KR100489633B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치 특히 박막트랜지스터를 사용한 액티브매트릭스액정표시장치에 관한 것으로서, 고정밀한 액티브매트릭스액정표시장치의 외형치수의 소형화, 및 제조코스트를 저감하는 것을 목적으로 하는 것이며, 그 구성에 있어서, 적어도 한쪽의 투명한 1쌍의 기판과, 1쌍의 기판사이에 액정조성물이 봉입된 액정층을 가지고, 1쌍의 한쪽의 기판에는, 매트릭스형상으로 배치된 복수의 제 1반도체소자를 가진 표시영역과, 표시영역의 주변에 배치되고, 복수의 제 2의 반도체소자를 가진 상기 복수의 제 1반도체소자를 구동하기 위한 주변회로영역이 형성되고, 한쪽의 기판의 다른 소정영역에는, 주변회로를 구동하는 드라이버회로가 접합되어 있는 것을 특징으로 한것이다.

Description

액정표시장치

본 발명은 액정표시장치 특히 박막트랜지스터를 사용한 액티브매트릭스액정표시장치에 관한 것이다.

액티브매트릭스형 액정표시장치는, 기판상에 복수의 주사배선과 신호배선의 교차점근처에 박막트랜지스터(TFT)및 이것에 의해 구동되는 액정의 화소를 가진다. 주사배선 및 신호배선에는 외부의 드라이버IC가 접속에 의해 각각 주사신호, 영상신호가 공급된다. 주사신호에 의해 ON한 TFT에 의해 액정에 영상신호가 인간되고 소정의 화상이 표시된다.

외부부착의 드라이버를 기판상의 배선에 접속하는 방법은, 금속배선패턴을 표시로 가진 유기수지막을 사용하는 TAB법과 기판상에 금속페이스트나 땜납등을 사용해서 직접접합하는 COG(Chip On Glass)법이 있다. COG법의 일예는 일본국 특개평 5-113574호에 기재되어 있다.

외부부착의 드라이버의 기능의 전부, 또는 일부를 기판상에 내장해서 외부드라이버의 개수를 감소시킨 예로서는 전자기술, 1993년 6월호 P6∼P8, (1993 International Electron Devices Meeting Technical digest. pp389-392)에 기재한 예가 있다.

그러나 상기 종래기술에 있어서는, 액정표시장치의 코스트저감, 소비전력저감, 화질향상, 장치외형의 축소에 관해서 충분히 배려가 이루어지고 있지않다.

본 발명의 목적은, 고정밀한 액티브매트릭스액정표시장치의 외형치수의 소형화 및 제조코스트를 저감하는 데 있다.

본 발명의 액정표시장치에 의하면, 기판에, 매트릭스형상으로 배치된 복수의 제 1반도체소자를 가진 표시영역과, 표시영역의 주변에 배치되고, 복수의 제 2반도체소자를 가진 복수의 제 1반도체소자를 구동하기 위한 주변회로영역이 형성되어 있다.

또, 이 기판의 다른 소정영역에는, 주변회로를 구동하는 드라이버회로가 접합되어 있다.

상기 제 1및 제 2의 반도체소자로서는 박막트랜지스터가 기판으로서는 유리가 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시태양에 의하면, 유리기판상에서, 표시영역의 TFT보다도 동작속도가 빠른 TFT에 의해 주변회로영역을 구성하고 드라이버의 개수는 2개이하로 한다. 드라이버는 유리기판에 COG법에 의해 직접 접합된다. 이와같이, COG실장하므로서 내진성(耐震性), 내충격성이 향상된다. 액정표시장치의 케이스재의 박형화를 할 수 있다. 액정표시장치의 외형치수가 축소된다.

드라이버가 1개 또는 2개이기 때문에 유리기판상의 배선의 길이를 짧게 배치할 수 있다. 배선은 통상TFT의 전극재료와 동일하게 박막이기 때문에, 시트저항이 크지만 배선이 짧은 배선저항에 의한 전압강하, 전압변동이 저감된다.

드라이버는 고속동작이 요구되기 때문에, 단결정실리콘으로 형성되는 반도체소자에 의해 구성되는 것이 바람직하다.

유리기판의 열팽창계수는 석영기판의 열팽창계수보다도 한자리수크고, 단결정실리콘으로 이루어진 드라이버의 열팽창계수에 거의 등등하다. 드라이버와 기판의 접속의 위치맞춤정밀도가 향상되고, 접속피치의 미소화, 유효접속면적의 확대에 의한 접속저항의 저감, 접속공정의 불량저감, 접속시간의 단축이 가능하게 된다. 열응력에 의한 드라이버 및 기판의 파손불량, 접속부의 박리를 저감할 수 있다.

