KR20020081105A - 전기 광학 장치, 그 제조 방법 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 배선이 외기에 노출되는 것에 기인하여 발생할 수 있는 각종 문제를 간단하고 확실하게 방지한다.
본 발명은, 제 1 기판(10)과, 제 1 기판(10)의 1변을 따라, 또한 그 1변과 교차하는 다른 변을 향해서 레이아웃된 배선(16)과, 이 배선(16)을 피복하는 피복층(30)을 갖는 전기 광학 장치이다. 전기 광학 장치로서는, 예컨대 액정 장치, EL 장치를 생각할 수 있다. 피복층(30)은, 액정 장치의 경우, 제 1 기판(10)과 그것에 대향하는 제 2 기판(20)을 접착시키기 위한 밀봉재에 의해서 구성할 수 있다. 배선(16)은 피복층(30)에 의해서 덮여지는 것에 의해 외기와의 접촉이 차단된다.
Description
본 발명은 액정 장치, EL(Electro Luminescence) 장치 등과 같은 전기 광학 장치, 그 전기 광학 장치의 제조 방법 및 그 전기 광학 장치를 이용하여 구성되는 전자 기기에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말기, 퍼스널 컴퓨터 등과 같은 전자 기기에 예를 들면 정보를 표시하기 위한 표시부로서 액정 장치가 널리 이용되고 있다. 또, 금후 액정 장치와 함께 EL 장치가 이용되게 되는 것이 고려된다.
상기 액정 장치는 일반적으로 밀봉재를 거쳐서 접착된 한 쌍의 기판과, 양 기판 사이에 유지된 액정과, 액정에 대해서 전압을 인가하기 위한 전극을 갖는다. 또, 한쪽의 기판중 다른쪽의 기판의 외측으로 돌출하는 영역(즉, 돌출 영역)에 배선을 형성하고, 이 배선의 한쪽 단부에 각종 실장부품의 단자를 접속하며, 이 배선을 거쳐서 상기 전극으로 전압을 공급하도록 한 구성이 알려져 있다.
여기서, 상기 실장 부품으로서는, 예를 들면 돌출 영역상에 COG(Chip On Glass)기술을 이용해서 실장된 IC 칩이나 회로 기판 등과 같은 외부 기기와 액정 장치를 접속하기 위한 FPC 등이 고려된다.
그러나, 돌출 영역에 형성된 배선은 외기에 노출되기 때문에 이 배선에는 외기중의 수분 등이 부착되기 쉽고, 따라서 이 배선은 부식되기 쉽다. 그리고, 이렇게 하여 배선에 부식이 발생하는 경우에는 해당 배선과 상기 실장 부품의 단자 사이의 도통이 불완전하게 되고, 그 때문에 액정 장치로서의 신뢰성이 저하해 버린다고 하는 문제가 있었다.
또, 서로 인접하는 복수의 배선에 걸쳐 수분이나 도전성의 불순물 등이 부착되면, 이들 배선이 단락될 우려가 있다. 이 단락을 방지하기 위해서는 각 배선의 간격을 넓게 할 필요가 있는데, 이 경우에는 배선을 형성하기 위해서 넓은 공간을 확보하지 않으면 안 되며, 그 때문에 액정 장치의 소형화 요구에 부응할 수 없게 된다. 이와 같이, 종래의 액정 장치에 있어서는 배선이 외기에 노출되는 것으로 인한 여러가지 문제가 발생하고 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 감안해서 이루어진 것으로서, 배선이 외기에 노출되는 것에 기인하여 발생하는 여러가지 문제점을 간단하고 유효하게 방지하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명을 실시할 수 있는 전기 광학 장치의 1예인 액정 장치로서, 특히 TFD 소자를 이용한 액티브 매트릭스 방식의 액정 장치의 전기적 구성을 도시한 등가 회로도,
도 2는 본 발명을 전기 광학 장치의 1예인 액정 장치에 실시한 경우의 1실시예를 도시한 것으로서, 도 2의 (a)는 관찰측에서 본 경우의 액정 장치의 사시도이며, 도 2의 (b)는 배면측에서 본 경우의 액정 장치의 사시도,
도 3은 도 2의 (a)에 있어서의 C-C′선에 따라서 액정 장치의 단면 구조를 도시한 단면도,
도 4는 도 2의 (a)에 도시하는 액정 장치에 있어서의 표시 영역내의 구성을 도시한 사시도,
도 5의 (a)는 도 4에 있어서의 하나의 화소 전극 및 하나의 TFD 소자를 도시한 평면도이며, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 있어서의 E-E′ 선에 따른 단면도이며, 도 5의 (c)는 도 5의 (a)에 있어서의 F-F′선에 따른 단면도,
도 6은 도 2의 (a)에 도시하는 액정 장치의 평면 단면도,
도 7은 도 6에 있어서의 G-G′선에 따른 단면도,
도 8의 (a)는 도 6에 있어서 화살표 P로 나타내는 부분을 확대하여 도시한 평면도이며, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)에 있어서의 H-H′선에 따른 단면도이며, 도 8의 (c)는 도 8의 (a)에 있어서의 I-I′선에 따른 단면도이며, 도 8의 (d)는 도 8의 (a)에 있어서의 J-J′선에 따른 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법의 1실시예로서, TFD 소자에 관한 제조 방법을 공정순으로 도시한 도면,
도 10은 도 9에 도시하는 공정에 관련된 공정을 도시한 공정도,
도 11은 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법의 1실시예로서, 레이아웃 배선에 관한 제조 방법을 공정순으로 도시한 도면,
도 12는 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법의 1실시예로서, 대향 기판상에 마련하는 요소에 관한 제조 방법을 공정순으로 도시한 도면,
도 13은 도 12에 계속되는 공정을 도시한 도면,
도 14는 본 발명을 전기 광학 장치의 1예인 액정 장치에 실시한 경우의 다른 실시예를 도시한 평면단면도,
도 15는 도 14에 도시하는 액정 장치에 있어서의 전극과 배선의 관계를 도시한 평면도,
도 16은 본 발명에 따른 전자 기기의 실시예로서, 도 16의 (a)는 전자 기기의 1예인 퍼스널 컴퓨터를 도시한 사시도이며, 도 16의 (b)는 전자 기기의 다른 1예인 휴대 전화기를 도시한 사시도,
도 17은 본 발명을 전기 광학 장치의 1예인 액정 장치에 실시한 경우의 또 다른 실시예를 일부 파단하여 도시한 평면도,
도 18은 도 17에 도시하는 액정 장치에 있어서의 화소 부분을 확대하여 도시한 평면도,
도 19는 도 18에 있어서의 N-N′선에 따라서 액정 장치의 내부의 단면 구조를 도시한 단면도,
도 20은 도 17에 있어서 화살표 S로 나타내는 부분을 확대하여 도시한 도면,
도 21은 도 20에 있어서의 T-T′선에 따라서 액정 장치에 있어서의 밀봉 부분을 확대하여 도시한 단면도,
도 22는 도 21에 도시하는 밀봉 구조를 제조하기 위한 방법의 1예를 도시한 단면도,
도 23은 본 발명을 전기 광학 장치의 다른 1예인 EL 장치에 실시한 경우의 1실시예를 일부 파단하여 도시한 평면 단면도,
도 24는 도 23에 있어서의 Y-Y′선에 따라서 EL 장치의 단면 구조를 도시한 단면도,
도 25는 도 23에 있어서 화살표 L로 나타내는 표시 도트 부분을 확대하여 도시한 평면도,
도 26은 도 25의 구조에 대응하는 전기적인 등가 회로도,
도 27은 도 25에 있어서의 M-M′선에 따라서 TFT의 단면 구조를 도시한 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 액정 장치(전기 광학 장치)10 : 소자 기판(제 1 기판)
10a : 돌출 영역10b : 배선 경계
11 : 데이터선11a : 주배선
11b : 보조 배선11c : 제 2 금속막
12 : 화소 전극13 : TFD 소자(박막 다이오드)
13a : 제 1 금속막13b : 절연막
13c : 제 2 금속막16, 161, 162 : 레이아웃 배선
16a : 도통부16b : 연장부
17 : 외부 접속 단자20 : 대향 기판(제 2 기판)
21 : 반사층22 : 컬러 필터
23 : 차광층24 : 오버코팅층
25 : 주사선25a : 도통부
26 : 배향막30 : 밀봉재(피복층)
32 : 도전 입자35 : 액정
40a : 제 1 Y드라이버 IC40b : 제 2 Y드라이버 IC
41 : X드라이버 IC50 : 표시 도트
51 : 액정 표시 요소56 :배향막
57 : 주변 차광층105 : 접착제(피복층)
110 : EL 장치(전기 광학 장치)112, 113, 114: 배선
131 : 제 1 TFD 소자132 : 제 2 TFD 소자
181 : 제 1 배선층182 : 제 2 배선층
183 : 제 3 배선층301 : 액정 장치(전기 광학 장치)
304 : 밀봉재304a : 도통부
304 : 비도통부311 : 공통 전극
314 : 배선
(1) 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 전기 광학 장치는 제 1 기판과, 이 제 1 기판의 1변을 따라, 또한 이 1변과 교차하는 다른 변을 향해서 레이아웃된 배선과, 이 배선을 피복하는 피복층을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 따르면, 배선이 피복층에 의해서 피복되어 있기 때문에, 상기 배선층에 수분이나 도전성의 불순물 등이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 수분의 부착 등에 기인하여 해당 배선이 부식되는 것을 억제할 수 있다. 또, 수분이나 도전성의 불순물이 복수의 배선에 걸쳐 부착되는 일이 없으므로 배선 사이에 단락이 발생하는 일이 없다. 이들과 같이 본 발명에 따른 전기 광학 장치에 따르면, 배선이 외기에 노출되는 것에 기인하여 발생하는 여러가지 문제점을 간단하고 유효하게 방지할 수 있다.
또, 상기한 바와 같이 배선끼리의 간격을 좁게 할 수 있으므로 배선을 형성해야 할 면적을 작게 할 수 있고, 따라서 전기 광학 장치의 소형화를 달성할 수 있다.
(2) 상기 구성의 전기 광학 장치는 상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판과, 이 제 2 기판에 형성된 전극과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 배치된 액정을 가질 수 있고, 이 경우 상기 피복층은 상기 액정을 둘러싸는 밀봉재에 의해서 형성할 수 있으며, 상기 배선은 상기 전극과 접속할 수 있다. 이 구성은 한 쌍의 기판을 밀봉재를 사이에 두고 접착함과 동시에, 그들 기판 사이의 간극, 소위 셀갭내에 전기 광학 물질로서의 액정을 봉입하는 것에 의해서 형성되는 액정 장치에 상당한다.
이 구성에 따르면, 배선이 밀봉재에 의해서 덮여 있기 때문에, 상기 배선층에 수분이나 도전성의 불순물 등이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 수분의 부착 등에 기인하여 상기 배선이 부식되는 것을 억제할 수 있다. 또, 배선 중 밀봉재에 의해서 피복된 부분에 있어서는 수분이나 도전성의 불순물이 복수의 배선에 걸쳐 부착되는 일이 없으므로 배선 사이에 단락이 발생하는 일이 없고, 따라서배선끼리의 간격을 좁게 할 수 있다. 이 결과, 배선을 형성해야 할 면적을 작게 할 수 있어, 전기 광학 장치의 소형화를 달성할 수 있다.
