KR19990080842A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 소형 유리기판에 다결정 실리콘을 채널층으로 하는 박막 트랜지스터들로 구성된 구동회로부를 형성하고, 이러한 구동회로부를 비정질 실리콘을 채널층으로 하는 박막 트랜지스터의 어레이로 제작된 액정패널과 상호 연결시킨 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 액정표시장치는 화면을 표시하기 위한 액정패널과, 상기 액정패널에 소정의 외부신호를 인가하기 위한 구동회로부를 포함하는 액정표시장치로서, 상기 액정패널은 비정질 실리콘을 채널층으로 하는 박막 트랜지스터들의 어레이로 구성되고, 상기 구동회로부는 다결정 실리콘을 채널층으로 하는 박막 트랜지스터들로 구성되며, 상기 액정패널과 구동회로부는 에프·피·씨, 또는, 이방성도전필름에 의해 상호 연결된 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 소형 유리기판에 다결정 실리콘을 채널층으로 하는 박막 트랜지스터들로 구성된 구동회로부를 형성하고, 이러한 구동회로부를 비정질 실리콘을 채널층으로 하는 박막 트랜지스터의 어레이로 제작된 액정패널과 상호 연결시킨 액정표시장치에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치의 하나인 액정표시소자(Liquid Crystal Display : 이하, LCD)는 통상 매트릭스 형태로 배열된 화소들을 선택적으로 온(On)/오프(Off)하기 위한 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)를 사용하며, 현재 양산중인 대부분의 TFT는 비정질 실리콘을 채널층으로 이용하고 있다.

비정질 실리콘을 채널층으로 이용하는 종래의 LCD장치는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 액정패널(10)과 상기 액정패널(10)의 화소들에 소정의 외부신호를 인가하는 구동회로부(20)를 포함한다. 여기서, 구동회로부(20)는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : 이하, PCB 12)과 상기 PCB(12) 상에 실장되는 전기·전자부품들(도시안됨), 드라이브 IC(도시안됨)가 실장됨과 아울러 액정 패널(10)의 전극단자들과 PCB(12)의 전극단자들간을 전기적으로 접속시키는 티·씨·피(TCP : Tape Carrier Package, 14), 및 게이트 PCB(12a)와 데이터 PCB(12b)간을 전기적으로 연결하는 에프·피·씨(FPC : Flexible Printed Circuit, 16) 등으로 구성된다.

한편, 최근 연구 개발중인 다결정 실리콘을 이용한 LCD장치는 TFT의 채널층으로서 다결정 실리콘을 이용하며, 도 2 에 도시된 바와 같이, 액정패널에 해당하는 화소부(30)와 구동회로의 일부, 예를 들어, 쉬프트 레지스트(Shift Register), 랫치(Latch) 및 출력용 스위치 회로와 같은 제1구동회로(40a)가 동일한 유리기판에 집적된다. 또한, 화면을 표시하는데 필요한 나머지 구동회로는 PCB 형태로 구현되며, 이러한 제2구동회로(40b)는 제1구동회로(40a)와 FPC(50)에 의해 상호 연결된다.

다결정 실리콘을 이용한 LCD장치는 구동회로의 일부를 액정패널의 하부 유리기판 상에 집적시키기 때문에 모든 구동회로를 PCB 형태로 구현하는 방법보다 집적도를 향상시킬 수 있으며, 또한, 구동회로에 필요한 부품을 줄일 수 있고, 아울러, 비정질 실리콘을 이용하는 LCD장치 보다 장치의 두께 및 무게를 감소시킬 수 있는 잇점이 있다.

그러나, 상기와 같은 다결정 실리콘을 이용한 LCD장치는 액정패널의 하부 유리기판 상에 화소부와 구동회로의 일부를 함께 형성하기 위해서는 종래 비정질 실리콘을 이용한 LCD장치의 생산라인을 대폭적으로 수정해야 하며, 이에 따라, 막대한 투자비용이 요구되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 액정패널은 기존 생산라인의 변화없이 비정질 실리콘을 TFT의 채널층으로 하여 제작하고, 구동회로부는 별도의 소형 유리기판에 다결정 실리콘을 채널층으로 하는 TFT들의 구성으로 제작하여 이를 액정패널과 상호 연결시킴으로써, 구동회로의 집적도를 향상시키면서도 투자비용의 증가를 방지할 수 있는 LCD장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래 비정질 실리콘을 이용한 액정표시장치를 도시한 도면.

도 2 는 종래 다결정 실리콘을 이용한 액정표시장치를 도시한 도면.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 도면.

도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 다결정 실리콘을 채널층으로 하는 박막 트랜지스터의 구조도.

도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 구동회로부를 도시한 도면.

도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널과 구동회로부를 에프·피·씨로 상호 연결한 액정표시장치의 단면도.