제 18도, 제 19도는 일화소의 등가회로와 구동파형을 표시한다. TFT의 동작은, ① 액정용량에 화소TFT를 통해서 신호전압을 충전하는 기간, ② 충전한 전압을 유지하는 기간, ③ ①로 부터 ②로옮기는 순간의 세가지로 나눌수 있다. 액정용량CLC는, 유지용량CAD와 병렬로 TFT의 소스에 접속되어 있다. 액정을 구동하는 영상신호VDn은, TFT의 드레인에 인가된다. TFT는, 게이트신호VGn에 의해 도통한다. 도통한 TFT에 의해 액정용량은 충전되고, 전위Vs는 Vd의 레벨까지 상승한다. 액정은, 대향기판쪽의 공통전극의 전위VCOM과 Vs의 차전압이 인가된다. 액정의 투과율은, 차전압의 시간평균치, 즉 실효전압에 의해 제어된다. 개개의 화소에 의해 독립적으로 투과율을 제어하고 LCD전체에서 화상표시한다. 정상적인 화상표시를 행할려면, 외부로부터 공급한 전압Vd와 액정의 전극전위Vs가 동등한 것이 이상적이다. 실제로는, 상기의 ①,②,③의 동작에 따라 Vs파형에 변형이 발생하여, Vd와 Vs간에 차이가 생긴다. ①의 변형을 저감할려면, TFT의 충전능력을 올린다. 즉, 이동도를 향상시킨다. 또 TFT의 채널폭과 채널길이의 비(W/L)를 크게하는 것이 유효하다. ②의 변형을 저감할려면 TFT의 OFF 전류를 내리고, W/L를 작게한다. 통상, OFF전류는, 이동도와 연동하기 때문에, OFF전류가 낮은 TFT는 이동도가 낮아지는 경향이 있다. ③의 변형을 저감할려면, 게이트와 소스의 중첩폭, 및 채널폭을 작게하는 것이 유효하다. TFT의 면적이 작을수록, 배선간 단락에 의한 불량이 작다. 또, TFT가 작을수록 개구율이 높아진다. 따라서 투과형액정표시장치의 경우, 표시면의 휘도가 향상된다. 또 TFT가 작을수록③의 변형이 작게된다. 따라서 TFT의 W및 L를 될 수 있는 대로 축소해서, TFT의 점유면적WL를 작게하는 것이 바람직하다. W,L가 어느것이나 모두 TFT제조공정의 최소가공치수로 설정되는 것이 이상적이다. 그러나 종래의 TFT특성을 고려하면 W와 L를 동등하게 할 수 없었다. 이동도가 0.4㎠/Vsk이하로 낮은 a-SiTFT에서는, L를 최소가공치수로 하고, W를 L이상, 통상 5배정도로 하므로서 W/L비를 설정하였다. 한편 이동도가 10이상으로 높으나 OFF전류가 높은 P-SiTFT에 있어서는, L를 최소가공치수로 설정하고, W를 이 이상, 통상 5배정도로해서, W/L비를 설정하였다. 이 결과, TFT가 점유하는 면적은, 통상, 최소가공면적WL의 5배이상이 되었다. 특히 P-Si는, OFF전류저감때문에, 멀티게이트구조(TFT를 복수개 직렬접속), 또는 LDD(Lightly Doped Drain)구조를 채용하였다. 이와같은 P-SiTFT구조는, TFT의 점유면적보다 크게하였다. 이에 대해서, 화소의 TFT의 이동도를 0.6㎠/Vs에서부터 5㎠/Vs의 범위로 하므로써, TFT의 W/L비는 2정도로 된다. TFT점유면적은, 종래의 절반이하로 할 수 있다. 주변회로를 내장한 경우에는, 주변회로에 의한 신호의 지연시간도 고려할 필요가 있다. 즉, 주변회로내장의 경우, 화소의 TFT는, 비내장의 경우의 약절반이하에서 액정에 충전을 완료할 필요가 있다. 이때문에, 회로를 내장하고 있지않은 것에 비해 화소의 TFT의 충전능력, 즉, 이동도를 높게할 필요가 있다. 특히, 주변회로의 TFT의 이동도가 낮은 경우에는, 주변회로에 의한 지연시간이 길어지기 때문에, 더한층, 화소의 TFT의 이동도를 높게할 필요가 있다. 주변회로TFT의 이동도가 100이상 300㎠/Vs의 경우, 화소TFT의 이동도를 0.4㎠/Vs이상 5㎠/Vs이하로 하므로써, 전압변형이 없는 액정구동이 가능하게 된다. 또, 주변회로TFT의 이동도가 30㎠/Vs이상 100㎠/Vs의 경우, 화소TFT의 이동도를 0.7㎠/Vs이상 5㎠/Vs이하로 한다. 또, 주변회로TFT의 이동도가 10㎠/Vs이상 30㎠/Vs이하의 경우, 화소TFT의 이동도를 1㎠/Vs이상 5㎠/Vs이하로 하므로써, 전압변형이 없는 액정구동에 가능하게 된다.

앞서 분류한 세가지의 전압변형원인중, ③에 의한 전압변동(이하 관통전압Vcgs로 칭함)은, 게이트전압의 변화가, TFT의 게이트소스간 용량을 개재해서 소스전극에 나타나는 것이다. 즉, Vs는, ①에서 Vs=Vd로 될때까지 충전한 레벨보다, Vcgs만큼 낮아진다. 게이트전압이 변형이 없는 직사각형파의 경우, Vcgs는, Vcgs=Vgh·Cgs/(Cgs+CL)로 나타나게 된다. 여기서 Cgs는 TFT의 드레인소스간용량, CL는 액정용량(및 유지용량의 합)CL, Vgh는 게이트전압의 높이이다. 실제로는, 게이트전압이 High레벨로부터 Low레벨로 완전히 절환할려면 어느정도의 시간이 필요하다. 그 동안, TFT는, 약한 도통상태를 표시한다. 이 도통상태는, Vs를 Vd의 레벨까지 다시 충전하는 방향으로 작용한다. 실제의 Vcgs는, 상기 식의 값보다도 작게된다. 이 재충전에 의한 전압상승Vr은, 게이트신호의 변형량과 TFT의 충전능력 즉 이동도의 적(積)에 비례한다. 이 게이트신호의 변형량은, 표시면내에서 변화한다. 즉, 게이트전압은, 표시부의 주사선의 초단에 공급되고, 배선용량과 배선저항에 의해, 주사선의 종단에 달할때까지 변형량이 증가한다. 이 때문에, Vcgs는 면내에서 분포를 가진다. 즉, 표시가 불균일하게 된다, 특히 (·)표시면적이 3인치이상 크게됨에 따라 배선의 저항 및 용량이 커지면, 이 표시의 불균일성은 현저하게 된다. 또 TFT의 충전능력이 높으면, 불균일성은, 더욱 현저하게 된다. 주변회로내장의 경우, 표시부에 공급되는 주사신호의 변형량은, 비내장의 경우에 비해 크다. 불균일성은 더욱 심각한 문제가 된다. 또, 표시하는 계조수가 많아지면 계조간의 역전이 발생하여 정상적인 표시가 불가능하게 된다. 이와같은 문제를 해결하기 위해, 화소의 TFT의 이동도는 5㎠/Vs이하 바람직하기는 3㎠/Vs이하로 하는 것이 좋다.

영상신호드라이버의 액정구동전원전압의 다이나믹영역을 5V이하, 바람직하기는, 3V이하로하므로써, 드라이버패턴의 가공률(rule)을 1㎛이하, 바람직하기는 0.5㎛이하로 할 수 있다. 이에의해, 칩면적을 대폭적으로 저감할 수 있다. 드라이버의 가공치수는 TFT의 가공치수보다 한자리수 작다. 드라이버기능을 모두 기판에 내장하는 것보다도 훨씬 소형화, 저소비전력화할 수 있다. 액정표시장치의 외형치수를 대폭저감할 수 있다. 칩면적은, 핀출력당 0.1㎟ 이하로 저감할 수 있다. 1개의 드라이버로 200핀이상 또는 300핀이상의 출력이 가능하게 된다. 1개 또는 2개의 드라이버와 주변회로에 의해, 액정표시장치를 구동할 수 있다. 1개의 드라이버내에 표시정보발생회로, 표시정보를 발생하기 위한 메모리회로를 포함할 수 있다. 표시정보발생회로, 표시정보를 발생하기 위한 메모리회로를 액정구동전압발생회로와 동일한 프로세스에 의해 일괄형성하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

(실시예 1)

제 1도는 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 1실시예의 평면구조도를 표시한다. 유리기판(10)상에, 액티브매트릭스방식의 표시영역(40), 그 외주에 영상신호쪽 주변회로(51), 주사신호쪽주변회로(52)가 내장된다. 또 기판상에 1개의 영상신호용 드라이버(21)가 COG법에 의해 실장된다. 도시하고 있지 않으나 기판뒷면에 위치한 인터페이스회로로부터의 신호는 FPC(flexible print circuit)에 의해 인도되어, 유리기판상의 박막배선(55)의 일단부에 접속된다. 박막배선(55)의 타단부는 각각 영상신호쪽주변회로(51), 및 주사쪽내장회로(52)에 접속되어 있다. 이상의 부재는 케이스(90)에 수납되어 액정표시장치를 구성한다.

