KR100409251B1

KR100409251B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR100409251B1
Application number: KR1019990048249A
Authority: KR
Inventors: 야나가와카즈히코; 오오타마스유키; 오가와카즈히로; 아시자와케이이치로; 야나이마사히로; 코니시노부타케; 키누가와키요시게; 미시마야스유키; 마츠야마시게루
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2003-12-11
Also published as: US5870160A; TWI234674B; US6108066A; TW505801B; TW589472B; KR100258406B1; US6034757A; KR970022462A

Abstract

본 발명은 비저항치가 높은 블랙매트릭스를 사용하는 경우에 적합한 대전방지구조를 가진 횡전계방식의 액정표시장치에 관한 것으로서, 액정표시패널의 표면의 외부로부터 정전기 등의 높은 전위가 인가된 경우에 있어서도 표시의 이상의 발생을 방지하고, 비저항치가 높은 수지조성물의 블랙매트릭스를 사용하는 경우에 편관판, 블랙매트릭스, 시일부, 하우징의 개구영역의 위치를 규정하고, 유효화소영역의 주변부로부터의 광누출을 방지하는 것을 목적으로 한 것이며, 그 구성에 있어서, 블랙매트릭스만(BM)으로 차광할 수 없는 백라이트의 광누출을 편광판(POL)과 하우징(MD)에 의해서 차광하고, 편광판(POL)의 근처에 시이트저항 2×10¹⁴Ω/□이하의 투명한 도전막의 층을 형성하고, 이 도전막과 도전성의 하우징을 전기적으로 접속하는 구성으로 한 것을 특징으로 한 것이다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 횡전계방식의 액정표시장치에 관한 것이고, 특히, 비저항치가 높은 블랙매트릭스를 사용하는 경우에 적합한 대전방지구조를 가진 횡전계방식의 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는, 액정의 구동모드로부터 분류하면 크게 나누어서 「종전계방식」과 「횡전계방식」으로 나누어진다.

종전계방식의 액정표시장치는, 단위화소내에, 투명도전재로 이루어진 화소전극과 공통전극이 대향해서 구비되고, 이 화소전극과 공통전극과의 사이에 투명기판에 대해서 수직으로 발생시키는 전계에 의해서 상기 액정층을 투과하는 광을 변조시키도록 한 것이다.

한편, 횡전계방식의 액정표시장치는 대향하는 투명기판중 그 한쪽의 기판위에, 단위화소내에서 적어도 1쌍의 화소전극과 대향전극이 구비되고, 이 화소전극과 대향전극과의 사이에 액정층표면에 대략 평행하게 발생시키는 전계성분에 의해서 상기 액정층을 투과하는 광을 변조시키도록 한 것이다.

횡전계방식의 액정표시장치는 종전계방식의 액정표시장치와 달리, 그 표시면에 대해서 큰 경사진 각도시야로부터 관찰해도 선명한 영상을 인식할 수 있고, 시야각 특성이 뛰어난 것으로서 알려지기에 이른 것이다.

또한, 이와같은 구성으로 이루어진 액정표시장치는, 예를 들면 일본국 특허출원 공표평 5-505247호 공보, 특공소 63-21907호 공보 및 특개평 6-160878호 공보에 상술되어 있다.

도 7에 블랙매트릭스에 차광성이 뛰어난 크롬 등의 금속막을 사용한 경우의 종래의 액정표시장치의 일례를 표시한다. 블랙매트릭스(BM)의 바깥주위를 충분히 유효화영역(AR)보다 크게하고, 하우징(MD)의 개구영역(WD)보다 크게 설계함으로써, 블랙매트릭스의 형성영역에서는 백라이트의 광을 충분히 차광할 수 있다. 따라서, 편광판(POL1), (POL2)의 크기는, 하우징(MD)의 개구영역(WD)보다 작게 설계할 수 있다. 따라서, 편광판의 재생작업을 가능하게 하거나, 또는, 모듈의 조립공정에서 편광판(POL2)과 하우징(MD)이 접촉하는 것을 방지하고, 편광판에 상처가 나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있었다.

그러나, 상기 종래에의 액정표시장치의 구조에 있어서는, 특히, 비저항치가 높은 블랙매트릭스(BM)를 사용하는 경우에 발생하는, 화상표시영역의 단부로부터 하우징까지의 영역에서 발생하는 백라이트광의 광누출이라는 문제 및 횡전계방식의 액정표시장치에 특유의 정전기 등에 의한 대전이라는 문제에 대해서는 고려되고 있지 않았다.

즉, 횡전계방식의 액정표시장치에서는, 도 8에 표시한 바와 같이, 크롬 Cr등의 금속막을 블랙매트릭스(BM)에 사용하면, 화소전극(PX)과 대향전극(CT)과의 사이에 형성되는 전계가 변형되고, 평행성분이 약해진다. 이 때문에, 특히 횡전계방식의 액정표시장치에서는 비저항치가 높은 예를 들면 수지조성물의 블랙매트릭스(BM)를 사용하는 것이 바람직하다.

그러나, 일반적으로 비저항치가 높은 블랙매트릭스(BM), 예를 들면, 수지블랙매트릭스(BM)는 금속막과 비교해서 차광성이 낮은 상황이다.

수지의 막두께를 두껍게 하면 차광성은 향상하나, 블랙매트릭스의 막두께불균일은 증가하고, 액정층의 막두께균일성을 향상하는 것이 곤란하게 된다. 이 때문에, 수지의 막두께를 두껍게 하는 것은 한계가 있다.

또, 화상표시영역의 단부로부터 하우징까지의 영역은 화상을 표시하기 위한 전계가 인가되지 않고, 액정분자의 동작을 제어할 수 없다. 따라서, 차광성능이 낮은 수지블랙매트릭스를 사용하는 경우, 예를 들면 액정표시패널(PNL) 전체를 흑색표시한 경우에, 이 영역에서, 광누출이 발생한다는 문제가 있었다.

또, 액정을 봉입할 때에는, 1) 봉입기내를 진공빼기해서 시일재로 고정된 2개의 기판간의 공간을 진공으로 뺀다. 2) 봉입구를 액정에 담근다. 3) 봉입기내를 진공으로부터 대기압으로 복귀시킨다. 4) 상기 공간과 봉입기내의 압력차를 이용해서 액정을 봉입한다. 순서로 행한다. 이와 같이 액정봉입시에는 이상과 같은 압력차가 발생하기 때문에, 기판이 변형한다. 이때의 힘은 양기판을 고정하고 있는 시일재와 기판과의 접착면에 가해진다. 따라서 컬러필터의 구조상, 수지블랙매트릭스를 시일재와 전체면에 중첩시키면 수지블랙매트릭스와 유리기판 또는수지블랙매트릭스와 오버코팅막의 사이에서 박리된다는 문제가 있었다.

또, 유효표시영역(AR)을 넘어서 형성된 블랙매트릭스(BM)의 외주부의 단부를 하우징(MD)의 개구영역(WD)보다 작게하는 구조로 하면, 블랙매트릭스(BM)의 외주부의 바깥쪽에서, 사람이 충분히 시인할 수 있는 백라이트의 광누출이 매우 현저하게 발생한다는 문제가 있었다.

또, 박막트랜지스터가 OFF상태에서 흑색표시가 되는 소위 노멀리블랙모드의 액정표시장치에서는, 화면이 흑색표시하고 있는 시간이 많기 때문에, 상기와 같은 주변부의 광누출이 현저하게 나타난다는 문제가 있었다.

또, 횡전계방식의 액정표시장치에서는, 통상, 상기판(SUB2)쪽에 도전막의 배선패턴이 없기 때문에, 외부로부터 다량의 전하가 이 기판면위에 침입하면, 액정층내부의 전계까지 영향을 주고, 소망의 화상을 표시할 수 없게 되는 경우가 있다. 예를 들면, 패널표면을 스치는 것만으로도 화면이 하얗게 되는 현상이 발생한다는 문제가 있었다.

또, 유효표시영역보다도, 블랙매트릭스(BM)의 외주부의 단부를 크게함에 따라서, 시일형성영역이 바깥쪽으로 이동해서, 그만큼 기판사이즈가 커지고, 액정표시장치의 액자영역이 커진다는 문제가 있었다.

도 1은 제 1실시예이고, 하우징의 개구영역주변의 요부의 확대단면도

도 2은 제 2실시예이고, 하우징의 개구영역주변의 요부의 확대단면도

도 3은 제 3실시예이고, 하우징의 개구영역주변의 요부의 확대단면도

도 4은 제 4실시예이고, 하우징의 개구영역주변의 요부의 확대단면도

도 5은 제 5실시예이고, 하우징의 개구영역주변의 요부의 확대단면도

도 6은 제 6실시예이고, 하우징의 개구영역주변의 요부의 확대단면도

도 7은 종래예이고, 하우징의 개구영역주변의 요부의 확대단면도

도 8은 종래의 횡전계방식의 액정표시장치에 있어서 발생하는 전계를 표시한 모식단면도

도 9는 인가전계방향, 러빙방향, 편광판투과축의 관계를 표시한 도면

도 10은 본 발명의 액티브·매트릭스형 컬러액정표시장치의 액정표시부의 1화소와 그 주변을 표시한 요부평면도

도 11은 도 10의 4-4절단선에 있어서의 박막트랜지스터소자(TFT)의 단면도

도 12는 도 10의 5-5절단선에 있어서의 축적용량(Cstg)의 단면도

도 13은 기판(SUB1)쪽의 공정 A∼C의 제조공정을 표시한 박막트랜지스터부와 게이트단자부의 단면도의 순서도

도 14는 기판(SUB1)쪽의 공정 D∼F의 제조공정을 표시한 박막트랜지스터부와 게이트단자부의 단면도의 순서도

도 15는 기판(SUB1)쪽의 공정 G∼H의 제조공정을 표시한 박막트랜지스터부와 게이트단자부의 단면도의 순서도

도 16은 횡전계방식의 액정표시소자의 화상표시영역에 있어서의 1화소의 전극근처의 단면도와 기판주변부의 단면도를 표시한 도면

도 17은 표시패널의 매트릭스주변부의 구성을 설명하기 위한 평면도

도 18은 본 발명의 액티브·매트릭스형 컬러액정표시장치의 매트릭스부와 그 주변을 포함한 회로도

도 19은 본 발명의 액티브·매트릭스형 컬러액정표시장치의 구동파형을 표시한 도면

도 20은 액정표시패널에 주변의 구동회로를 실장한 상태를 표시한 상면도

도 21은 액정표시모듈의 분해사시도

도 22는 도 21의 F-F'절단선에 있어서의 액정표시모듈의 단면도

도 23은 제 7실시예이고, 액정표시장치의 요부단면도

도 24는 제 8실시예이고, 액정표시장치의 요부단면도

도 25는 본 발명에 의한 액정표시장치를 실장한 정보처리장치의 일례를 설명하는 퍼스널컴퓨터의 외관도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

