JPH1184425A - 電気光学装置 - Google Patents
電気光学装置Info
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- JPH1184425A JPH1184425A JP25784797A JP25784797A JPH1184425A JP H1184425 A JPH1184425 A JP H1184425A JP 25784797 A JP25784797 A JP 25784797A JP 25784797 A JP25784797 A JP 25784797A JP H1184425 A JPH1184425 A JP H1184425A
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Abstract
置を提供する。 【解決手段】 第1の基板101と第2の基板105と
の間に電気光学変調層を設けた電気光学装置において、
第1の基板101と第2の基板105とが構成する端面
のうち、ICチップ110、111を取り付ける部分の
端面以外の端面107〜109では、第1の基板101
の端面と第2の基板105の端面を全て揃える。これに
より第1の基板101の面積を最小限に小さくできる。
Description
された薄膜トランジスタと、同一基板上に設けられたI
Cチップとで構成される電気光学装置、特にアクティブ
マトリクス型液晶表示装置の構成に関する。
膜で薄膜トランジスタ(以下、TFTと呼ぶ)を形成す
る技術が発達している。そして、一対の基板間に挟持さ
れた光学変調層にかかる電圧をTFTで制御し、光のON
/OFF動作を行う電気光学装置の開発が進んでいる。
パネルは、ビデオカメラのビューファインダーやノート
パソコンのモニター画面などの如き表示ディスプレイと
して、急速に需要が高まっている。
(代表的にはポリシリコン膜)を用いたポリシリコンT
FTで構成される液晶パネルの開発が主流である。ポリ
シリコンTFTはアモルファスシリコンTFTよりも動
作速度が速いため、同一基板上に画素マトリクス回路と
駆動回路(シフトレジスタなど)とを作り込むモノリシ
ック型液晶パネルの形成が可能である。
けでなく、クロック制御回路、メモリ回路、信号変換回
路などの如きロジック回路をも同一基板上に形成するシ
ステム・オン・パネルの実現化が求められている。
も及ぶ動作速度を必要とするため、ポリシリコンTFT
にも極めて高い動作速度が要求される。それを実現する
ためにはスケーリング則に従って素子の微細化を図らな
ければならない。
ラス基板上に配線幅1μm以下のファインパターンを形
成することは非常に困難である。例えば、ガラス基板で
は基板表面のうねり、シュリンケージといった問題が生
じる。また、広範囲にファインパターンを形成しうる様
な光学系を実現することは極めて難しく、露光技術の進
歩が律則となっている面もある。
の駆動回路を同一基板上に作り込むのが限界(それでも
動作速度が足らず、分割駆動が行われる)であり、その
他のロジック回路は外付ICに頼っている。
現代では、電気光学装置もより小型化、より軽量化が求
められる。ところが、駆動回路を内蔵させて液晶パネル
の機能性を高めても液晶パネルに外付ICを付けている
以上、どうしてもそれが装置の小型化及び軽量化の障害
になってしまう。
たものであり、液晶モジュールのさらなるシステム化を
図り、より携帯性、機能性に優れ、安価な製造コストで
得られる電気光学装置を提供することを課題とする。
の構成は、第1の基板及び第2の基板と、前記第1の基
板と前記第2の基板との間に設けられた電気光学変調層
と、を有する電気光学装置において、前記第1の基板上
には画素マトリクス回路、ソース駆動回路及びゲイト駆
動回路を構成する複数のボトムゲイト型TFT並びにロ
ジック回路を構成する1個乃至複数個のICチップが設
けられ、前記第1の基板と前記第2の基板は、任意の端
面を除く全ての端面を互いに揃えて貼り合わされてお
り、前記任意の端面に隣接する前記第1の基板上に前記
ICチップが取り付けられていることを特徴とする。
と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられ
た電気光学変調層と、を有する電気光学装置において、
前記第1の基板上には画素マトリクス回路、ソース駆動
回路及びゲイト駆動回路を構成する複数のボトムゲイト
型TFT並びにロジック回路を構成する1個乃至複数個
のICチップが設けられ、前記第1の基板と前記第2の
基板は、FPCを取り付ける部分を除いて互いの端面を
全て揃えて貼り合わされており、前記FPCを取り付け
る部分に前記ICチップが取り付けられていることを特
徴とする、とも言える。
と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられ
た電気光学変調層と、を有する電気光学装置において、
前記第1の基板上には画素マトリクス回路、ソース駆動
回路及びゲイト駆動回路を構成する複数のボトムゲイト
型TFT並びにロジック回路を構成する1個乃至複数個
のICチップが設けられ、前記第1の基板はFPCを取
り付ける部分においてのみ露出しており、前記FPCを
取り付ける部分に前記ICチップが取り付けられている
ことを特徴とする、とも言える。
と第2の基板105との間に液晶層を設けて液晶パネル
を構成する。この時、第1の基板101上に第2の基板
105が貼り合わされた状態となっているが、各々の基
板の端面(側面)107〜109を揃えることが本願発
明の特徴である。
板105とを一括で切断しても得られるし、表裏両側か
ら同じ位置を切断しても得られる。