제 2도는 표시영역의 일화소의 평면구조를 표시한다. 제 3도에 제 2도의 (A)-(B)간에 있어서의 단면구조를 표시한다. TFT, (101)은 수소화비결정실리콘(a-Si)을 능동층(110)으로하는 역(逆)스태거형TFT이다. 능동층과 소스전극(120)및 드레인전극(130)은 n+형a-Si의 콘택트층(125), (135)을 개재해서 접속된다. 소스전극(120), 드레인전극(130), 영상신호선(137)은 몰리브덴(137a)과 ITO(137b)의 2층구조이다. 게이트전극(113)및 주사신호선(111)은 알루미늄이다. 게이트절연막(140)은 SiN이다. 액정(200)은 TN형액정이고 유리기판(10), (12)사이에 봉입된다. 배향막(205), (207)은 각각의 유리기판의 대향면에 형성되고, 액정의 배향방향을 유리의 갭사이에서 90°회전시킨다. 도시생략하였으나 백라이트가 유리기판(10)의 뒷면에 위치하고, 액정에 광을 조사한다. 유리기판의 바깥쪽면에는 편광필름(210), (212)가 붙여져 있다. 액정에 인가되는 전압에 의해 투과광량이 제어되어서 화상표시된다. 주사신호선 및 영상신호선의 일단부는 유리기판주변부에서 주변회로와 접속하고 있다.

제 3도는, 액티브매트릭스기판을 다른 1매의 기판과 대향하게하여 액정을 봉입한 셀의 일화소분의 단면도이다. 유리기판(10)은, TFT, 화소전극(150), 보호막(145)등이, 액정과 접하는 쪽의 면에 상기 실시예에서 설명한 방법에 의해 형성되어 있다. 그위에, 액정의 분자의 배열을 정돈하기 위한 배선막(145)이 스피너도포(spin coat), 러빙처리에 의해 형성되어 있다. 또, 그 반대면에는, 편향판(210)을 붙이고 있다. 대향기판의 안쪽표면에는 화소전극이외의 영역으로부터 누설되어오는 광을 차단하기 위해 Cr의 블랙매트릭스(160), 유기수지를 로울코트 도포(roll coat)후 염색해서 형성한 컬러필터(152), ITO의 대향전극(170r), (170g), 배향막(207)이 순차적으로 형성되어 있다. 또 바깥쪽표면에는 배향막(212)을 붙이고 있다. 양 기판사이에 비드를 분산하여, 약 5㎛의 갭길이로하고, 도면에는 표시하지 않았으나 기판의 주변부를 수지에 의해 접착한 후, 네마틱형 액정을 충전, 봉입한다. 편향판(210)과 (212)의 편향방향은 직교시키고, 배향막(205), (207)러빙방향을 직교시키고 있다. 표시모드는, 액정에 전압이 인가되지 않을때에 광이 투과하는 노멀리화이트모드(normally white mode)이다.

제 4도는 세로 240×가로 320화소(240×320×3색의 도트)의 표시영역과 주변회로의 등가회로를 표시한다. 영상신호쪽 주변회로(51), 및 주사쪽의 신호회로(52)의 어느것이나 모두 스위치매트릭스방식이다. 영상신호쪽회로를 예로들면, 드라이버로부터의 영상신호 및 Vdd1으로부터 Vdd240을 TFT에 의해 분산하고, 표시부의 영상신호선 및 주사신호선에 공급한다. 신호의 분기는, 시각펄스CL1로부터 CL4에 의한 샘플링TFT의 스위치동작에 의해 제어된다. 주사신호쪽 회로도 마찬가지의 구성이고, 드라이버로부터의 주사신호Vgd1로부터 Vgd24를 10개의 시각펄스에 의해 Vg1로부터 Vg240까지 240개의 주사신호선으로 분기한다. 240개의 영상신호선을 드라이버의 240개의 영상신호단자, 24개의 주사신호단자에 의해 960개의 영상신호선, 240개의 주사신호선이 구동할 수 있다. 즉, 드라이버IC및 접속수를1/4이하로 저감할 수 있다.

제 5도는, 영상신호쪽의 주변회로의 평면구조를 표시한다. 4n+1열로부터 4n+4열까지의 4개의 영상신호선에 대응하는 회로부를 표시하고 있다. 드라이버와의 접속단자가 4개의 회로TFT(301)의 드레인전극(330)에 접속된다. 한편 회로TFT의 소스전극(320)은 각각 대응하는 유지용량(302)과 영상신호선(137)에 접속된다. 시각선CL1,CL2,CL3,CL4는, 표시부의 주사신호선에 대응하는 것이고 회로TFT의 게이트전극에 접속된다. 시각선은 2절곡된 배선형상으로하고 회로면적을 작게하였다. 이 때문에 배선길이가 중대한다. 배선저항이 다른 2개와 동일하게 되도록, 이 2개의 배선폭을 굵게하였다. 지연시간의 상이에 의한 표시색의 불균일을 방지할 수 있다. 회로TFT의 구조 및 프로세스는, 능동층이 레이저어니일(laser anneal)에 의한 poly-Si인 이외는, 표시부TFT와 동일하다. 즉, 소스드레인전극 및 배선은, 금속과 ITO의 2층배선이고 실리콘층이 배선의 하층에 부설되어 있다. TFT의 채널(310)형상을 U자형으로 하였다. 이에 의해 게이트소스간의 기생용량을 증가하는 일없이 채널폭을 약 2배로 할 수 있다. 즉 게이트전압파형의 영향을 증가하는 일없이 회로의 구동능력을 향상시킬 수 있다. 유지용량(302)의 구조도 표시부와 동일하다. 이와 같은 회로패턴이 영상신호선 4개마다, 합계 240개 배열한다. 그때, 제 1도에 표시한 바와같이 회로전체를 레이저빔의 폭이하의 블록으로 분할해서, 각 블록간의 간격을 100~500㎛정도 사이를 두고 배치해도 된다. 이런 경우, 레이저어니일시에 레이저빔의 맞포갬부에 있어서의 TFT의 특성불균일의 영향을 저감할 수 있다. 주사쪽의 주변회로도 제 5도와 마찬가지의 구성이다. 다른점은, 회로TFT의 소스와 주사신호선 즉 게이트금속층을 접속하는 점이다. 즉 다른층의 배선을 접속하는 점이다.

