼트(S3) 불량이 발생했을 때 각 데이터선(D2, D3, D4)에 각기 다른 신호가 인가되면, 쇼트(S3)된 부분에 의한 전압 변동이 쉽게 검출된다.When a different signal is applied to each of the data lines D2, D3 and D4 when a short circuit (S3) defect occurs in the two or more data lines D2, D3 and D4, Is easily detected.
이 실시예에서는 세 개의 분리된 보조선(210, 220, 230)을 갖고 있으나, 두 개로 형성하거나 세 개 이상의 보조 쇼팅 바를 형성하는 것도 가능하다.In this embodiment, three separate auxiliary lines 210, 220 and 230 are provided, but it is also possible to form two or more auxiliary auxiliary shorting bars.
그러면, 도 11a 내지 도 11f, 도 12a 내지 도 12f를 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 쇼팅 바 구조를 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display device having a shorting bar structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11A to 11F and FIGS. 12A to 12F.
도 11a 내지 도 11f는 도 7의 VIII-VIII' 선에 대한 단면도로서 공정 순서에 따라 도시한 것이고, 도 12a 내지 도 12f는 도 9의 X-X' 선에 대한 단면도로서 공정 순서에 따라 도시한 것이다.Figs. 11A to 11F are cross-sectional views taken along line VIII-VIII 'of Fig. 7, and Figs. 12A to 12F are cross-sectional views taken along a line X-X' of Fig.
투명한 절연 기판(1) 위에 게이트 배선을 위한 금속층(50)을 형성하고 게이트선(G1, G2, G3, G4,...), 게이트 패드(100, 110, 120,...), 게이트 쇼팅 바(200), 게이트 연장부(101, 102, 103,...), 그리고 제1, 제2 및 제3 보조선(210, 220, 230) 등을 포함하는 게이트 배선(50)을 패터닝한 후, 게이트 절연막(150)과 비정질 실리콘막(도시하지 않음) 및 n+비정질 실리콘막(도시하지 않음)을 연속하여 적층하고 위의 두 층을 사진 식각하여 화소(PX) 내에 패턴을 형성한다.A metal layer 50 for gate wiring is formed on a transparent insulating substrate 1 and gate lines G1, G2, G3, G4, ..., gate pads 100, 110, 120, The gate wiring 50 including the bar 200, the gate extension portions 101, 102, 103, ..., and the first, second and third auxiliary lines 210, 220, 230 and the like is patterned A gate insulating film 150, an amorphous silicon film (not shown) and an n + amorphous silicon film (not shown) are successively laminated, and the two layers are photo-etched to form a pattern in the pixel PX.
다음, 데이터 배선을 위한 금속층(55)을 형성하고 데이터선(D1, D2, D3, D4,...) 및 소스-드레인 전극(도시하지 않음), 데이터 패드(500, 510, 520, 530,...), 데이터 쇼팅 바(400), 데이터 연장부(501, 502, 503, 504,...), 그리고 제1 및 제 2 게이트 보조 쇼팅 바(410, 420)를 포함하는 데이터 배선(55)을 패터닝한다. 이어 이 데이터 배선(55)을 마스크로 하여 n+비정질 실리콘막을 식각한다.Next, a metal layer 55 for a data line is formed and the data lines D1, D2, D3, D4, ..., and source-drain electrodes (not shown), the data pads 500, 510, 520, 530, ..., a data shorting bar 400, data extensions 501, 502, 503, 504, ..., and first and second gate assisted shorting bars 410, 55 are patterned. Then, the n + amorphous silicon film is etched using the data line 55 as a mask.
그 위에 보호막(250)을 적층한 후, 게이트 절연막(150)과 함께 식각하여 게이트 패드(110, 120,...), 데이터 패드(510, 520, 530,...)를 드러내는 접촉구(e; l) 및 제1 내지 제 5 보조선(410, 410; 210, 220,230), 게이트 및 데이터 연장부(101, 102,...;501, 502, 503,...)를 드러내는 접촉구(a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k)를 형성한다.A protective film 250 is formed thereon and then etched together with the gate insulating film 150 to form contact holes for exposing gate pads 110, 120, ..., data pads 510, 520, 530, and the first to fifth auxiliary lines 410, 410, 210, 220, 230, gate and data extensions 101, 102, ..., 501, 502, 503, (a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k).
