KR20070090414A - 액정 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제조 비용을 절감할 수 있도록 한 액정 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 액정 표시장치는 하부기판과 상부기판의 사이에 주입되는 액정과, 상기 하부기판에 실장되는 집적회로와, 제 1패드들을 경유하여 상기 집적회로와 전기적으로 접속되는 인쇄회로기판과, 상기 하부기판의 여유공간에 형성되는 적어도 하나의 커패시터와, 상기 커패시터와 상기 인쇄회로기판을 전기적으로 접속시키기 위한 제 2패드들을 구비한다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에서는 인쇄회로기판에 실장되는 적어도 하나의 커패시터를 제거할 수 있고, 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있다.

Description

액정 표시장치{Liquid Crystal Display Device}
도 1은 종래의 액정 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 액정 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 커패시터의 제 1실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 커패시터의 제 2실시예를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2,102 : 하부기판 4,104 : 상부기판
6,106 : 집적회로 8,108,116 : 패드부
10,110,118 : 패드 12,14,112,114 : 연결라인
120 : 커패시터 121 : 게이트 금속
122,124 : 절연막 123 : 소스/드레인 금속
125 : 투명 금속 130 : 인쇄회로기판
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 제조 비용을 절감할 수 있도록 한 액정 표시장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
여기서, 액정 표시장치는 소형화, 경량화 및 저전력 등의 이점을 가지고 있어서 기존의 음극선관을 극복할 수 있는 대체 수단으로서 점차 주목받아 왔고, 현재는 핸드폰 및 PDA(Portable digital assistance) 등의 휴대용 기기뿐만 아니라 중대형 제품인 모니터 및 TV등에도 장착되고 있다.
액정 표시장치는 공통전극 등이 형성되어 있는 상부기판과 박막 트랜지스터와 화소전극 등이 형성되어 있는 하부기판 사이에 액정을 주입하고, 화소전극과 공통전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성한다. 여기서, 상부기판 및 하부기판 사이의 액정은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 변경되고, 이에 따라 빛의 투과율이 조절되면서 화상이 표시된다.
도 1은 종래의 액정 표시장치를 나타내는 도면이다. 도 1에서는 주사 구동부 및 데이터 구동부가 하나의 집적회로로 구현되는 경우를 도시한다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정 표시장치(10)는 하부기판(2) 및 상부기판(4)이 합착되어 이루어진다.
하부기판(2)은 도시되지 않은 주사선들, 주사선들과 교차되는 방향으로 형성되는 데이터선들과, 주사선들 및 데이터선들의 교차영역(액정셀 영역)에 형성되는 박막 트랜지스터들과, 박막 트랜지스터들과 접속되는 화소전극들을 구비한다.
주사선들은 제 1연결라인들(12)을 경유하여 집적회로(6)와 접속된다. 집적회로(6)는 제 1연결라인들(12)로 순차적으로 주사신호를 공급함으로써 박막 트랜지스터들이 순차적으로 턴-온되도록 한다. 데이터선들은 제 2연결라인들(14)을 경유하여 집적회로(6)와 접속된다. 집적회로(6)는 주사신호와 동기되도록 제 2연결라인들(14)로 데이터신호를 공급한다. 그러면, 주사신호에 의하여 턴-온된 박막 트랜지스터를 경유하여 데이터신호가 화소전극으로 공급된다.
상부기판(4)에는 도시되지 않은 컬러필터들, 블랙 매트릭스 및 공통전극 등이 형성된다.
컬러필터들는 액정셀의 위치마다 형성되어 액정셀로부터 공급되는 백색광을 소정의 색광으로 변환시킨다. 예를 들어, 컬러필터들은 액정셀로부터 공급되는 백색광을 적색, 녹색 및 청색의 색광으로 변환하여 외부로 출력한다. 블랙 매트릭스는 컬러필터들의 사이에 위치되어 인접 액정셀들의 색간섭을 방지한다. 공통전극은 하부기판(2)과 대향되게 형성되어 소정의 전압을 공급받는다.
하부기판(2)과 상부기판(4) 사이에는 액정이 주입된다. 액정은 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 의하여 배열이 변경되면서 자신에게 공급되는 광의 투과율 을 조절한다.