다음에 액정표시장치의 제조방법에 대해서 설명한다. 제 6도는 본 발명에 의한 표시부의 TFT의 주요제조과정에 있어서의 단면구조를 표시한다. 또한 이하의 설명과 같이, 회로부의 TFT도 거의 동일한 프로세스에 의해 제조된다. 어느 경우에도 TFT(101)은, 유리기판(10)상에 형성된다. 유리기판(10)은 SiO₂를 주성분으로하고, Al₂O₃, B₂O₃을 각각 11%, 15% 및 그 외의 산화물을 25%함유하고, 변형점(strain point)은 593℃이다. 열팽창률은 46×10^-7/K이다. 먼저 유리기판(10)상에 Cr막을 스퍼터(sputter)법에 의해 두께 120nm퇴적하고, 불필요한 부분을 포토, 에칭에 의해 제거하여, 게이트전극(113)을 형성한다. 에칭액은, 질산세륨계의 에칭액이다. 계속해서, 플라즈마CVD법에 의해 SIN막(140), a-Si막(110)을 각각 기판온도 300℃, 270℃, 두께 350m, 40nm연속퇴적한다. 계속해서 주변회로가 형성되는 영역만 a-Si막을 레이저어니일에 의해 결정화한다. 레이저는 Xec1엑시머레이저(excimer laser)이다. 조사는 진공속, 에너지밀도 200mj/㎠에서 실시하였다. a-SiTFT의 특성열화를 방지하기 위해, 조사전의 가열탈수소처리는 행하지 않는다. 또 조사중의 기판가열도 동일한 이유에 의해 행하지않는다. 반대로 a-Si퇴적시, 막중의 수소농도를 15%이상으로하고, 특히 실리콘원자와 사슬상(chain like)(SiH₂)으로 결합하고 있는 수소의 농도를 높게해두면, 양호한 특성의 poly-SiTFT를 얻을수 있었다. 수소의 결합상태는 적외흡수스펙트럼에 의해 평가할 수 있으나, 흡수의 피크파수가 2020/cm로부터 2060/cm, 바람직하기는 2030~2050으로 하는 것이 좋다. 이에 의해 TFT의 이동도를 10㎠/Vs로 할 수 있다.

계속해서 이 SiN막(140), a-Si(110)의 적층막을 사진석판에 의해, 게이트전극을 덮도록 섬현상으로 가공한다(제 6도(a)). 에칭에는, 트리플루오르클로로카본과 산소의 혼합가스에 의한 드라이에칭법을 사용하였다. 또한 주변회로부에서는, 수소를 다량으로 함유한 a-Si를 레이저어니일하면 표면이 거칠어지고, 때로는 핀홀이 발생하고 있다. 이런 경우 에칭제는 게이트절연막에 접촉할 가능성이 있다. 본 실시예에서는, 에칭은 SiN에 대한 에칭률이 작은 드라이법이다. 가령 실리콘에 핀홀이 있어도, 게이트절연막에의 손상은 없다.

계속해서 스퍼터법에 의해 기판온도 160℃이고 두께200nm의 Mo막을 퇴적한다. a-Si와 Mo의 계면에는 양자의 고상(固相)반응에 의해 실리사이드층MoSi, (127)이 생긴다. 계속해서 Mo막을 인산, 아세트산혼합액(PAN액)을 사용하여 포토, 에칭한다. 즉, 채널부(125)와 소스전극부(120b), 드레인전극부(130b), 신호배선부(10b)이외를 제거한다(제 6도(b)). 실리사이드층 MoSi, (127)은 PAN액에 용해되지 않기 때문에, 제거되지 않고서 a-Si의 표면에 남는다. 계속해서 이온도우핑법에 의해 P를 a-Si에 주입하여 고농도불순물실리콘층(콘택트영역)(135)를 형성한다(제 6도(c)). 이온도우핑은 비질량(非質量)분리형의 이온조사장치를 사용하고, 원료가스에 헬륨희석의 포스핀을 사용하였다. 가속전압은 10KV, 도즈량은 10개/㎠로 하였다. 이때, 기판온도를 예를들면 300℃로 가열해두면, a-Si속에 주입된 P는 활성화되고, 새로운 레이저조사 또는 가열처리등의 활성화처리를 생략할 수 있다. 물론 별도 열어니일등에 의한 활성처리화를 실시하여, 특성을 더욱 향상시켜도 된다.

계속해서 스퍼터법에 의해 ITO막을 기판온도 220℃에서, 두께 140nm퇴적한다.

이 ITO를 HBr액을 사용한 사진석판에 의해 화소전극(150), 소스전극(120a), 드레인전극(130a), 신호선(137)(도시생략)의 형상으로 가공한다(제 6도(d)). 계속해서 각 ITO전극을 마스크로해서, Mo막을 PAN액에 의해 에칭제거한다. 즉 ITO에 의해 덮여지지않은 TFT의 채널부분의 Mo를 제거한다(제 6도(e)). 계속해서 산소의 플라즈마애셔(plasma asher), 또는 염소, 트리플루오르카본등의 드라이에칭에 의해 채널부의 MoSi를 제거한다. 이 경우, 산소애셔를 사용한 TFT의 특성이 좋고, 이것을 사용하는 것이 바람직하다. 이유는, 실리사이드제거와 동시에 표면에 안정된 매우 얇은 산화막을 형성하므로서 a-Si막에의 플라즈마대미지, 오버에칭을 방지하고, 또한 표면의 포획순위를 저감할 수 있기 때문이라고 고려된다. 이때의 산화막의 막두께는 응력의 발생을 억제하기 위해, 약 30nm이하 바람직하기는 10nm이하로 하는 것이 좋다. 이하 도면에는 표시하고 있지않으나, 계속해서 TFT의 보호막으로서 SiN막(145)을 플라즈마CVD에 의해 퇴적한다. 마지막으로 이 SiN막을 게이트절연막 마찬가지의 포토, 에칭하고, 신호선, 게이트선의 단자를 노출시켜, TFT를 완성시킨다.

본 실시예에서는, 제 2도의 평면도에 표시되어 있는 바와같이, 화소전극(150)과 인접하는 행(行)의 게이트선(112)을 전극으로해서 유지용량(102)을 형성하고 있다. 이 유지용량은, 본 실시예의 액티브매트릭스기판에 의해 액정을 구동했을경우에, 액정용량과 병렬접속되어 리크전류에 의한 전압효과를 방지하는 효과를 가진다.

실시예에서는 소스, 드레인전극을 게이트전극 및 반도체상에 형성하였으나, 이 형상을 바꾸어도 본 발명의 주지를 손상하지 않는다. 즉 소스드레인의 금속층(130b),(120b)를 실리콘막상에 남기지 않고서 n+Si, 실리사이드, ITO의 적층구조만의 콘택트로 해도 된다.

실시예에서는 게이트전극재료로서 Cr을 사용하였으나 그밖의 금속 예를들면 Al, Cu, Ta, Ti등이나 그 적층막, 또는 합금등을 사용해도 된다. Al, Cu계를 사용한 경우에는 배설저항이 내려가고, 이것을 사용한 LCD의 표시화사의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

실시예에서는 게이트절연막재료로서 SiN막을 사용하였으나, 이외에 SiO₂, SiON등의 막을 사용해도 된다. 또 게이트선재료에 Al, Ta를 사용한 경우에는 이것을 양극화성하므로서 얻을 수 있는 산화막과의 적층막으로서, 절연막의 내압향상, 단락방지를 도모해도 된다.

실시예는 반도체막을 플라즈마CVD에 의한 a-Si막 또는 이것을 레이저어니일한 다결정Si막으로 하였으나 이것을 다른재료 또는 다른 제법에 의해도 된다. 예를들면 게르만가스를 재료가스에 플라즈마CVD에 의해 퇴적한 Ge막, 또는 Ge와Si의 혼정막 내지는 초구조막으로서 TFT의 특성향상을 도모해도 된다.

