KR100359847B1 - Structure and manufacturing method for display panel apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 평판 표시 장치의 구조 및 제조방법에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 TFT-LCD의 경우 다소 제조공정이 복잡하여 대면적화 하기가 어렵고, PALC의 경우 플라즈마 채널을 형성하는 공접이 복잡할 뿐만 아니라 플라즈마를 발생시키기 위해서는 R/D 가 고전압(100V∼200V)을 출력해야 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 화소 TFT의 소오스는 VCOM(공통전원) 전원 또는, 전단 화소 TFT의 드레인에 접속하고, 게이트는 게이트 라인에 접속되며, LC-커패시터의 일측 전극(화소전극)은 데이터 라인에 접속하고, 다른 일측(공통전극)은 화소 TFT의 드레인에 접속하며, 축적 커패시터의 일측은 LC 커패시터 및 데이터 라인에 공통 접속하고, 다른 일측은 VCOM 전원에 접속되도록 이루어져 제조공정이 간단하여 대면적화가 용이하고, PALC에 비해 R/D의 구동전압이 낮아 제조가 용이한 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure and a manufacturing method of a flat panel display device. In the related art, the manufacturing process of the TFT-LCD is rather complicated, so that it is difficult to make a large area. However, in order to generate a plasma, there is a problem that R / D has to output a high voltage (100 V to 200 V). Therefore, in the present invention, the source of the pixel TFT is connected to the VCOM (common power supply) power source or the drain of the front end pixel TFT, the gate is connected to the gate line, and one electrode (pixel electrode) of the LC capacitor is connected to the data line. In addition, the other side (common electrode) is connected to the drain of the pixel TFT, one side of the storage capacitor is commonly connected to the LC capacitor and the data line, and the other side is connected to the VCOM power supply, so that the manufacturing process is simple and easy to large area. In addition, as compared with PALC, the driving voltage of R / D is low, and thus manufacturing is easy.
Description
본 발명은 평판 표시 장치의 구조 및 제조방법에 관한 것으로, 제조공정이 간단하여 대면적화가 용이하고, PALC에 비해 R/D의 구동전압이 낮아 제조가 용이한 평판 표시 장치의 구조 및 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure and a manufacturing method of a flat panel display device. The manufacturing process is simple, and the area of the flat panel display device is easy to manufacture, and the driving voltage of R / D is lower than that of PALC. It is about.
도1은 종래의 TFT-LCD의 등가회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 서로 병렬 연결되어 그 공통일측이 VCOM 전원에 연결되어 있고, 다른 일측이 화소 TFT의 드레인에 연결된 LC 커패시터(LC-C)및 축적 커패시터(S-C)와; 소오스측이 데이터 라인(DL)에 연결되어 있고, 게이트가 게이트 라인(GL)에 연결되어 있는 화소 TFT(P-TFT) 복수개가 직,병렬 연결된 구조로 구성되어 있다.Figure 1 is an equivalent circuit diagram of a conventional TFT-LCD, as shown therein, an LC capacitor (LC-C) connected in parallel with each other, one common side of which is connected to a VCOM power supply, and the other side of which is connected to the drain of the pixel TFT. An accumulation capacitor SC; A plurality of pixel TFTs (P-TFTs) having a source side connected to the data line DL and a gate connected to the gate line GL are configured in a series and parallel connection.
다음, 도2는 종래의 PALC(Plasma Addressed Liquid Crystal)의 등가회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 일측 전극(공통전극)이 플라즈마 채널(P-CH)에 접속되고, 다른 일측 전극(화소전극)이 데이터 라인(DL)에 접속된 LC 커패시터(LC-C) 복수개가 직,병렬 연결된 구조로 구성되어 있다.Next, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a conventional plasma addressed liquid crystal (PALC), in which one electrode (common electrode) is connected to the plasma channel (P-CH), and the other electrode (pixel electrode) is A plurality of LC capacitors LC-C connected to the data line DL are configured in series and parallel connection.
이하, 상기와 같이 구성된 종래 표시 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the conventional display device configured as described above will be described.