AOF : 양극산화막 AS : i형 반도체층

BL : 백라이트형광관 BM : 블랙매트릭스

CB : 공통버스라인 CHI : 집적회로칩

CL : 대향전압신호선 Cstg : 축적용량

CT : 대향전극 DL : 영상신호선

EDR : 인가전계방향 FIL : 컬러필터

FC : 플랫케이블 FGP : 프레임그랜드패드

GC : 고무쿠션 GI : 게이트절연막

GL : 주사신호선 GLB : 도광체

GT : 게이트전극 INJ : 액정봉입구

LC : 액정분자 MAX : 편광투과축

MCA : 아래쪽케이스 MD : 하우징

MDL : 액정표시모듈 OC : 오버코팅막

ORI : 배향막 PCB : 구동회로기판

PL : 전극 PNL : 표시패널

POL : 편광판 PX : 화소전극

RDR : 러빙방향 RFS : 반사판

SD1 : 소스전극 SD2 : 드레인전극

SHD : 시일드케이스 SL : 시일패턴

SPC : 스페이서 SPS : 광학산판

SUB : 투명유리기판 TCP : 테이프캐리어패키지

TFT : 박막트랜지스터 WD : 표시창

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 이하의 주요수단을 강구했다.

액정층을 개재해서 서로 대향해서 배치되는 적어도 1매는 투명한 2매의 기판중, 제 1기판위쪽에 단위화소내에서 스위칭소자와 화소전극과 대향전극이 구비되고, 이 화소전극과 대향전극과의 사이에, 이 제 1기판과 대략 평행하게 발생시키는 전계에 의해서 상기 액정층을 통과하는 광을 변조시키는 구성으로 되어 있는 액정표시장치에 있어서, 제 1기판과 제 2기판과의 사이에 비저항치가 10⁶Ω·cm이상의 블랙매트릭스가 구비되고, 또, 관측되는 쪽의 투명기판의 액정층과 반대쪽의 면위에 투광성을 구비한 도전층이 적어도 화소형성영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 수단에 의하면, 관찰되는 쪽의 기판위에 적어도 화소형성영역 즉 표시면영역에 투광성을 구비한 도전층이 형성됨으로써, 이 도전층이 외부로부터의 정전기 등에 대한 시일드기능을 가지게 된다.

이 경우, 이 도전층은, 이 기판의 액정쪽의 반대쪽의 면에 형성되어 있으므로, 화소전극으로부터의 전계가, 이 도전층이 아니라, 대향전극쪽에 전부 종단하게되고, 표시품질에 악영향을 미치는 일은 없다. 액정층의 두께 및 화소전극과 대향전극과의 거리가, 수 ㎛으로부터 수십㎛인 것에 대해서, 투명기판의 두께는 대략 1mm이고, 그것들은 그 자리수에서부터 3자리수의 차가 있기 때문이다.

따라서, 액정표시패널의 표면의 외부로부터 정전기 등의 높은 전위가 인가된 경우에 있어서도, 표시의 이상의 발생을 방지할 수 있도록 할 수 있다.

여기서, 상기 도전막의 광투과성 및 도전성이 어느 정도이면 충분한지를 이하에 설명한다.

또한, 예로서, 도전층으로서는 관측되는 기판쪽에 첨부된 편광판과, 이 기판과의 사이에 개재되는 점착층내에 예를 들면 카본으로 이루어진 도전성의 미립자가산재되어 혼입되고 형성되어 있다.

일반적으로 액정표시장치는, 그 표시특성이 브라운관의 표시특성과 대비되고, 특히, 소비전력이 매우 적은 것이 가장 큰 특징이 된다. 이 때문에 액정표시패널(PNL)의 상기 점착층의 광투과성을 포함한 광투과성은, 이 소비전력과의 균형에 의해서 결정되는 것으로 되어 있다.

예를 들면, 액정표시패널의 크기가 13.3인치이고, 그 표면휘도를 200Cd/㎡로 하는 것을 목표로 한다. 대각 13.3인치의 액정표시패널은 대락 15인치의 브라운관의 표시영역에 거의 필적한다. 한편, 백라이트유닛의 소비전력은 예를 들면 5000Cd/㎡에서 34Watt이다.

이 경우, 표면휘도와 소비전력이 우선 비례한다고 생각하면, 147Cd/㎡/Watt이다.

그리고, 횡전계방식의 액정표시패널의 광투과율을 T(%), 도전성미립자를 혼입시킨 점착층의 광투과율을 P(%)로 한 경우, 다음의 식이 성립하게 된다.

이 식 ①에서, T는 대략 4%이다. 15인치 브라운관의 평균적소비전력은 100Watt이므로, 소비전력을 100Watt 이하로 한 경우에, P는 34% 이상으로서 유도된다.

따라서, 도전성미립자를 혼입시킨 점착층광의 투과율로서는, 34% 이상이면, 소비전력이 적은 액정표시장치로서의 장점을 그대로 살릴 수 있게 된다.

또, 도전성 미립자를 혼입시킨 점착층의 도전성으로서는, 대전방지의 효과를 충분히 얻기 위하여, 그 시이트저항이 2×10¹⁴Ω/?이하로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성한 경우, 액정표시패널의 표시면 영역에 투광성을 구비한 도전층이 형성됨으로써, 이 도전층이 외부로부터의 정전기 등에 대한 시일드기능을 가지게 된다.

본 발명의 상기한 것과 기타 목적, 이점, 작용수단 및 신규 특징은, 첨부된 도면을 참조하면서 후술하는 상세한 설명으로부터 이해될 것이다.

이하에 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 사용해서 설명한다.

본 발명의 또 다른 목적 및 본 발명의 또 다른 특징을 도면을 참조한 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

《액티브·매트릭스 액정표시장치》

이하, 액티브·매트릭스 방식의 컬러액정표시장치에 본 발명을 적용한 실시예를 설명한다. 또한, 이하 설명하는 도면에서, 동일기능을 가진 것은 동일부호를 붙이고, 그 반복된 설명은 생략한다.

《매트릭스부(화소형성영역)의 평면구성》

도 10은 본 발명의 액티브매트릭스방식컬러액정표시장치의 1화소와 블랙매트릭스(BM)의 차광영역과 그 주변을 표시한 평면도이다.

도 10에 표시한 바와 같이 각 화소는 주사신호선(게이트신호선 또는 수평신호선)(GL)과, 대향전압신호선(대향전극배선)(CL)과, 인접하는 2개의 영상신호선(드레인신호선 또는 수직신호선)(DL)과의 교차영역내(4개의 신호선으로 포위된 영역내)에 배치되어 있다. 각 화소는 박막트랜지스터(TFT), 축적용량(Cstg), 화소전극(PX) 및 대향전극(CT)을 포함한다. 주사신호선(GL), 대향저압신호선(CL)은, 도면에서는 좌우방향으로 뻗어있고, 상하방향으로 복수게 배치되어 있다. 영상신호선(DL)은 상하방향으로 뻗어있고, 좌우방향으로 복수개 배치되어 있다. 화소전극(PX)은, 박막트랜지스터(TFT)와 접속되고, 대향전극(CT)은, 대향전압신호선(CL)과 일체로 되어 있다.

화소전극(PX)과 대향전극(CT)은 서로 대향하고, 각 화소전극(PX)와 대향전극(CL)과의 사이의 전계에 의해 액정분자(LC)의 배향상태를 제어하고, 투과광을 변조해서 표시를 제어한다. 화소전극(PX)과 대향전극(CT)은 빗살형상으로 구성되고, 각각 도면의 상하방향으로 가늘고 긴 전극으로 되어 있다.

1화소내의 대향전극(CT)의 개수 0(빗살의 개수)는, 화소전극(PX)의 개수(빗살의 개수)P와 0=P+1의 관계를 반드시 가지도록 구성한다(본 실시예에서는 0=2, P=1). 이것은 대향전극(CT)과 화소전극(PX)을 교호로 배치하고, 또한, 대향전극(CT)을 영상신호선(DL)에 반드시 인접시키기 위해서이다. 이에 의해, 대향전극(CT)과 화소전극(PX)의 사이의 전계가, 영상신호선(DL)으로부터 발생하는 전계로부터 영향을 받지 않도록, 대향전극(CT)에서 영상신호선(DL)으로부터의 전기력선을 시일드할 수 있다. 대향전극(CT)은, 대향전압신호선(CL)에 이해 항상 외부로부터 전위를 공급받고 있기 때문에, 전위는 안정되고 있다. 그 때문에, 영상신호선(DL)에 인접해도, 전위의 변동이 거의 없다.

또, 이에 의해 화소전극(PX)의 영상신호선(DL)으로부터의 기하학적인 위치가멀어지므로, 화소전극(PX)과 영상신호선(DL)의 사이의 기생용량이 대폭으로 감소하고, 화소전극전위Vs의 영상신호전압에 의한 변동도 억제할 수 있다. 이들에 의해, 상하방향에 발생하는 크로스토그(세로스미어라고 불리는 화질불량)를 억제할 수 있다.