또 반도체막의 퇴적방법은 플라즈마대미지가 없는 감압CVD법, 막중의 수소량을 저감할 수 있는 스퍼터법, 또는 ECR-CVD법을 사용하여 부란정성의 방지, 프로세스온도의 저감을 도모해도 된다. 반도체막으로서 Si의 마이크로크리스털막을 사용한 고이동도화를 도모해도 된다. 반도체막을 레이저 또는 열에 의해 어니일해서 다결정화하여, TFT의 고이동도화를 도모해도 된다. 이 경우, "작용"의 항에서 설명한 바와같이, 어니일전의 막의 수소가 많아도, 결정화막의 핀홀에 의한 게이트절연막의 불량은 거의 발생하지 않는다.

실시예에서는 소스드레인전극에 Mo를 사용하였으나 기타 Ti, Ta, Mo, Cr, Ti, Pd, Mn, Co, Ni, Ta, Pt등 반도체와 반응해서 실리사이드 또는 게르마늄화합물을 형성하는 금속재를 사용해도 된다. 또 이것들을 함유한 합금 및 적층막을 사용해도 된다.

제 20도는, 액정표시장치의 구동파형중 표시부의 좌단부 4열의 개요를 표시한다. 화소의 라인선택시간t1(35㎲)의 절반tL1에 시각신호CL1, CL2, CL3, CL4에 의해 순차적으로 회로TFT를 ON시킨다. 이것에 맞추어 드라이버는 tL의 1/8의 시간에 데이터Vdd1을 절환한다. 각 영상신호선에 영상신호Vd1, Vd2, Vd3, Vd4를 충전한다. 이 영상신호는, 후반 tL2에 화소의 TFT에 의해 액정용량으로 충전된다. 게이트선(주사선)에 순차(VGn-1에서부터 VGn 이하, 도시는 없으나 다음행으로)전압을 가해서 화소(선순차주사)TFT를 도통시키고, 신호선(드레인선)으로부터 부여된 영상신호VD를 액정에 인가한다. 액정은 대향기판쪽의 공통전극의 전위VCOM과 VDn의 차전압에 의해 구동되고, 화소의 광투과율이 변화한다. 개개의 화소에 의해 독립적으로 투과율을 제어하고 LCD전체에서 화상표시한다.

제 9도는, 이상의 액정셀을 사용한 액정표시장치의 전체개략이다. 애정셀의 액티브매트릭스기판에 드라이버(21)가 COG실장된다. 드라이버는 주사신호와 영상신호 및 그들의 시각신호를 발생하는 기능을 가진다. 드라이버의 출력단자는 주사쪽주변회로(51) 및 영상신호쪽 주변회로(52)에 접속된다. 이 드라이버IC를 구동하기 위한 신호 및 전원은, 프린트기판(430)으로부터 FPC(flexible print Circuit)를 개재해서 공급된다. 프린트기판에는, 타이밍콘버어터 등의 IC로 이루어진 신호처리회로(400), 액정에 의해 표시되는 각계조에 대응계조전압발생회로(410)가 실장된다. 백라이트(440)는, 액티브매트릭스기판의 뒷면에 설치하였다. 이상의 부재는 케이스(90)내에 실장된다.

제 7도는, COG법에 의해 접속된 드라이버와 유리기판의 단면도이다. 이것은 COG법에도 각종있으나 이것은 마이크로본딩법에 의한다. 드라이버(353)의 출력단자에는 Au범프(350)가 형성되고, 이것이 유리기판(10)상의 영상신호ITO단자(351)에 직접접속된다. 드라이버는, 드라이버와 기판사이에 도포한 자외선경화수지(358)에 의해 고정된다. 수지가 경화할때의 수축하고 압축응력에 의해 Au펌프와 ITO단자(351)는 압접접속된다. 마이크로범프본딩의 접촉저항은 1음정도이다. 게이트배선재료의 Cr과 영상신호선재료 Mo와 ITO를 적층하므로서 배선의 저항치를 실현하였다. 액정패널단자와 인터페이스회로는 FPC(기재(80a), 구리박(80b))에 의해 접속된다. 주변회로는 액정셀의 실(352)의 근방 2mm의 폭속에서 형성된다. 실근방은, 불순물오염, 러빙불균일등에 의해 액정의 표시특성이 불균일하게 된다. 또 실가공정밀도도 고려해서, 실 및 실로 이루어진 안쪽에 2mm정도는 비표시영역으로 한다. 종래 이 영역은 무효공간으로 되어있었으나 본 실시예에서는 여기에 주변회로를 하므로, 액정표시장치의 표시영역에 대한 외형치수를 작게할 수 있다. 본 실시예에서는 주변회로로서, 스위치매트릭스형회로를 사용하였다. 이 회로에서의 소비전력은, 인버터에 의한 시프트레지스터회로의 경우보다도 작다. 따라서 회로에서의 발열량이 작다. 회로를 액정셀내에 형성해도 액정은 국부가열되지 않고 온도는 균일하다. 따라서 표시불균일이 없는 균일한 표시를 얻을 수 있다.

본 실시예에 있어서, 액정을 PDLC액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal)으로 해도 된다. PDLC는, 고분자막의 빈구멍에 액정재료가 충전된 것이다. 이것은, 액정과 고분자재료의 균일용액을 중합에 의해 상분리하므로써 얻을 수 있다. 예를들면 액정은 BDH회사의 E-8이다.

고분자재료는 2-에틸헥실아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 광중합개시재의 혼합액을 사용했다. 혼합액을 액정셀에 충전한 후, 광중합에 의해 PDLC를 얻었다. 이 경우, 제 3도중의 편향판(212),(210), 배향막(207),(205)가 불필요하게 된다. 편향판이 없으므로써, 투과율이 2배 향상되고, 표시휘도향상, 소비전력저감에 효과가 있다.

접속단자당의 면적을 크게할 수 있어, 착오동작이 방지되는 동시에 소비전력이 저감되고, 이와같은 제조수율향상은 다단자의 대형, 미소폭의 드라이버칩, 소위 스트링형상의 칩에 있어서 현저하게 된다. 이 때문에 스트링칩의 더한층의 다단자화, 세폭화(細輻化)가 가능하게 된다. 액정표시장치의 외주부의 비표시영역의 폭을 작게할 수 있다. 액정표시장치의 외형치수에 대한 표시영역치수를 크게 할 수 있다.

본 실시예에 있어서 표시부의 TFT의 이동을 1로부터 3㎠/Vs, OFF전류가 100pA로하므로서 화소의 TFT의 채널폭과 채널길이의 비를 1로 할 수 있다. 이에 의해 표시영역의 개구율이 향상되고 패널휘도향상, 백라이트의 소비전력저감을 할 수 있다. 드라이버의 이동도는 800㎠/Vs로 하므로써 30MHz의 신호를 발생할 수 있다. 주변회로의 이동도를 10으로부터 30㎠/Vs로 하므로써 스위치매트릭스회로동작이 가능하게 된다. 또 내장회로의 이동도를 100㎠/Vs이상 300㎠/Vs이하로 하므로써 TFT OFF시의 소스드레인간 용량에 의한 전압변화의 면내불균일을 저감할 수 있다.