일단, 도1에 도시된 TFT-LCD를 구동하기 위해서는 먼저 R/D(Row Driver)가 선택된 라인에 고전압을 출력하여 화소 TFT(P-TFT)를 온시킨 다음 C/D(Column Driver)에서 화상신호를 데이터 라인(DL)에 인가하면 R/D에 의해 선택된 라인의 화소 전극에만 온된 TFT를 통해서 화상 신호가 전달된다.First, in order to drive the TFT-LCD shown in FIG. When the signal is applied to the data line DL, the image signal is transferred through the TFT turned on only to the pixel electrode of the line selected by R / D.
이때 나머지 라인의 화소전극에는 오프된 TFT에 의해 신호가 차단된다.At this time, the signal is blocked by the TFT which is turned off to the pixel electrodes of the remaining lines.
이와 같은 방법으로 종래의 TFT-LCD는 어드레싱된다.In this way, the conventional TFT-LCD is addressed.
다음, 도2에 도시된 PALC를 구동하기 위해서는 먼저, R/D가 선택된 라인에 고전압을 출력하여 플라즈마 채널(P-CH)에 플라즈마를 발생시켜 이에 연결되어 있는 공통전극을 일정한 전위로 유지시킨 다음 C/D에서 화상신호를 데이터 라인(DL)에 인가해서 R/D에 의해 선택된 라인의 LC 커패시터(LC-C)에만 원하는 전위차를 기입한다.Next, in order to drive the PALC illustrated in FIG. 2, first, a high voltage is output to a line where R / D is selected to generate a plasma in a plasma channel (P-CH) to maintain a common electrode connected thereto at a constant potential. In C / D, an image signal is applied to the data line DL to write a desired potential difference only in the LC capacitor LC-C of the line selected by R / D.
이때 나머지 라인의 플라즈마 채널(P-CH)에는 플라즈마가 형성되지 않은 상태이기 때문에 그 라인의 공통 전극은 플로팅 상태에 있게 된다.At this time, since the plasma is not formed in the plasma channel P-CH of the remaining lines, the common electrode of the line is in the floating state.
따라서, 데이터 라인(DL)의 전위가 바뀌어서 화소전극의 전위가 바뀌어도 공통전극의 전위가 같은량 만큼 변해서 LC-커패시터(LC-C)의 양극판의 전위차는 이전상태를 유지하게 된다.Accordingly, even when the potential of the data line DL is changed and the potential of the pixel electrode is changed, the potential of the common electrode is changed by the same amount, so that the potential difference of the anode plate of the LC capacitor LC-C is maintained in the previous state.
PALC는 이와 같은 방식으로 어드레싱을 한다.PALC addresses this way.
여기서, 데이터 라인은 데이터 구동회로(미도시)에 의해 구동되며 액정 커패시터에 화상신호를 전달할 수 있는 도선이고, 게이트 라인은 게이트 구동회로(미도시)에 의해 구동되며 화소 TFT의 게이트와 결선되어 TFT의 온/오프를 제어하는 신호를 전달하는 도선이다.Here, the data line is driven by a data driving circuit (not shown) and is a conductive line capable of transferring an image signal to the liquid crystal capacitor, and the gate line is driven by a gate driving circuit (not shown) and is connected to the gate of the pixel TFT so that the TFT is connected. This is a conducting wire that carries a signal to control the on / off.
다음, R/D(미도시)는 상기 게이트 라인에 순차적으로 화소 TFT를 온시킬 수 있는 신호를 발생하는 구동회로이고, C/D(미도시)는 상기 데이터 라인에 화상신호를 인가하는 구동회로이다.Next, R / D (not shown) is a driving circuit for generating a signal for sequentially turning on the pixel TFT on the gate line, and C / D (not shown) is a driving circuit for applying an image signal to the data line. to be.
다음, VCOM(공통전원)은 DC 전원으로 화소 TFT가 온된 라인의 각 화소의 공통전극을 일정한 전위로 유지시키는 역할을 하고, 축적 커패시터는 상판에 형성되며 일측 전극은 블랙 메트릭스로 형성되어 공통전원에 결선되고, 나머지 일측 전극은 화소전극을 사용한다.Next, VCOM (common power supply) serves to maintain the common electrode of each pixel of the line where the pixel TFT is turned on with a DC power supply, and a storage capacitor is formed on the top plate, and one electrode is formed of a black matrix to provide a common power supply. After the connection, the other one electrode uses a pixel electrode.