・サーキット)を取り付ける部分のみは第2の基板10
5を除去して第1の基板101を露出させなければなら
ない。そのため、そこだけは第1の基板101が必ず露
出するので、その部分をICチップ110、111の取
り付け部分として有効に活用する。
てのみ利用されていた第1の基板101の露出部を、I
Cチップの取り付け部として有効に活用し、第1の基板
101のサイズを必要最小限に抑えることを目的として
いる。
する。図1は本願発明の液晶モジュールである。なお、
液晶モジュールとは、完成した液晶パネルに対して必要
な部品(偏光板、外付ICなど)を装着したものを指
す。本実施例では偏光板など本願発明の構成に直接関係
しない部品の記載を省略している。
り、第1の基板101上には画素マトリクス回路102
やソース駆動回路103、ゲイト駆動回路104がボト
ムゲイト型TFT(代表的には逆スタガ型TFT)でも
って形成されている。また、105は第2の基板であ
り、第1の基板101との間に電気光学変調層(本実施
例では液晶)を挟持するための対向基板である。
面を有する基板が用いられる。絶縁表面を有する基板と
しては下地膜を設けたガラス基板、石英基板、セラミッ
クス基板、シリコン基板等が挙げられる。また、石英基
板は下地膜を設けないでも使用することができる。
面と第2の基板105の端面とを極力揃えることにあ
る。即ち、任意の端面を除く全ての端面を互いに揃えて
貼り合わせることを特徴とする。
とが好ましい。従って、角型ガラス基板を第1の基板と
して用いる場合、三つの端面は第1の基板と第2の基板
とで揃っており、ただ一辺のみが揃っていない状態とな
る。例えば、図1に示す様にFPC106を取り付ける
部分以外は、全ての端面107〜109を揃えることが
望ましい。
に隣接する部分)は第1の基板101上の配線を露出さ
せる必要上、第2の基板105のみを除去しなければな
らない。本願発明では、その様な理由で露出した第1の
基板101上にICチップ110、111をCOG(ch
ip on glass )法により形成する。
ェイスダウン方式とフェイスアップ方式(ワイヤボンデ
ィング方式とも言う)の2通りが知られている。本願発
明にフェイスダウン方式を用いればICチップ110、
111の素子形成面が第1の基板101側に向かう。ま
た、フェイスアップ方式を用いればICチップ110、
111の素子形成面が第2の基板105側に向かうこと
になる。
5は、FPC取り付け部以外の部分では全ての端面10
7〜109が揃っており、FPC取り付け部のみで第1
の基板101が露出する様な構成となっている。そし
て、その露出部にICチップ110、111が取り付け
られている。
くは0.2 μm以下)といったディープサブミクロンのフ
ァインパターンを形成できるので、数mm角のチップ上に
複雑なロジック回路を構成することができる。
るICチップは2個とは限らず、必要に応じて1個乃至
複数個を設ければ良い。
101の占有面積を必要最小限に抑えることができる。
即ち、第1の基板101のFPC取り付け部をICチッ
プの取り付け部として有効に活用することで、液晶パネ
ルの大きさを極力小さくすることが可能である。
路103、104を安価な製造コストで作製可能な逆ス
タガ型TFTで構成しているので、液晶パネル本体の製
造コストを低く抑えることができる。この様に、液晶パ
ネル本体を可能な限り安価なコストに抑えることでIC
チップを搭載した液晶モジュールの製品価格を引き下げ
ることができる。
製造過程においても有意な効果をもたらす。通常、液晶
パネルは1枚の基板から複数枚を取り出す(多面取りと
呼ばれる)ことでスループットを向上させ、液晶パネル
1枚あたりの単価を下げる。そのため、本願発明の様に
液晶パネルのサイズを最小限に小さくできるという効果
は、1枚の大型基板内に形成可能なパネル数を増やす上
で有効である。
付のロジック回路とモノリシック型液晶パネルとをFP
Cで繋いで信号のやりとりをしていたが、本願発明では
必要なロジック回路をワンチップ化して同一基板上に形
成する。そのため、非常に携帯性及び機能性に優れた液
晶モジュールを実現できる。
モジュール自体が表示ディスプレイとしての機能を有し
ているので、それを搭載した電子機器(ビデオカメラ、
携帯情報端末など)の小型化、軽量化が実現される。
り付け方法としてCOG法を用いる例を示したが、TA
B(tape automated bonding)法を用いることも可能で
ある。TAB法を用いた場合の構成例を図2に示す。
基板105とは実施例1で説明した様な構成で貼り合わ
されている。当然、実施例1に示した様にFPC取り付
け部以外の端面は第1の基板101と第2の基板105
とで全て揃っており、FPC取り付け部のみで第1の基
板101が露出している。
た部分にTCP(tape carrier package)201〜20
3を取り付ける。TCPとは、フレキシブルテープにロ
ジックICをギャングボンディングで搭載したものを指
す。なお、実施的にはFPCもTCPも同じものであ
る。
状、開き構造や曲げ構造など実装面での自由度が向上す
る。そのため、液晶パネルの大容量化、高精細化、カラ
ー化に伴う接続ピッチのファイン化、液晶モジュールの
薄型化、軽量化、コンパクト化に適している。
チップ110、111は、バルク単結晶を利用したMO
SFET(IGFETとも呼ばれる)を用いれば良い。
図3にバルク単結晶を利用したICチップを搭載した場
合の例を示す。図3に示す液晶モジュールの構成は実施
例1と同様である。
動回路104は逆スタガ型TFT(301で示される)
で構成される。なお、図3にはN型及びP型TFTを相
補的に組み合わせたCMOS回路(インバータ回路)を