표시화소의 박막트랜지스터의 스위치시간이 30㎲이상 60㎲이하, 영상신호쪽의 내장회로의 박막트랜지스터의 스위치시간이 3㎲이상 12㎲이하, 드라이버의 트랜지스터의 스위치시간이 0.01㎲이상 0.03㎲이기때문에 소비전력을 내릴수 있다. 전자복사(輻射)를 낮게할 수 있다. 회로의 발열량을 낮게할 수 있다. 실리콘의 발열량을 낮게할 수 있다. 실리콘의 소자면적을 작게할 수 있다.

표시화소의 박막트랜지스터의 스위치시간이 30㎲이상 60㎲이하, 영상신호쪽의 내장회로의 박막트랜지스터의 스위치시간이 3㎲이상 12㎲이하, 드라이버의 트랜지스터의 스위치시간이 0.01㎲이상 0.03㎲이기 때문에, 고정밀하게 할 수 있어 상기 또한 얻을 수 있다.

드라이버변에 집약되어 있으므로 접속의 공정수가 간소화된다. 짧은변에 집약되어 있으면 표시면적에 대한 액자면적이 작아도된다. 유리기판의 면적이 작으므로 1매의 유리모재판으로부터 취할 수 있는 액티브매트릭스기판이 많이 취할 수 있어 코스트를 저감할 수 있다. 긴변에 집약되어 있는 경우, 드라이버하부의 영역에 도광체방식의 백라이트의 형광관이 있다. 형광체의 광은 백라이트의 짧은변방향으로 주행한다. 따라서 광강도의 분포불균일이 작다. 형광관의 발광강도가 작아도 된다. 드라이버의 이웃에 다른소자를 실장할 수 있다. 예를들면 CRT용의 신호를 ICD용으로 변환하는 타이밍콘버어터의 기판을 작게 또는 폐지할 수 있다. 이것은 액정표시장치의 소형경량에 효과가 있다.

액정표시장치로부터의 전자방사가 저감된다. 전자복사의 방수(傍受)에 의한 딴것에의 데이터누설을 방지할 수 있다.

(실시예 2)

제 2의 실시예로서 가로전계방식의 액정표시장치의 실시예를 표시한다. 제 11도는 가로전계방식에 의한 액정표시장치의 일화소의 부분평면도를 표시한다. 제 12도는, (a)-(b)단면에 있어서의 단면도를 표시한다. 주사신호선(111)및 게이트전극(113)은 Cr막이다. 영상신호선(111), 소스전극(120), 드레인전극(130), 화소전극(150) 및 공통전극(154)은 Al와 Cr의 적층막이다. TFT(101)의 능동체층(110)은 a-Si를 40m와 180nm의 2층으로 나누어서 퇴적한 막이다. 단 주변회로부에서는 하층만 레이저어니일법에 의한 poly-Si막이다. 즉 회로의 TFT는 poly-Si와 a-Si의 2층막을 능동체층으로 한다. 소스드레인전극과 능동체층의 사이에 n+a-Si층(135)이 형성된다. 화소전극(150)은, 영상신호선(137)에 평행으로 띠형상으로 형성된다. 공통선(154)은, 인접한 행의 영상신호선 근방에 이것과 평행으로 형성된다. 공통선은, 표시면내에서 열방향으로 공통의 전압을 공급한다. 액정은, 화소전극(150)과 공통전극(154)의 사이에서 기판표면에 평행한 전계에 의해 배향제어된다.

본 실시예의 가로전계에 의하면, 시각에 의한 액정의 복(複)굴절성이 적다. 화상표시하는 시각범위가 넓다. 액정용량이 종래의 세로전계의 경우의 1/5이하이다. 또 신호배선 및 주사신호선의 용량도 절반정도로 저감된다. 이 때문에 화소의 TFT에 의한 기록시간은, 종래의 5배이상으로 향상시킬 수 있다. 따라서 화소의 TFT의 이동도가 낮아도 충전가능하게 된다. 따라서 화소의 a-Si의 특성열화를 고려하지 않고서 주변회로의 poly-Si의 고성능화를 할 수 있다. 예를들면 레이저어니일의 경우, 400℃가까이까지 기판가열할 수 있다. 또 레이저어니일후의 poly-Si막의 특성이 높아지도록, 출발재료의 a-Si막의 형성조건을 최적화할 수 있다. 예를들면, Si-H₂결합이 많은 막을 사용한다. 또는 스퍼터법에 의한 무수소의 Si막을 레이저어니일하고, 그후 플라즈마수소화법에 의해 수소를 도입해도 된다. 이들의 방법에 의해 a-SiTFT의 특성은 저하되나 poly-SiTFT의 이동도는 30㎠/Vs이상으로 향상시킬 수 있다. OFF전류가 다시 poly-Si형성에, 고속동작에 의해, 고정밀의 액정표시장치를 실현할 수 있다. 충전능력에 여유가 있기 때문에, TFT의 채널폭을 작게할 수 있다. 주변회로의 면적을 작게할 수 있고, 액정표시장치가 엮은 표시영역이외의 외주의 면적을 작게할 수 있다. 화소TFT의 축소에 의해 화소의 개구율이 증가하고, 액정표시장치의 휘도향상, 백라이트의 저소비전력화를 할 수 있다. TFT가 OFF동안의 액정용량에 유지되는 전압, 액정용량이 작을 수록 저하하다. 가로전계방식의 액정용량이 작고, 영향을 받기 쉽다. 그러나 본 실시예에서는, 화소 TFT는 a-Si의 역스태거TFT이고, 원래 OFF전류가 낮다. 따라서, OFF전류에 의한 전압저하의 영향은 없다. 본 실시예에 의하면, 배선용량, 및 이것을 구동하기 위한 주변회로의 용량이 작기때문에, 소비전력을 저감할 수 있다. 이것을 휴대형정보처리장치에 탑재했을경우, 전지의 수명증대, 치수축소, 중량저감의 효과가 있다.

본 발명에 의해 LCD는 본 실시예에 기재한 노트퍼스널컴퓨터에 한정되지않고, 다른 휴대용인 정보처리장치의 소형화, 경량화, 전지수명의 향상에 효과가 있다. 예를들면, 본 발명의 LCD를 휴대용전화, 휴대용게임기, 및 소매점등에서 사용되는 매상/주문관리용의 휴대용정보처리기등, 집적회로를 사용한 정보처리를 전지의 전력을 근원으로 행하는 기기에 있어서 유효하다.

(실시예 3)

제 3실시예로서, 반사형노우드에서, 대향기판을 사용하지 않는 액정표시장치에 대해서 설명한다. 제 13도는 액정셀의 단면구조이다. 코프레이너형TFT(101)가, 유리기판(10)상에 형성된다. TFT의 보호막(145)은, 폴리이미드수지를 스핀도포, 건조한 것이고 표면이 평탄화되어 있다. 반사상의 화소전극(520)은, 보호막(145)상에 형성된다. 액정은, PDLC(Polymer Disprersed Liquid Crystal)를 사용한다. PDLC는, TFT기판상에 도포형성된다. PDLC는, 고분자막(510)의 빈구멍에 액정재료(200)가 충전된 것이다. 이것은, 액정과 고분자재료의 균일용액을 중합에 의해 상분리하므로써 얻을 수 있다. 액정은, BDH회사의 E-8이다. 고분자재료는 2-에틸헥실아크릴테이트, 우레탄아크리레이트, 광중합개시재의 혼합액을 사용하였다. 혼합액을 도포한 후, 광중합해서 고분자성분을 경화시켜 PDLC를 얻었다. PDLC막표면에, 보호층으로서 유기막(204)을 도포성형하였다. 보호막의 재료는, PDLC의 고분자재료와 동일한 것을 사용하였다. ITO의 대향전극(165)은, 제온에서 스퍼터성막된다.