그러나, 상기 종래의 기술에 있어서는 TFT-LCD의 경우 다소 제조공정이 복잡하여 대면적화 하기가 어렵고, PALC의 경우 플라즈마 채널을 형성하는 공접이 복잡할 뿐만 아니라 플라즈마를 발생시키기 위해서는 R/D 가 고전압(100V∼200V)을 출력해야 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional technology, in the case of TFT-LCD, the manufacturing process is somewhat complicated, so that it is difficult to make a large area, and in the case of PALC, not only the space for forming the plasma channel is complicated, but also R / D is a high voltage to generate plasma. There was a problem that the output should be 100V ~ 200V).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 제조공정이 간단하여 대면적화가 용이하고, PALC에 비해 R/D의 구동전압이 낮아 제조가 용이한 평판 표시 장치의 구조 및 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above-mentioned problems, and the structure of the flat panel display device is easy to manufacture because the manufacturing process is simple and the large area is easy, and the driving voltage of R / D is lower than that of PALC. And to provide a method for the purpose.
도 1은 종래의 TFT-LCD의 등가회로도.1 is an equivalent circuit diagram of a conventional TFT-LCD.
도 2는 종래의 PALC의 등가회로도.2 is an equivalent circuit diagram of a conventional PALC.
도 3은 본 발명에 의한 TFT-LCD 등가회로도.3 is a TFT-LCD equivalent circuit diagram according to the present invention.
도 4의 (a)∼(g)는 본 발명에 의한 TFT-LCD의 제조 공정을 보인 평면도.4 (a) to 4 (g) are plan views showing the manufacturing process of the TFT-LCD according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의해 형성된 TFT-LCD의 단면도.Fig. 5 is a sectional view of the TFT-LCD formed by the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
P-TFT : 화소 TFT GL : 게이트 라인P-TFT: Pixel TFT GL: Gate Line
DL : 데이터 라인 S-C : 축적 커패시터DL: data line S-C: accumulation capacitor
LC-C : LC 커패시터LC-C: LC Capacitor
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 화소 TFT의 소오스는 VCOM 전원 또는, 전단 화소 TFT의 드레인에 접속하고, 게이트는 게이트 라인에 접속되며, LC-커패시터의 일측 전극(화소전극)은 데이터 라인에 접속하고, 다른 일측(공통전극)은 화소 TFT의 드레인에 접속하며, 축적 커패시터의 일측은 LC 커패시터 및 데이터 라인에 공통 접속하고, 다른 일측은 VCOM 전원에 접속되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object, the source of the pixel TFT is connected to the VCOM power supply or the drain of the front end pixel TFT, the gate is connected to the gate line, and one electrode (pixel electrode) of the LC capacitor is connected to the data line. The other side (common electrode) is connected to the drain of the pixel TFT, one side of the accumulation capacitor is connected in common to the LC capacitor and the data line, and the other side is connected to the VCOM power supply.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 의한 TFT-LCD 등가회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 화소 TFT(P-TFT)의 소오스는 VCOM 전원 또는, 전단 화소 TFT(P-TFT)의 드레인에 접속하고, 게이트는 게이트 라인(GL)에 접속되며, LC-커패시터의 일측 전극(화소전극)은 데이터 라인(DL)에 접속하고, 다른 일측(공통전극)은 화소 TFT(P-TFT)의 드레인에 접속하며, 축적 커패시터(Storage Cap, S-C)의 일측은 LC 커패시터(LC-C) 및 데이터 라인(DL)에 공통 접속하고, 다른 일측은 VCOM 전원에 접속되도록 이루어져 있다.Fig. 3 is an equivalent circuit diagram of a TFT-LCD according to the present invention. As shown therein, a source of a pixel TFT (P-TFT) is connected to a VCOM power supply or a drain of a front end pixel TFT (P-TFT), and a gate is gated. Connected to the line GL, one electrode (pixel electrode) of the LC capacitor is connected to the data line DL, and the other side (common electrode) is connected to the drain of the pixel TFT (P-TFT), and the storage capacitor One side of the storage cap SC is connected to the LC capacitor LC-C and the data line DL, and the other side is connected to the VCOM power supply.