화소전극(PX)과 대향전극(CT)의 전극폭Wp, Wc은 각각 6㎛로 하고, 후술하는 액정층의 최대설정두께를 넘는 4.5㎛보다도 충분히 크게 설정한다. 제조상의 가공불균일을 고려하면 20% 이상의 여유를 가진 편이 바람직하므로, 바람직하게는 5.4㎛보다도 충분히 크게 한 편이 낫다. 이에 의해, 액정층에 인가되는 기판면에 평행한 전계성분이 기판면에 수직인 방향의 전계성분보다도 크게되고 액정은 구동하는 전압의 상승을 억제할 수 있다. 또, 각 전극의 전극폭Wp, Wc의 최대치는, 화소전극(PX)과 대향전극(CT)의 사이의 간격L 보다도 작은 것이 바람직하다. 이것은 전극의 간격이 지나치게 가까우면 전기력선의 만곡이 심해지고 기판면에 평행한 전계성분보타도 기판면에 수직인 전계성분의 쪽이 큰 영역이 증대하기 때문에, 기판면에 평행한 전계성분을 효율좋게 액정층에 인가할 수 없기 때문이다. 따라서, 화소전극(PX)과 대향전극(CT)의 사이의 간격L은 여유를 20% 취하면 7.2㎛보다 큰 것이 필요하다.

본 실시예에서는, 대각 약 5.7인치 640×480도트의 해상도로 구성했으므로, 화소피치는 약 60㎛이고, 화소를 2분할로 함으로써, 간격 L〉7.2㎛를 실현했다. 또, 영상신호선(DL)의 전극폭은 단선을 방지하기 위하여, 화소전극(PX)과 대향전극(CT)에 비교해서 약간 넓게 8㎛로 하고, 영상신호선(DL)과 대향전극(CT)과의 간격은 단락을 방지하기 위하여 약 1㎛의 간격을 형성하는 동시에, 게이트절연막(GI)의 위쪽에 영상신호선(DL)을 아래쪽에 대향전극(CT)을 형성하고, 다른 층이 되도록 배치하고 있다.

한편, 화소전극(PX)과 대향전극(CT)의 사이의 전극간격은, 사용하는 액정재료에 의해서 변한다. 이것은 액정재료에 따라서 최대투과율을 달성하는 전계강도가 다르기 때문에, 전극간격을 액정재표에 따라서 설정하고, 사용하는 영상신호구동회로(신호쪽 드라이버)의 내압에 의해서 설정되는 신호전압의 최대진폭의 범위에서, 최대투과율을 얻을 수 있도록 하기 위해서이다. 후술하는 액정재료를 사용하면 전극간격은 약 15㎛가 된다.

본 실시예에서는 평면적으로 블랙매트릭스(BM)는 게이트배선(GL)위, 박막트랜지스터(TFT)위, 드레인배선(DL)위, 드레인배선(DL)과 대향전극(CT)사이에 형성하고 있다.

《매트릭스부(화소형성영역)의 단면구성》

도 11은 도 10에 표시한 4-4절단선에 있어서의 박막트랜지스터(TFT)의 단면도, 도 12는 도 10의 5-5절단선에 있어서의 축적용량(Cstg)의 단면을 표시한 도면이다. 또,도 16은 횡전계방식의 액정표시기판의 화상표시영역에 있어서의 1화소의 전극부근의 단면도와 기판주변부의 단면도를 표시한다.

도 16에 표시한 바와 같이 액정층(LC)을 기준으로 해서, 하부투명유리기판(SUB1)쪽에는, 박막트랜지스터(TFT), 축적용량(Cstg)(도시생략) 및 전극군(CT), (PX)이 형성되고, 상부투명유리기판(SUB2)쪽에는 컬러필터(FIL),차광용블랙매트릭스패턴(BM)이 형성되어 있다. 또한 공지는 아니지만, 동일 출원인에 의한 일본국 특원평 7-198349호에 의해, 차광용블랙매트릭스패턴(BM)을 하부투명유리기판(SUB1)쪽에 형성하는 것도 가능하다.

또, 투명유리기판(SUB1, SUB2)의 각각의 안쪽(액정LC쪽)의 표면에는 액정의 초기배향을 제어하는 배향막(ORI1, ORI2)이 형성되어 있고, 투명유리기판(SUB1, SUB2)의 각각의 바깥쪽의 표면에는, 편관축이 직교해서 배치된 (크로스니콜배치)편광판(POL1, POL2)이 설치되어 있다.

《TFT기판》

먼저, 하부투명유리기판(SUB1)쪽(TFT기판)의 구성을 상세하게 설명한다.

《박막트랜지스터(TFT)》

박막트랜지스터(TFT)는, 게이트전극(GT)에 정의 바이어스를 인가하면, 소스-드레인사이의 채널저항이 작아지고, 바이어스를 O으로 하면, 채널저항은 커지도록 동작한다.

박막트랜지스터(TFT)는, 도 11에 표시한 바와 같이, 게이트전극(GT), 게이트절연막(GI), i형(진성, intrinsic, 도전형결정불순물이 도우핑되어 있지 않다)비정실실리콘(Si)으로 이루어진 i형 반도체층(AS), 1쌍의 소스전극(SD1), 드레인전극(SD2)을 가진다. 또한, 소스, 드레인은 본래 그 사이의 바이어스극성에 따라서 결정되는 것으로서, 이 액정표시장치의 회로에서는 그 극성은 동작중 반전하므로, 소스, 드레인은 동작중 교체된다고 이해하기 바란다.

그런, 이하의 설명에서는 편의상 한쪽을 소스, 다른쪽을 드레인으로 고정해서 표현한다.

《축적용량(Cstg)》

화소전극(PX)은 박막트랜지스터(TFT)와 접속되는 단부와 반대쪽의 단부에 있어서, 대향전압신호선(CL)과 포개지도록 형성되어 있다. 이 맞포갬은 도 12로부터도 명백한 바와 같이 화소전극(PX)을 한쪽의 전극(PL2)으로하고, 대향전압신호(CL)를 다른쪽의 전극(PL1)으로 하는 축적용량(정전용량소자)(Cstg)를 구성한다. 이 축적용향(Cstg)의 유전체막은, 박막트랜지스터(TFT)의 게이트절연막으로서 사용되는 절연막(GI) 및 양극산화막(AOF)으로 구성되어 있다.

도 10에 표시한 바와 같이 평면적으로는 축적용량(Cstg)은, 대향전압신호선(CL)의 도전막 (g1)의 부분에 형성되어 있다.

이 경우, 이 축적용량(Cstg)은, 그 절연막(GI)에 대해서 아래쪽에 위치결정되는 전극의 재료가 알루미늄(Al)으로 형성되고, 또한 그 표면이 양극화성된 것이므로, Al의 소위 휘스커등이 원인이 되는 점결함(위쪽에 위치결정되는 전극과의 단락)에 의한 폐해를 발생하기 어렵게 하는 축적용량을 얻을 수 있다.

《컬러필터기판》

다음에, 도 10, 도 16에 되돌아와서, 상부투명유리기판(SUB2)쪽(컬러필터기판)의 구성을 상세하게 설명한다.

《차광막(BM)》

상부투명유리기판(SUB2)쪽에는, 불필요한 간격부(화소전극(PX)과 대향전극(CT)의 사이이외의 간격)로부터의 투과광이 표시면쪽에 출사해서, 콘트라스트 등을 저하시키지 않도록 차광막(BM)(소위 블랙매트릭스)을 형성하고 있다. 차광막(BM)은 외부광 또는 백라이트광이 i형 반도체층(AS)에 입사하지 않도록 하는 역할도 다하고 있다. 즉, 박막트랜지스터(TFT)의 i형 반도체층(AS)은 상하에 있는 차광막(BM) 및 큰 게이트전극(GT)에 의해서 샌드위치로 되고, 외부의 자연광이나 백라이트광이 닿지 않게 된다.

도 10에 표시한 차광막(BM)이 폐쇄된 다각형의 윤관선은, 그 안쪽이 차광막(BM)이 형성되지 않는 개구를 표시하고 있다. 이 윤곽선의 패턴은 일례이다.

횡전계방식의 액정표시장치에서는, 가능한 한 고저항의 블랙매트릭스가 적합하므로, 일반적으로 수지조성물을 사용한다. 이 저항규격에 대해서는 공지는 아니지만, 동일출원인에 의한 일본국 특원평 7-191994호에 기재가 있다. 즉, 액정조성물질(LC)의 비저항치가 10의 N승을 10^N라고 기술하면 10^NΩ·㎝이상, 또한 블랙매트릭스(BM)의 비저항치가 10의 M승을 10^M라고 기술하면 10^MΩ·㎝이상으로 하고, 또한, N>9, M>6을 만족하는 관계로 한다. 또는 N>13, M>7을 만족하는 관계로 하는 것이 바람직하다.

또, 액정표시장치의 표면반사를 저감하는 목적으로부터도, 블랙매트릭스에 수지조성물을 사용하는 것이 바람직하다.

또, Cr 등의 금속막을 블랙매트릭스에 사용하는 경우와 비교해서 금속막의 에칭공정이 불필요하기 때문에, 컬러필터기판의 제조공정을 간략화할 수 있다.금속막을 사용하는 경우의 제조공정은, 1) 금속막성막, 2) 레지스트도포, 3) 노광, 4) 현상, 5) 금속막에칭, 6) 레지스트박리이다. 한편, 수지를 사용하는 경우의 제조공정은, 1) 수지도포, 2) 노광, 3) 현상이고, 현저하게 공정을 단축할 수 있다.