記載したが、通常これを基本としてシフトレジスタ回
路、バッファ回路、アナログスイッチ回路などを構成す
る。
単結晶を利用したMOSFET(302で示される)で
構成される。この302で示されるMOSFETは通常
のIC形成技術で形成される。本実施例では詳細な説明
は省略する。
場合、従来のIC技術を踏襲することができるので、非
常に高い歩留りと信頼性とを確保することができる。ま
た、機能性の高いICチップを小さい実装面積で取り付
けることができる。
ルに実装するICチップをSOI構造で形成する場合の
例について説明する。図4にSOI構造のICチップを
搭載した場合の例を示す。図4に示す液晶パネルの構成
は実施例1と同様である。
イト駆動回路104はそれぞれ逆スタガ型TFTで構成
されるCMOS回路(401で示される)を基本回路と
して構成される。そして、ICチップ402、403を
SOI構造のFET(404で示される)で構成する。
は、公知のSIMOX基板上にトランジスタを構成した
例であるが、他のあらゆるSOI構造(貼り合わせSO
I、スマートカット法を用いたSOIなど)を利用する
ことが可能である。なお、ここでのSOI構造の詳細な
説明は省略する。
したMOSFETよりも動作速度、信頼性の面で優れた
回路を構成しうる。これは活性層を薄膜化することによ
る寄生容量の低減や短チャネル効果の抑制などが起因し
ていると考えられる。
したICチップを取り付けることも可能である。この場
合、実装面積を大きくすることなく、回路の機能を飛躍
的に向上させることが可能である。
やゲイト駆動回路を構成するためにNTFT(Nチャネ
ル型TFT)とPTFT(Pチャネル型TFT)とを相
補的に組み合わせてCMOS回路を作製する例を示す。
なる下地膜502を設け、その上にゲイト電極503、
504を形成する。本実施例ではゲイト電極503、5
04として 200〜400 nm厚のアルミニウム合金(アルミ
ニウムに2wt% のスカンジウムを添加したもの) を使用
するが、クロム、タンタル、タングステン、モリブデ
ン、導電性を有するポリシリコンを用いても良い。
中で陽極酸化して無孔性の陽極酸化膜505、506を
形成する。詳細な形成方法は特開平7-135318号公報を参
考にすると良い。陽極酸化膜505、506は後のプロ
セス温度に耐えうる様にゲイト電極503、504を保
護する。
00〜200 nmの厚さに形成する。ゲイト絶縁膜507とし
ては酸化珪素膜、窒化珪素膜又は酸化珪素膜と窒化珪素
膜との積層膜を用いる。また、本実施例では陽極酸化膜
505、506もゲイト絶縁膜の一部として機能する。
(好ましくは10〜75nm、さらに好ましくは15〜45nm)の
厚さに形成する。非晶質珪素膜以外にも珪素を主成分と
する半導体薄膜(例えばSix Ge1-x (0<X<1) で示される
シリコン・ゲルマニウム化合物)を用いることができ
る。
レーザー光またはレーザー光と同等の強度を持つ強光の
照射を行い、非晶質珪素膜508を結晶化する。レーザ
ー光としてはエキシマレーザー光が好ましい。エキシマ
レーザーとしては、KrF、ArF、XeClを光源と
したパルスレーザーを利用すれば良い。
としては、ハロゲンランプ又はメタルハライドランプか
らの強光、赤外光又は紫外光ランプからの強光を利用す
ることができる。
素化した後、線状に加工されたレーザー光を基板の一端
から他端へ走査し、非晶質珪素膜508の全面を結晶化
する。この時、レーザー光のスウィープ速度は1.2mm/s
、処理温度は室温、パルス周波数は30Hz、レーザーエ
ネルギーは 300〜315mJ/cm2 とする。(図5(B))
膜509が得られる。ここで本実施例ではNTFTとな
る領域及びPTFTとなる領域の両方に対してチャネル
ドープを行い、しきい値電圧の制御を行う。
はしきい値電圧をマイナス側に移動させるために15族
から選ばれた元素(リンを例に挙げる)を添加し、PT
FTとなる領域にはしきい値電圧をプラス側にシフトさ
せるために13族から選ばれた元素(ボロンを例に挙げ
る)を添加する構成を示す。
でなるバッファ層510を50〜200nm(好ましくは 100
〜150 nm)の厚さに形成する。
ストマスク511で隠し、イオン注入(イオンプランテ
ーション)法(質量分離あり)又はイオンドーピング法
(質量分離なし)によりリンを添加する。このチャネル
ドープ工程によりリン含有領域512が形成される。リ
ンの代わりに砒素、アンチモン等を添加しても良い。
(図5(C))
は10〜30keV )から選び、ドーズ量は 1×1012〜 1×10
17atoms/cm2 (好ましくは 1×1013〜 1×1016atoms/cm
2 )とすれば良い。本実施例では、加速電圧を30keV と
し、ドーズ量を 5×1013atoms/cm2 とする。
なければならない。即ち、チャネルドープを行わない場
合にどれだけしきい値電圧がシフトするかを前もって確
認し、所望のしきい値電圧を得るにはどれだけのリンを
添加する必要があるのかを予め求めておく。従って、ド
ーズ量は上記範囲内に収まっていなければならないとい
うものではない。
ので直接イオン注入を行うと大きなダメージを受けて結
晶性が崩れてしまう。また、非常に薄い膜に対してイオ
ン注入を行う場合、不純物の濃度制御が非常に困難であ
る。
ァ層510を介したスルードーピングになるので、結晶
性珪素膜509がイオン注入時に受ける損傷を抑制する
ことができる。また、結晶性珪素膜509の上に厚めの
バッファ層510が存在するので、結晶性珪素膜509
中に添加する不純物濃度の制御が容易となる。
珪素膜中におけるリンの濃度プロファイルは、チャネル
が形成される部分(チャネル形成領域とゲイト絶縁膜と