그 후, ITO 물질을 적층하고 식각하여 화소 영역(PX) 내에 화소 전극(도시하지 않음)을 형성한다. 이 과정에서, ITO 연결 패턴(310, 320, 301, 302, 303)도 형성한다. ITO 연결 패턴(310, 320)은 접촉구(a, b, c, d)에 의해 제1 보조선(410) 및 제2 보조선(420) 및 게이트 연장부(101, 102,...)와 각각 연결되며 또 다른 연결 패턴(301, 302, 303)은 접촉구(f, g, h, i, j, k)를 통하여 제 3, 4, 5 보조선(210, 220, 230) 및 세 개의 데이터 연장부(501, 504, 502,...)와 번갈아 가며 연결되도록 한다.Thereafter, the ITO material is stacked and etched to form a pixel electrode (not shown) in the pixel region PX. In this process, the ITO connection patterns 310, 320, 301, 302, and 303 are also formed. The ITO connection patterns 310 and 320 are connected to the first auxiliary line 410 and the second auxiliary line 420 and the gate extension portions 101, 102, ... by contact holes a, b, c, And the other connection patterns 301, 302 and 303 are connected to the third, fourth and fifth auxiliary lines 210, 220 and 230 through the contact holes f, g, h, i, The data extension units 501, 504, 502, ... are alternately connected.
마지막으로, 게이트 쇼팅 바(200)와 게이트 연장부(101, 102, 103,...)를 제1 보조선(410)과 게이트 쇼팅 바(200) 사이에서 분리하고, 데이터 쇼팅 바(400)와 데이터 연장부(501, 502, 503,...)를 제3 보조선(210)과 데이터 쇼팅 바(400) 사이에서 분리시킨다.Finally, the gate shorting bar 200 and the gate extensions 101, 102, 103, ... are separated from the first auxiliary line 410 and the gate shorting bar 200, And the data extension part 501, 502, 503, ... are separated from the third auxiliary line 210 and the data shorting bar 400.
이러한 분리 과정은 앞 서 설명한 바와 같이 보호막(250) 식각 단계에서 제1 보조선(410)과 게이트 쇼팅 바(200) 사이에 위치한 게이트 연장부(101, 102, 103,...) 및 제3 보조선(210)과 데이터 쇼팅 바(400) 사이에 위치한 데이터 연장부(501, 502, 503,...)를 노출시키고, 연결 패턴(301, 302, 303; 310, 320)을 형성하는 단계 이후에 노출되어 있는 게이트 연장부(101, 102, 103,...)와 데이터 연장부(101, 102, 103,...)를 식각하여 제거함으로써 이루어진다. 또는 연결 패턴(301, 302, 303; 310, 320)을 형성한 후, 기판의 불량 검사가 이루어지기 이전에 절단선(L1)을 따라 게이트 쇼팅 바(200) 및 데이터 쇼팅 바(400)를 절단하여 분리하는 것도 가능하다.As described above, in the etching process of the protection film 250, the gate extension portions 101, 102, 103, ... located between the first auxiliary line 410 and the gate shorting bar 200, The step of exposing the data extension portions 501 located between the auxiliary line 210 and the data shot bar 400 and forming the connection patterns 301, 302, 303, 310, The gate extension portions 101, 102, 103, ... and the data extension portions 101, 102, 103, ... which are exposed after that are etched and removed. The gate shorting bar 200 and the data shorting bar 400 are cut along the cut line L1 after the connection patterns 301, 302, 303, 310 and 320 are formed, It is also possible to separate them.
이상에서와 같이, 게이트 보조 쇼팅 바 또는 데이터 보조 쇼팅 바를 각각 두 개 이상으로 형성하고 공정이 완료된 이후 게이트 쇼팅 바 및 데이터 쇼팅 바로부터 분리함으로써, 정전기에 취약하지 않으면서 기판 내 쇼트 불량 검출 또한 용이하다.As described above, by forming two or more gate assisted shorting bars or data assisted shorting bars respectively, and separating them from the gate shorting bar and data shorting bar after the process is completed, it is also easy to detect short failure in the substrate without being susceptible to static electricity .
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