그러나, 수지조성물은 금속막과 비교해서 차광성이 낮다. 수지의 막두께를 두껍게하면 차광성은 향상하나, 블랙매트릭스의 막두께불균일은 증가한다. 이것은, 예를 들면 ±10%의 막두께불균일이 있는 경우, 블랙매트릭스의 막두께가 1.0㎛일 때는 ±0,1㎛, 2㎛일때는 0.2㎛가 되기 때문이다. 또, 블랙매트릭스의 막두께를 두껍게 하면, 컬러필터기판의 막두께불균일이 증가하고, 액정층의 막두께균일성을 향상하는 것이 곤란하게 된다. 이상의 이유에 의해, 수지의 막두께는, 2㎛이하로 하는 것이 바람직하다.

또, 막두께 1㎛이고, OD치를 약 4.0이상으로 하기 위해서는 예를 들면 카본을 함유량을 증가해서 흑색화하는 경우, 블랙매트릭스(BM)의 비저항치는 약 10⁶Ω·㎝이하가 되어 바람직하지 않다. 또한 OD치는 흡광계수에 막두께를 곱한 값으로 정의할 수 있다.

이 때문에, 본 실시예에서는, 이 차광막(BM)의 재료로서, 흑색의 무기안료를 레지스트재에 혼입한 수지조성물을 사용하고, 1.3±0.1㎛정도의 두께로 형성하고 있다. 무기안료의 예로서는, 팔라듐이나 무전해도금한 Ni 등이 있다. 또 블랙매트릭스(BM)의 비저항치는 약 10⁹Ω·㎝로 하고, OD치 약 2.0으로 했다.

이 수지조성물블랙매트릭스(BM)를 사용한 경우의 광투과량Y의 계산결과를 이하에 표시한다.

OD치 = log(100/Y)

Y = ∫A(λ)·B(λ)·C(λ)dλ/∫A(λ)·C(λ)dλ …②

여기서, A는 시감도, B는 투과율, C는 광원스펙트럼, λ는 입사광의 파장을 표시한다.

OD치 2.0의 막으로 차광한 경우에는, 상기 식②로부터, Y=1%를 얻는다. 따라서, 입사광강도 4000cd/㎡을 가정하면 약 40cd/㎡의 광이 투과하게 된다. 이 광강도는 충분히 인간이 시인할 수 있는 밝기이다.

차광막(BM)은 주변부에도 액자형상으로 형성되고, 그 패턴은 도트형상으로 복수의 개구를 형성한 도 10에 표시하는 매트릭스부의 패턴과 연속해서 형성되어 있다. 본 발명의 목적의 하나는, 이 차광막(BM)의 외주변부의 위치를 시일부(SL), 편광판(POL), 모듈의 하우징의 개구부(WD) 등과의 위치관계에 있어서 규정하는데 있다.

《컬러필터(FIL)》

컬러필터(FIL)는, 화소에 대향하는 위치에 적, 녹, 청의 반복으로 스트라이프형상으로 형성된다. 컬러필터(FIL)는, 차광막(BM)의 에지부분과 포개지도록 형성되어 있다.

컬러필터(FIL)는, 다음과 같이 형성할 수 있다. 먼저, 상부 투명유리기판(SUB2)의 표면에 아크릴계수지 등의 염색기재를 형성하고, 사진석판기술에 의해서 적색필터형성영역이외의 염색기재를 제거한다. 이후, 염식기재를 적색염료로 물들이고, 고착처리를 실시하여, 적색필터(R)를 형성한다. 다음에, 마찬가지의 공정을 실시함으로써, 녹색필터(G), 청색필터(B)를 순차형성한다.

《오버코팅막(OC)》

오버코팅막(OC)은 컬러필터(FIL)의 염료의 액정(LC)에의 누설의 방지 및 컬러필터(FIL), 차광막(BM)에 의한 단차의 평탄화를 위하여 형성되어 있다. 오버코팅막(OC)은 예를 들면 아크릴수지, 에폭시수지 등의 투명수지재료로 형성되어 있다.

《액정층 및 편향판》

다음에, 액정층, 배향막, 편광판 등에 대해서 설명한다.

《액정층》

액정재료(LC)로서는, 유전율이방성(△ε)이 정이고, 그 값이 13.2, 굴절률이방성(△n)이 0.081(589㎚, 20℃)의 네마틱액정과, 유전율이방성(△ε)이 부이고, 그 값이 -7.3, 굴절률이방식(△n)이 0.053(589㎚, 20℃)의 네마틱액정을 사용했다. 액정층의 두께(갭)는, 유전율이방성(△ε)이 정일 경우 2.8㎛초과 4.5㎛미만으로했다. 이것은 리타데이션△n·d는 0.25㎛초과 0.32㎛미만일 때, 가시광의 범위내에서 파장의존성이 거의 없는 투과율특성을 얻을 수 있고, 유전율이방성(△ε)이정을 가진 액정의 대부분이 복굴절이방성△n이 0.07초과 0.09미만이기 때문이다. 한편, 유전율이방성(△ε)이 부일 경우에는, 액정층의 두께(갭)는 4.2㎛초과 8.0㎛미만으로 했다. 이것은 유전율이방성(△ε)이 정인 액정과 마찬가지로, 리타데이션△n·d을 0.25㎛초과 0.32㎛미만으로 억제하기 위해서이고, 유전율이방성(△ε)이 부를 가진 액정의 대부분이 복굴절이방성(△n)이 0.04초과 0.06미만이기 때문이다.

또, 후술하는 배향막과 편광판과 조합에 의해, 액정분자가 러빙방향으로부터 전계방향으로 45°회전했을 때 최대투과율을 얻을 수 있다.

또한, 액정층의 두께(갭)는 폴리머비드에 의해서 제어하고 있다.

또한, 액정재료(LC)는, 네마틱액정이기만하면, 특별히 한정한 것은 아니다.또, 유전율이방성(△ε)은 그 값이 큰 편이 구동전압을 저감할 수 있다. 또, 굴절률이방성(△n)은 작은 편이, 액정층의 두께(갭)를 두껍게할 수 있고, 액정의 봉입시간이 단축되고, 또한 갭불균일을 적게할 수 있다.

《배향막》

배향막(ORI)으로서는, 폴리이미드를 사용한다. 러빙방향(RDR)은 상하기판에서 서로 평행하게 하고, 또한 인가전계방향(EDR)고 이루는 초기배향각 Φlc는 75°로 한다. 도 9에 그 관계를 표시한다.

또한, 러빙방향(RDR)과 인가전계방향(EDR)과 이루는 각도는 액정재료의 유전율이방성(△ε)이 정이면, 45°이상 90°미만 유전율이방성(△ε)이 부이면, 0°를 넘고 45°이하이면 된다.

《편광판》

편광판(POL)으로서는, 일본국 닛토덴코사제 G1220DU를 사용하고, 아래쪽의 편광판(POL1)의 편광투과축(MAX1)을 러빙방향(RDR)과 일치시키고, 위쪽의 편광판(POL2)의 편광투과축(MAX2)을 그것에 직교시킨다. 도 9에 그 관계를 표시한다. 이에 의해, 본 발명의 화소에 인가되는 전압(화소전극(PX)과 대향전극(CT)의 사이의 전압)을 증가시킴에 따라서, 투과율이 상승하는 노멀리블랙특성을 얻을 수 있다.

《도전층》

본 발명의 실시예에서는, 위쪽의 기판(SUB2)쪽의 표면의 외부로부터, 정전기 등의 높은 전위가 인가된 경우에 표시의 이상이 발생하기 때문에, 예를들면, 이하에 표시한 여러 가지의 방법에 의해서, 위쪽의 편광판(POL2)자체에, 또는 위쪽이나 아래쪽에, 시이트저항 2×10¹⁴Ω/?이하의 투명도전막의 층을 형성한다.

제 1형성방법은, 편광판(POL2)과 기판(SUB2)과의 사이에 개재되는 점착층내에, 예를들면 카본으로 이루어진 도전성의 미립자가 산재되어 혼입되고 있다.

제 2형성방법은 상기 점착층내에, 금속의 미립자가 산재되어 혼입되고 있다.

이와 같이 금속의 미립자를 사용한 경우, 도전성을 더욱 향상시킬 수 있으므로 시일드기능이 강화되고, 외부로부터의 정전기 등에 대한 표시이상을 더욱 억제할 수 있는 효과를 가진다.

이 경우, 특정파장에서의 착색을 방지할 목적에서, 이 금속의 미립자는 복수의 입자직경의 것, 또는 복수의 재질의 것을 선택해서 사용할 수 있는 것은 말할 나위도 없다.

제 3형성방법은, 상기 점착층에 투명 또한 도전성을 가진 산화금속의 미립자가 산재되어 혼입되고 있다. 산화금속으로서는, ITO(Indium -Tin-Oxide), SnO₂,또는 In₂O₃등을 선택할 수 있다. 투과광량의 저감을 대폭으로 억제할 수 있으므로, 백라이트유닛에 대한 소비전력을 저감할 수 있는 효과를 가지게 된다.

제 3형성방법은, 편광판(POL2)자체에 도전성을 가지게 하도록 구성한다.

예를들면, 편광판(POL2)의 주표면에 코팅한 ITO층을 형성하도록 해도 되고, 또 도전성을 가진 재료에 의해서 편광판을 형성하도록 해도 된다. 또한, 편광판을 구성하는 각 층중, 어느 한 층에 도전성을 부여하는 구성으로 해도 된다.

이와 같이 한 경우, 점착층자체에 아무런 재료를 혼입시키지 않아도 되므로, 위쪽기판(SUB2)에 대한 편광판(POL2)의 첨부에 있어서의 부착력의 저하 등의 문제를 회피할 수 있게 된다.

제 4형성방법은, 도전성을 가진 투명시이트를 편광판(POL2)과 위쪽기판(SUB2)과의 사이에 개재시키는 구성으로 한다. 여기서 도전성을 가진 투명시이트는, 예를 들면, ITO의 미립자를 함유한 폴리에틸렌 등의 유기물질을 주성분으로 하는 것을 사용한다.