が接する界面近傍)でリン濃度が低くなる様に調節する
ことが望ましい。この効果については後述する。
族元素を添加したら、レジストマスク111を除去し、
新たにNTFTとなる領域を隠してレジストマスク11
3を形成する。そして、次は後にPTFTとなる領域に
対して13族から選ばれた元素(本実施例ではボロン)
を添加する。添加工程は先程のリンの添加工程を参考に
すれば良い。勿論、ボロン以外にもガリウムやインジウ
ム等を用いることも可能である。(図5(D))
なる領域にはボロン含有領域514が形成される。この
場合も先程の15族元素の添加工程の場合と同様に、バ
ッファ層510がイオン注入時の損傷を低減し、濃度制
御を容易なものとする。
ファ層510、レジストマスク513を除去した後、パ
ターニングにより活性層515、516を形成する。そ
の後、エキシマレーザー光を照射し、イオン注入工程で
受けたダメージの回復と添加したボロンの活性化を行
う。(図5(E))
とした裏面露光を行うことでレジストマスク517、5
18を形成する。そして、N型を付与する不純物元素
(代表的にはリン、砒素)を添加して 1×1017〜 5×10
18atoms/cm3 程度の低濃度不純物領域519〜522を
形成する。(図6(A))
去した後、再びパターニングしてレジストマスク52
3、524を形成する。この時、PTFTは完全に覆っ
てしまう。そして、再びN型を付与する不純物元素を図
6(A)の時よりも高濃度( 1×1019〜 1×1020atoms/
cm3 程度)に添加してNTFTのソース領域525、ド
レイン領域526を形成する。
領域は前述の低濃度不純物領域がそのまま残り、後にL
DD領域(Light Doped Drain )として機能する。さら
に529で示される領域はチャネル形成領域となる。
(図6(B))
去した後、今度はNTFTを完全に覆う様にしてレジス
トマスク530、531を形成する。
的にはボロン、ガリウム、インジウム)を 1×1019〜 1
×1020atoms/cm3 程度の濃度となる様に添加し、PTF
Tのソース領域532、ドレイン領域533を形成す
る。また、534で示される領域がチャネル形成領域と
なる。(図6(C))
去した後、エキシマレーザー光を照射することで添加し
たイオン注入時の損傷の回復と添加した不純物の活性化
を行う。(図6(D))
膜535を 300〜500 nmの厚さに形成する。層間絶縁膜
535は酸化珪素膜、窒化珪素膜、有機性樹脂膜又はそ
れらの積層膜で構成される。
極536、537及びN共通ドレイン電極538を形成
する。金属薄膜としてはアルミニウム、タンタル、チタ
ン、タングステン、モリブデン又はそれらの積層膜を用
いれば良い。膜厚は 100〜300 nmとすれば良い。(図6
(E))
℃2時間程度の加熱処理を行い、膜中(特にチャネル形
成領域中)の不対結合手を水素終端する。以上の工程に
よって図6(E)に示す様な構造のCMOS回路が完成
する。
TFTは、以上の工程の後に層間絶縁膜を形成し、その
上にドレイン電極と電気的に接続する画素電極を形成す
ることで完成する。
た逆スタガ型TFTでもって画素マトリクス回路や駆動
回路を構成する。なお、本実施例の作製工程は本願発明
を構成するための一例に過ぎず、本願発明に利用しうる
逆スタガ型TFTの作製方法は本実施例に限定されるも
のではない。
対してチャネルドープを行っているが、必要がなければ
チャネルドープを行う必要はない。
の構成としてNTFTのみ又はPTFTのみに対してチ
ャネルドープを行う構成もとりうる。また、NTFTと
PTFTの両方に同じ導電型の元素を添加する場合もあ
りうる。さらに、添加する元素(15族元素または13
族元素)はしきい値電圧をプラス側とマイナス側のどち
らに移動させる必要があるかで実施者が適宜決定すれば
良い。
代わりに特願平8-301249号、同8-301250号に記載された
TFTを用いた半導体回路を利用する場合の例を示す。
れたTFTは非常に動作速度が速いため、従来ICチッ
プで構成していた様なロジック回路を構成することもで
きる。特に、サブストレート基板としてシリコン基板を
用いればICチップの如き取り扱いが可能である。
イト型TFTはどの様なプロセスで形成されても構わな
い。本実施例では、非晶質珪素膜をエキシマレーザーで
結晶化させて得た結晶性珪素膜を活性層として利用す
る。この様なボトムゲイト型TFTは公知の技術で作製
することが可能である。
簡略化した図である。図7(A)において、701はガ
ラス基板(第1の基板)であり、その上には上述の方法
で形成されたボトムゲイト型TFTからなる画素マトリ
クス回路702、ソース又はゲイト駆動回路703が配
置される。また、704は特願平8-301249号、同8-3012
50号に記載されたTFTで回路構成した半導体チップで
あり、フェイスダウン方式のCOG法で取り付けられて
いる。
704をフェイスダウン方式のCOG法で取り付けた場
合である。705はボンディングワイヤである。
に逆スタガ型TFTを作製するにあたって実施例5とは
異なる作製方法を用いた場合の例を示す。具体的には、
特開平7-130652号公報記載の技術で結晶性珪素膜を形成
し、その時利用する触媒元素をP(リン)によるゲッタ
リング効果を利用して除去する場合の例について説明す
る。
ス基板、802は下地膜、803、804はN型導電性
のポリシリコン膜でなるゲイト電極、805はゲイト絶
縁膜、806は非晶質珪素膜である。ゲイト電極は実施
例5に示した材料ならば全てを用いることが可能であ
る。
ニッケルを含有した膜(以下、ニッケル含有層と呼ぶ)
807を形成する。ニッケル含有層807の形成方法は
