JP2008276234A - 薄膜トランジスタ表示板と、これを用いた表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は薄膜トランジスタ表示板とこれを用いた表示装置および表示装置製造方法に関するもので、第1面および第2面を含む第1基板と、前記第1面の上に形成されて第1電極を含む第1薄膜素子構造物と、前記第2面の上に形成されて第2電極を含む第2薄膜素子構造物とを有する。
【選択図】図1
Description
特に液晶表示装置は、最も幅広く使用されている平板表示装置の一つであって、基板に電極が形成された二枚の表示板とその間に挟持された液晶層とを有し、電極に電圧を印加して、液晶層の液晶分子の整列方向を制御することにより透過する光の量を調節する。
前記第1および第2薄膜素子構造物は、それぞれゲート電極と、前記ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に形成されている半導体と、前記半導体の上に形成されているソース電極と、前記半導体の上に形成されて前記ソース電極と分離されているドレイン電極とを有する。
前記第1電極は、保護膜と前記偏光子との間に位置し、前記ドレイン電極に接続されている。
前記第1基板は偏光子を含み、前記偏光子は細線格子偏光子である。
本発明の一実施例に係る表示装置は、第1面および第2面を含む第1基板と、前記第1面の上に形成されている第1薄膜素子構造物と、前記第2面の上に形成されている第2薄膜素子構造物と、前記第1薄膜素子構造物と対向する第2基板と、前記第2薄膜素子構造物と対向する第3基板とを有する。
前記表示装置は、前記第1薄膜素子構造物と前記第2基板との間に形成されている偏光子をさらに有する。
前記表示装置は、前記第2基板および前記第3基板上にそれぞれ形成されている第1および第2共通電極をさらに有する。
前記表示装置は、前記第3基板上に形成されているカラーフィルタをさらに有する。
前記表示装置は、前記第1基板と前記第2基板との間および前記第1基板と前記第3基板との間にそれぞれ位置する第1および第2液晶層をさらに有する。
前記表示装置は、前記第1面の上に付着されている第1フレキシブル印刷回路膜と、前記第2面の上に付着されて前記第1フレキシブル印刷回路膜に接続されている第2フレキシブル印刷回路膜と、前記第1フレキシブル印刷回路膜に接続されている集積回路チップをさらに有する。
前記二つの液晶層間の基板の厚さは約500μmである。
本発明の一実施例に係る表示装置の製造方法は、第1基板の第1面に第1薄膜素子構造物を形成する段階と、前記第1基板の第2面に第2薄膜素子構造物を形成して第1表示板を完成する段階と、前記第1薄膜素子構造物と対向する第2表示板を形成する段階と、前記第2薄膜素子構造物と対向する第3表示板を形成する段階と、前記第1表示板と前記第2表示板との間および第1表示板と前記第3表示板との間にそれぞれ第1および第2液晶層を形成する段階とを含む。
前記表示装置の製造方法は、集積回路チップの第1出力端子を前記第1薄膜素子構造物に接続する段階と、前記集積回路チップの第2出力端子を前記第2薄膜素子構造物に接続する段階とをさらに含む。
また本発明によれば、基板の両側に形成された各薄膜素子構造物に信号を伝達するために集積回路チップを別々に設ける必要がない。よって表示装置の組み立て工程が簡単になるという効果がある。
図1は本発明の一実施例に係る表示装置の分解斜視図であり、図2は図1の表示板組立体をII-II線に沿って切断した断面図であり、図3は図1の表示板組立体およびゲート駆動部の側面図の一例であり、図4は図1の表示板組立体およびゲート駆動部の側面図の他の例であり、図5Aおよび図5Bは基準視野角を比較するために1対の表示板組立体を有する表示装置と本発明の実施例に係る表示装置を示した概略図である。
図1および図2を参照すれば、表示板組立体300は、薄膜トランジスタ表示板100、下部表示板200p、上部表示板200q、下部液晶層3pおよび上部液晶層3qを有する。
基板110は、ガラスまたはプラスチックなどの透明絶縁物質からなる。下面薄膜素子構造物150pと上面薄膜素子構造物150qは、それぞれ基板110の上面と下面に形成されている。下面および上面薄膜素子構造物150p、150qは同一または類似の構造を有し、基板110を中心に互いに対称をなしている。しかし、下面および上面薄膜素子構造物(150p、150q)は、必ずしも基板110を中心に対称ではない。