이와 같은 도전성을 가진 투명시이트를 사용함으로써, 편광판(POL2)과는 별도로 구성할 수 있으므로, 각각의 최적의 성능을 현재화할 수 있고, 액정표시장치의 부재선택의 여유도를 향상시킬 수 있게 된다.

제 5형성방법은, 기판(SUB2)의 액정층(LC)쪽의 반대쪽의 면의 거의 전역에 투명 도전막으로서, ITO막을 형성하고, 이 ITO막의 상면에 편광판(POL2)을 붙이도록 한 것이다. 이와 같은 ITO막은 예를들면 스퍼터링방법에 의해서 형성한다.

또한, 투명도전막으로서 ITO막에 한정되는 것은 아니고, 예를들면 SnO₂막, 또는 In₂O₃막이어도 마찬가지의 효과를 나타내는 것은 말할 나위도 없다.

《매트릭스주면의 구성》

도 17은 상하의 유리기판(SUB1, SUB2)을 포함한 표시패널(PNL)의 매트릭스(AR)주변의 요부평면을 표시한 도면이다.

이 패털의 제조에서는, 작은 사이즈이면 시스템효율향상을 위하여 1매의 유리기판에 의해서 복수개분의 디바이스를 동시에 가동한 후 분할하고, 큰 사이즈이면 제조설비의 공용를 위하여 어는 품종이든 표준화된 크기의 유리기판을 가공한 후 각 품종에 맞는 사이즈로 작게하고, 어는 경우든 1가지의 공정을 거친 후 유리를 절단한다.

도 17은, 후자의 예를 표시한 것으로서, 상하기판(SUB1)(SUB2)의 절단후를 표시하고 있고, (LN)은 양기판의 절단전의 가장자리를 표시한다. 어느 경우도, 완성상태에서는 외부접속단자군(Tg, Td) 및 단자(CTM)가 존재하는 (도면에서 상변과 좌변의) 부분은 그들을 노출하도록 위쪽기판(SUB2)의 크기가 아래쪽기판(SUB1)보다 안쪽에 제한되고 있다. 단자군(Tg, Td)은, 각각 후술하는 주사회로접속용 단자(GTM), 신호회로접속용단자(DTM)와 그들의 인출배선부를 집적회로칩(CH1)이 탑재된 데이프캐리어패키지(TCP)(도20, 도21)의 단위로 복수개 묶어서 명명한 것이다. 각 군의 매트릭스부로부터 외부접속단자부에 이를때까지의 인출배선은 양단부에 가까워짐에 따라서 경사지고 있다. 이것은 패키지(TCP)의 배열피치 및 각패키지(TCP)에 있어서의 접속단자피치에 표시패널(PNL)의 단자(DTM), (GTM)를 맞추기 위해서 이다. 또, 대향전극단자(CTM)는, 대향전극(CT)에 대향전압을 외부회로로부터 부여하기 위한 단자이다. 매트릭스부의 대향전압신호선(CL)은, 주사회로용 단자(GTM)의 반대쪽(도면에서는 오른쪽)으로 인출하고, 각 대향전압신호선을 공통버스라인(CB)에 의해서 하나로 합쳐서, 대향전극단자(CTM)에 접속하고 있다.

투명유리기판(SUB1, SUB2)의 사이에서 그 가장자리를 따라서, 액정봉입구(INJ)를 제외하고 액정(LC)을 밀봉하도록 시일패턴(SL)이 형성된다. 시일재는 예를 들면, 에폭시수지로 형성된다.

배향막(ORI1, ORI2)의 층은, 시일패턴(SL)의 안쪽에 형성된다. 편광판(POL1, POL2)은, 각각 하부투명유리기판(SUB1), 상부투명유리기판(SUB2)의 바깥쪽의 표면에 구성되어 있다. 액정(LC)은, 액정분자의 초기배향방향을 설정하는 하부배향막(ORI1)과 상부배향막(ORI2)과의 사이에서 시일패턴(SL)에 의해 칸막이된 영역에 봉입되어 있다. 하부배향막(ORI1)은, 하부투명유리기판(SUB1)쪽의 보호막(PSM)의 상부에 형성된다.

《표시장치전체등가회로》

도 18에 표시한 바와 같이, 액정표시패널은, 화상표시부가 매트릭스형상으로 배치된 복수의 화소의 집합에 의해 구성되고, 각 화소는 상기 액정표시패널의 배부에 배치된 백라이트로부터의 투과광을 독자적으로 변조제어할 수 있도록 구성되어 있다.

액정표시패널에는, 그 외부회로로서 수직주사회로V 및 영상신호구동회로H가구비되고, 상기 수직주사회로V에 의해서 상기 게이트신호선(GL)의 각각에 순차주사신호(전압)가 공급되고, 그 타이밍에 맞추어 영상신호구동회로H로부터 드레인신호선(DL)에 영상신호(전압)가 공급하도록 되어 있다. 또한, 수직주사회로V 및 영상신호구동회로H는, 액정구동전원외로로부터 전원이 공급되는 동시에 CPU루 부터의 화상정보가 콘트롤러에 의해서 각각 표시데이터 및 제어신호로 나뉘어서 입력되도록 되어 있다.

《구동방법》

도 19에 본 발명의 액정표시장치의 구동파형을 표시한다. 대향전압을 VCH와 VCL의 2치의 교류직사각형파로 하고 그에 동기시켜서 주사신호VG(i-1), VG(i)의 비선택전압을 1주사기간마다 V GLH와 V GLL의 2치로 변화시킨다. 대향전압의 진폭치와, 비선택전압의 진폭치는 동일하게 한다.

영상신호전압은, 액정층에 인가하고 싶은 전압으로부터, 대향전압의 진폭의 1/2을 뺀 전압이다.

대향전압은 직류이어도 되나, 교류화함으로써 영상신호전압의 최대진폭을 저감할 수 있고, 영상신호구동회로(신호쪽드라이버)에 내압이 낮은 것을 사용하는 것이 가능하게 된다.

《축적용량(Cstg)의 작용》

축적용량(Cstg)은 화소에 기록된(박막트랜지스터(TFT)가 오프한 후의)영상정보를, 오래 축적하기 위하여 형성한다. 본 발명에서 사용하고 있는 전계를 기판면과 평행하게 인가하는 방식에서는, 전계를 기판면에 수직으로 인가하는 방식과달리, 화소전극과 대향전글으로 구성되는 용량(소위 액정용량)이 거의 없기 때문에 축적용량(Cstg),은 필수의 구성요소이다.

또, 축적용량(Cstg)은 박막트랜지스터(TFT)가 스위칭할 때, 화소전극전위(Vs)에 대한 게이트전위변화(△Vg)의 영향을 저감하도록도 작용한다. 이 모양을 식으로 나타내면, 다음과 같이 된다.

△Vs={Cgs/(Cgs+Cstg+Cpix)}×△Vg …③

여기서, Cgs는 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(GT)과 소스전극(SD1)과의 사이에 형성되는 기생용량, Cpix는 화소전극(PX)과 대향전극(CT)과의 사이에 형성되는 용량, △Vs는 △Vg에 의한 화소전극전위의 변화분 소위 피드쓰루전압을 표시한다. 이 변화분(△Vs )은 액정(LC)에 인가되는 직류성분의 원인이 되나, 유지용량(Cstg)을 크게하면 할수록, 그 값을 작게할 수 있다. 액정(LC)에 인가되는 직류성분의 저감은 액정(LC)의 수명을 향상하고, 액정표시화면의 절환시에 앞의 화상이 남는 소위 스티킹을 저감할 수 있다.

상기한 바와 같이, 게이트전극(GT)은, i형 반도체(AS)을 완전히 덮도록 크게 되어 있는 만큼, 소스전극(SD1), 드레인전극(SD2)과의 오버랩면적을 증가시킬 수 있고, 따라서 기생용량(Cgs)이 커지고, 화소전극전위(Vs)는 게이트(주사)신호Vg의 영향을 받기쉽게 된다는 역효과가 생긴다. 그러나, 축적용량(Cstg)을 형성함으로써 이 단점도 해소할 수 있다.

《제조방법》

다음에, 상기한 액정표시장치의 기판(SUB1)쪽의 제조방법에 대해서 도 13∼도15를 참조해서 설명한다. 또한, 도면에 있어서, 중앙의 문자는 공정명의 약칭이고, 왼쪽은 도 11에 표시한 박막트랜지스터(TFT)부분, 오른쪽은 도 22에 표시한 게이트단자부근의 단면형상으로 본 가공의 흐름을 표시한다. 공정B, 공정D를 제외하고, 공정A∼공정I는 각 사진처리에 대응해서 구분한 것으로서, 각 공정의 어느 단면도도 사진처리후의 가공이 끝나고 포토레지스트를 제거한 단계를 표시하고 있다. 또한 사진처리란, 본 발명에서는 포토레지스트의 도포로부터 마스크를 사용한 선택노광을 거쳐 그것을 현상할때까지의 일련의 작업을 표시하는 것으로 하고, 반복되는 설명은 피한다. 이하 구분한 공정에 따라서, 설명한다.

(공정A, 도 13)

AN635유리(상품명)로 이루어진 하부투명유리기판(SUB1)위에, 막두께가 3000Å의 Al-Pd, Al-W, Al-Ta, Al-Ti-Ta등으로 이루어진 도전막(g1)을 스퍼터링에 의해 형성한다. 사진처리후, 인산과 질산과 빙초산과의 혼합산액에 의해서 도전막(g1)을 선택적으로 에칭한다. 그에 의해서, 게이트전극(GT), 주사신호선(GL), 대향전극(CT), 대향전압신호선(CL), 전극(PL1), 게이트단자(GTM), 공통버스라인(CB)의 제 1도전층, 대향전극단자(CTM)의 제 1도전층, 게이트단자(GTM)를 접속하는 양극산화버스라인(SHg)(도시생략) 및 양극산화버스라인(SHg)에 접속된 양극산화패드(도시생략)를 형성한다.