本発明者らによる特開平7-130652号公報に記載された技
術を利用すれば良い。なお、同公報の実施例1及び実施
例2のどちらの手段も用いることができるが、生産性を
考慮して本実施例では同公報の実施例1に記載された技
術を用いる。(図8(A))
も、コバルト(Co)、鉄(Fe)、パラジウム(P
d)、白金(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、ゲルマ
ニウム(Ge)、鉛(Pb)、ガリウム(Ga)等を用
いることができる。
スピンコート法で行う例が示してあるが、イオン注入法
またはプラズマドーピング法を用いることもできる。こ
の場合、添加領域の占有面積の低減、横成長領域の成長
距離の制御が容易となるので、微細化した回路を構成す
る際に有効な技術となる。
500 ℃1時間程度の水素出しの後、不活性雰囲気、水素
雰囲気または酸素雰囲気中において 500〜700 ℃(代表
的には 550〜650 ℃)の温度で 4〜24時間の加熱処理
(ファーネスアニール)を加えて非晶質珪素膜806の
結晶化を行う。本実施例では窒素雰囲気で550 ℃4時間
の加熱処理を行い、結晶性珪素膜808を得る。(図8
(B))
ク809を形成する。この開口部は、後に活性層として
利用しない(除去してしまう)領域が露出する様な位置
に形成する。
てリンの添加工程を行う。この添加工程はイオン注入法
又はイオンドーピング法を用いる。添加条件はRF電力
を20W、加速電圧を 5〜30keV (代表的には10keV )に
設定し、リンのドーズ量は 1×1013atoms/cm2 以上(好
ましくは 5×1013〜 5×1015atoms/cm2 )とする。
珪素膜808中に含まれるニッケル濃度よりも1桁以上
高い濃度を添加すると良い。上述の結晶性珪素膜808
中には約 1×1019atoms/cm3 のニッケルが含まれるの
で、その場合には 1×1020atoms/cm3 程度のリンを添加
することが好ましい。
リンが添加された領域(ゲッタリング領域)810〜8
12が形成される。(図8(C))
後、ニッケルをゲッタリングするための加熱処理を行
う。この加熱処理により被ゲッタリング領域813、8
14に含まれるニッケルは矢印で示される様にゲッタリ
ング領域810〜812に捕獲されていく。(図8
(D))
気、酸化性雰囲気またはハロゲン元素を含む酸化性雰囲
気におけるファーネスアニールで良い。また、処理温度
は 400〜700 ℃(好ましくは 550〜650 ℃)とし、処理
時間は2時間以上(好ましくは4〜12時間)とすれば
良い。処理温度は高い方がより短時間で済むし、ゲッタ
リング効果も高いが、ガラス基板の耐熱性を考慮すると
650 ℃以下にすることが望ましい。
にニッケルをゲッタリングしたら、結晶性珪素膜をパタ
ーニングして、被ゲッタリング領域813、814のみ
からなる活性層815、816を形成する。この際、ゲ
ッタリング領域810〜812及びその近傍は高濃度に
ニッケルを含んでいるため、活性層には利用しないで完
全に除去することが望ましい。
815、816中に存在するニッケル濃度は 5×1017at
oms/cm3 以下にまで低減されていることがSIMS(質
量二次イオン分析)によって確かめられている。(本明
細書中における濃度はSIMS測定値の最小値で定義さ
れている。)
cm3 以下としか判明していないが、実際には少なくとも
1×1014atoms/cm3 程度までには到達していると考えて
いる。なお、実験的にはニッケル濃度が 5×1017atoms/
cm3 以下であればTFT特性に影響を与えないことが判
っている。
られる。後は、実施例5に示した工程に従えば、図6
(E)の様な構造のCMOS回路を作製することが可能
である。勿論、画素マトリクス回路を構成する画素TF
Tに対して本実施例の技術を適用することも可能であ
る。
イオン注入法またはイオンドーピング法を用いる例を示
しているが、リンを含む雰囲気中でのアニール(気相
法)、リンを含む絶縁膜中へのゲッタリング(固相法)
を利用しても良い。
した構成の液晶モジュールの一部に逆スタガ型TFTを
スイッチング素子としたイメージセンサを形成すること
もできる。イメージセンサはTFT部と光電変換部とで
構成される。
体にイメージセンサが内蔵されたシステムパネルが実現
可能であり、本願発明の効果がさらに顕著に発揮され
る。この場合、ICチップに対してイメージセンサを制
御するための制御回路を組み込むことも有効である。
としてEL材料(有機EL、無機EL)を用いたEL表
示装置に適用することも可能である。EL表示装置は自
発光型素子であるので、高輝度、高視野角といった利点
を有し、直視型ディスプレイとしての用途に適してい
る。
た電子機器の携帯性、機能性の向上を目的としているの
で、直視型ディスプレイに適用することで顕著な発明効
果を得ることができる。
電気光学装置に搭載されるICチップの構成例を図9に
示すブロック図を用いて説明する。なお、点線で囲まれ
た領域がICチップのシステム構成である。また、本実
施例ではアナログ信号をデジタル処理した後、アナログ
変換して液晶パネルに送信する回路例を示す。
11、G信号12、B信号13及び水平同期信号14、
垂直同期信号15である。RGB信号11〜13はA/
Dコンバータ16、VRAM17(時間軸伸長を行
う)、γ補正+極性反転回路18、D/Aコンバータ1
9を経てアナログ信号で出力される。
平同期信号14、垂直同期信号15を元にXGA、SX
GA等に対応したクロックパルスやスタートパルスが形
成され、A/Dコンバータ16、VRAM17、γ補正
+極性反転回路18等に送られる。クロックジェネレー