도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널과 구동회로부를 이방성도전필름으로 상호 연결한 액정표시장치의 단면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

60 : 액정패널 70 : 구동회로부

70a : 쉬프트 레지스터 70b : 랫치

80a : 에프·피·씨 80b : 이방성도전필름

100 : 유리기판 102a,102b : 소오스/드레인 영역

102c : 채널층 102d : 게이트 다결정 실리콘

104 : 게이트 절연막 106a,106b : 소오스/드레인 전극

108 : 게이트 전극 200a : n형 박막 트랜지스터

200b : p형 박막 트랜지스터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LCD장치는, 화면을 표시하기 위한 액정패널과, 상기 액정패널에 소정의 외부신호를 인가하기 위한 구동회로부를 포함하는 LCD장치로서, 상기 액정패널은 비정질 실리콘을 채널층으로 하는 TFT들의 어레이로 구성되고, 상기 구동회로부는 다결정 실리콘을 채널층으로 하는 TFT들로 구성되며, 액정패널과 구동회로부는 FPC 또는 이방성도전필름(Anisotropically Contuctive Film)에 의해 상호 연결된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 구동회로의 일부를 별도의 소형 유리기판 상에 집적시킴으로써, 구동회로의 집적도를 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 3 내지 도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 LCD장치를 설명하기 위한 도면으로서, 우선, 도 3 에 도시된 바와 같이, LCD장치는 화면을 표시하기 위한 액정패널(60)과, 상기 액정패널(60)의 화소에 소정의 외부신호를 인가하기 위한 구동회로부(70)로 이루어지며, 여기서, 액정패널(60)은 비정질 실리콘을 채널층으로 하는 TFT 어레이로 제작되고, 구동회로부(70)는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 별도의 소형 유리기판 상에 다결정 실리콘을 채널층으로 하는 TFT들의 구성으로 제작된다. 도 4 에서 도면부호 100은 유리기판이고, 102a 및 102b는 다결정 실리콘으로된 소오스/드레인 영역, 102c는 채널층, 102d는 게이트 다결정 실리콘이며, 또한, 104는 게이트 절연막이고, 106은 소오스/드레인 전극, 108은 게이트 전극이며, 200a는 n형 TFT, 200b는 p형 TFT이다.

이러한 CMOS 구조를 갖는 TFT들의 구성으로된 구동회로부(70)는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 쉬프트 레지스터(70a), 랫치(70b) 및 출력용 스위치 회로(도시안됨) 등을 포함한다.

계속해서, 도 6 에 도시된 바와 같이, 액정패널(60)과 구동회로부(70)는 FPC(80a)에 의해 상호 연결되며, 도 7 에 도시된 바와 같이, FPC(80a) 대신에 이방성도전필름(80b)을 사용하여 상호 연결시킬 수도 있다.

본 발명의 실시예와 같이, 다결정 실리콘을 채널층으로 하는 TFT들을 형성하기 위해서는 새로운 식각 마스크와, 레이저 장비, 식각 장비 및 이온 샤워(Ion Shower) 장비 등을 필요로 하기 때문에 비용적인 측면에서 어려움이 발생하지만, 구동회로부만을 별도의 소형 유리기판 상에 다결정 실리콘을 이용하여 제작할 경우에는 적은 투자비용으로도 제작이 가능하다.

따라서, 본 발명의 LCD장치는 구동회로부의 일부를 유리기판 상에 집적시키기 때문에 집적도를 향상시킬 수 있으며, 또한, 유리기판 상에 구현한 구동회로부와 액정패널을 종래와 마찬가지로 FPC로 연결시키기 때문에 기존 공정을 이용하면서도 집적도 및 디자인 마진을 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 드라이브 IC가 실장된 TCP의 사용을 삭제시킬 수 있기 때문에 비용 절감의 효과를 얻을 수 있고, LCD장치의 결함이 발생되더라도 구동회로부는 재사용이 가능하기 때문에 재활용 측면에서도 잇점을 갖게 된다.

한편, 도시되지는 않았지만, 액정패널에 화면을 표시하기 위한 나머지 구동회로는 PCB 상에 구현하며, 이러한 구동회로는 FPC를 사용하여 다결정 실리콘을 이용하여 제작된 구동회로부와 연결시킨다.

이상에서와 같이, 본 발명의 LCD장치는 유리기판 상에 다결정 실리콘으로된 구동회로를 구현함으로써, 적은 투자비용으로도 구동회로의 집적도를 향상시킬 수 있으며, 이러한 구동회로를 비정질 실리콘을 이용하여 제작한 액정패널과 연결시킴으로써 손쉽게 LCD장치를 제작할 수 있다.

한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

Claims (2)

1. 화면을 표시하기 위한 액정패널과, 상기 액정패널에 소정의 외부신호를 인가하기 위한 구동회로부를 포함하는 액정표시장치로서,

   상기 액정패널은 비정질 실리콘을 채널층으로 하는 박막 트랜지스터들의 어레이로 구성되고, 상기 구동회로부는 다결정 실리콘을 채널층으로 하는 박막 트랜지스터들로 구성되며, 상기 액정패널과 구동회로부는 에프·피·씨, 또는, 이방성도전필름에 의해 상호 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동회로부는 쉬프트 레지스터(Shift Register), 랫치(Latch) 및 출력용 스위치 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.