(3) 밀봉재, 제 2 기판 및 액정을 갖는 상기 구성의 전기 광학 장치에 있어서, 상기 전극은 복수 마련할 수 있고, 또 상기 배선은 상기 복수의 전극의 각각과 도통해서 복수 마련할 수 있다. 그리고, 이 경우 상기 복수의 배선 중의 적어도 하나의 배선과 이 배선에 대응하는 상기 전극은 상기 제 1 기판의 1변측에서 도통시킬 수 있고, 또 상기 복수의 배선 중의 다른 배선과 이 배선에 대응하는 상기 전극은 상기 1변과 대향하는 변측에서 도통시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 전기 광학 장치에서는 밀봉재에 있어서의 좌우 양변의 2개소 또는 상하 양변의 2개소에 있어서 배선과 전극 사이의 도통을 취할 수 있다. 이렇게 하면, 배선과 전극 사이의 도통을 밀봉재의 1변만으로 실행하는 경우에 비해 각 화소 또는 각 표시 도트를 안정되게 구동할 수 있다.
(4) 상기 구성의 전기 광학 장치에 있어서, 상기 배선의 한쪽 단부는 외부 접속 회로에 접속할 수 있다. 이렇게 하면, 외부 접속 회로의 출력 신호를 상기배선을 통해서 상기 전극으로 전송할 수 있다.
(5) 밀봉재를 이용하는 구성의 상기 전기 광학 장치에 있어서는 상기 밀봉재내에 도통재를 포함시킬 수 있고, 상기 배선과 상기 전극을 그 도통재에 의해서 접속시킬 수 있다. 이렇게 하면, 예를 들면 전극에 접속될 실장 부품 예를 들면 구동용 IC나 FPC(Flexible Printed Circuit) 등을 전극이 마련된 기판과 동일 기판 상에 실장하는 것이 불필요하게 된다. 즉, 한 쌍의 기판중 한쪽 기판상에만 실장 부품을 실장하면 되므로 구성의 간략화 및 제조 비용의 저감을 달성할 수 있다.
또, 전극과 배선을 밀봉재내에 분산된 도전 입자를 거쳐서 도통시키도록 하였기 때문에, 밀봉재에 의해서 양 기판을 접착하는 것에 의해서 양 기판상의 전극과 배선을 도통시킬 수 있으며, 이에 따라 그 도통을 위한 특별한 구조가 불필요해 진다. 따라서, 한층더 구성의 간략화 및 제조비용의 저감을 달성할 수 있다.
(6) 상기 구성의 전기 광학 장치는 상기 제 1 기판 상에 제 1 금속막과 절연막과 제 2 금속막을 적층하여 이루어지는 박막 다이오드를 더 가질 수 있고, 이 경우 상기 배선은 상기 제 1 금속막 또는 상기 제 2 금속막중 적어도 한쪽과 동일한 층에 의해서 형성할 수 있다.
이와 같이, 박막 다이오드 소자와 배선을 공통의 층에 의해서 형성하면, 박막 다이오드를 형성하는 공정에 있어서 동시에 상기 배선을 형성할 수 있고, 따라서 배선을 형성하는 공정을 별개로 실시하는 경우에 비해 제조 공정의 간략화를 달성할 수 있다.
(7) 박막 다이오드를 이용하는 구조의 상기 전기 광학 장치는 상기 박막 다이오드에 접속된 화소 전극을 더 가질 수 있고, 이 경우 상기 배선은 상기 제 1 금속막, 상기 제 2 금속막 또는 상기 화소 전극중의 적어도 하나와 동일 층에 의해서 형성할 수 있다. 이 경우에도 배선을 형성하는 공정을 별개로 실시하는 경우에 비해 제조 공정의 간략화를 달성할 수 있다.
(8) 상기 구성의 전기 광학 장치는 상기 제 2 기판상에 형성된 배선을 더 가질 수 있고, 이 경우 상기 배선은 상기 밀봉재의 변에 의해서 덮여짐과 동시에 이 변과 대략 동일 방향으로 연장되는 피피복 부분을 가질 수 있다. 즉, 피복층에 의해서 피복되는 배선은 제 1 기판 뿐만 아니라 제 2 기판에도 마련할 수 있다. 이렇게 하면, 제 2 기판상의 배선에 대해서도 그것이 외기에 노출되는 것을 간단하고도 유효하게 방지할 수 있다.
(9) 상기 구성의 전기 광학 장치에 있어서, 상기 밀봉재는 상기 배선을 피복하는 부위 및 상기 배선을 피복하지 않는 부위를 포함할 수 있고, 이 경우에는 상기 배선을 피복하는 부위는 상기 배선을 피복하지 않는 부위에 비해 넓은 폭으로 형성할 수 있다. 즉, 밀봉재의 변 중 배선을 피복하는 부분을 갖지 않는 변에 대해서는 양 기판을 접착하기 위해서 최저한으로 필요한 폭으로 하는 것에 의해서 소위 프레임 영역을 좁게 할 수 있다. 그리고, 그 반면에 배선을 피복하는 부분을 갖는 변에 대해서는 양 기판을 접착할 뿐만 아니라 상기 배선을 피복하기 위해 충분한 폭으로 하는 것에 의해, 배선이 외기에 접촉하는 것에 기인하여 발생하는 여러가지 문제를 해소할 수 있다.
(10) 밀봉재내에 분산시킨 도통재를 거쳐서 한 쌍의 기판 사이에서 도통을취하도록 한 구조의 상기 전기 광학 장치에 있어서는, 상기 밀봉재는 상기 도통재를 포함하는 도통부와 상기 도통재를 포함하지 않는 비도통부를 포함하도록 구성할 수 있으며, 상기 배선은 상기 비도통부에 의해서 피복하도록 구성할 수 있다.
배선을 피복하는 피복층을 도통재를 포함하는 밀봉재에 의해서 형성하도록 한 경우, 전극과 배선 사이의 도전 접속이 그 도통재에 의해서 달성되는 것은 상술한 바와 같다. 그러나, 여기서 문제로 되는 것은 밀봉재에 의해서 피복되는 복수의 배선의 간격이 좁아질 때, 소위 협(狹)피치로 될 때, 그들 배선 사이에 단락이 발생할 우려가 있는 것이다.
이 점에 관해, 상기 구성과 같이 밀봉재를 도통부와 비도통부에 의해서 형성하면, 비도통부에는 도전재가 포함되지 않으므로 단락의 우려가 없고, 따라서 비도통부내에 다수의 배선을 협피치로 배치했다고 해도 그들 배선 사이에 단락이 발생하는 일은 없다. 밀봉재는 액정을 확실하게 봉지할 수 있을 정도의 폭을 갖고 있으면 되기 때문에, 그 폭을 도통부와 비도통부로 적절히 분배하면 단락의 우려가 높은 협피치의 배선 모두를 그 비도통부내에 배치시킬 수 있으며, 이것에 의해 단락의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
(11) 밀봉재를 도통부와 비도통부에 의해서 구성하도록 한 상기 구성의 전기 광학 장치에 있어서, 상기 배선은 이 배선과 상기 전극의 도통 위치보다 내측 위치에 레이아웃할 수 있다. 이렇게 하면, 밀봉재의 외측에 배선이 레이아웃되는 일이 없어지므로 기판을 밀봉재의 외측 영역으로 넓게 연장시킬 필요가 없어지게 되어 전기 광학 장치를 소형으로 형성할 수 있다.
(12) 다음에, 본 발명에 따른 전자 기기는 상기 기재한 구성의 전기 광학 장치를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 전기 광학 장치에 따르면, 레이아웃 배선이 외기에 노출되는 것에 기인하여 발생할 수 있는 각종 문제를 간단하고 또한 확실하게 방지할 수 있으므로, 장기간에 걸쳐 양호한 표시를 실행할 수 있다. 따라서, 이 전기 광학 장치를 포함하여 구성된 전자 기기에 있어서도 그 전자 기기에 관한 정보를 장기간에 걸쳐 양호하게 표시할 수 있다.
(13) 다음에, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법은 프레임 형상의 밀봉재를 거쳐서 접착된 한 쌍의 기판 사이에 액정을 갖는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서, 상기 한 쌍의 기판중 적어도 한쪽의 기판에 배선을 형성하는 제 1 공정과, 상기 한 쌍의 기판을 밀봉재를 거쳐서 접합하는 제 2 공정을 갖고, 이 제 2공정에서는 상기 밀봉재의 변중 상기 배선의 일부의 연장 방향과 대략 동일 방향으로 연장되는 변이 상기 배선의 일부를 덮도록 상기 한 쌍의 기판이 접합되는 것을 특징으로 한다. 이 제조 방법에 의해서 얻어진 전기 광학 장치에 따르면, 상술한 것과 마찬가지의 이유에 의해, 배선이 외기에 노출되는 것에 의해서 생기는 여러가지 문제를 해소할 수 있다.
(14) 상기 구성의 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제 2 공정은 상기 배선이 형성된 한쪽의 기판 상에 상기 밀봉재의 변중 상기 배선의 일부의 연장 방향과 대략 동일 방향으로 연장되는 변에 의해서 이 배선의 일부가 덮여지도록, 이 밀봉재를 형성하는 공정과, 상기 밀봉재를 거쳐서 상기 한 쌍의 기판을 접합하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이, 기판상에 형성된 배선을 피복하도록 밀봉재를 형성하면, 밀봉재의 형성으로부터 양 기판의 접착까지의 기간에 있어서도 배선이 외기에 노출되는 것을 방지할 수 있으므로, 배선이 대기와 접촉하는 것에 의해 발생하는 여러가지 문제를 한층더 확실하게 방지할 수 있다.
(15) 상기 구성의 전기 광학 장치의 제조 방법은, 상기 한 쌍의 기판의 한쪽에 상기 밀봉재의 일부분을 형성하는 공정과, 상기 한 쌍의 기판의 다른쪽에 상기 밀봉재의 나머지 부분을 형성하는 공정을 더 가질 수 있고, 이 경우 상기 제 2 공정에서는 상기 밀봉재의 일부분과 상기 밀봉재의 나머지 부분이 서로 연결되어 상기 밀봉재의 전체가 형성된다. 이 방법에 따르면, 도통부와 비도통부라는 서로 다른 2개의 부분에 의해서 밀봉재를 형성한다는 것을 간단하고도 확실하게 실행할 수 있다.
(16) 밀봉재를 도통부와 비도통부에 의해서 구성하도록 한 상기 구성의 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서는 상기 밀봉재의 일부분은 상기 밀봉재의 내측의 프레임 형상 부분으로 하고, 상기 밀봉재의 나머지 부분은 상기 밀봉재의 외측의 프레임 형상 부분으로 할 수 있다. 이 구성에 따르면, 작은 프레임 형상 부분과 큰 프레임 형상 부분을 조합하는 것에 의해, 즉 서로 연결시키는 것에 의해 밀봉재의 전체가 형성된다.
(17) 상기 구성의 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서는, 상기 밀봉재의 일부분 및 상기 밀봉재의 나머지 부분의 한쪽에는 도통재가 포함되고, 상기 밀봉재의 일부분 및 상기 밀봉재의 나머지 부분의 다른 한쪽에는 비도통성의 갭재가 포함되도록 구성할 수 있다. 이와 같이, 밀봉재의 나머지 부분에 비도통성의 갭재를 포함시키면, 이 부분에 있어서의 배선의 단락을 방지하면서 한 쌍의 기판 사이의 간극 치수를 일정하게 유지한다고 하는 기능도 확실하게 달성할 수 있다.
(18) 상기 구성의 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 밀봉재의 일부분 및 상기 밀봉재의 나머지 부분은 상기 한 쌍의 기판을 접착했을 때에 서로 중첩되는 오버랩을 갖는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 밀봉재의 일부분과 그 나머지 부분을 서로 연결시켰을 때에 그들 사이에 공간이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
발명의 실시예
(전기 광학 장치의 제 1 실시예)
이하, 스위칭 소자로서 TFD(Thin Film Diode) 소자를 구비한 액티브 매트릭스 방식을 이용하고 전기 광학 물질로서 액정을 이용하며, 또 태양광이나 실내광 등과 같은 외부광을 이용하는 반사형의 액정 장치에 본 발명을 적용한 경우를 예로 들어 본 발명의 실시예를 설명한다.