タ20は制御マイコン21で制御される。
号としてR信号22、G信号23、B信号24が出力さ
れる。液晶パネルにはTFTでもってソース駆動回路2
5、ゲイト駆動回路26、画素マトリクス回路27が形
成され、前述のR信号22、G信号23、B信号24が
ソース駆動回路25へ送られる。
電気光学装置に搭載されるICチップの構成例を図10
に示すブロック図を用いて説明する。本実施例はアナロ
グ信号をそのまま液晶パネルに送信する回路例を示す。
明したので、実施例10と異なる点のみを説明すること
にする。
11、G信号12、B信号13)は増幅回路30、γ補
正+極性反転回路18、サンプルホールド31、バッフ
ァアンプ32を経て出力される。こうして、必要な処理
を終えたアナログ信号としてR信号33、G信号34、
B信号35が出力される。これらの信号はソース駆動回
路25へ送られる。
電気光学装置に搭載されるICチップの構成例を図11
に示すブロック図を用いて説明する。本実施例はデジタ
ル信号をそのまま液晶パネルに送信する回路例を示す。
例えば6〜8bit に対応するデジタル信号である。RG
B信号40〜42はVRAM43、γ補正回路44で必
要な処理が施され、R信号45、G信号46、B信号4
7となってソース駆動回路48へと送信される。本実施
例の場合、ソース駆動回路48はデジタル信号に対応し
た回路構成とする必要がある。
電気光学装置に搭載されるICチップの構成例を図12
に示すブロック図を用いて説明する。本実施例はデジタ
ル信号を一旦演算処理してから液晶パネルに送信する回
路例を示す。
明したので、本実施例では相違点のみに着目して説明を
行う。
まずDSP(デジタルシグナルプロセッサ)50で補正
演算処理が行われる。この時、補正データはフラッシュ
メモリ51に記憶されており随時読み出しを行う。
AM43、γ補正回路44で処理されてR信号52、G
信号53、B信号54となってソース駆動回路48に送
信される。
〜13に示したシステム構成に入力するRGB信号を形
成する過程の構成例を図13に示すブロック図を用いて
説明する。なお、本実施例の回路構成も、ワンチップ化
することで液晶パネル基板上に搭載することが可能であ
る。
0はYC分離回路61でY(輝度)信号62、C(色)
信号63とに分離される。そして、それらの信号はRG
B分離回路64で、R信号65、G信号66、B信号6
7とに分離される。また、ここで水平同期信号68、垂
直同期信号69が形成される。
の信号も同様の構成からなる回路で処理されて液晶パネ
ルへと送られる。
ディスクやBS(衛星放送)からの信号はY(輝度)信
号70、C(色)信号71として送られてくる。これを
RGB分離回路64で処理してR信号72、G信号7
3、B信号74とに分離する。また、水平同期信号7
5、垂直同期信号76も形成される。
は実施例10〜13に示したそれぞれのシステム回路に
送信されて液晶パネルの駆動回路へと送られ、画素マト
リクス回路で映像として復元される。
〜13に示したシステム構成に入力するRGB信号を形
成する過程の構成例を図14に示すブロック図を用いて
説明する。なお、本実施例では実施例14と異なり、米
国等のデジタル放送に対応する(ATVに対応する)た
めの回路構成の例を示す。
たビデオ信号に対して様々な周波数変換処理を施した信
号である。この信号をVSB(またはQAM)復調回路
で元の周波数に変調する。そして、それをトランスポー
トデコーダ82で符号化された信号に戻す。
コーダ)83に入れ、周波数帯域の伸長を行う。そし
て、フォーマット変換回路84で所望のフォーマット信
号にして、さらにR信号85、G信号86、B信号87
及び水平同期信号88、垂直同期信号89を形成する。
ので、最終的にアナログ信号として得たい場合には、フ
ォーマット変換回路84の後にD/Aコンバータ(図示
せず)を設けておけば良い。
例10〜13に示したシステムで処理する。そこまでを
ICチップで行い、ICチップ上で処理されたビデオ信
号をTFTでもって基板上に形成されたソース/ゲイト
駆動回路に送れば良い。
パネルを取り出す場合の製造工程(多面取り工程)につ
いて図15を用いて説明する。なお、本実施例では大型
角基板から液晶パネル4枚を作製する場合を例にとる。
合わせた同サイズの大型基板を分断する工程である。図
15(A)において、1501で示されるのはシール材
(封止材)であり、この囲みの内部に液晶材料が封入さ
れる。本実施例では、まず、図15(A)に示す様に液
晶注入口1502の形成される面をスクライバーによっ
て分断する。
イブ溝)を形成した後に基板に小さな衝撃を与え、溝に
沿った亀裂(クラック)を発生させて基板を分断する装
置である。
他にもダイサーが知られている。ダイサーとは、硬質カ
ッター(ダイシングソー)を高速回転させて基板を分断
する装置である。しかしながら、ダイサー使用時は熱と
研磨粉とを抑えるため水を大量にまく必要があるため、
液晶注入口が空いている図15(A)の状態では液晶注
入口に水が入ってしまうので使用できない。
ライブ溝は基板表面近傍に形成されるので第1の基板側
(TFTを作製する側の基板)1503と第2の基板側
(対向側の基板)1504とにスクライブ溝を入れて分
断する。この様子を図15(B)、(C)を用いて説明
する。
す方向から見た図である。まず、図15(B)において
矢印で示す様に、第1の基板1503側と第2の基板1
504側の両面からスクライブ溝1505〜1508を
形成する。
基板1503に形成されるスクライブ溝1508と第2
の基板1504に形成されるスクライブ溝1506とを
揃える。こうすることで、本願発明の構成(端面を揃え
る構成)が実現される。