基板110の下面および上面に複数のゲート線(図示せず)および複数の維持電極(133p、133q)を含むゲート導電体が形成されている。ゲート線は、ゲート信号を伝達し複数のゲート電極(124p、124q)と他の層やゲート駆動部400との接続のための広い端部(図示せず)を有する。維持電極(133p、133q)はゲート線と分離されている。
半導体(154p、154q)は水素化非晶質シリコンまたは多結晶シリコンのような物質からなり、オーミックコンタクト部材(163p、165p、163q、165q)は不純物が高濃度にドーピングされている非晶質シリコンまたは多結晶シリコンやシリサイド(silicide)からなる。オーミックコンタクト部材(163p、165p、163q、165q)は対となって半導体(154p、154q)上に配置されている。
画素電極(191p、191q)は、コンタクトホール(185p、185q)を介してドレイン電極(175p、175q)に接続されており、ドレイン電極(175p、175q)からデータ電圧が印加される。
上面の画素電極191qの上には入射光を偏光させる偏光子12が形成されている。偏光子12は、基板110の下面の上に形成されてもよく、基板110のすぐ上または他の層の上に形成されてもよい。基板110のすぐ上に偏光子を位置させる場合、Al細線などを格子状にして実現することができる。このような偏光子を細線格子偏光子という。
上部表示板200qは、薄膜トランジスタ表示板100の上面薄膜素子構造物150qと対向し、下部表示板200pは薄膜トランジスタ表示板100の下面薄膜素子構造物150pと対向する。上部表示板200qと上面薄膜素子構造物150qとの間には上部液晶層3qが位置し、下部表示板200pと下面薄膜素子構造物150pとの間には下部液晶層3pが位置する。
蓋膜(250p、250q)の上には共通電極(270p、270q)が形成されており、共通電極(270p、270q)はITO、IZOなどの透明な導電体などからなる。
例えば、図2に示す表示装置では、下部表示板200pの下方にバックライト(図示せず)が設けられ、バックライトから下部表示板200pに向かって光が出射される。このとき、下面薄膜素子構造物150p及び上面薄膜素子構造物150qは、ゲート駆動部400およびデータ駆動部500から駆動信号を同一の駆動信号を受けて同じように駆動される。つまり、薄膜トランジスタ表示板100を挟んで上下に対象に位置する下面薄膜素子構造物150p及び上面薄膜素子構造物150qは同一の信号を受けてON/OFFされる。そのため、薄膜トランジスタ表示板100を挟んで対象の位置の画素電極に同一の電圧が印加され、対応する下部液晶層3p及び上部液晶層3qは同様にツイストされる。
ゲート駆動部400とデータ駆動部500は類似する構造を有しているので、以下、ゲート駆動部400を中心にこれらの構造を詳細に説明する。
図4の場合には、集積回路チップ440の出力端子が集積回路チップ440の上面にのみ備えられている。上部出力側のフレキシブル印刷回路膜410bの他端は、集積回路チップ440の上面出力端子と直接接続されるが、下部出力側のフレキシブル印刷回路膜410aの他端は、集積回路チップ440に直接接続されず、上部出力側のフレキシブル印刷回路膜410bに接続されている。そのためには出力側のフレキシブル印刷回路膜410bに下面薄膜素子構造物との電気的接続のための配線を形成しなければならない。
ここで、ゲート駆動部400およびデータ駆動部500の少なくとも一つは省略してもよく、省略されたの部分の機能は他の部分と統合することができる。
このようにして、一つの集積回路チップ(440、540)を用いて、薄膜トランジスタ表示板100の上面および下面薄膜素子構造物に信号を伝達できる。よって、上面薄膜素子構造物に信号を伝達する集積回路チップと下面薄膜素子構造物に信号を伝達する集積回路チップとを別々に設ける必要がない。その結果、表示装置の組み立て過程が簡単になり、組み立て工程時間を短縮することができる。
バックライトアセンブリー340は図示されていないが、光源、導光板および反射部材などを含む。光源としてはCCFL(cold cathode fluorescent lamp)やEEFL(external electrode fluorescent lamp)のような蛍光ランプまたはLED(light emitting diode)等が用いられ、表示装置1の状態とは無関係に常に一定の明るさの光を照射する。導光板は、光源から照射された光を誘導し、反射部材は、導光板から反射した光を表示板組立体300方向に向けるようにして光損失を最小化する。