이때, 화소 TFT(P-TFT)의 온/오프는 R/D에 의해 제어되고, 가장 촤측 화소 TFT(P-TFT)의 소오스와 가장 우측 화소 TFT(P-TFT)의 드레인은 VCOM 전원에 접속되어 있다.At this time, the on / off of the pixel TFT (P-TFT) is controlled by R / D, and the source of the leftmost pixel TFT (P-TFT) and the drain of the rightmost pixel TFT (P-TFT) are connected to the VCOM power supply. It is.
또한, R/D와 C/D는 종래의 TFT-LCD에서와 마찬가지로 각각 화소 TFT의 온/오프를 제어하는 기능화 화상 신호를 화소전극에 전달하는 기능을 한다.In addition, R / D and C / D function to transfer a functionalized image signal to the pixel electrode which controls on / off of the pixel TFT, respectively, as in the conventional TFT-LCD.
그럼, 상기와 같이 이루어진 본 발명에 의한 TFT-LCD의 동작을 설명하면 다음과 같다.Then, the operation of the TFT-LCD according to the present invention made as described above is as follows.
일단, 본 발명은 LC 커패시터(LC-C)의 양단의 전위차에 의해 LC의 광투과율이 변조된다는 점과 커패시터의 일측 전극이 플로팅된 상태에서 다른 일측 전극의 전위가 변하면 플로팅된 다른 전극의 전위도 같은량 만큼 변해서 커패시터의 양단의 전압은 일정하게 유지된다는 기본원리를 이용한 것으로, 즉 선택된 라인에 새로운 데이터를 기입하는 동안에는 그 라인에 연결된 TFT를 온시켜 LC 커패시터(LC-C)의 일측 전극을 VCOM으로 유지하고, 타측 전극에 원하는 데이터를 기입한 다음 다른 라인에데이터를 기입하는 동안에는 TFT를 오프시켜 LC 커패시터의 한쪽 전극을 플로팅시켜 다른 일측 전극의 전압이 변하더라도 LC 커패시터의 양단의 전위차는 유지되게 하는 방식으로 어드레싱한다.First, the present invention is that the light transmittance of the LC is modulated by the potential difference between the two ends of the LC capacitor LC-C, and the potential of the other electrode floated when the potential of the other one electrode is changed while the one electrode of the capacitor is floated. The basic principle is that the voltage on both ends of the capacitor is kept constant by the same amount, that is, while writing new data on the selected line, the TFT connected to the line is turned on to turn one electrode of the LC capacitor (LC-C) to VCOM. While writing the desired data on the other electrode and then writing the data on the other line, the TFT is turned off to float one electrode of the LC capacitor so that the potential difference across the LC capacitor is maintained even if the voltage of the other electrode changes. Address in such a way.
다시 말해, 도3의 등가회로에서 R/D는 선택된 라인에 고전압을 인가하여 그 라인에 연결된 TFT를 온시켜 TFT의 소오스와 드레인을 VCOM과 전기적으로 연결시켜 공통전극이 VCOM전위를 갖게 한다.In other words, in the equivalent circuit of FIG. 3, R / D applies a high voltage to a selected line to turn on a TFT connected to the line, thereby electrically connecting the source and drain of the TFT to VCOM so that the common electrode has a VCOM potential.
이때, 선택되지 않은 라인에는 저전압을 인가하여 그 라인에 연결된 TFT를 오프시켜 TFT의 소오스와 드레인이 프로팅 상태에 있게한다.At this time, a low voltage is applied to the unselected line to turn off the TFT connected to the line so that the source and drain of the TFT are in the floating state.
C/D는 종래의 TFT-LCD에 사용되는 C/D와 마찬가지로 R/D에 의해 선택된 라인의 화소에 화상신호를 기입한다.C / D writes an image signal to a pixel of a line selected by R / D, similarly to C / D used in a conventional TFT-LCD.
이때 선택되지 않은 라인의 LC-커패시터는 일측 전극이 모두 플로팅 상태에 있으므로 이전에 기입된 화상 신호가 그대로 유지된다.At this time, the LC capacitor of the unselected line maintains the previously written image signal because all of the electrodes on one side are in a floating state.