(공정B, 도 13)

직접효화에 의한 양극산화마스크(AO)의 형성후, 3%주석산을 암모니아에 의해 PH, 6.25±0.05로 조정한 용액을 에틸렌글리콜액에 의해서 1:9로 희석한 액으로 이루어진 양극산화액속에 기판(SUB1)을 침지하고, 화성전류밀도가 0.5㎃/㎠이 되도록 조정한다(정전류화성). 다음에 소정의 Al₂O₃막두께가 얻어지는데 필요한 화성전압 125V에 달할때까지 양극산화를 행한다. 그후, 이 상태에서 수십분 유지하는 것이 바람직하다(정전압화성). 이것은 균일한 Al₂O₃막을 얻는데 있어서 중요한 것이다.

그에 의해서, 도전막(g1)이 양극산화되고, 게이트전극(GT), 주사신호선(GL), 대향전극(CT), 대향전압신호선(CL) 및 전극(PL1)위에 막두께가 1800Å의 양극산화막(AOF)이 형성된다.

(공정C, 도 13)

막두께가 1400Å의 ITO막으로 이루어진 투명도전막(g2)을 스퍼터링에 의해 형성한다. 사진처리후 에칭액으로서 염산과 질산과의 혼합산액에 의해서 투명도전막(g2)을 선택적으로 에칭함으로써, 게이트단자(GTM)의 최상층, 드레인단자(DTM) 및 대향전극단자(CTM)의 제 2도전막을 형성한다.

(공정D, 도 14)

플라즈마CVD장치에 암모니아가스, 실란가스, 질소가스를 도입해서, 막두께가 2200Å의 질화실리콘막을 형성하고, 플라즈마CVD장치에 실란가스, 수소가스를 도입해서, 막두께가 2000Å의 i형 비정질실리콘(Si)막을 형성한 후, 플라즈마CVD장치에 실란가스, 수소가스, 포스핀가스를 도입해서 막두께가 300Å의 N(+)형 비정질실리콘(Si)막을 형성한다.

(공정E, 도 14)

사진처리후, 드라이에칭가스로서 SF₆을 사용해서 N(+)형 비정질실리콘(Si)막, i형 비정질실리콘(Si)막을 선택적으로 에칭함으로써 i형반도체층(AS)의 섬을 형성한다.

(공정F, 도 14)

사진처리후, 드라이에칭가스로서 SF₆을 사용해서, 질화실리콘막을 선택적으로 에칭한다.

(공정G, 도 15)

막두께가 600Å의 크롬(Cr)으로 이루어진 도전막(d1)을 스퍼터링에 의해 형성하고, 또 막두께가 4000Å의 Al-Pd, Al-Si, Al-Ta, Al-Ti-Ta등으로 이루어진 도전막(d2)을 스퍼터링에 의해 형성한다. 사진처리후, 도전막(d2)을, 공정A와 마찬가지의 액에 의해서 에칭하고, 도전막(d1)을 질산 제 2세륨암모늄용액에 의해서 에칭하고, 영상신호선(DL), 소스전극(SD1), 드레인전극(SD2), 화소전극(PX), 전극(PL2), 공통버스라인(CB)의 제 2도전층, 제 3도전층 및 드레인단자(DTM)를 단락하는 버스라인(SHd)(도시생략)을 형성한다. 다음에, 드라이에칭장치에 SF₆을 도입해서, N(+)형 비정질실리콘(Si)막을 에칭함으로써, 소스와 드레인간의 실리콘(Si)막을 에칭함으로써, 소스와 드레인간의 N(+)형 반도체층(dO)을 선택적으로 제거한다.

(공정H, 도 15)

플라즈마CVD장치에 암니아가스, 실란가스, 질소가스를 도입해서, 막두께가 5000Å의 질화실리콘막을 형성한다. 사진처리후, 드라이에칭가스로서 SF₆을 사용한 사진식각기술에 의해서 질화실리콘막을 선택적으로 에칭함으로써, 보호막(PSV1)을 형성한다.

《표시패널(PNL)과 구동회로기판(PCB1)》

도 20은, 도 17에 표시한 표시패널(PNL)에 영상신호구동회로(H)와 수직주사회로(V)를 접속한 상태를 표시한 상면도이다. CHI는 표시패널(PNL)을 구동시키는 구동 IC침(아래쪽의 5개는 수직주사회로쪽의 구동 IC칩, 왼쪽의 10개씩은 영상신호구동회로쪽의 구동IC칩)이다. TCP는 도 21, 도 22에서 후술하는 바와 같이 구동용IC칩(CHI)이 테이프·오토메이티드·본딩법(TAB)에 의해 실장된 테이프캐리어패키지, (PCB1)은 상기 테이프캐리어패키지(TCP)나 콘덴서등이 실장된 구동회로기판이고, 영상신호구동회로용과 주사신호구동회로용의 2개로 분할되어 있다. (FGP)는 프레임그랜드패드이고, 시일드케이스(SHD)에 잘려들어가 형성된 스프링형상의 파편이 납땜된다. (FC)는 아래쪽의 구동회로기판(PCB1)과 왼쪽의 구동회로기판(PCB1)을 전기적으로 접속하는 플랫케이블이다. 플랙케이블(FC)로서는 도면에 표시한 바와 같이, 복수의 리드선(인청동의 소재에 주석(Sn)도금을 실시한 것)을 스트라이프형상의 폴리에틸렌층과 폴리비닐알콜층에 의해서 샌드위치에서 지지한 것을 사용한다.

《액정표시모듈(MDL)의 전체구성》

도 21은 액정표시모듐(MDL)의 각 구성부품을 표시한 분해사시도이다.(SHD)는 금속판으로 이루어진 프레임형상의 시일드케이스(메탈프레임), (WD)는 그 표시창, (PNL)은 액정표시패널, (SPS)는 광확산판, (GLB)는 도광체, (RFS)는 반사판, (BL)은 백라이트형광관, (MCA)는 아래쪽케이스(백라이트케이스)이고, 도면에 표시한 바와 같은 상하의 배치관계에서 각 부재가 겹쳐쌓여서 모듈(MDL)이 조립된다.

모듈(MDL)은 시일드케이스(SHD)에 설치된 클릭과 훅에 의해서 전체가 고정되도록 되어 있다. 여기서, 하우징(MD)는 시일드케이스(SHD)와 백라이트케이스(MCA)와 조합된 것으로 한다.

백라이트케이스(MCA)는, 백라이트형광관(BL), 광학산판(SPS), 도광체(GLB), 반사판(RFS)을 수납하는 형상으로 되어 있고, 도광체(GLB)의 측면에 배치된 백라이트형광관(BL)의 광은, 도광체(GLB), 반사판(RFS), 광학산판(SPS)에 의해 표시면에서 균일한 백라이트로하고, 액정표시패널(PNL)쪽에 출사한다.

백라이트형광관(BL)에는 인버터회로기판이 접속되어 있고, 백라이트형광관(BL)의 전원이 되고 있다.

《액정표시모듈의 실시형태》

본 발명의 실시형태의 실시예를 이하에 설명한다.

((실시예 1))

도 1은 본 발명의 실시형태의 실시예 1을 표시한 단면도이다. 또한, 도면에서는, 차광막(BM)의 외주변부, 시일부(SL), 편과판(POL), 포듈의 하우징(MD)의 개구부(WD)등과의 위치관계를 잘 알 수 있도록 요부를 확대해서 표시한다.

편의상, 도 1로부터 도 7에서는, 주변구동회로나 기판은 도시하고 있지 않다.

액티브매트릭스기판(SUB1)과 컬러필터기판(SUB2)이 시일재(SL)에 의해 접착되고, 그 내부에는 액정(LC)이 봉입되고, 액정표시패널을 구성하고 있다. 액티브매트릭스기판(SUB1) 및 컬러필터기판(SUB2)의 액정층과 반대쪽의 면에는, 각각 편광판(POL1, POL2)이 붙어있다. 상기 액정표시패널과 백라이트유닛(BL)이 하우징(MD)에 수납되고, 액정표시장치를 구성하고 있다.

여기서, 하우징(MD)은 금속시일드케이스(SHD)와 아래쪽케이스(MCA)의 조합으로 이루어진다.

본 실시예에서는, 시일재(SL)의 안쪽가장자리와 블랙매트릭스(BM)는, 약 1㎜떨어진다. 이에 의해 액정봉입공정에서의 응력은 시일재(SL)와 오버코팅막(OC) 또는 오버코팅막(OC)와 유리기판(SUB2)사이에 가해지게 된다. 따라서, 블랙매트릭스(BM)와 밑바탕막 또는 오버코팅막(OC)과의 밀착성이 낮은 경우에도 박리되는 일은 없고, 액정을 봉입할 수 없다는 문제가 발생하지 않는다. 또한, 시일제(SL)의 형성영역의 폭은, 약 1.5㎜로 했다. 또, 시일재(SL)의 바깥가장자리와 기판(SUB2)의 끝과의 거리는, 다이싱정밀도를 고려해서 약 1㎜로 했다.

도 1중의 영역A, 영역L, 영역L'로 표시한 영역이 상하편광판으로 덮여있지 않다고 가정하면, 이 영역으로부터 백라이트의 광이 누출된다.

또, 편광판(POL1), (POL2)과 하우징(MD)과의 맞포갬폭 L은 0.5㎜이상으로 하는 것이 바람직하다. 통상, 편광판(POL1)(POL2)의 붙임정밀도는 3σ이고 0.5㎜정도이다. 그 때문에 편광판과 하우징을 0.5㎜이상 포개둠으로써, 편광판붙일때에 어긋남이 발생한 경우에도, 약 99.7%이상의 확률로 백라이트의 광누출을 방지할 수 있다. 이 때문에, 본 실시예에서는, 맞포갬폭 L은 약 1.5㎜로 했다.