図5Aは1対の表示板組立体(30p、30q)を結合した液晶表示装置を概略的に示した図である。各表示板組立体(30p、30q)は、下部表示板(10p、10q)と上部表示板(20p、20q)を有するので、液晶表示装置は全部で4つの表示板(10p、20p、10q、20q)を有する。
この実験例で画素間距離は300μm、液晶層の屈折率n1=1.0、基板の屈折率n2=1.5と2.0とした。
次に、本発明の一実施例による表示装置の製造方法について図6および図7を図1〜図5とともに参照して詳細に説明する。
図6は表示装置の製造工程を順次に示すフローチャートであり、図7は基板に薄膜素子構造物が形成される工程を説明するための図である。
次に、下部表示板200pまたは薄膜トランジスタ表示板100の上に液晶を滴下して下部液晶層3pを形成する(ステップS40)。このように滴下注入法を用いれば、表示板(100、200p、200q)組み立て後に行う真空注入法に比べて工程時間を短縮することができる。次いで、下部液晶層3pを介在して下部表示板200pと薄膜トランジスタ表示板100とを結合する(ステップS50)。
次に、ゲート駆動部400およびデータ駆動部500を薄膜トランジスタ表示板100に形成された配線と接続させて(ステップS80)表示板組立体300を完成する。
この実施例では下部および上部液晶層(3p、3q)を形成するために液晶を基板上に滴下する方法(滴下注入法)を用いたが、この他に表示板(100、200p、200q)を全て結合した後、液晶を注入する真空注入法を用いることも可能である。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
3p、3q…液晶層
12…偏光子
30q、30p、300…表示板組立体
60…トップシャーシ
70、80…支持部材
100…薄膜トランジスタ表示板
200q、200p…上部および下部表示板
110、210p、210q…基板
124p、124q…ゲート電極
133p、133q…維持電極
140p、140q…ゲート絶縁膜
150p、150q…薄膜素子構造物
154p、154q…半導体
163p、163q、165p、165q…オーミック接触部材
171p、171q…データ線
173p、173q…ソース電極
175p、175q…ドレイン電極
180p、180q…保護膜
185p、185q…コンタクトホール(接触孔)
191p、191q…画素電極
220p、220q…遮光部材
225p、225q…開口部
230…カラーフィルタ
250p、250q…蓋膜
270p、270q…共通電極
300…表示板組立体
400、500…ゲートおよびデータ駆動部
410a、410b、410c、510a、510b、510c…フレキシブル印刷回路膜
430、530…異方性導電フィルム
440、540…集積回路チップ
450、550…印刷回路基板
Claims (23)
- 第1面および第2面を含む第1基板と、
前記第1面の上に形成されて第1電極を含む第1薄膜素子構造物と、
前記第2面の上に形成されて第2電極を含む第2薄膜素子構造物とを有する薄膜トランジスタ表示板。 - 前記第1および第2薄膜素子構造物は、それぞれゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されている半導体と、
前記半導体の上に形成されているソース電極と、
前記半導体の上に形成されて前記ソース電極と分離されているドレイン電極とを有する請求項1に記載の薄膜トランジスタ表示板。 - 前記第1薄膜素子構造物は、前記半導体の上に形成されている保護膜と、前記保護膜の上に形成されている偏光子とをさらに有する請求項2に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記第1電極は、保護膜と前記偏光子との間に位置し、前記ドレイン電極に接続されている請求項3に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記第1基板は、偏光子を含む請求項1に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記偏光子は、細線格子偏光子である請求項5に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記第1薄膜素子構造物と前記第2薄膜素子構造物は、前記第1基板を中心に対称をなす請求項1〜6のいずれか一項に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 第1面および第2面を含む第1基板と、