또한, 이하의 모든 도면에 있어서는 장치의 구조를 이해하기 쉽게 나타내기 위해서, 장치를 구성하는 복수의 구성 요소의 치수의 비율을 적절하게 달리하거나 동일 구조가 반복되는 부분에 대해서는 도시를 생략하고 있는 점에 유의하기 바란다.
도 1은 본 실시예에 따른 액정 장치의 전기적 구성을 블럭도에 의해서 도시한 것이다. 동일 도면에 도시하는 바와 같이, 액정 장치(1)는 X방향으로 연장되는 복수의 주사선(25), X방향과 직각인 Y방향으로 연장되는 복수의 데이터선(11) 및 주사선(25)과 데이터선(11)의 각 교차 부분에 마련된 복수의 표시 도트(50)를 갖는다. 각 표시 도트(50)는 액정 표시 요소(51)와 TFD 소자(13)가 직렬로 접속된 구성으로 되어 있다. 이들 표시 도트(50)는 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.
이들 표시 도트(50) 1개는, 상(像)을 표시하기 위한 최소 단위의 표시 요소를 말하며, 표시상이 R(적), G(녹), B(청)의 3원색의 조합에 의해서 형성되는 컬러상인 경우에는 R, G, B의 3개 표시 도트(50)가 모여 1개의 화소가 형성된다. 한편, 표시상이 흑백상인 경우에는 1개의 표시 도트(50)에 의해서 1개의 화소가 형성된다.
도 1에 있어서 복수의 주사선(25) 중 위에서부터 세어 기수개째의 주사선(25)은 제 1 Y드라이버 IC(40a)에 접속된다. 한편, 위에서부터 세어 우수개째의 주사선(25)은 제 2 Y드라이버 IC(40b)에 접속된다. 그리고, 이들 Y드라이버 IC(40a, 40b)에 의해 생성된 주사 신호가 각 주사선(25)으로 공급된다. 또한, 이하에서는 제 1 Y드라이버 IC(40a)와 제 2 Y드라이버 IC(40b)를 특별히 구별할 필요가 없는 경우, 그들을 간단히 Y드라이버 IC(40)라고 표기한다.
복수의 데이터선(11)은 각각 X드라이버 IC(41)에 접속되고, 이 X드라이버 IC(41)에 의해서 생성된 데이터 신호가 그들 데이터선(11)으로 공급된다. 한편, 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 표시 도트(50) 각각은, 본 실시예의 경우, R, G 또는 B 중의 어느 하나의 색에 대응한다.
다음에, 도 2의 (a)는 본 실시예에 따른 액정 장치(1)를 관찰측,, 즉 관찰자가 위치할 측에서 본 경우를 도시한 것이다. 또, 도 2의 (b)는 이 액정 장치(1)를 배면측,, 즉 도 2의 (a)와는 반대측에서 본 경우를 도시한 것이다. 또한, 이하에서는 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이 X축의 부방향을 「A 측」,그의 정방향을「B측」이라고 표기한다.
도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이 액정 장치(1)는 서로 대향하는 소자 기판(10) 및 대향 기판(20)이 밀봉재(30)에 의해서 접착됨과 동시에, 양 기판과 밀봉재(30)에 의해서 둘러싸인 영역에 액정(도 2에 있어서는 도시가 생략되어 있다)이 봉입된 구성으로 되어 있다. 밀봉재(30)는 대향 기판(20)의 가장자리변, 즉 외주변을 따라 대략 장방형의 프레임형상으로 형성된다. 그리고, 이 밀봉재(30)의 일부에는 액정을 봉입하기 위한 개구가 형성된다. 이 개구를 통해서 액정이 봉입된 후, 그 개구는 봉지재(31)에 의해서 봉지된다.
밀봉재(30)에는 도전성을 갖는 다수의 도전 입자가 분산되어 있다. 이들 도전 입자는 예를 들면 금속의 도금이 실시된 플라스틱의 입자나 도전성을 갖는 수지의 입자로서, 소자 기판(10) 및 대향 기판(20)의 각각에 형성된 배선끼리를 도통시키는 기능과, 양 기판의 간극, 즉 셀갭을 일정하게 유지하는 스페이서로서의 기능을 겸비한다. 또한, 실제로는 소자 기판(10) 및 대향 기판(20)의 외측의 표면에 입사광을 편광시키기 위한 편광판이나 간섭색을 보상하기 위한 위상차판 등이 부착되지만, 이들은 본 발명과 직접적인 관계가 없기 때문에, 도시 및 설명을 생략한다.
소자 기판(10) 및 대향 기판(20)은, 예를 들면 광투과성 유리, 광투과성 석영, 광투과성 플라스틱 등과 같은 광투과성을 갖는 판형상 부재에 의해서 형성된다. 이들 기판중 관찰측에 위치하는 소자 기판(10)의 내측 표면, 즉 액정측 표면에는 상술한 복수의 데이터선(11)이 형성된다. 한편, 배면측에 위치하는 대향 기판(20)의 내측의 면상에는 복수의 주사선(25)이 형성된다.
소자 기판(10)은 대향 기판(20)의 외측으로 돌출하는 돌출 영역(10a)을 갖고, 이 돌출 영역(10a)은 밀봉재(30)의 외주연으로부터 외측으로 돌출한 영역, 즉 밀봉재(30) 및 그 밀봉재(30)의 내측에 봉입된 액정과 중첩하지 않는 영역이다. 돌출 영역(10a) 중 X방향의 중앙부 근방에는 X드라이버 IC(41)가 실장되어 있다. 또, 이 X드라이버 IC(41)를 사이에 두고 X방향에서 대향하는 위치에는 제 1 Y드라이버 IC(40a) 및 제 2 Y드라이버 IC(40b)가 실장되어 있다.
상기 각 드라이버 IC(41, 40a, 40b)는 각각 COG 기술을 이용해서 돌출 영역(10a) 상에 실장되어 있다. 즉, 이들 드라이버 IC는 접착재중에 도전입자를 분산시킨 ACF(Anisotropic Conductive Film:이방성 도전막)을 이용해서 소자 기판(10)의 돌출 영역(10a) 상에 접합되어 있다(도 8의 (b) 참조). 또, 돌출 영역(10a)의 가장자리 단부에는 복수의 외부 접속 단자(17)가 형성된다. 이들 외부 접속 단자(17)가 형성된 부분에는, 예를 들면 FPC(Flexible Printed Circuit)(도시하지 않음)의 한쪽 단부가 접속되고, 이 FPC의 다른쪽 단부에는, 예를 들면 회로 기판 등과 같은 외부기기가 접속된다. 이것에 의해, 외부 기기로부터 출력되는 전원 전력이나 전기 신호 등이 FPC를 통해서 외부 접속 단자(17)로 공급된다.
X드라이버 IC(41)는 외부 기기로부터 FPC 및 외부 접속 단자(17)를 거쳐서 입력된 신호에 따라 데이터 신호를 생성하고, 이것을 데이터선(11)으로 출력한다. 한편, Y드라이버 IC(40)는 외부기기로부터 FPC 및 외부 접속 단자(17)를 거쳐서 입력된 신호에 따라 주사 신호를 생성하여 출력한다. 이 주사 신호는 소자 기판(10)상에 형성된 레이아웃 배선(16)으로부터 밀봉재(30)내의 도전 입자를 거쳐서 대향 기판(20)상의 각 주사선(25)으로 인가된다.
다음에, 밀봉재(30)의 내주연에 의해서 둘러싸인 영역, 즉 표시 영역 V 내의 구성을 설명한다. 도 3은 도 2의 (a)에 있어서의 C-C′선에 따른 단면중 표시 영역 V 내의 일부분을 도시한 도면이다. 또, 도 4는 표시 영역 V내에 형성된 수개의 표시 도트를 도시한 사시도이다. 또한, 도 4에 있어서의 D-D′선에 따른 단면도가 도 3에 상당한다.
이들 도면에 도시하는 바와 같이, 표시 영역 V 내에 있어서의 소자 기판(10)의 내측 표면, 즉 액정(35)측의 표면에는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소 전극(12)과 각 화소 전극(12)의 간극 부분에 있어서 Y방향으로 연장되는 복수의 데이터선(11)이 형성되어 있다. 각 화소 전극(12)은 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명 도전 재료에 의해서 형성된 대략 직사각형 형상의 전극이다. 그리고, 각 화소 전극(12)과 이 화소 전극(12)에 한쪽 측에 있어서 인접하는 데이터선(11)은 TFD 소자(13)를 거쳐서 접속되어 있다.
또, 도 3에 도시하는 바와 같이 데이터선(11), 화소 전극(12) 및 TFD 소자(13)가 형성된 소자 기판(10)의 표면은 배향막(56)(도 4에 있어서는 도시 생략)에 의해서 덮여 있다. 이 배향막(56)은 폴리이미드 등으로 이루어지는 유기 박막 이며, 이 배향막에는 전압이 인가되고 있을 때의 액정(35)의 배향을 규정하기 위한 러빙 처리가 실시되어 있다.
도 5의 (a)는 소자 기판(10)상에 있어서의 하나의 표시 도트(50)를 대향 기판(20)측, 즉 관찰측에 대한 배면측에서 본 경우를 도시한 것이다. 또, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 있어서의 E-E′선에 따른 단면도이고, 도 5의 (c)는 도 5의 (a)에 있어서의 F-F′선에 따른 단면도이다. 도 5의 (a) 및 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이 데이터선(11)은 주배선(11a)과 이 주 배선(11a) 상에 적층된 보조 배선(11b)으로 이루어진다. 보조 배선(11b)은, 예를 들면 주배선(11a)이 단선된 경우에 상기 주배선(11a) 대신에 데이터선(11)으로서 기능하는 배선이며, 화소 전극(12)과 동일층에 의해서 형성된다.
한편, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이 TFD 소자(13)는 X방향으로 연장되어 데이터선(11)의 주배선(11a)과 교차하는 제 1 금속막(13a), 이 제 1 금속막(13a)의 표면에 양극 산화에 의해서 형성된 절연막(13b), 이 절연막(13b)의 표면에 서로 떨어져 형성된 제 2 금속막(11c, 13c)에 의해서 구성되어 있다.
제 1 금속막(13a)은, 예를 들면 탄탈(Ta) 단체(單體)나 텅스텐(W) 등을 포함하는 탄탈합금과 같은 각종 도전성 재료에 의해서 형성된다. 단, 본 실시예에 있어서는 제 1 금속막(13a)이 탄탈에 의해서 형성되는 것으로 한다. 또, 제 2 금속막(11c)은 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 데이터선(11)을 구성하는 주배선(11a) 중 제 1 금속막(13a)과 교차하는 부분에 위치한다. 또한, 상기 보조 배선(11b)은주배선(11a) 중 제 2 금속막(11c)에 상당하는 부분 이외의 부분의 면상에 적층되어 있다.
제 2 금속막(13c)은 화소 전극(12)에 접속되어 있다. 또, 데이터선(11)의 주 배선(11a)(제 2 금속막(11c)을 포함함) 및 제 2 금속막(13c)은 크롬(Cr)이나 알루미늄(Al) 등의 각종 도전성 재료로 이루어지는 동일한 층에 의해서 형성된다. 단, 본 실시예에 있어서는 주배선(11a) 및 제 2 금속막(13c)이 크롬에 의해서 형성되는 것으로 한다.