집적회로(6)는 COG(Chip On Glass) 타입으로 하부기판(2) 상에 실장된다. 이와 같은 집적회로(6)는 도시되지 않은 인쇄회로기판으로부터 데이터 및 소정의 제어신호들을 패드부(8)에 형성된 패드들(10)을 경유하여 공급받는다. 데이터 및 소정의 제어신호들을 공급받은 집적회로(6)는 제 1연결라인들(12)로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 제 2연결라인들(14)로 데이터신호를 공급한다.
패드부(8)는 인쇄회로기판과 접속된다. 예를 들어, 패드부(8)는 가요성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board : FPC)과 접속될 수 있다. 인쇄회로기판에는 다양한 회로부품들이 실장되어 집적회로(6)로 데이터들이 및 제어신호들을 공급한다.
이와 같은 종래의 액정 표시장치에서 인쇄회로기판에는 다양한 회로부품들이 실장된다. 특히, 인쇄회로기판에는 직류/직류 변환부(DC/DC Converter) 및 전압 안정화 등에 사용되는 복수의 커패시터가 실장된다. 여기서, 커패시터는 인쇄회로기판에서 많은 면적을 차지함과 동시에 제조비용을 상승시키는 요인으로 작용하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 제조 비용을 절감할 수 있도록 한 액정 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1측면은 하부기판과 상부기판의 사이에 주입되는 액정과, 상기 하부기판에 실장되는 집적회로와, 제 1패드들을 경유하여 상기 집적회로와 전기적으로 접속되는 인쇄회로기판과, 상기 하부기판의 여유공간에 형성되는 적어도 하나의 커패시터와, 상기 커패시터와 상기 인쇄회로기판을 전기적으로 접속시키기 위한 제 2패드들을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 하부기판에는 복수의 박막 트랜지스터들이 형성되며, 상기 커패시터들은 상기 박막 트랜지스터가 형성될 때 형성된다. 상기 커패시터들은 상기 하부기판 상에 형성되는 게이트 금속과, 상기 게이트 금속 상에 형성되는 제 1절연막과, 상기 제 1절연막 상에 형성되는 소스/드레인 금속을 구비한다. 상기 커패시터는 상기 제 2패드들을 경유하여 상기 인쇄회로기판에 실장되는 회로부품들과 전기적으로 접속된다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 액정 표시장치를 나타내는 도면이다. 도 2 에서는 주사 구동부 및 데이터 구동부가 하나의 집적회로(106)로 구현되는 경우를 도시하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 액정 표시장치(110)는 하부기판(102) 및 상부기판(104)과, 하부기판(102) 및 상부기판(104) 사이에 주입되는 액정(미도시)을 구비한다.
하부기판(102)은 도시되지 않은 주사선들과, 주사선들과 교차되는 방향으로 형성되는 데이터선들과, 주사선들 및 데이터선들의 교차영역(액정셀 영역)에 형성되는 박막 트랜지스터들과, 박막 트랜지스터들과 접속되는 화소전극들을 구비한다.
주사선들은 제 1연결라인들(112)을 경유하여 집적회로(106)와 전기적으로 접속된다. 집적회로(106)는 제 1연결라인(112)로 순차적으로 주사신호를 공급함으로써 박막 트랜지스터들을 순차적으로 턴-온시킨다. 데이터선들은 제 2연결라인들(114)을 경유하여 집적회로(106)와 전기적으로 접속된다. 집적회로(106)는 주사신호와 동기되도록 제 2연결라인들(114)로 데이터신호를 공급한다. 그러면, 주사신호에 의하여 턴-온된 박막 트랜지스터와 접속된 화소전극으로 데이터신호가 공급된다.
상부기판(104)은 도시되지 않은 컬러필터들, 블랙 매트릭스 및 공통전극을 구비한다.