또한 PDLC를 침지법에 의해 형성해도 된다. 다공성고분자막은, 미립자를 함유한 고분자막을 도포하고, 이것으로부터 미립자를 제거하므로써 형성된다. 예를들면 입자직경 1㎛의 폴리메틸메타크릴레이트를 함유한 폴리비닐알코올액을 사용한다. 도포는 스피너법에 의한다. 도포막은 건조후, 클로로포름에 침지된다. 미립자가 용출하여 빈구멍이 발생하고, 이것에 액정을 함침하면 PDLC를 얻을 수 있다. 대향기판이 없기때문에, 액정셀을 경량박형화할 수있다. 또 본 실시예에 의하면, 액정셀을 주변부에서 실할 필요가 없다. 이때문에 실폭에 상당하는 폭만큼 액정표시장치를 소형화할 수 있다.

(실시예 4)

제 10도는 액정표시장치를 탑재한 휴대형정보처리장치를 표시한다. 통신기능을 가진 전자수첩이다. 마이크로프로세서를 중심으로하는 정보처리기능을 탑재한 CPU보드(950), 전자수첩내에 시스텝전체에 전력을 공급하는 충전형전지(920), 숫자데이터입력용 키보드(904), 정보처리메뉴선택스위치(901), 데이터기록용메모리카드(960)를 수납하고 있다. 액정표시장치(1)는 뒷면에 백라이트를 설치한 투과형이다. 액티브매트릭스기판의 개구율이 향상되었기때문에, 백라이트광의 이용률이 향상되고, LCD의 휘도가 향상되었다. 또, 저전력의 백라이트에서도 충분한 휘도를 얻을 수 있고, 백라이트의 박형화, 경량화, 또는 이것의 전원이되는 배터리의 소형경량화가 가능하게 되었다. 이에 의해 직접적 및 간접적으로(이들을 격납, 유지하는 구조부재에 대해서도)소형경량박형화할 수 있고, 노트형퍼스널컴퓨터의 가반성(可搬性)을 향상시킬 수 있다. 또, 1회의 충전으로 사용할 수 있는 시간이 연장되어 쓰기에 편리함이 향상되었다.

본 발명에 의한 LCD는 본 실시예에 기재한 노트퍼스널컴퓨터에 한정되지 않고, 다른 휴대용인 정보처리장치의 소형화, 경량화, 전지수명의 향상에 효과가 있다.

예를들면, 본 발명의 LCD를 휴대용전화, 휴대용게임기, 및 소매점등에서 사용되는 매상/주문관리용의 휴대용정보처리기등, 집적회로를 사용한 정보처리를 전지의 전력을 근원으로 행하는 기기에 있어서 유효하다.

(실시예 5)

제 14도는, 본 발명에 의한 액정표시장치를 사용한 카드형 정보처리장치를 표시한다. 불투명한 플라스틱기판(17)상에 표시영역(10)이 형성된다. 화소의 TFT의 능동층은, 기판온도 150℃, ECR플라즈마CVD에 의한 a-Si:HTFT이다. 주변회로는 이 a-Si막레이저어니일해서 얻은 poly-SiTFT이다. 레이저가 순간적가열 때문에, 플라스틱기판에 대한 대미지는 없다. 플라스틱기판때문에 깨어짐의 걱정없이 안전하다. 또 플라스틱의 비중이 유리의 1/2이기때문에 더욱 장치의 경량화가 실시된다. 액정의 표시모드는, 반사형이다. 불투명하기 때문에 기판하면으로부터의 광의 차광을 고려할 필요가 없다. 액정은, 도포형성된 PDLC액정이다. 드라이버(630)는, 스트링형이며, CPU기능을 내장하고 있다. 태양전지(600)가 기판상에 내장되어 이 장치전체의 전원을 공급하고 있다. 외부와의 정보의 송수신은, 기판상에 내장한 입출력센서(610)(예를들면 LED와 광전(光電)다이오우드)에서 행하여진다. 본실시예에서는, 전원, 백라이트, 제어회로를 탑재한 기판, FPC, 케이스등 대부분의 부재를 폐지할 수 있어, 장치가 현저하게 경량화, 소형박형화된다. 정보처리장치의 휴대성이, 비약적으로 향상된다. 마찬가지의 실시예로서 스트링드라이버를 사용하여 CPU630을 기판상에 실장한 예를 제 16도에 표시한다. 제 15도는 모든 소자를 기판상에 내장한 것이다. 어느것이나 모두 비약적으로 장치의 휴대성향상을 할 수 있다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 액티브매트릭스액정표시장치의 소형화등이 가능하게 되고, 액정표시장치의 휴대성을 향상시킬 수 있다.

제 1도는 본 발명의 실시예인 액정표시장치의 구조도

제 2도는 액티브매트릭스기판의 부분평면도

제 3도는 액정셀의 단면구조를 표시한 도면

제 4도는 제 1도에서 표시한 액정표시장치의 화소와 주변회로의 등가회로를 표시한 도면

제 5도는 제 1도에서 표시한 주변회로의 부분평면도

제 6도는 TFT의 제조과정의 단면구조를 표시한 도면

제 7도는 본 발명의 실시예인 주변회로와 드라이버와의 접속부의 단면구조를 표시한 도면

제 8도는 PDLC를 사용한 액정셀의 단면구조를 표시한 도면

제 9도는 본 발명의 다른 실시예인 액정표시장치의 구조도

제 10도는 본 발명의 실시예인 정보처리장치의 구조를 표시한 도면

제 11도는 액티브매트릭스기판의 부분평면도

제 12도는 액정셀의 단면구조를 표시한 도면

제 13도는 액정셀의 단면구조를 표시한 도면

제 14도는 정보처리장치의 구조를 표시한 도면

제 15도는 정보처리장치의 구조를 표시한 도면

제 16도는 정보처리장치의 구조를 표시한 도면

제 17도는 액정표시장치의 구동파형을 표시한 도면

제 18도는 일화소의 등가회로를 표시한 도면

제 19도는 일화소의 구동파형을 표시한 도면

(10),(12) ... 유리기판 (17) ... 플라스틱기판

(10b) ... 신호배선부 (21) ... 영상신호용드라이버

(40) ... 표시영역 (51) ... 영상신호쪽주변회로

(52) ... 주사신호쪽주변회로 (55) ... 박막배선

(90) ... 케이스 (101) ... 수소화비결정실리콘

(102) ... 유지용량 (110) ... 능동층

(111) ... 주사신호선 (112) ... 게이트선

(113) ... 게이트전극 (120) ... 소스전극

(120a) ... 소스전극 (120b) ... 소스전극부

(127) ... 실리사이드층MOSi (125),(135) ... 콘택트층

(130) ... 드레인전극 (137) ... 영상신호선

(137a) ... 몰리브덴 (137b) ... ITO

(140) ... 게이트절연막 (145) ... 보호막(SiN막)