이 구조에 의해, 상기 백라이트의 광누출은 양 편광판으로 차광할 수 있다.

또, 유효표시영역(AR)과 하우징(MD)의 개구부(WD)의 가장자리와의 거리A는 조립할 때의 정밀도를 고려해서, 약 1.5㎜떨어뜨렸다.

이 구조에 있어서, 도 9에 표시한 바와 같이, 편광판(POL1)의 편광축(MAX1), 편광판(POL2)의 편광축(MAX2)과 90°어긋나게 하는 크로스니콜배치로 설계하고, 가장효과적으로 차광한다.

또, 편광판(POL1)(POL2)의 단부와 액티브매드릭스기판(SUB1) 및 컬러필터기판(SUB2)의 단부와의 간격L'는 0.5㎜이상으로 하는 것이 바람직하다. 이것은 상기 편광판(POL)과 하우징(MD)과의 맞포갬폭과 마찬가지로, 편광판(POL)의 붙임정밀도는 3σ이고, 0.5㎜정도이다. 따라서, 간격L'를 0.5㎜이상으로 함으로써, 편광판붙일때에 어긋남이 발생한 경우에도, 약 99.7%이상의 확률로 액티브매트릭스기판(SUB1)이나 컬러필터기판(SUB2)으로부터 편광판(POL)이 비어져나오는 일은 없고 편광판붙임공정이나 하우징조립(액정표시기판을 하우징에 수납하는 공정)의 제조수율의 저하를 방지할 수 있다. 이 때문에, 본 실시예에서는 맞포갬폭L'는 약 1.0㎜로 했다.

또, 간격L'를 0.5㎜이상으로 함으로써, 이 부분에서, 도 22에 표시한 바와 같이, 고무쿠션(GC)이나 스페이서(??), 테이프(TP)를 직접기판(SUB1) 또는기판(SUB2)에 접촉할 수 있고, 편광판에 과잉압력을 가하지 않고, 액정패널(PNL)을 하우징(MD)에 지지할 수 있는 효과가 있다.

또, 편광판(POL1)과 편광판(POL2)이 크로시니콜배치로 되고, 하우징(MD)의 개구영역보다 크게 형성되어 있기 ??문에, 블랙매트릭스(BM)의 외주위를, 하우징(MD)의 개구영역보다 작게할 수 있다. 따라서, 유효화소영역(AR)과 블랙매트릭스(BM)의 외주위를 근접시킬 수 있고, 액정표시장치의 액자부분을 작게할 수 있다. 본 실시예에서는 유효화소영역(AR)과 블랙매트릭스(BM)의 외주위와의 거리는 약 0.5㎜로 했다. 따라서, 유효화소영역(AR)과 기판(SUB2)의 바깥가장자리와의 거리는 약 4㎜?? 작게할 수 있고, 액정표시장치의 액자부분을 작게할 수 있었다.

상기에 표시한 차광의 효과는 액정표시장치의 표시모드가 노멀리블랙일때에 현저하게 작용한다. 노멀리블랙모드의 액정표시장치에서느, 화면이 흑색표시하고 있는 시간이 많기 때문에, 상기와 같은 주변부의 광누출이 현저하게 나타나게 된다.

또, 본 예에서는 기판(SUB2)에 붙이는 편광판(PLL2)의 표면에 투명한 도전층(COM)을 형성하고, 시이트저항을 2×10¹⁴Ω/?이하, 바람직하게는 1×10⁸Ω/?이하로 하고, 도전층(COM)과 하우징(MD)의 시일드케이스(SHD)를 시이트저항 1×10⁸Ω/?이하의 도전성스페이서(SPC)에 의해서 전기적으로 접속한다. 또한, 스페이서(SPC)는 양면에 도전성점착재가 붙여 있고, 시일드케이스(SHD)에 붙인 후 시일드케이스(SHD)에 설치된 클릭과 훅에 의해서 아래쪽케이스(MCA)와의 조립시에 압축고정되도록 되어있다. 또한 시일드케이스(SHD)는 통상은 도 20에 표시한 구동회로기판의 프레임그랜드패드(FGP)와 접속되고, 또, 인터페이스커넥터의 단자를 개재해서, 접지전위로 접속된다.

이 구조에 의해, 외부로부터의 정전기는 도전층(COM)내에서 확산하고, 시일드케이스(SHD)에 스페이서(SPC)를 개재해서 흐르기 때문에, 상기와 같은 정전기에 의한 표시불량은 발생하지 않는다.

또한, 도전성스페이서로서는, 도전성고무스페이서, 금속박 테이프, 은페이스트, 도전성비드 또는 도전성파이버의 쌍방 또는 한쪽을 포함한 유기재료 등을 사용할 수 있다.

또한, 도전층(COM)은 형성하지 않고, 편광판자체가 표면층에 도전입자를 포함함으로써, 시이트저항은 2×10¹⁴Ω/?이하, 바람직하게는 1×10⁸Ω/?이하로 한 것을 사용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

본 실시예가 적용된 구체적모듈구조를 도 21, 도 22에 표시한다.

도 21에, 액정표시모듈의 분해사시도를 표시한다. 도전성스프레이서(SP) 또는 도전성양면테이프(TP)는, 기판(SUB2)의 4변중, 적어도 1개소에 있으면 되고, 본 예에서는 회로기판이 배치되어 있지 않은 가장 좁은 액자쪽의 1변에 배치하고 있다.

도 22에, 도 21에 표시한 액정표시모듈의 조립후의 F-F'절단면을 표시한다.

《실시예 2》

도 2에 표시한 실시예에서는 액티브매트릭스기판(SUB1)에 붙이는 편광판(POL1)은 유효표시영역(AR)보다 약 0.5㎜이상으로 약간 크고, 또한 하우징(MD)의 개구영역(WD)와는 평면적으로 작게 형성하고, 한편 컬러필터기판(SUB2)에 붙이는 편광판(POL2)은 하우징(MD)의 개구영역(WD)보다 크게 형성한다.

차광에 기여하는 편광판이 1매이기 때문에 차광량은 저감하기 때문에, 차광(BM)은 하우징(MD)의 개구영역(WD)보다 크게 형성한다. 포개짐영역B는 위치정밀도를 고려하여 0.5㎜이상으로 하는 것이 바람직하다.

실시예 2에서는 실시예 1과 마찬가지로, 조립정밀도, 위치정밀도, 다이싱정밀도 등을 고려해서, 시일재(SL)의 안쪽가장자리와 블랙매트릭스(BM)는, 약 1㎜떨어뜨리고, 시일재(SL)의 형성영역의 폭은 약 1.5㎜로 하고, 시일재(SL)의 바깥가장자리와 기판(SUB2)의 단부와의 거리는 약 1㎜로 하고 유효표시영역(AR)과 하우징(MD)의 개구부(WD) 의 가장자리는 약 1.5떨어뜨렸다.

또, 광누출이 발생하지 않도록, 편광판(POL2)을 하우징(MD)과 약 1.5포개지도록 하고, 동시에, 유효화소영역(AR)과 블랙매트릭스(BM)의 외주위와의 거리를 약 3.0㎜로 크게해서 차광을 충분하게 했다. 다라서, 유효화소영역(AR)과 기판(SUB2)의 바깥가장자리와의 거리는 약 6.5㎜가 되엇다. 또, 편광판(POL1)은 유효화소영역(AR)보다 약 1.0㎜크게 했다.

이 구성에서는, 기판(SUB1)과 고무쿠션(GC)또는 기판(SUB2)과 스케이서(SPC)가 편광판(POL)과 접촉하는 비율이 감소하고, 편광판이 충격이나 진동에 의해 불량이 되는 문제가 개선된다.

《실시예 3》

도 3에 표시한 실시예에서는 컬러필터기판(SUB2)에 붙이는 편광판(POL2)은 유효표시영역(AR)보다 약 0.5㎜이상으로 약간 크게, 또한 하우징(MD)의 개구영역(WD)과는 평면적으로 작게 형성하고, 한편, 액티브매트릭스기판(SUB1)에 붙이는 편광판(POL1)은 하우징(MD)의 개구영역(WD)보다도 크게 한다.

본 실시예 3에서는 실시예 1과 마찬기지로 조립정밀도, 위치정밀도, 다이싱정밀도 등을 고려해서 시일재(SL)의 안쪽가장자리와 블랙매트릭스(BM)는 약 1㎜떨어뜨리고, 시일재(SL)의 형성영역의 폭은 약 1.5㎜로 하고, 시일재(SL)의 바깥가장자리와 기판(SUB2)의 단부와의 거리는 약 1㎜로 하고, 유효표시영역(AR)과 하우징(MD)의 개구부(WD)의 가장자리는 약 1.5㎜떨어뜨렸다.

또, 광누출이 발생하지 않도록, 편광판(POL1)을 하우징(MD)과 약 1.5㎜포개지도록하고, 동시에 유효하소영역(AR)과 블랙매트릭스(BM)의 외주위와의 거리를 약 3.0㎜로 크게해서 차광을 충분하게 햇다. 따라서, 유효화소영역(AR)과 기판(SUB2)의 바깥가장자리와의 거리는 약 6.5㎜가 되었다. 또, 편광판(POL2)은 유효화소영역(AR)보다 약 0.7㎜크게 했다.

본 예에서는 시이트저항을 2×10¹⁴Ω/?이하, 바람직하게는 1×10⁸Ω/?이하의 매우 얇은 수 100Å정도의 ITO막 등의 투명도전층(COM)을 기판(SUB2)표면에 형성하고, 하우징(MD)의 시일드케이스(SHD)와, 시이트저항 1×10⁸Ω/?이하의 도전성스페이서(SPC)을 개재해서 전기적으로 접속한다. 따라서, 도전층(COM)과 시일드케이스(SHD)가 도전성스페이서(SPC)를 개재해서 접속저항 1×10³Ω/?이하에서 접속된다.