도4는 본 발명에 의한 TFT-LCD의 제조 공정을 보인 평면도로서, 이에 도시한 바와 같이 도4a는 유리 또는 석영 기판(1)위에 전도성 물질(Al)로 프린팅 기법이나 사진식각을 이용하여 게이트 라인(2)을 형성하고 전면에 게이트 옥사이드(Gate Oxide)를 도포한다.FIG. 4 is a plan view showing a manufacturing process of a TFT-LCD according to the present invention. As shown in FIG. (2) is formed and a gate oxide is applied to the front surface.
다음, 도4b는 프린팅 기법이나 사진식각 기법을 이용하여 도핑되지 않은 비정질 실리콘(a-Si)이나 다결정 실리콘(poly-Si)층(3)을 형성하여 화소 TFT의 활성층으로 사용하게 된다.Next, FIG. 4B forms an undoped amorphous silicon (a-Si) or polycrystalline silicon (poly-Si) layer 3 using a printing technique or a photolithography technique to be used as an active layer of the pixel TFT.
다음, 도4c는 역시 프린팅 기법이나 사진식각 기법을 이용하여 도핑된 비정질 실리콘(a-Si)이나 다결정 실리콘(poly-Si)층(4)을 형성하여 화소 TFT의 소오스나 드레인으로 사용하게 된다.Next, FIG. 4C also forms a doped amorphous silicon (a-Si) or polycrystalline silicon (poly-Si) layer 4 using a printing technique or a photolithography technique to be used as a source or a drain of the pixel TFT.
다음, 도4d는 프린팅 기법이나 사진식각 기법을 이용하여 하판 투명전극(ITO : Indium Tin Oxide, 5)을 형성하는 것으로, 공통전극으로 사용하게 된다.Next, FIG. 4D is to form a lower transparent electrode (ITO: Indium Tin Oxide, 5) using a printing technique or a photolithography technique, and is used as a common electrode.
다음, 도4e는 다른 유리나 석영 기판위에 상판 투명전극(ITO, 6)을 형성하는 것으로, 화소전극으로 사용하게 된다.Next, FIG. 4E is to form the upper transparent electrode ITO 6 on another glass or quartz substrate, and is used as a pixel electrode.
다음, 도4f는 상기 도4e의 공정에 의해 불투명 도체로 블랙 메트릭스(Black-Matrix, 7)를 형성한 다음 전면에 유전층을 형성하고, 이때 상기 블랙 메트릭스는 DC 전원에 결선되어 축적 커패시터의 일측 전극으로 사용하게 된다.Next, FIG. 4F forms a black matrix 7 as an opaque conductor by the process of FIG. 4E and then forms a dielectric layer on the front surface, wherein the black matrix is connected to a DC power supply so that one electrode of the storage capacitor is formed. Will be used.
다음, 도4g와 같이 상,하판을 정렬하여 합착한 다음 액정을 주입하면 최종적으로 도5에 도시한 바와 같은 TFT-LCD가 형성된다.Next, the upper and lower plates are aligned and bonded as shown in FIG. 4G, and then the liquid crystal is injected to finally form a TFT-LCD as shown in FIG.
여기서, 도5는 상기 도4에 도시한 과정을 통해 형성된 TFT-LCD의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the TFT-LCD formed through the process shown in FIG.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 평판 표시 장치의 구조 및 제조방법은, 평판 표시 장치의 제조공정을 간단히 할 수 있으며 대면적화가 용이하고, PALC에 비해 R/D의 구동전압이 낮아 제조가 용이한 효과가 있다.As described above, the structure and the manufacturing method of the flat panel display device of the present invention can simplify the manufacturing process of the flat panel display device, facilitate the large area, and the manufacturing efficiency is easy because the driving voltage of R / D is lower than that of PALC. There is.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8258556B2 (en) | 2003-10-13 | 2012-09-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor, thin film transistor array panel, and display device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH01265231A (en) * | 1988-04-15 | 1989-10-23 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display device |
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1999
- 1999-12-27 KR KR1019990062650A patent/KR100359847B1/en active IP Right Grant
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| KR20010058381A (en) | 2001-07-05 |
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