前記第1面の上に形成されている第1薄膜素子構造物と、
前記第2面の上に形成されている第2薄膜素子構造物と、
前記第1薄膜素子構造物と対向する第2基板と、
前記第2薄膜素子構造物と対向する第3基板とを有する表示装置。 - 前記第1および第2薄膜素子構造物は、それぞれゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されている半導体と、
前記半導体の上に形成されているソース電極と、
前記半導体の上に形成されて前記ソース電極と分離されているドレイン電極とを有する請求項8に記載の表示装置。 - 前記第1薄膜素子構造物と前記第2基板との間に形成されている偏光子をさらに有する請求項9に記載の表示装置。
- 前記第1基板は、細線格子偏光子を含む請求項8に記載の表示装置。
- 前記第2基板および前記第3基板上にそれぞれ形成されている第1および第2共通電極をさらに有する請求項8〜11のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記第3基板上に形成されているカラーフィルタをさらに有する請求項12に記載の表示装置。
- 前記第1基板と前記第2基板との間および前記第1基板と前記第3基板との間にそれぞれ位置した第1および第2液晶層をさらに有する請求項8に記載の表示装置。
- 前記第1基板の前記第1面および前記第2面の上にそれぞれ付着されている第1および第2フレキシブル印刷回路膜と、
前記第1および第2フレキシブル印刷回路膜に接続されている集積回路チップをさらに有する請求項8に記載の表示装置。 - 前記第1面の上に付着されている第1フレキシブル印刷回路膜と、
前記第2面の上に付着されて前記第1フレキシブル印刷回路膜に接続されている第2フレキシブル印刷回路膜と、
前記第1フレキシブル印刷回路膜に接続されている集積回路チップをさらに有する請求項8に記載の表示装置。 - 第1面および第2面を含む第1基板と、前記第1および第2面にそれぞれ形成されている複数の薄膜素子構造物を有する薄膜トランジスタ表示板と、
前記薄膜トランジスタ表示板の両側にそれぞれ形成されている複数の液晶層と、
前記複数の液晶層上にそれぞれ形成されている第1および第2表示板とを有する表示装置。 - 前記二つの液晶層間の基板の厚さが約500μmである請求項17に記載の表示装置。
- 一端が前記第1基板の前記第1面の上に接続されている第1フレキシブル印刷回路膜と、
前記第1フレキシブル印刷回路膜の他側端に接続されている集積回路チップと、
一端が前記第1基板の前記第2面の上に接続され、他側端が前記第1フレキシブル印刷回路膜に接続されている第2フレキシブル印刷回路膜をさらに有する請求項17に記載の表示装置。 - 第1基板の第1面に第1薄膜素子構造物を形成する段階と、
前記第1基板の第2面に第2薄膜素子構造物を形成して第1表示板を完成する段階と、
前記第1薄膜素子構造物と対向する第2表示板を形成する段階と、
前記第2薄膜素子構造物と対向する第3表示板を形成する段階と、
前記第1表示板と前記第2表示板との間および第1表示板と前記第3表示板との間にそれぞれ第1および第2液晶層を形成する段階とを含む表示装置の製造方法。 - 第1基板の第1面に第1薄膜素子構造物を形成する段階と、
前記第1基板の第2面に第2薄膜素子構造物を形成して第1表示板を完成する段階と、
前記第1表示板の第1薄膜素子構造物または第2表示板の上に第1液晶層を形成する段階と、
前記第1液晶層を介在して前記第1表示板と前記第2表示板とを結合する段階と、
前記第1表示板の第2薄膜素子構造物または第3表示板の上に第2液晶層を形成する段階と、
前記第2液晶層を介在して前記第1表示板と前記第3表示板とを結合する段階とを含む表示装置の製造方法。 - 前記第1薄膜素子構造物の形成段階と、前記第2薄膜素子構造物の形成段階とが同時に行われる請求項20または21に記載の表示装置の製造方法。
- 集積回路チップの第1出力端子を前記第1薄膜素子構造物に接続する段階と、
前記集積回路チップの第2出力端子を前記第2薄膜素子構造物に接続する段階とをさらに含む請求項20または21に記載の表示装置の製造方法。
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