TFD 소자(13)는 제 1 TFD 소자(131)와 제 2 TFD 소자(132)에 의해서 구성된다. 즉, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이 제 1 TFD 소자(131)는 데이터선(11) 측에서 보면 제 2 금속막(11c), 절연막(13b) 및 제 1 금속막(13a)이 이 순서대로 적층된 구성으로 되고, 금속/절연체/금속의 샌드위치 구조를 채용한 결과, 정부(正負) 쌍방향의 다이오드 스위칭 특성을 갖는다.
한편, 제 2 TFD 소자(132)는 데이터선(11)의 측에서 보면 제 1 금속막(13a), 절연막(13b) 및 제 2 금속막(13c)이 순서대로 적층된 구성으로 되고, 제 1 TFD 소자(131)와는 반대의 다이오드 스위칭 특성을 갖는다.
이와 같이, TFD 소자(13)는 2개의 다이오드를 서로 역방향으로 직렬 접속한 구성으로 되어 있기 때문에, 하나의 다이오드를 이용한 경우에 비해 전류-전압의 비선형 특성이 정부의 쌍방향에 걸쳐 대칭화된다. 단, 이 비선형 특성의 대칭성을 확보하기 위해서는 제 1 TFD 소자(131)의 절연막(13b)과 제 2 TFD 소자(132)의 절연막(13b)을 동일한 두께로 함과 동시에, 제 1 TFD 소자(131)에 있어서 제 1 금속막(13a)과 제 2 금속막(11c)이 대향하는 면적을 제 2 TFD 소자(132)에 있어서 제 1 금속막(13a)과 제 2 금속막(13c)이 대향하는 면적과 동일하게 할 필요가 있다.
그리고, 본 실시예에 있어서는 제 1 TFD 소자(131)에 있어서의 해당 면적을 제 2 TFD 소자(132)에 있어서의 해당 면적과 동일하게 하기 위해서, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 데이터선(11)을 구성하는 주배선(11a) 중 제 2 금속막(11c)에 대응하는 부분의 폭을 그 밖의 부분의 폭에 비해 좁게 하고 있다.
도 3 및 도 4에 있어서, 대향 기판(20)의 면상에는 반사층(21), 컬러 필터(22), 차광층(23), 오버코팅층(24), 복수의 주사선(25) 및 배향막(26)이 형성되어 있다. 반사층(21)은, 예를 들면 알루미늄이나 은 등의 광 반사성을 갖는 금속에 의해서 형성된 박막이다. 도 3에 있어서, 관찰측으로부터 액정 장치로 입사된 광 R은 이 반사층(21)의 표면에 있어서 반사되어 관찰측으로 출사되고, 이것에 의해 소위 반사형 표시가 실현된다.
여기서, 도 3에 도시하는 바와 같이 대향 기판(20)의 내측 표면 중 반사층(21)에 의해서 덮여지는 영역은 다수의 미세한 요철이 형성된 조면(粗面)으로 되어 있다. 따라서, 이 조면을 덮도록 박막형상으로 형성된 반사층(21)의 표면에는 상기 조면을 반영한 미세한 요철이 형성된다. 그리고, 이 요철이 광을 산란시키기 위한 산란 구조로서 기능한다. 이 결과, 관찰측으로부터의 입사광은 반사층(21)의 표면에 있어서 적절히 산란된 상태에서 반사되므로, 반사층(21)의 표면에 있어서의 경면 반사를 피해 넓은 시야각이 실현된다.
컬러 필터(22)는 각 표시 도트(50)에 대응하여 반사층(21)의 면상에 형성된수지층이며, 도 4에 도시하는 바와 같이 염료나 안료에 의해서 R(적색), G(녹색) 또는 B(청색)중의 어느 하나로 착색되어 있다. 그리고, 서로 다른 색의 3개의 표시 도트(50)에 의해서 표시 화상을 형성하는 하나의 화소가 구성된다.
차광층(23)은 소자 기판(10)상에 매트릭스 형상으로 배열하는 화소 전극(12)의 간극 부분에 대응하여 격자 형상으로 형성되고, 각 화소 전극(12)끼리의 간극을 차광하는 역할을 담당하고 있다. 본 실시예에 있어서의 차광층(23)은 도 3에 도시하는 바와 같이 R, G, B의 3색분의 컬러 필터(22)가 적층된 구성을 갖는다. 오버코팅층(24)은 컬러 필터(22) 및 차광층(23)에 의해서 형성된 요철을 평탄화하기 위한 층으로서, 예를 들면 에폭시계나 아크릴계 등의 수지 재료에 의해서 형성된다.
주사선(25)은 오버코팅층(24) 상에 ITO 등과 같은 투명 도전 재료에 의해서 형성된 띠형상의 전극이다. 도 4에 도시하는 바와 같이 각 주사선(25)은 소자 기판(10)상에 있어서 X방향으로 열을 이루는 복수의 화소 전극(12)과 대향하도록 X방향으로 연장되어 형성된다. 그리고, 화소 전극(12), 이것과 대향하는 주사선(25) 및 양자 사이에 유지된 액정(35)에 의해서 도 1에 도시한 액정 표시 요소(51)가 구성된다.
주사선(25)으로 주사 신호를 공급함과 동시에 데이터선(11)으로 데이터 신호를 공급하는 것에 의해서 TFD 소자(13)에 임계값 이상의 전압을 인가하면, 상기 TFD 소자(13)는 온 상태로 된다. 그리고, 이 결과 TFD 소자(13)에 접속된 액정 표시 요소(51)에 전하가 축적되어 액정(35)의 배향이 변화된다. 이렇게 해서 표시 도트(50)마다 액정(35)의 배향을 변화시키는 것에 의해 원하는 표시를 실행할 수있다. 또, 전하가 축적된 후에 상기 TFD 소자(13)가 오프 상태로 되더라도, 액정 표시 요소(51)에 있어서의 전하의 축적은 유지된다.
도 3에 있어서 복수의 주사선(25)이 형성된 오버코팅층(24)의 표면은 배향막(26)에 의해서 피복된다. 이 배향막(26)은 소자 기판(10)상에 형성하는 배향막(56)과 동일한 재료에 의해서 형성되고, 또 배향막(56)과 마찬가지로 해서 러빙 처리가 실시된다.
다음에, 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 액정 장치의 배선의 형태를 설명한다. 도 6은 액정 장치(1)를 관찰측, 즉 소자 기판(10)측에서 본 경우의 평면 구조로서, 소자 기판(10)을 구성하는 기판 소재를 제거하고, 그 기판 소재상에 형성되는 데이터선(11) 등은 그대로 도시한 상태를 도시한 것이다. 도 6에 있어서의 지면 앞쪽으로부터 깊이 방향을 향한 방향이 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 있어서의 Z축의 정방향에 상당한다. 따라서, 도 6에 있어서는 소자 기판(10)이 지면에 대해서 맨앞쪽에 위치하고, 그 이외의 요소는 소자 기판(10)에 대해서 지면의 깊이 방향 안쪽에 위치한다.
도 6에 있어서, 각 데이터선(11)은 표시 영역 V내에 있어서 Y방향으로 연장됨과 동시에, 밀봉재(30)의 1변(30a)을 가로질러 돌출 영역(10a)으로 연장되어 있다. 그리고, 각 데이터선(11) 중 돌출 영역(10a) 내로 돌출한 그들의 단부는 ACF(29)내에 포함되는 도전 입자에 의해서 X드라이버 IC(41)의 출력 단자에 접속된다. 이 구성에 의해, X드라이버 IC(41)에 의해서 생성된 데이터 신호는 각 데이터선(11)으로 출력된다.
도 6에 있어서, 대향 기판(20)상에 있어서 X방향으로 연장되는 복수의 주사선(25)(사선으로 표시)은 1개마다 교대로 A측 및 B측으로 인출되고, 그 인출된 단부가 밀봉재(30)와 중첩되도록 되어 있다. 여기서, 도 7은 도 6에 있어서의 G-G′선에 따른 단면도,, 즉 기수개째의 주사선(25)에 대응하는 단면도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이 대향 기판(20)중 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 영역의 근방에는 컬러 필터(22)나 오버코팅층(24) 등은 형성되어 있지 않다. 이것에 대해서, 기수개째의 주사선(25)은 오버코팅층(24)의 상면으로부터 대향 기판(20)의 상면에 도달함과 동시에, 그대로 밀봉재(30)의 B측의 변을 향해서 X방향으로 연장하여 그의 단부가 밀봉재(30)에 의해서 덮여진다. 즉, 주사선(25)의 단부는 대향 기판(20)과 밀봉재(30) 사이에 개재된다.
또, 도 6에 있어서 주사선(25) 중 밀봉재(30)에 의해서 피복되는 단부(이하, 「도통부(25a)」라고 표기함)의 폭은 표시 영역 V내에 존재하는 부분의 폭에 비해 넓게 되어 있다. 우수개째의 주사선(25)에 대해서도 마찬가지이며, 도 6에 도시하는 바와 같이 밀봉재(30)의 A측의 변을 향해서 X방향으로 연장되고, 그의 단부에 위치하는 도통부(25a)가 밀봉재(30)의 A측의 변과 중첩되도록 되어 있다. 또한, 소자 기판(10)의 액정측 표면으로서 밀봉재(30)의 내주연 근방에는 표시 영역 V의 가장자리변(에지)에 따라 프레임 형상을 갖는 주변 차광층(57)이 형성된다. 이 주변 차광층(57)은 표시 영역 V의 가장자리변 근방을 차광시키기 위한 층이다.
도 6 및 도 7에 있어서, 소자 기판(10)의 액정측 표면에는 상기 소자 기판(10)중 Y방향으로 연장되는 2개의 가장자리변을 따라, 또한 이 가장자리변과교차하는 다른 변을 향해서 복수의 레이아웃 배선(16)이 형성되어 있다. 각 레이아웃 배선(16)은 Y드라이버 IC(40)의 출력 단자와 주사선(25)을 접속하기 위한 배선이다. 보다 구체적으로는, 레이아웃 배선(16)은 도 6에 도시하는 바와 같이 소자 기판(10)중 B측의 가장자리변을 따라 형성된 레이아웃 배선(161)과 소자 기판(10)중 A측의 가장자리변을 따라 형성된 레이아웃 배선(162)으로 이루어진다. 이들 레이아웃 배선(16)의 각각은 도통부(16a)와 소자 기판(10)의 가장자리변을 따라 연장되는 연장부(16b)를 갖는다.
각 레이아웃 배선(16)의 도통부(16a)는 주사선(25)의 도통부(25a)와 대향하도록 형성되어 있다. 그리고, 도 7에 도시하는 바와 같이 대향 기판(20)상에 형성된 기수개째의 주사선(25)의 도통부(25a)는 밀봉재(30)에 분산된 도전 입자(32)를 거쳐서 소자 기판(10)상에 형성된 레이아웃 배선(161)의 도통부(16a)와 도통한다. 우수개째의 주사선(25)에 대해서도 마찬가지이며, 그 도통부(25a)는 밀봉재(30)의 A측의 변에 위치하는 도전 입자(32)를 거쳐서 소자 기판(10)상에 형성된 레이아웃 배선(162)의 도통부(16a)와 도통한다.
각 레이아웃 배선(16)의 연장부(16b)는, 도 6에 도시하는 바와 같이 그 한쪽 단부가 도통부(16a)에 연결됨과 동시에, 소자 기판(10)중 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 영역, 즉 밀봉재(30)와 중첩되는 영역을 통해 돌출 영역(10a)에 도달하도록 연장한다. 보다 구체적으로는, 레이아웃 배선(161)의 연장부(16b)는 소자 기판(10)의 면상에 있어서 밀봉재(30)의 B측의 변에 의해서 덮여짐과 동시에, 이 B측의 변과 대략 동일 방향으로 연장되어 돌출 영역(10a)의 B측 부분, 즉 제 1 Y드라이버 IC(40a)가 실장될 부분을 향해서 연장된다. 그리고, 상기 연장부(16b) 중 돌출 영역(10a) 내로 돌출한 단부가 제 1 Y드라이버 IC(40a)의 출력 단자에 접속된다.