(150) ... 화소전극 (152) ... 컬러필터

(154) ... 공통전극 (160) ... 블랙매트릭스

(165) ... 대향전극 (170r),(170g) ... 대향전극

(200) ... 액정 (205),(207) ... 배향막

(210),(212) ... 편향판 (240) ... Vdd

(302) ... 유지용량 (310) ... 채널

(320) ... 소스전극 (330) ... 드레인전극

(350) ... Au펌프 (351) ... 영상신호선I단자

(352) ... 액정셀의 실 (358) ... 자외선경화수지

(400) ... 신호처리회로 (410) ... 대응계조발생회로

(430) ... 프린트기판 (440) ... 백라이트

(510) ... 고분자막 (520) ... 화소전극

(600) ... 태양전지 (610) ... 입출력센서

(630) ... 드라이버 (901) ... 정보처리메뉴선택스위치

(904) ... 수지데이터입력용키보드

(920) ... 충전형전지 (950) ... CPU보드

(960) ... 데이터기록용메모리카드

Claims (22)

1. 적어도 한쪽이 투명한 1쌍의 기판과, 상기 1쌍의 기판사이에 액정조성물이 봉입된 액정층을 가지고, 상기 1쌍의 기판중 한쪽의 기판에는, 매트릭스형상으로 배치된 복수의 제 1반도체소자를 가진 표시영역과, 상기 표시영역의 주변에 배치되고, 또한 그 일부가 상기 1쌍의 기판사이에 유지되어 있는 주변회로영역에 배치되며, 복수의 제 2반도체소자를 가지고, 상기 복수의 제 1반도체소자를 구동하기 위한 주변회로가 형성되고, 상기 주변회로를 구동하는, 집적회로인 적어도 하나의 드라이버회로가 상기 1쌍의 기판중 한쪽의 기판에 상기 1쌍의 기판사이에 유지되어있지 않은 드라이버집적회로 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2의 반도체소자는 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 표시영역의 박막트랜지스터의 이동도가 1㎠/Vs이상 5㎠/Vs이하, 상기 주변회로영역의 박막트랜지스터의 이동도가 10㎠/Vs이상 30㎠/Vs이하, 상기 드라이버회로의 액정구동전압의 진폭이 5V이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 표시영역의 박막트랜지스터의 이동도가 0.7㎠/Vs이상 5㎠/Vs이하, 상기 주변회로영역의 박막트랜지스터의 이동도가 30㎠/Vs이상 100㎠/vs이하, 상기 드라이버회로의 액정구동전압의 진폭이 5V이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 표시영역의 박막트랜지스터의 이동도가 0.4㎠/Vs이상 5㎠/vs이하, 상기 주변회로영역의 박막트랜지스터의 이동도가 100㎠/Vs이상 300㎠/Vs이하, 상기 드라이버회로의 액정구동전압의 진폭이 5V이하, 상기 1쌍의 기판중 상기 한쪽의 기판의 연화점이 600℃이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 드라이버는 상기 1쌍의 기판중 상기 한쪽의 기판상에 직접 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 1쌍의 기판은 유리인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 드라이버가 상기 1쌍의 기판중 상기 한쪽의 기판상에 COG(Chip on Glass)법에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 1쌍의 기판중 상기 한쪽의 기판에 접합되는 드라이버회로의 개수는 1개인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 주변회로영역은, 상기 표시영역에 배치되는 복수의 제 1반도체 소자에 영상신호를 공급하기 위한 상기 표시영역의 영상신호쪽신호회로와, 이들 복수의 제 1반도체소자에 주사신호를 공급하기 위한 주사신호쪽 신호회로를 가진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 1쌍의 기판중 상기 다른쪽 기판에 접합되는 드라이버회로의 개수는 2개이고, 상기 표시영역의 상기 영상신호쪽 신호회로와 상기 주사신호쪽 신호회로에 각각 인접해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
12. 제 1항에 있어서,

    상기 표시영역의 대각치수가 75mm이상 175mm이하이고, 표시영역의 외주로부터 액정표시장치의 외주까지의 거리가 5mm이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
13. 제 1항에 있어서,

    상기 1쌍의 기판중 상기 한쪽의 기판의 면적에 대한 상기 표시영역의 면적의 비율이 70%이상 95%이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
14. 제 1항에 있어서,

    상기 드라이버회로가 상기 주변회로영역사이의 거리가 1mm이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
15. 제 1항에 있어서,

    상기 주변회로영역상에 차광막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
16. 제 1항에 있어서,

    상기 드라이버 회로가 상기 1쌍의 기판중 상기 한쪽의 기판의 짧은 변에만 집약되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
17. 제 1항에 있어서,

    상기 드라이버회로가 상기 1쌍의 기판중 상기 한쪽의 기판의 긴변에만 집약되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
18. 제 1항에 있어서,

    상기 액정층의 한계전압이 2V이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
19. 제 2항에 있어서,

    상기 표시영역의 박막트랜지스터의 스위칭시간이 30㎲이상 60㎲이하, 상기 주변회로영역의 박막트랜지스터의 스위칭시간이 3㎲이상 12㎲이하, 상기 드라이버회로가 가진 트랜지스터의 스위치시간이 0.01㎲이상 0.03㎲인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
20. 제 1항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2의 반도체소자의 능동영역은 비결정실리콘 및 다결정성실리콘으로 구성되고, 상기 드라이버회로를 구성하는 상기 반도체소자의 능동영역은 단결정실리콘으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
21. 제 1항에 있어서,

    상기 주변회로의 다른 부분은 상기 1쌍의 기판사이에 유지되어 있지 않은 상기 드라이버집적회로영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
22. 적어도 한쪽이 투명한 1쌍의 기판과, 상기 1쌍의 기판사이에 액정조성물이 봉입된 액정층과, 상기 1쌍의 기판중 한쪽의 기판에 형성되고, 매트릭스형상으로 배치된 복수의 제 1반도체소자를 가진 표시영역과, 상기 1쌍의 기판중 한쪽의 기판에 형성되고, 상기 표시영역의 주변에 배치되며, 복수의 제 2반도체소자를 가지고 상기 복수의 제 1반도체소자를 구동하기 위한 주변회로영역과, 상기 1쌍의 기판중 한쪽의 기판의 지정된 영역에 접합되고 상기 주변회로를 구동하기 위한 적어도 하나의 드라이버회로로 이루어지고,

    상기 제 1 및 제 2반도체소자는 박막트랜지스터이고, 상기 표시영역에서의 박막트랜지스터는 스위치시간이 30㎲이상 60㎲이하의 범위이고, 상기 주변회로영역에서의 박막트랜지스터는 스위치시간이 3㎲이상 12㎲이하의 범위이며, 상기 드라이버회로는 스위치시간이 0.01㎲이상 0.03㎲이하 범위의 트랜지스터를 가지는 것을 특징으로하는 액정표시장치.