이 실시예에서는 편광판(POL2)과 하우징(MD),이 평면적으로 포개지지 않기 때문에, 편광판의 두께분의 1∼2㎜만큼, 장치의 두께를 얇게 할 수 있는 이점이 있다. 또, 기판(SUB2)쪽에서는 스페이서(SPC)가 직접편광판(POL2)과 접촉하지 않기 때문에 충격이나 진동에 대한 신뢰성이 향상된다.

또, 편광판에는 종래의 시판 평광판을 사용할 수 있는 이점이 있다.

《실시예 4》

도 4는 다른 실시예를 표시한다. 도 1에 표시한 실시예와 비교해서, 블랙매트릭스(BM)의 평면형상이 다르고, 블랙매트릭스(BM)을 하우징(MD)의 개구부(WD)보다 크게 되도록 배치하고 있다. 또, 편광판(POL1)(POL2)을 하우징(MD)과 포개지도록 배치함으로써, 수지조성물블랙매트릭스만으로 차광할 수 없는 백라이트의 광누출을 편광판에 의해 충분한 차광을 할 수 있다.

본 실시예 4에서는 실시예 1과 마찬가지로, 조립정밀도, 위치정밀도, 다이싱정밀도 등을 고려해서, 시일재(SL)의 안쪽가장자리와 블랙매트릭스(BM)는 약 0.5mm떨어뜨린다.

이 거리는 매우 작고, 어떤 부분에서는 시일재(SL)의 안쪽 가장자리와 블랙매트릭스(BM)의 바깥가장자리는 포개진다. 그러나, 블랙매트릭스(BM)의 바깥가장자리는 시일재(SL)의 바깥가장자리의 안쪽에 설정하고 있고, 액정의 노출문제는 발생하지 않았다.

시일재(SL)의 형성영역의 폭은 약 1.5mm로 하고, 시일재(SL)의 바깥가장자리와 기판(SUB2)의 단부와의 거리는 약 1mm로 하고, 유효표시영역(AR)과 하우징(MD)의 개구부(WD)의 가장자리는 약 1.5mm떨어뜨렸다.

또, 광누출이 발생하지 않도록, 편광판(POL1) 및 편광판(POL2)을 하우징(MD)과 약 1.5mm포개지도록 하고, 동시에, 유효화소영역(AR)과 블랙매트릭스(BM)의 외주위와의 거리를 약 3.0mm로 크게해서 차광을 충분하게 했다. 따라서, 유효화소영역(AR)과 기판(SUB2)의 바깥가장자리와의 거리는 약 6.0mm가 되었다.

《실시예 5》

도 5는 다른 실시형태를 표시한다. 도 1에 표시한 실시형태와 다른 점은 도전층(COM)과 시일드케이스(SHD)를 도전성양면테이트(TP)에 의해서 접속저항 1×10³Ω이하가 되도록 접착하고 있다.

《실시예 6》

도 6은 다른 실시형태를 표시한다. 도 1에 표시한 실시형태와 다른점은, 블랙매트릭스(BM), 편광판(POL1)(POL2)을 하우징(MD)의 개구영역(WD)과는 평면적으로 작게 형성한다. 이대로는 백라이트의 광누출을 편광판에 의해 차광할 수 없기 때문에, 편광판(POL2)과 하우징(MD)의 단부와의 간격을 덮고, 편광판과 하우징과 포개지도록, 차광성 스페이서(BSP)를 붙인다.

또, 이 스페이시(BSP)는 시이트저항 1×10⁸Ω/?이하로 함으로써 시일드효과를 증가시킬 수 있다.

실시예 6에서는 실시예 1과 마찬가지로, 조립정밀도, 위치정밀도, 다이싱정밀도 등을 고려해서, 시일재(SL)의 안쪽가장자리와 블랙매트릭스(BM)는, 약 1mm떨어뜨리고, 시일재(SL)의 형성영역의 폭은 약 1.5mm로 하고, 시일재(SL)의 바깥가장자리와 기판(SUB2)의 단부와의 거리는 약 1mm로 하고 유효표시영역(AR)과 하우징(MD)의 개구부(WD)의 가장자리는 약 1.5mm떨어뜨렸다. 또 편광판(POL1) 및 편광판(POL2)은 유효화소영역(AR)보다, 약 1.0mm크게 하고, 편광판(POL2)과 블랙매트릭스(BM)의 외주위와의 거리를 약 0.5mm로 했다.

또, 광누출이 발생하지 않도록 편광판(POL2)과 하우징(MD)의 단부와의 간격을 덮고, 편광판과 하우징이 포개지도록, 차광성스페이서(BSP)를 붙었다. 따라서, 유효화소영역(AR)과 기판(SUB2)의 바깥가장자리와의 거리는, 약 5.0mm가 되었다.

《실시예 7》

도 23은 본 발명에 의한 다른 실시예를 표시한 단면도이다. 이 실시예에서는, 관찰되는 쪽의 위쪽투명기판(SUB2)의 전방부에, 이 위쪽투명기판으로부터 약간의 간격을 가지고 투명한 보호판(PLT)이 배치되고, 이 보호판(PLT)은 하우징(MD)에 고정되어 있다.

이 경우의 보호판은 도전성을 갖추고 있지 않고, 따라서, 사용자의 손이 직접기판(SUB2)에 접촉하는 것을 방지하는 기능, 또는 인체에 의한 액정표시패널에 대한 고압전압인가의 염려를 방지하는 기능 등을 구비한 것으로 되어 있다.

이와 같이 구성해도 보호판의 상기한 기능으로부터 액정표시패널에의 대전 그자체의 기회를 대폭으로 저감할 수 있고, 표시이상을 억제할 수 있게 된다.

《실시예 8》

도 24는 본 발명에 의한 다른 실시예를 표시한 단면도이다. 이 실시예에서는, 하우징(MD)의 재료를 특히 도전성재료로 해서, 그 주변에 또, 예를 들면 플라스틱제 케이스(CS)를 일체로 장착하고 있는데 있다.

이와 같이 구성한 경우, 도전성의 하우징(MD)에 의해서 EMI(Electromagnetic Interference)방사특성을 향상시킬수 있게 된다.

이 경우, 보호판(PLT)에 도전층을 구비한 것을 사용함으로써, 또 EMI방사특성을 향상시킬 수 있게 된다. 또, 동일 목적으로 액정표시패널자체에도 상기한 실시예에 표시한 도전층을 형성하도록 해도 된다.

도 25는 액정표시장치를 실장한 정보처리장치의 일례를 설명하는 퍼스널컴퓨터의 외관도이고, (IV)는 형광관구동용 인버터전원, (CPU)는 호스트쪽 중앙연산장치이다.

본 발명에 의한 하우징, 편광판, 블랙매트릭스의 설계를 채용함으로써, 종래에 비해서 대폭으로 외형사이즈를 축소할 수 있다.

이상, 본 발명을 상기 실시예에 의거해서 구체적으로 설명했으나, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변경가능한 것은 물론이다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 액티브소자로서 비정질실리콘박막트랜지스터(TFT)를 사용하고 있으나, 그 밖에 폴리실리콘박막 트랜지스터, 실리콘웨이퍼상의 MOS형 트랜지스터, 또는 MIM(Metal- Intrinsic-metal)다이오드 등의 2단자소자를 사용해도 가능하다. 또, 적어도 한쪽은 투명한 1쌍의 기판, 반사수단, 편광수단으로 구성되는 반사형 액정표시장치에도 본 발명은 적용할 수 있다.

본 발명의 액정표시장치의 구조에 의해, 특히 노멀리블랙모드의 횡전계방식의 액티브·매트릭스형 컬러액정표시장치에 있어서, 액자치수를 작게 유지하면서 화상표시영역의 단부로부터 하우징까지의 영역에서 발생하는 백라이트의 광누출을 확실히 방지할 수 있다.

또, 투명도전층이나 도전스페이서의 시이트저항을 규정하고, 또한 투명도전층과 하우징을 전기적으로 접속함으로써, 횡전계방식의 액정표시장치에 특유한 정전기에 의한 화상불량을 대책할 수 있다.

Claims

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복수의 스위칭 소자를 가진 액정표시장치로서,

한 쌍의 기판과;

상기 한 쌍의 기판 사이에 삽입된 액정층과;

상기 한 쌍의 기판 중의 한쪽의 기판과 대략 평행한 성분을 가진 전계를 발생하기 위해 상기 한 쌍의 기판 중의 상기 한쪽의 기판 위에 형성된 전극구조와;

상기 한 쌍의 기판 중 관측되는 쪽의 다른쪽 기판 위에 상기 액정쪽과 대향하여 형성된 투명한 도전층과;

를 포함하는 액정표시장치에 있어서,

상기 전극구조체와 상기 도전층간의 간격은 상기 전극구조체의 전극간의 간격보다 100배 이상 넓은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 19항에 있어서, 상기 전극구조체는 화소전극과 대향전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 20항에 있어서, 상기 화소전극과 상기 대향전극간의 간격은 수미크론 내지 수십미크론의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 20항에 있어서, 상기 한 쌍의 기판 중 상기 다른쪽 기판의 두께는 약 1밀리미터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 19항에 있어서, 상기 도전층은 ITO, SnO₂, In₂O₃및 이들의 혼합물 중의 어느 하나를 함유하는 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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제 19항에 있어서, 상기 투명한 도전층이 형성된 상기 다른쪽의 기판의 두께는, 상기 전극구조의 전극간의 간격보다도 크고, 그 크기는 2자리수 내지 3자리수의 차이인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 19항에 있어서, 상기 투명한 도전층은 스퍼터링으로 형성된 막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.