컬러필터들은 액정셀의 위치마다 형성되어 액정셀로부터 공급되는 백색광을 소정의 색광으로 변환시킨다. 예를 들어, 컬러필터들은 액정셀로부터 공급되는 백색광을 적색, 녹색 및 청색의 색광으로 변환하여 외부로 출력한다. 블랙 매트릭스 는 컬러필터들의 사이에 위치되어 인접 액정셀들 간의 색간섭을 방지한다. 공통전극은 하부기판(2)과 대향되게 형성되어 소정의 전압을 공급받는다.
그러면, 공통전극에 인가된 전압과 화소전극에 인가된 데이터신호에 대응되는 전압에 대응하여 액정의 배열이 변경되면서 광 투과율이 제어된다.
집적회로(106)는 COG(Chip On Glass) 타입으로 하부기판(102) 상에 실장된다. 이와 같은 집적회로(106)는 제 1패드부(108)에 형성된 제 1패드들(110)을 경유하여 외부의 인쇄회로기판(130)으로부터 데이터 및 소정의 제어신호들을 공급받는다. 데이터 및 소정의 제어신호들을 공급받은 집적회로(106)는 제 1연결라인들(112)로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 제 2연결라인들(114)로 데이터신호를 공급한다.
제 1패드부(108)는 인쇄회로기판(130)과 전기적으로 접속된다. 여기서, 인쇄회로기판(130)은 FPC(Flexible Printed Circuit Board) 등으로 형성된다. 인쇄회로기판(130)은 제 1패드부(108)를 경유하여 집적회로(106)로 데이터 및 제어신호들을 공급함으로써 액정 표시장치(110)에서 소정의 화상이 표시되도록 한다.
한편, 하부기판(102)의 여유공간에는 적어도 하나의 커패시터(120)가 형성된다. 이와 같은 커패시터(120)는 하부기판에 박막 트랜지스터와 동일 공정으로 형성되고, 제 2패드부(116)에 포함된 제 2패드들(118)을 통해 인쇄회로기판(130)과 전기적으로 접속된다. 그러면, 하부기판(102)에 형성되는 커패시터(120)의 수만큼 인쇄회로기판(130)에 실장되는 커패시터가 제거될 수 있고, 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있다. 제 2패드들(118)은 커패시터(120)의 제 1전극 및 제 2전극에 각 각 접속됨과 동시에 인쇄회로기판(130)에 접속됨으로써 커패시터(120)가 인쇄회로기판(130)에 실장된 회로부품들과 전기적으로 접속되도록 한다.
도 3은 도 2에 도시된 커패시터의 제 1실시예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 먼저 박막 트랜지스터의 게이트전극이 형성될 때 하부기판(102)의 여유공간에 게이트 금속(121)이 형성된다. 여기서, 게이트 금속(121)의 형성 면적은 커패시터(120)의 용량에 따라서 결정된다. 다시 말하여, 게이트 금속(121)의 면적을 조절하여 커패시터(120)의 용량을 다양하게 설정할 수 있다.
게이트 금속(121)이 형성된 후 게이트 금속(121) 상에 제 1절연막(122)이 형성된다. 여기서, 제 1절연막(122)은 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등의 무기 절연물질로 박막 트랜지스터의 게이트 절연막과 동시에 형성된다. 제 1절연막(122)이 형성된 후 제 1절연막(122) 상에 소스/드레인 금속(123)이 형성됨으로써 커패시터(120)가 형성되게 된다.
한편, 소스/드레인 금속(123)은 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동시에 형성된다. 여기서, 박막 트랜지스터의 소스전극 및 드레인전극 하부에는 비정질 실리콘(amorphous-Si)으로 반도체층이 형성된다.
하부기판(102)에 커패시터(120)가 형성된 후 커패시터(120)의 게이트 금속(121) 및 소스/드레인 금속(123)은 커패시터(120)의 제 1전극 및 제 2전극으로서 제 2패드들(118)과 접속된다.
도 4는 도 2에 도시된 커패시터의 제 2실시예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 먼저 박막 트랜지스터의 게이트전극이 형성될 때 하부기판(102)의 여유공간에 게이트 금속(121)이 형성된다. 여기서, 게이트 금속(121)의 형성면적은 커패시터(120)의 용량에 따라서 결정된다. 다시 말하여, 게이트 금속(121)의 면적을 조절하여 커패시터(120)의 용량을 다양하게 설정할 수 있다.