한편, 레이아웃 배선(162)의 연장부(16b)는 소자 기판(10)의 면상에 있어서 밀봉재(30)의 A측의 변에 의해서 덮여짐과 동시에, 이 A측의 변과 대략 동일 방향으로 연장되고, 돌출 영역(10a)의 A측의 부분으로 돌출된 단부가 제 2 Y드라이버 IC(40b)의 출력 단자에 접속된다. 이와 같이, 본 실시예에 있어서는 레이아웃 배선(16)의 연장부(16b) 중 밀봉재(30)의 변에 의해서 덮여진 부분이 상기 변과 대략 동일 방향으로 연장되도록 되어 있다.
바꾸어 말하면, 밀봉재(30)의 변중 레이아웃 배선(16)의 일부의 연장 방향과 대략 동일 방향으로 연장되는 변이 상기 레이아웃 배선(16)의 일부를 피복하도록 상기 밀봉재(30)가 형성되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 밀봉재(30)가 배선(16)을 피복하기 위한 피복층으로서 작용한다.
이 작용을 확실하게 하기 위해서, 밀봉재(30)중 Y방향으로 연장하는 2변, 즉 레이아웃 배선(16)을 덮을 2변의 폭은 X방향으로 연장되는 2변의 폭에 비해 넓게 되어 있다. 즉, X방향으로 연장되는 2변은 소자 기판(10)과 대향 기판(20)을 접착할 수 있는 폭이면 충분한 데 반해서, Y방향으로 연장되는 2변에 대해서는 양 기판을 접착할 뿐만 아니라 레이아웃 배선(16)을 덮을 수 있도록 그 폭이 선정되어 있다.
제 1 Y드라이버 IC(40a)로부터 출력된 주사 신호는 소자 기판(10)상에 형성된레이아웃 배선(161)의 연장부(16b) 및 도통부(16a)와 밀봉재(30)의 B측의 변에 분산된 도전 입자(32)를 거쳐서 대향 기판(20)상에 형성된 기수개째의 주사선(25)의 도통부(25a)로 공급된다. 마찬가지로, 제 2 Y드라이버 IC(40b)로부터 출력된 주사 신호는 레이아웃 배선(162) 및 밀봉재(30)의 A측의 변에 분산된 도전 입자(32)를 거쳐서 우수개째의 주사선(25)의 도통부(25a)로 공급된다.
이와 같이, 본 실시예에 있어서는 레이아웃 배선(16)이 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 부분을 갖기 때문에, 이 부분에 수분 등이 부착되어 부식이 발생하는 것을 피할 수 있다. 또, 이 부분에 있어서는 수분이나 도전성의 불순물이 복수의 레이아웃 배선(16)에 걸쳐 부착된다고 하는 사태가 발생하지 않으므로 배선 사이에 단락이 생기는 일이 없으며, 따라서 레이아웃 배선(16)끼리의 간격을 좁게 할 수 있다. 그리고, 이 결과 레이아웃 배선(16)이 형성될 공간을 좁게 할 수 있다.
다음에, 레이아웃 배선(16)의 층 구성을 설명한다. 본 실시예에 있어서의 레이아웃 배선(16)은 TFD 소자(13) 및 화소 전극(12)과 같은 표시 영역 V내에 있는 요소와 동일한 층으로 형성되도록 되어 있다. 단, 레이아웃 배선(16) 중 돌출 영역(10a) 내에 위치하는 부분, 즉 밀봉재(30)의 외측 영역에 있는 부분과 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 부분, 즉 밀봉재(30)와 중첩되는 영역에 있는 부분에서는 그 층 구조가 다르다. 상세하게 기술하면 이하와 같다.
도 8의 (a)는 도 6에 있어서 화살표 P로 나타내는 부분, 즉 레이아웃 배선(16) 중 돌출 영역(10a)으로 연장된 부분을 확대하여 도시한 것이다. 또, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)에 있어서의 H-H′선에 따른 단면도이다. 또, 도 8의 (c)는도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 있어서의 I-I′선에 따른 단면도이다. 또, 도 8의 (d)는 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 있어서의 J-J′선에 따른 단면도이다.
이들 도면에 도시하는 바와 같이, 레이아웃 배선(16)은 제 1 배선층(181), 제 2 배선층(182) 및 제 3 배선층(183)에 의해서 구성된다. 제 1 배선층(181)은 TFD 소자(13)의 제 1 금속막(13a)(도 5의 (b) 참조)과 동일한 층으로 형성되고, 제 2 배선층(182)은 데이터선(11)의 주배선(11a) 및 TFD 소자(13)의 제 2 금속막(13c)(도 5의 (b) 참조)과 동일한 층으로 형성되고, 제 3 배선층(183)은 화소 전극(12)(도 5의 (b) 참조)과 동일한 층으로 형성된다. 즉, 본 실시예에 있어서는 제 1 배선층(181)은 탄탈로 이루어지고, 제 2 배선층(182)은 크롬으로 이루어지며, 제 3 배선층(183)은 ITO로 이루어진다. 여기서, 크롬은 탄탈 또는 ITO에 비해 이온화 경향이 높기 때문에, 제 2 배선층(182)은 제 1 배선층(181) 및 제 3 배선층(183)에 비해 부식되기 쉽다.
제 1 배선층(181) 및 제 3 배선층(183)은 도 6의 도통부(16a)로부터 돌출 영역(10a) 내에 위치하는 단부에 걸친 레이아웃 배선(16)의 전장에 대응해서 형성되어 있다. 이것에 대해, 제 2 배선층(182)은 소자 기판(10)중 밀봉재(30)와 대향하는 영역, 즉 소자 기판(10)중 밀봉재(30)와 중첩되는 영역내에만 형성되어 있다.
보다 구체적으로는, 제 2 배선층(182)은 밀봉재(30)의 외주연으로부터 소정의 길이만큼 내측에 위치하는 경계(이하, 배선 경계라고 함)(10b)에서 보아 돌출 영역(10a)과는 반대측에 있어서만 형성되어 있고, 돌출 영역(10a) 내에는 형성되어 있지 않다. 따라서, 레이아웃 배선(16)중 상기 배선 경계(10b)에서 보아도통부(16a) 측의 부분, 즉 밀봉재(30)와 중첩되는 영역에 형성된 부분은 도 8의 (b) 및 도 8의 (c)에 도시하는 바와 같이 제 1 배선층(181), 제 2 배선층(182) 및 제 3 배선층(183)의 3층이 순서대로 적층된 구성으로 되어 있다. 이것에 대해, 상기 배선 경계(10b)에서 보아 돌출 영역(10a) 측의 부분은 도 8의 (b) 및 도 8의 (d)에 도시하는 바와 같이 제 1 배선층(181) 및 제 3 배선층(183)의 2층만이 적층된 구성으로 되어 있다.
그런데, 도 8의 (a)에 있어서 레이아웃 배선(16) 중 돌출 영역(10a) 내에 형성된 부분은 Y방향에 대해 소정의 각도를 이루며 연장되고 있다. 이 때문에, 이 부분에 있어서는 Y방향으로 연장되는 부분, 즉 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 부분에 비해 넓은 피치를 확보할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 있어서는 레이아웃 배선(16)중 돌출 영역(10a) 내에 형성된 부분의 폭 W1이 밀봉재(30)에 의해서 피복된 부분의 폭 W2보다 넓게 되어 있다.
또, 도 8의 (b)에 있어서 소자 기판(10)의 단부에 형성된 외부 접속 단자(17)는 레이아웃 배선(16) 중 배선 경계(10b)에서 보아 돌출 영역(10a) 측의 부분과 마찬가지의 층 구성으로 되어 있다. 즉, 각 외부 접속 단자(17)는 탄탈로 이루어지는 제 1 배선층(181)과 ITO로 이루어지는 제 3 배선층(183)이 적층된 구성으로 되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는 레이아웃 배선(16)을 구성하는 복수의 배선층의 일부인 제 2 배선층(182)을 밀봉재(30)와 중첩되는 영역내에 형성하는 반면, 그 이외의 배선층인 제 1 배선층(181)을 상기 레이아웃배선(16)의 전장에 대응해서 형성하였기 때문에, 상기 레이아웃 배선(16)의 부식을 유효하게 억제할 수 있다고 하는 이점이 있다. 즉, 크롬으로 이루어지는 제 2 배선층(182)은 저항치가 낮은 반면, 탄탈로 이루어지는 제 1 배선층(181)이나 ITO로 이루어지는 제 3 배선층(183)에 비해 이온화 경향이 높고, 대기에 대한 내식성이 낮기 때문에 부식되기 쉽다고 하는 특성을 갖는다.
이 때문에, 레이아웃 배선(16)중 밀봉재(30)에 의해서 피복되어 있지 않은 부분이나 외부 접속 단자(17)에 제 2 배선층(182)을 형성한 경우에는 이 제 2 배선층(182)이 외기중의 수분 등의 부착에 기인하여 부식되기 쉽다고 하는 문제가 발생할 수 있다. 이것에 대해, 본 실시예에 따르면 이온화 경향이 높은 제 2 배선층(182)이 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 영역에만 형성되어 있고, 이 제 2 배선층(182)에 수분 등이 부착되는 것을 피할 수 있기 때문에, 제 2 배선층(182)의 부식을 억제할 수 있다.
한편, 제 1 배선층(181)을 구성하는 탄탈 및 제 3 배선층(183)을 구성하는 ITO는 제 2 배선층(182)을 구성하는 크롬에 비해 저항치가 높다. 이 때문에, 레이아웃 배선(16)을 그 전장에 걸쳐 제 1 배선층(181) 및 제 2 배선층(182)에 의해서만 형성한 경우에는 배선 저항이 높아져 액정 장치의 표시 특성에 악영향을 미칠 우려가 있다. 이것에 대해, 본 실시예에 따르면 레이아웃 배선(16)중 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 부분에는 저항치가 낮은 제 2 배선층(182)이 형성되어 있기 때문에, 배선 저항의 상승을 억제할 수 있다고 하는 이점이 있다.
또, 본 실시예에 있어서는 레이아웃 배선(16) 중 돌출 영역(10a) 내에 형성된 부분의 폭이 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 부분의 폭보다 넓게 되어 있다. 바꾸어 말하면, 제 1 배선층(181)과 제 3 배선층(183)으로 이루어지는 부분의 폭이 제 2 배선층(182)을 포함하는 부분의 폭보다 넓게 되어 있다. 이 때문에, 돌출 영역(10a) 내의 부분이 비교적 저항치가 높은 제 1 배선층(181)과 제 3 배선층(183)에 의해서 구성되어 있음에도 불구하고, 이 부분에 있어서의 배선 저항이 극단적으로 높아져 버린다고 하는 문제를 피할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 레이아웃 배선(16)이 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 부분, 즉 피피복 부분을 갖기 때문에, 레이아웃 배선(16)에 수분이나 도전성의 불순물 등이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 수분의 부착 등에 기인하여 레이아웃 배선(16)이 부식되는 것을 억제할 수 있다. 또, 레이아웃 배선(16)중 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 부분에 있어서는 수분이나 도전성의 불순물이 복수의 레이아웃 배선(16)에 걸쳐 부착되어 배선의 단락이 발생한다는 등의 사태를 피할 수 있으므로, 레이아웃 배선(16)이 그 대부분에 걸쳐 외기에 노출되는 종래의 구조에 비해 레이아웃 배선(16)끼리의 간격을 좁게 할 수 있다. 그리고, 이 결과 레이아웃 배선(16)이 형성될 공간을 좁게 할 수 있으므로, 액정 장치의 소형화를 달성할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따르면 레이아웃 배선(16)이 외기에 노출되는 것에 기인하여 발생하는 각종 문제를 확실하게 방지할 수 있다.