スクライブ溝1505、1507を形成する。この様に
することで第2の基板1504の一部のみを部分的に除
去することが可能である。これにより第1の基板150
3の一部が露出する。
ら、カッティングにより分断を行い、図15(C)の状
態を得る。前述の第1の基板1503が露出した部分1
509はFPC及びICチップを取り付ける部分として
活用される。
の形成される側の端面が第1の基板と第2の基板とで揃
っていることは製造コストの低減につながる。なぜなら
ば、端面を揃えておけば後の液晶注入工程において液晶
注入口をちょうど液晶表面に接する様な恰好にできるた
め、準備する液晶の液面高さを最小限に抑えられるから
である。即ち、液晶を効率良く使用できるのでコスト低
減に大きく寄与することになる。
2つの基板に分断される。次に、この2つの基板のぞれ
ぞれに対して液晶材料の注入・封止工程を行う。この工
程は公知の工程に従えば良いので説明は省略する。
に液晶材料を注入することが可能である。勿論、2つの
基板を同時にバッチ処理にして4枚分の液晶パネルに対
して一度に液晶材料を注入することも可能である。
シール材の封止工程が終了したら、次に図16に示す様
な方向に沿ってダイサーによる分断を行う。なお、前工
程で液晶材料1510を封入したので、この分断工程で
はダイサーの使用が可能である。なお、1511は液晶
材料を封止するための封止材である。
スクライバーよりも少なく歩留りが高い点と、第1の基
板と第2の基板とを一括で分断することが可能であるの
でスループットを向上できる点が挙げられる。
ネルが個々に分断される。この分断工程ではダイサーで
一括に行えば良いので、スクライバーの様に基板の両側
からスクライブしなくてはならないという煩わしさがな
い。
る部分に隣接する端面以外の全ての端面において第1の
基板の端面と第2の基板の端面とを揃えるので、図16
に示す分断と同時に液晶パネルの分断工程が終了する。
スクライバーによる分断とダイサーによる分断とを使い
分けているが、その使い分けには以下に示す様な注意が
必要である。
ライブ溝に衝撃を与えてクラックを発生させ、それに沿
って基板を分断するため分断時に基板上に形成された素
子(TFT等)に対してストレスがかかりやすい。素子
にかかったストレスは素子特性の劣化等を招く可能性が
あるので好ましくない。
要とする様な回路が構成されている場合には、ストレス
が非常に悪影響を与えるのでスクライバーによる分断を
避けてダイサーによる分断を行うのが好ましい。換言す
ればストレスの影響を受けやすい回路の配置された近傍
を分断する場合には極力ダイサーを用い、ストレスの影
響がさほど現れない様な回路の配置された近傍を分断す
る場合のみにスクライバーを用いるのが望ましい。
された駆動回路は、液晶材料で覆われているとストレス
を受けにくい。従って、液晶を封入するシール材に囲ま
れた領域内に駆動回路が形成されている場合には、スク
ライバーを使ってもストレスが伝わりにくい。また、ダ
イサー用いるのならば、画素マトリクス回路上のみに液
晶層を配置し、駆動回路上には液晶層が存在しない様な
構成としても分断時のストレスを受けにくい。
様な回路が配置されているかによってスクライバーによ
る分断とダイサーによる分断とを使い分けることは非常
に有効である。本実施例の様にスクライバーとダイサー
とを使い分ける場合にはこの様な注意が非常に大きな意
味を持つ。
は、様々な電子機器のディスプレイとして利用される。
なお、本実施例に挙げる電子機器とは、液晶モジュール
に代表される電気光学装置を搭載した製品と定義する。
ラ、スチルカメラ、プロジェクター、プロジェクション
TV、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーショ
ン、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイル
コンピュータ、携帯電話等)などが挙げられる。それら
の一例を図17に示す。
01、音声出力部2002、音声入力部2003、表示
装置2004、操作スイッチ2005、アンテナ200
6で構成される。本願発明を表示装置2004等に適用
することができる。
2101、表示装置2102、音声入力部2103、操
作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部21
06で構成される。本願発明を表示装置2102に適用
することができる。
ービルコンピュータ)であり、本体2201、カメラ部
2202、受像部2203、操作スイッチ2204、表
示装置2205で構成される。本願発明は表示装置22
05等に適用できる。
イであり、本体2301、表示装置2302、バンド部
2303で構成される。本発明は表示装置2302に適
用することができる。
り、本体2401、光源2402、表示装置2403、
偏光ビームスプリッタ2404、リフレクター240
5、2406、スクリーン2407で構成される。本発
明は表示装置2403に適用することができる。
であり、本体2501、光源2502、表示装置250
3、光学系2504、スクリーン2505で構成され
る。本発明は表示装置2503に適用することができ
る。
広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能で
ある。特に、携帯性を重視した電子機器には非常に効果
的であると言える。
えるので、実施的に液晶モジュールのみで電子機器の殆
どの機能を果たしてしまう。即ち、カード型モバイルコ
ンピュータの如き電子機器をも実現しうる。
対向側の基板とを極力端面を揃える様にして貼り合わ
せ、FPC取り付け部にICチップを取り付けるため、