게이트 금속(121)이 형성된 후 게이트 금속(121) 상에 제 1절연막(122)이 형성된다. 여기서, 제 1절연막(122)은 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등의 무기 절연물질로 박막 트랜지스터의 게이트 절연막과 동시에 형성된다. 제 1절연막(122)이 형성된 후 제 1절연막의 일측 끝단부분에 제 1콘택홀(126)이 형성되고, 이 제 1콘택홀(126)을 통해 제 1절연막(122) 상에 형성되는 소스/드레인 금속(123)과 게이트 금속(121)이 전기적으로 접속된다.
여기서, 소스/드레인 금속(123)은 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동시에 형성된다. 이후, 소스/드레인 금속(123) 상에 제 2절연막(124)이 형성된다. 여기서, 제 2절연막(124)은 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등의 무기 절연물질로 박막 트랜지스터의 보호막과 동시에 형성된다. 제 2절연막(124)이 형성된 후 제 2절연막의 다른측 끝단 부분에 제 2콘택홀(127)이 형성되고, 이 제 2콘택홀(127)을 통해 제 2절연막(124) 상에 형성되는 투명금속(125)과 소스/드레인 금속(123)이 전기적으로 접속된다. 여기서, 투명금속(125)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO), 주석 산화물(Tin Oxide : TO) 또는 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide : IZO)이 이용된다. 그리고, 투명금속(125)은 박막 트랜지 스터의 드레인 전극과 접속되는 화소전극과 동시에 형성된다.
상술한 과정을 거쳐 커패시터(120)가 형성된 후 커패시터(120)의 투명금속(125) 및 게이트 금속(121)은 커패시터(120)의 제 1전극 및 제 2전극으로서 제 2패드들(118)과 접속된다. 한편, 도 4에 과정을 거쳐 형성되는 커패시터(120)는 도 3에 도시된 커패시터(120) 보다 큰 용량을 갖는다. 따라서, 본 발명에서는 커패시터(120)의 구조 및 면적을 제어하면서 인쇄회로기판(130)과 접속될 커패시터(120)의 용량을 설정할 수 있다.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치에 의하면 하부기판의 여유공간에 적어도 하나의 커패시터를 형성하고, 이 커패시터를 인쇄회로기판의 회로부품들과 전기적으로 접속시킴으로써 제조비용을 절감할 수 있다. 그리고, 커패시터가 하부기판의 여유 공간에 형성되기 때문에 커패시터의 실장공간만큼 인쇄회로기판의 면적을 감소시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 하부기판과 상부기판의 사이에 주입되는 액정과,
    상기 하부기판에 실장되는 집적회로와,
    제 1패드들을 경유하여 상기 집적회로와 전기적으로 접속되는 인쇄회로기판과,
    상기 하부기판의 여유공간에 형성되는 적어도 하나의 커패시터와,
    상기 커패시터와 상기 인쇄회로기판을 전기적으로 접속시키기 위한 제 2패드들을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부기판에는 복수의 박막 트랜지스터들이 형성되며, 상기 커패시터들은 상기 박막 트랜지스터가 형성될 때 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 커패시터들은
    상기 하부기판 상에 형성되는 게이트 금속과,
    상기 게이트 금속 상에 형성되는 제 1절연막과,
    상기 제 1절연막 상에 형성되는 소스/드레인 금속을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 커패시터들은
    상기 소스/드레인 금속 상에 형성되는 제 2절연막과,
    상기 제 2절연막 상에 형성되는 투명 금속을 더 구비하며,
    상기 제 1절연막의 제 1콘택홀에 의하여 상기 소스/드레인 금속과 상기 게이트 금속이 전기적으로 접속되고, 상기 제 2절연막의 제 2콘택홀에 의하여 상기 소스/드레인 금속과 상기 투명 금속이 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1콘택홀은 상기 소스/드레인 금속의 일측 끝단 부분에 형성되고, 제 2콘택홀은 상기 소스/드레인 금속의 다른측 끝단 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 커패시터는 상기 제 2패드들을 경유하여 상기 인쇄회로기판에 실장되는 회로부품들과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
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