그런데, 레이아웃 배선(16)이 외기에 노출되는 것을 방지하기 위한 수단으로서, 예를 들면 소자 기판(10)상의 레이아웃 배선(16)을 그 전장에 걸쳐 덮도록, 수지 재료 등으로 이루어지는 절연층을 형성하는 것도 가능하다. 단, 이 경우에는 이 절연층을 형성하기 위한 공정이 불가결하기 때문에, 그만큼 제조 비용이 상승하게 된다. 이것에 대해서, 본 실시예에 따르면 레이아웃 배선(16)이 밀봉재(30)에 의해서 덮여지도록 되어 있어 상기한 바와 같은 절연층을 형성하기 위한 독립된 공정은 불필요하므로, 제조 비용의 증대를 수반하지 않고 상기한 효과를 얻을 수 있다.
(전기 광학 장치의 제조 방법의 실시예)
다음에, 전기 광학 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다. 우선, 도 3의 소자 기판(10)상에 마련되는 데이터선(11), TFD 소자(13) 등과 같은 각 요소의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 9 및 도 10은 소자 기판(10)상에 있어서의 하나의 표시 도트(50)의 제조 방법을 공정순으로 도시한 것이다. 또, 도 11은 소자 기판(10)상의 레이아웃 배선(16)의 제조 방법을 공정순으로 도시한 것이다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 레이아웃 배선(16)은 TFD 소자(13) 및 화소 전극(12)을 구성하는 각 층과 동일한 층에 의해서 형성된다. 따라서, 이하에서는 표시 도트(50)와 레이아웃 배선(16)의 쌍방의 제조 공정을 병행해서 설명한다. 또, 도 6에 있어서의 레이아웃 배선(16)이 형성될 영역에 관하여, 돌출 영역(10a) 및 밀봉재(30)가 형성될 영역과 Y드라이버 IC(40)가 실장될 영역의 위치관계는 도 11의 (a)에 도시하는 바와 같다.
우선, 도 9의 (a) 및 도 11의 (a)에 도시하는 바와 같이 소자 기판(10)의 면상에 탄탈로 이루어지는 금속막(61)을 형성한다. 이 금속막(61)의 성막에는, 예를 들면 스퍼터링법이나 전자빔 증착법을 이용할 수 있다. 금속막(61)의 막두께는 TFD 소자(13)의 용도 등에 따라 바람직한 값이 선택되지만, 통상은 100nm∼500nm 정도이다. 또한, 금속막(61)의 형성전에 소자 기판(10)의 표면에 산화탄탈(Ta2O5)등으로 이루어지는 절연막을 형성하더라도 좋다. 이 절연막을 하지(下地)로 하여 금속막(61)을 형성하면, 이 금속막(61)과 소자 기판(10)의 밀착성을 높임과 동시에 소자 기판(10)으로부터 금속막(61)으로의 불순물 확산을 억제할 수 있다.
다음에, 금속막(61)을 포토리소그래피 처리 및 에칭 처리에 의해서 패터닝한다. 구체적으로는, 도 6의 표시 영역 V내에 있어서는 도 9의 (e1)에 도시하는 바와 같은 TFD 소자(13)의 제 1 금속막(13a)에 대응하는 형상이고, 도 9의 (a1)에 도시하는 바와 같은 X방향으로 열을 이루는 복수의 표시 도트(50)를 따라 연장되는 형상으로 금속막(61)이 패터닝된다.
한편, 도 6의 레이아웃 배선(16)이 형성될 영역에 있어서는 상기 패터닝과 동일 공정에 의해서 도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이 레이아웃 배선(16)을 구성하는 제 1 배선층(181)과, 외부 접속 단자(17)를 구성하는 제 1 배선층(181)이 형성된다. 상술한 바와 같이, 레이아웃 배선(16)을 구성하는 제 1 배선층(181)은 도 6의 도통부(16a)로부터 돌출 영역(10a) 내에 위치하는 단부에까지 이르는 레이아웃 배선(16)의 전장에 대응해서 형성된다.
다음에, 도 9의 (a)에 있어서 표시 영역 V 내에 형성된 금속막(61)의 표면을양극 산화법에 의해서 산화시키는 것에 의해, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이 상기 금속막(61)의 표면에 산화탄탈로 이루어지는 산화막(62)을 형성한다. 구체적으로는, 소자 기판(10)을 소정의 전해액중에 침지하고, 표시 영역 V 내의 금속막(61)과 전해액 사이에 소정의 전압을 인가하여 상기 금속막(61)의 표면을 산화시킨다. 산화막(62)의 막두께는 TFD 소자(13)의 특성에 따라 적합한 값이 선택되는데, 예를 들면 10∼35nm 정도이다. 또, 양극 산화에 이용되는 전해액으로서는, 예를 들면 0.01∼0.1중량%의 구연산 수용액을 이용할 수 있다. 그 후, 핀홀의 제거나 막질의 안정화를 도모하기 위해서, 상기 양극산화에 의해서 형성한 산화막(62)에 대해서 열처리를 실시한다. 또한, 도 11의 (b)에 도시하는 레이아웃 배선(16)을 위한 제 1 배선층(181)에 대해서는 양극산화는 실시하지 않는다. 따라서, 이 제 1 배선층(181)의 표면에 산화막은 형성되지 않는다(도 11의 (c) 참조).
다음에, 도 9의 (c) 및 도 11의 (c)에 도시하는 바와 같이 소자 기판(10)의 전면을 피복하도록 금속막(63)을 형성한다. 이 금속막(63)은, 예를 들면 스퍼터링법 등에 의해서 50nm∼300nm 정도의 막두께로 형성된다. 이 금속막(63)은 도 10의 (c1)의 데이터선(11)중의 주배선(11a) 및 도 9의 (e1)의 TFD 소자(13)의 제 2 금속막(13c)과 도 11의 (f)의 레이아웃 배선(16)의 제 2 배선층(182)으로 되는 박막이다. 따라서, 본 실시예에 있어서의 금속막(63)은 크롬에 의해서 형성된다.
그 후, 도 9의 (c) 및 도 11의 (c)에 있어서 포토리소그래피 처리 및 에칭 처리에 의해서 금속막(63)을 패터닝한다. 이것에 의해, 표시 영역 V 내에 있어서는 도 9의 (d) 및 도 9의 (d1)에 도시하는 바와 같이 제 2 금속막(11c)에 상당하는가늘어진 부분을 갖는 주배선(11a)과 도 9의 (e1)의 제 2 TFD 소자(132)의 제 2 금속막(13c)이 형성된다.
한편, 레이아웃 배선(16)이 형성될 영역에 있어서는 도 11의 (c)에 있어서의 금속막(63)의 패터닝에 의해, 도 11의 (d)에 도시하는 바와 같이 제 2 배선층(182)이 형성된다. 즉, 레이아웃 배선(16)중 배선 경계(10b)로부터 도통부(16a)(도 6 참조)측의 부분에 대응한 형상의 제 2 배선층(182)이 형성된다. 바꾸어 말하면, 이전 공정에서 형성된 제 1 배선층(181)의 면상에 위치하는 금속막(63) 중 배선 경계(10b)에서 보아 돌출 영역(10a) 측의 부분(외부 접속 단자(17)가 형성될 부분을 포함함)에 대응하는 금속막(63)이 제거된다.
다음에, 도 9의 (d)에 있어서 포토리소그래피 처리 및 에칭 처리를 이용해서 상술한 금속막(61) 및 산화막(62)을 패터닝하고, 도 9의 (e) 및 도 9의 (e1)에 도시하는 바와 같이 각 표시 도트(50)의 TFD 소자(13)를 구성하는 제 1 금속막(13a) 및 절연막(13b)을 형성한다. 즉, 산화막(62)에 의해서 피복된 금속막(61)중 X방향으로 열을 이루는 각 표시 도트(50)끼리의 사이의 부분을 제거하는 것에 의해, 제 2 금속막(11c) 및 (13c)의 쌍방과 교차하는 섬형상의 부분으로 되도록 제 1 금속막(13a) 및 절연막(13b)을 패터닝한다. 이 공정에 의해, 제 1 TFD 소자(131) 및 제 2 TFD 소자(132)가 각 표시 도트(50)마다 형성된다. 또한, 도 10의 (a)는 도 9의 (e1)에 있어서의 F-F′선에 따른 단면도로서, 데이터선(11)의 주배선(11a) 및 제 2 TFD 소자(132)의 제 2 금속막(13c)의 단면형상을 도시하고 있다.
또, 도 9의 (d)에 있어서의 금속막(61) 및 산화막(62)의 패터닝시에는 도 11의 (d)에 있어서의 레이아웃 배선(16)용의 제 1 배선층(181) 및 제 2 배선층(182)에는 아무런 처리도 실시되지 않는다.
그런데, 상기 예에서는 도 9의 (c)의 금속막(63)에 패터닝 처리를 실시한 후에 도 9의 (d)의 금속막(61) 및 산화막(62)에 패터닝 처리를 실시하도록 하였지만, 이와는 반대로 금속막(61) 및 산화막(62)의 패터닝을 실행한 후에 금속막(63)의 형성 및 이 금속막(63)의 패터닝을 실행하도록 하더라도 좋다.
다음에, 도 10의 (b) 및 도 11의 (e)에 도시하는 바와 같이 ITO로 이루어지는 투명 도전막(64)을 소자 기판(10)의 전면을 피복하도록 형성한다. 이 성막에는 예를 들면 스퍼터링법 등을 이용할 수 있다. 그 후, 투명 도전막(64)을 예를 들면 포토리소그래피 처리 및 에칭 처리에 의해서 패터닝한다. 이것에 의해, 표시 영역 V내에 있어서는 도 10의 (c) 및 도 10의 (c1)에 도시하는 바와 같이 제 2 TFD 소자(132)의 제 2 금속막(13c)에 접속된 화소 전극(12) 및 주배선(11a)과 함께 데이터선(11)을 구성하는 보조 배선(11b)이 형성된다.
한편, 표시 영역 V의 외측에 있어서는 도 11의 (f)에 도시하는 바와 같이 레이아웃 배선(16)의 전장에 대응해서 제 1 배선층(181) 및 제 2 배선층(182)을 피복하는 제 3 배선층(183)과 외부 접속 단자(17)의 제 1 배선층(181)을 덮는 제 3 배선층(183)이 형성된다.
그 후, 도 3에 도시하는 바와 같이 소자 기판(10)중 표시 영역 V를 피복하는 배향막(56)을 형성함과 동시에, 이 배향막(56)에 대해서 소정 방향으로 러빙 처리를 실시한다. 다음에, 도 11의 (g)에 있어서 도전 입자(32)가 분산된 밀봉재(30)를 예를 들면 스크린 인쇄 등의 기술을 이용해서 도포한다. 이 때, 도 6에 도시하는 바와 같이 밀봉재(30)의 변중 레이아웃 배선(16)의 일부의 연장 방향과 대략 동일 방향으로 연장하는 변이 그 레이아웃 배선(16)을 덮도록 그 밀봉재(30)를 도포한다.
이상이 도 3의 소자 기판(10)상에 각종 요소를 제조하기 위한 제조 방법이다. 한편, 대향 기판(20)상에 마련되는 각 요소는, 예를 들면 도 12 및 도 13에 도시하는 공정을 거쳐 형성된다. 또한, 이들 도면은 도 6의 대향 기판(20)중 밀봉재(30)에 의해서 피복될 영역의 단면 근방을 도시하고 있다. 밀봉재(30)가 형성될 영역은 도 12의 (a)에 있어서「밀봉 영역」으로서 도시되어 있다.