極めてコンパクトな電気光学装置(特に液晶モジュー
ル)を構成することができる。
ネルを最小限のサイズで実現できるので、非常にコンパ
クトで、且つ、多機能性を有する液晶モジュールを実現
できる。これはそのまま電子機器の小型化・軽量化(携
帯性の向上)に寄与する。
構成するボトムゲイト型TFT(特に逆スタガ型TF
T)は安価な製造コストで作製可能であるため、液晶モ
ジュールの低コスト化、さらには電子機器の低コスト化
が望める。
示す図。
示す図。
図。
図。
の図。
図。
図。
図。
Claims (13)
- 【請求項1】第1の基板及び第2の基板と、 前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられた電
気光学変調層と、 を有する電気光学装置において、 前記第1の基板上には画素マトリクス回路、ソース駆動
回路及びゲイト駆動回路を構成する複数のボトムゲイト
型TFT並びにロジック回路を構成する1個乃至複数個
のICチップが設けられ、 前記第1の基板と前記第2の基板は、任意の端面を除く
全ての端面を互いに揃えて貼り合わされており、 前記任意の端面に隣接する前記第1の基板上に前記IC
チップが取り付けられていることを特徴とする電気光学
装置。 - 【請求項2】第1の基板及び第2の基板と、 前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられた電
気光学変調層と、 を有する電気光学装置において、 前記第1の基板上には画素マトリクス回路、ソース駆動
回路及びゲイト駆動回路を構成する複数のボトムゲイト
型TFT並びにロジック回路を構成する1個乃至複数個
のICチップが設けられ、 前記第1の基板と前記第2の基板は、FPCを取り付け
る部分を除いて互いの端面を全て揃えて貼り合わされて
おり、 前記FPCを取り付ける部分に前記ICチップが取り付
けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 【請求項3】第1の基板及び第2の基板と、 前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられた電
気光学変調層と、 を有する電気光学装置において、 前記第1の基板上には画素マトリクス回路、ソース駆動
回路及びゲイト駆動回路を構成する複数のボトムゲイト
型TFT並びにロジック回路を構成する1個乃至複数個
のICチップが設けられ、 前記第1の基板はFPCを取り付ける部分においてのみ
露出しており、 前記FPCを取り付ける部分に前記ICチップが取り付
けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 【請求項4】請求項1乃至請求項3において、前記第1
の基板はガラス基板であることを特徴とする電気光学装
置。 - 【請求項5】請求項1乃至請求項3において、前記IC
チップはCOG方式で取り付けられていることを特徴と
する電気光学装置。 - 【請求項6】請求項1乃至請求項3において、前記IC
チップはTAB方式で取り付けられていることを特徴と
する電気光学装置。 - 【請求項7】請求項1乃至請求項3において、前記IC
チップはA/Dコンバータ、VRAM、γ補正+極性反
転回路、D/Aコンバータ、クロックジェネレータ、制
御マイコンを含むことを特徴とする電気光学装置。 - 【請求項8】請求項1乃至請求項3において、前記IC
チップは増幅回路、γ補正+極性反転回路、サンプルホ
ールド回路、バッファアンプ、クロックジェネレータ、
制御マイコンを含むことを特徴とする電気光学装置。 - 【請求項9】請求項1乃至請求項3において、前記IC
チップはVRAM、γ補正回路、クロックジェネレー
タ、制御マイコンを含むことを特徴とする電気光学装
置。 - 【請求項10】請求項1乃至請求項3において、前記I
CチップはDSP、フラッシュメモリ、VRAM、γ補
正回路、クロックジェネレータ、制御マイコンを含むこ
とを特徴とする電気光学装置。 - 【請求項11】請求項1乃至請求項7において、前記I
CチップはYC分離回路および/またはRGB分離回路
を含むことを特徴とする電気光学装置。 - 【請求項12】請求項1乃至請求項7において、前記I
CチップはVSB/QAM復調回路、トランスポートデ
コーダ、MPEG2(デコーダ)、フォーマット変換回
路を含むことを特徴とする電気光学装置。 - 【請求項13】請求項1乃至請求項3において、前記ボ
トムゲイト型TFTとは逆スタガ型TFTであることを
特徴とする電気光学装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US10/135,527 US6778164B2 (en) | 1997-08-20 | 2002-05-01 | Electrooptical device |
US10/918,599 US7256776B2 (en) | 1997-08-20 | 2004-08-16 | Electrooptical device |
US11/889,452 US7978190B2 (en) | 1997-08-20 | 2007-08-13 | Electrooptical device |
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US13/788,356 US20130207565A1 (en) | 1997-08-20 | 2013-03-07 | Electrooptical device |
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