우선, 도 12의 (a)에 있어서 대향 기판(20)중 반사층(21)이 형성될 영역의 표면을 조면화한다. 구체적으로는, 예를 들면 에칭 처리를 이용해서 상기 대향 기판(20)의 표면중 다수의 미세한 영역을 소정의 두께만큼 선택적으로 제거한다. 이것에 의해, 제거된 부분에 대응하는 오목부와 제거되지 않은 부분에 대응하는 볼록부를 갖는 조면이 대향 기판(20)의 표면상에 형성된다.
단, 대향 기판(20)의 표면을 조면화하는 방법은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 대향 기판(20)을 피복하도록 에폭시계나 아크릴계의 수지층을 형성하고, 이 수지층 표면의 다수의 미세한 부분을 에칭에 의해서 선택적으로 제거한다. 그 후, 상기 수지층에 열을 가하여 연화시키고, 에칭에 의해서 생긴 모서리 부분을 둥글게(라운딩처리)하는 것에 의해서 매끄러운 요철을 갖는 조면을 형성하더라도 좋다.
다음에, 도 12의 (a)에 있어서 대향 기판(20)의 전면을 피복하도록 광 반사성을 갖는 금속의 박막을 스퍼터링법 등을 이용해서 형성한다. 이 박막은, 예를 들면 알루미늄이나 은 등의 단체 금속 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 등에 의해서 형성된다. 그 후, 포토리소그래피 처리 및 에칭 처리를 이용해서 상기 박막을 패터닝하는 것에 의해 도 12의 (b)에 도시하는 반사층(21)을 형성한다.
다음에, 도 12의 (c)에 도시하는 바와 같이 반사층(21)의 면상에 컬러 필터(22) 및 차광층(23)을 형성한다. 즉, 우선 염료나 안료에 의해서 R(적), G(녹) 또는 B(청) 중의 어느 한가지 색, 예를 들면 R색으로 착색된 수지막을 반사층(21)의 면상에 형성한 후, R색의 컬러 필터(22)가 형성될 영역과 차광층(23)이 형성될 격자 형상의 영역, 즉 표시 도트(50)끼리의 간극 영역을 남기고 상기 수지막을 제거한다. 그 후, 이것과 마찬가지의 공정을 다른 2색, 즉 G 색 및 B 색에 대해서도 반복하는 것에 의해, 도 12의 (c)에 도시하는 바와 같이 R, G 또는 B 중의 어느 한가지 색에 대응하는 컬러 필터(22)와 이들 3색의 층이 적층된 차광층(23)이 형성된다.
그 후, 도 12의 (d)에 있어서 컬러 필터(22) 및 차광층(23)을 피복하도록 에폭시계 또는 아크릴계의 수지 재료를 도포하고, 또 그것을 소성하여 오버코팅층(24)을 형성한다. 다음에, 도 13의 (e)에 있어서 상기 각 요소가 형성된 대향 기판(20)의 전면을 덮도록 ITO 등으로 이루어지는 투명 도전막(65)을 형성한다. 이 성막에는, 예를 들면 스퍼터링법 등을 이용할 수 있다.
이 투명 도전막(65)을 포토리소그래피 처리 및 에칭 처리에 의해서 패터닝하여 도 13의 (f)에 도시하는 바와 같이 복수의 주사선(25)을 형성한다. 이들 주사선(25)은 1개마다 밀봉재(30)의 A측 및 B측의 변이 형성될 영역에 도달하도록 형성되고, 그의 단부에는 도통부(25a)가 형성된다. 그 후, 도 13의 (g)에 도시하는 바와 같이 표시 영역 V를 피복하도록 배향막(26)을 형성함과 동시에 이 배향막(26)에 대해서 러빙 처리를 실시한다.
다음에, 상기 각 공정을 경유하여 얻어진 소자 기판(10)과 대향 기판(20)을 도 2에 도시하는 바와 같이 각각의 전극 형성면이 대향하도록 밀봉재(30)를 사이에 두고 접착한다. 이 때, 도 6에 있어서 각 주사선(25)의 도통부(25a)와 레이아웃 배선(16)의 도통부(16a)가 밀봉재(30)를 사이에 두고 대향하도록, 양 기판(10, 20)의 상대적인 위치가 조정된다.
그리고, 도 2에 있어서 양 기판(10, 20)과 밀봉재(30)에 의해서 둘러싸인 영역내에 밀봉재(30)의 개구 부분을 거쳐서 액정을 봉입하고, 그 후 이 개구 부분을 봉지재(31)에 의해서 봉지한다. 그 후, 양 기판(10, 20)의 외측 표면에 편광판이나 위상차판 등을 접착함과 동시에 소자 기판(10)의 돌출 영역(10a)에 X드라이버 IC(41) 및 Y드라이버 IC(40)를 COG 기술을 이용하여 실장하고, 이것에 의해 상술한 액정 장치(1)가 얻어진다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면 레이아웃 배선(16)이 TFD 소자(13) 및 화소 전극(12)과 공통 층으로 형성되기 때문에, TFD 소자(13) 및 레이아웃 배선(16)의 각각을 형성하는 공정을 별개로 실시한 경우에 비해 제조공정의 간략화 및 제조비용의 저감을 달성할 수 있다.
또, 레이아웃 배선(16)의 일부가 이 일부가 연장되는 방향과 동일 방향의 변에 의해서 덮여지도록 상기 변을 포함하는 밀봉재(30)가 형성되기 때문에, 제조공정의 증대를 수반하지 않고 레이아웃 배선(16)이 외기에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 1실시예에 대해서 설명했지만 상기 실시예는 어디까지나 예시적인 것으로서, 상기 실시예에 대해서는 본 발명의 취지로부터 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다. 변형예로서는 예를 들면 다음과 같은 것이 고려된다.
(전기 광학 장치의 제 2 실시예)
도 6에 도시한 상기 실시예에서는 대향 기판(20)상의 주사선(25)이 소자 기판(10)상의 레이아웃선(16)과 도통하는 구성을 예시했지만, 이것 대신에 도 14에 도시하는 바와 같은 구성을 채용할 수 있다. 또한, 도 14에 있어서 도 6에 도시한 구성 요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙이기로 한다.
도 14에 도시하는 바와 같이 본 실시예에 따른 액정 장치(81)에 있어서는 소자 기판(10) 및 대향 기판(20)의 각각이 밀봉재(30)의 외주연으로부터 한쪽 측으로 돌출된 돌출 영역(10a, 20a)을 갖는다. 그리고, 소자 기판(10)의 면상에 형성된 복수의 데이터선(11)은 Y방향으로 연장되어 돌출 영역(10a)에 도달하고, 이 돌출 영역(10a) 내에 실장된 X드라이버 IC(41)의 출력 단자에 접속된다. 또한, 복수의 데이터선(11)의 각각에 대해서는 실제로는 TFD 소자(13)를 거쳐서 화소 전극(12)이접속되지만, 도 14 및 이하에 도시하는 도 15에 있어서는 이들 요소의 도시가 생략되어 있다.
한편, 대향 기판(20)의 면상에 형성된 복수의 주사선(25)은 X방향으로 연장하여 돌출 영역(20a)에 도달하고, 이 돌출 영역(20a) 내에 실장된 Y드라이버 IC(40)의 출력 단자에 접속된다. 이와 같이, 본 실시예의 액정 장치(81)에서는 대향 기판(20)상의 주사선(25)은 소자 기판(10)상의 배선과 도통되지 않고, 대향 기판(20)의 돌출 영역(20a)에 도달해서 하나의 Y드라이버 IC(40)에 접속되어 있는 점에서 도 6에 도시한 상기 실시예와는 다르다. 따라서, 밀봉재(30)내에 반드시 도전 입자(32)를 분산시킬 필요는 없다.
도 15의 (a)는 도 14에 도시한 액정 장치(81)에 있어서의 소자 기판(10)상의 배선인 데이터선(11)과 밀봉재(30)의 위치 관계를 도시한 것이다. 또한, 동일 도면에 있어서 데이터선(11) 및 X드라이버 IC(41)는 소자 기판(10)보다 지면 깊이 방향 안쪽에 위치하고 있다. 각 데이터선(11)은 표시 영역 V로부터 돌출 영역(10a)을 향해 Y방향으로 연장됨과 동시에, 밀봉재(30)의 돌출 영역(10a)에 근접하는 측의 1변(30a)에 의해서 덮여진 영역내에 이르러 대략 수직으로 절곡되고, 상기 밀봉재(30)의 1변(30a)과 대략 동일한 방향 즉 X방향으로 연장된다. 그리고, 상기 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 영역내에 있어서 재차 대략 수직으로 절곡되어 Y방향으로 연장되며, 그 단부가 돌출 영역(10a) 내의 X드라이버 IC(41)가 실장될 영역에 도달하도록 되어 있다.
한편, 도 15의 (b)는 액정 장치(81)에 있어서의 대향 기판(20)상의 배선인주사선(25)과 밀봉재(30)의 위치관계를 도시한 것이다. 동일 도면에 도시하는 바와 같이, 주사선(25)과 밀봉재(30)의 위치관계는 상술한 데이터선(11)과 밀봉재(30)의 위치관계와 마찬가지이다. 즉, 표시 영역 V 내에 있어서 X방향으로 연장되는 각 주사선(25)은 밀봉재(30)의 돌출 영역(20a)에 근접하는 측의 1변(30b)에 의해서 덮여진 영역내에 있어서 절곡되고, 해당 밀봉재(30)의 1변과 대략 동일한 방향, 즉 Y방향으로 연장된다. 그리고, 해당 밀봉재(30)에 의해서 덮여진 영역내에 있어서 재차 절곡되어 돌출 영역(20a)의 Y드라이버 IC(40)가 실장될 영역에 도달하도록 되어 있다.
이와 같이, 본 실시예에 있어서는 데이터선(11) 및 주사선(25)의 각각이 밀봉재(30)의 1변에 의해서 덮여지는, 즉 피복됨과 동시에, 상기 1변과 대략 동일 방향으로 연장되는 부분, 즉 피피복 부분을 갖는다. 바꾸어 말하면, 밀봉재(30)는 그의 일부의 변이 데이터선(11) 또는 주사선(25)중 이 1변과 대략 동일 방향으로 연장되는 부분을 덮도록 형성되어 있다. 이 때문에, 도 14 및 도 15에 도시하는 바와 같이 대략 장방형의 프레임형상으로 형성된 밀봉재(30)중 돌출 영역(10a, 20a)에 근접하는 2변은 다른 2변에 비해 폭이 넓게 되어 있다. 본 실시예에 있어서도 도 6 등에 도시한 상기 실시예와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
(전기 광학 장치의 제 3 실시예)
도 6에 도시한 실시예에 있어서는 밀봉재(30)중 레이아웃 배선(16)을 덮는 변의 폭을 다른 변의 폭에 비해 넓게 한 구성을 채용했다. 그러나, 레이아웃배선(16)을 덮는 변을 다른 변과 동일한 폭으로 해도 양 기판(10, 20)을 접착할 수 있고, 또한 레이아웃 배선(16) 중 상기 변과 대략 동일 방향으로 연장되는 부분을 덮을 수 있는 것이면, 반드시 이들 변의 폭을 달리할 필요는 없다.
(전기 광학 장치의 제조 방법의 다른 실시예)
도 11에 도시한 액정 장치의 제조 방법의 실시예에 있어서는 레이아웃 배선(16)이 형성된 소자 기판(10)상에 밀봉재(30)를 형성하는 구성으로 하였지만, 이것 대신에 대향 기판(20)상에 밀봉재(30)를 형성하고, 이 밀봉재(30)를 거쳐서 소자 기판(10)과 대향 기판(20)을 접착하도록 하여도 좋다. 요컨대, 양 기판(10, 20)이 밀봉재(30)를 거쳐서 접착된 상태에 있어서 상기 밀봉재(30)의 변이 상기 변과 대략 동일 방향으로 연장되는 레이아웃 배선(16)의 일부를 덮도록 되어 있으면 된다.
(전기 광학 장치의 제 4 실시예)
도 6에 도시한 실시예에 있어서는 TFD 소자(13)가 형성된 소자 기판(10)이 관찰측에 위치하고, 주사선(25)이 형성된 대향 기판(20)이 배면측에 위치하는 구성을 예시하였지만, 이와는 반대로 소자 기판(10)이 배면측에 위치하고, 대향 기판(20)이 관찰측에 위치하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우에는 도 3에 있어서 반사층(21)을 대향 기판(20) 상이 아니라 소자 기판(10)상에 형성하면 된다.
또, 도 3에 도시한 실시예에서는 배면측에 위치하는 기판(20)에 컬러필터(22) 및 차광층(23)을 형성하였지만, 이들 요소는 관찰측에 위치하는 기판(10)에 형성할 수도 있다. 또, 컬러 필터(22)나 차광층(23)을 마련하지 않고 흑백 표시만을 실행하는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 도 3에 도시한 실시예에서는 소자 기판(10)이 본 발명에 있어서의「제 1 기판」에 대응하고, 대향 기판(20)이 본 발명에 있어서의「제 2 기판」에 대응하는 것으로 하였지만, 본 발명에 있어서의「제 1 기판」 및「제 2 기판」의 각각은 관찰측 또는 배면측의 어느 한쪽에 위치하는 기판이어도 무방하며, 또 TFD 소자(13), 반사층(21), 컬러 필터(22) 등과 같은 각종 요소 중의 어느 하나가 형성되는 기판이어도 좋다.
또, 도 3의 실시예에 있어서는 반사형 표시만을 실행하는 반사형 액정 장치를 예시했지만, 소위 투과형 표시만을 실행하는 투과형 액정 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 이 경우에는 배면측의 기판(즉, 도 3에서는 대향 기판(20))에 반사층(21)을 마련하지 않는 구성으로 하고, 배면측으로부터의 입사광이 액정을 통과하여 관찰측에 출사되는 구성으로 하면 된다.
또, 반사형 표시와 투과형 표시의 쌍방이 가능한 소위 반투과 반사형 액정 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우에는 도 3의 실시예에 있어서의 반사층(21) 대신에 각 표시 도트(50)마다 개구부를 갖는 반사층 또는 표면에 도달한 광중의 일부를 반사시키고 다른 일부를 투과시키는 반투과 반사층(소위 하프미러)을 마련함과 동시에, 액정 장치의 배면측에 조명 장치를 배치한 구성으로 하면 된다.
또, 도 6에 도시한 실시예에서는 2단자형 스위칭 소자인 TFD 소자를 이용한 액티브 매트릭스 방식의 액정 장치를 예시했지만, TFT(Thin Film Transistor) 소자로 대표되는 3단자형 스위칭 소자를 이용한 액정 장치나 스위칭 소자를 갖지 않는 패시브(수동) 매트릭스 방식의 액정 장치에도 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이다. 이와 같이, 밀봉재와 이 밀봉재에 의해서 덮여질 배선을 구비하는 액정 장치이면, 그 밖의 구성 요소의 형태 여하를 불문하고 본 발명을 적용할 수 있다.
(전자 기기의 실시예)
다음에, 본 발명에 따른 액정 장치를 이용한 전자 기기에 대해서 설명한다. 도 16의 (a)는 본 발명을 모바일형의 퍼스널 컴퓨터, 즉 휴대형(portable) 퍼스널 컴퓨터, 소위 노트북형 퍼스널 컴퓨터에 적용한 경우, 특히 그 표시부로서 적용한 경우를 도시한 것이다.
여기에 도시하는 퍼스널 컴퓨터(71)는 키 보드(711)를 구비한 본체부(712)와 본 발명에 따른 액정 장치를 적용한 표시부(713)를 구비하고 있다. 이 퍼스널 컴퓨터(71)에 이용하는 전기 광학 장치로서는, 어두운 곳(暗所)에 있어서도 시인성(視認性)을 확보하기 위해서 반사형 표시 뿐만 아니라 투과형 표시도 가능한 반투과 반사형의 전기 광학 장치인 것이 바람직하다.
다음에, 도 16의 (b)는 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 휴대 전화기의 표시부로서 이용한 경우를 도시한 것이다. 동일 도면에 있어서 휴대 전화기(72)는 복수의 조작 버튼(721) 이외에 수화구(722), 송화구(723) 및 표시부(724)를 갖는다. 표시부(724)는 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 이용해서 구성할 수 있다. 또, 어두운 곳에 있어서의 시인성을 확보하기 위해서 반투과 반사 전기 광학 장치를 표시부(724)로서 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 적용할 수 있는 전자 기기로서는 도 16의 (a)에 도시한 퍼스널 컴퓨터나 도 16의 (b)에 도시한 휴대 전화기 이외에도 액정 텔레비젼이나 뷰파인더형의 비디오 테이프 레코더, 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카네비게이션 장치, 페이저, 전자수첩, 전자계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 화상전화, POS단말, 디지털스틸카메라 등이 고려된다. 또, 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 광밸브로서 이용한 프로젝터 등도 본 발명에 따른 전자 기기로서 고려할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 광학 장치에 따르면 배선이 외기에 노출되는 것에 기인하여 발생할 수 있는 여러 가지 문제를 해소할 수 있으므로, 이 전기 광학 장치를 이용한 전자 기기에 있어서는 도통 불량 등을 피해 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
(전기 광학 장치의 제 5 실시예)
이하, 패시브 매트릭스 방식이고 반투과 반사형으로 컬러 표시를 실행하는 액정 장치에 본 발명을 적용한 경우의 실시예를 설명한다. 도 17은 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 1예인 액정 장치의 1실시예를 도시한 것이다. 도 18은 도 17에 도시하는 액정 장치에 있어서의 표시 영역의 일부분을 확대하여 도시한 것이다. 도 19는 도 18에 있어서의 N-N′선에 따라서 액정 장치의 단면 구조를 도시한 것이다. 도 20은 도 17에 있어서 화살표 S로 나타내는 상하 도통부를 확대하여 도시한 것이다. 또, 도 21은 도 20의 T-T′선에 따라서 배선 부분의 단면 구조를 도시한 것이다.
여기에 도시하는 액정 장치(301)는 도 17에 도시하는 바와 같이 평면적으로 보아 장방형의 하부 기판(302)과 마찬가지로 평면적으로 보아 장방형의 상부기판(303)을 밀봉재(304)에 의해서 서로 접착하는 것에 의해서 형성되어 있다. 밀봉재(304)의 일부는 각 기판(302, 303)의 1변측, 본 실시예에서는 상벽측에서 개구되어 액정 주입구(305)를 이루고 있고, 쌍방의 기판(302, 303)과 밀봉재(304)로 둘러싸인 공간내에 액정이 봉입되고, 또 액정 주입구(305)가 봉지재(306)에 의해서 봉지되어 있다.
단, 방형이고 환상으로 마련된 밀봉재(304)중 각 기판(302, 303)의 우변측과 좌변측에 마련되어 있어 서로 대향하는 2개의 긴 변 부분은 도전 입자(330) 등과 같은 도통재가 혼입되어 있는 도통부(304a)와 그와 같은 도통재를 포함하지 않는 비도통부(304b)를 간극없이 밀착시키는 것에 의해서 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 비도통부(304b)에는 비도전성의 갭재(332)가 혼입되고 있다.
또, 밀봉재(304)중 각 기판(302, 303)의 상벽측과 하변측에 마련되어 있어 서로 대향하는 2개의 짧은 변 부분은 상기 비도통부(304)로부터 연속해서 형성되어 있다. 밀봉재(304)는 그 전체가 액정을 봉지하는 기능을 하며, 또 도통부(304a)가 기판(302)과 기판(303) 사이의 도통을 취하는 기능을 한다.
하부 기판(302)은 도 17에 있어서의 종방향의 길이가 상부 기판(303)보다 크게 되어 있다. 그리고, 상부기판(303) 및 하부기판(302)의 상변, 우변, 좌변의 3변에 관해서는 그들의 가장자리, 즉 기판의 단면이 가지런하게 되어 있다. 이것에 대해서, 상부기판(303)의 나머지 1변, 즉 도 1에 있어서의 밑변으로부터는 하부기판(302)의 주연부가 상부기판(303)으로부터 돌출되도록 배치되고, 이것에 의해 돌출 영역(309)이 형성되어 있다.
또, 하부기판(302)의 하변측의 단부, 즉 단변에 따른 부위에는 상부기판(30) 및 하부기판(302)의 쌍방에 마련된 전극을 구동하기 위한 구동용 반도체 소자(307), 즉 전자부품이 실장되어 있다. 또한, 부호(308)는 표시 영역 V의 주위를 차광하기 위한 방형이면서 환상인 차광층이며, 이 차광층(8)의 내연보다 내측의 영역이 실제 화상 표시에 기여하는 표시 영역 V로 된다.
도 17 및 도 18에 도시하는 바와 같이 하부기판(302)상에 도면중 종방향으로 연장되는 복수의 세그먼트 전극(310)이 서로 평행하게, 즉 전체로서 스트라이프형상으로 형성되어 있다. 한편, 상부기판(303)상에는 세그먼트 전극(310)과 직교하도록 도면중 횡방향으로 연장되는 복수의 공통 전극(311)이 스트라이프형상으로 형성되어 있다.
또, 컬러 필터(313)의 R, G, B의 각 색소층(313r, 313g, 313b)는 각 세그먼트 전극(310)의 연장 방향에 대응해서 배치되어 있다. 이 배열은 소위 종(縱 )스트라이프배열이며, 구체적으로는 R, G, B의 각각이 종방향으로 동일색에 의해 전체로서 스트라이프형상으로 배치되어 있다. 도 18에 도시하는 횡방향으로 배열된 R, G, B의 3개의 표시 도트에 의해 화면상의 1개의 화소가 구성되어 있다.
세그먼트 전극(310)은 W2의 폭으로 형성된 APC막(318)과 이것을 피복하는 W1의 폭으로 형성된 ITO막(19), 즉 투명 도전막의 적층 구조를 갖고 있다. 또한, APC막이라는 것은 은(Ag), 팔라듐(Pa), 동(Cu)을 소정의 비율로 함유한 합금이다.
APC막(19)이 반투과 반사막으로서 기능하도록, 본 실시예에서는 APC막(19)이 각 표시 도트마다 2개씩의 광투과용의 창부(312), 즉 광투과 영역을 갖고 있다. 창부(312)는 컬러 필터(313)의 각 색소층(313r, 313g, 313b)을 복수의 표시 도트에 걸쳐 종방향으로 보았을 때에 지그재그형상으로 배치되어 있다. 또한, 여기서 말하는 「표시 도트」라고 하는 것은 도 18에 도시하는 바와 같이 세그먼트 전극(310)과 공통 전극(311)이 평면적으로 보아 중첩된 영역을 의미한다.
도 17에 도시하는 바와 같이 각 공통 전극(311)은 그의 양단이 밀봉재(304)의 도통부(304a)와 접하고, 또 도통부(304a)의 외측으로까지 연장되어 있다. 또, 복수의 공통 전극(311)(도 17에서는 10개만 도시함)중 도 17의 상측 절반에 있는 5개의 공통 전극(311)에 대해서는 공통 전극(311)의 우단이 도통부(304a)내에 혼입시킨 도전 입자(330)를 거쳐서 하부기판(302)상의 공통 전극용 레이아웃 배선(314)에 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 하부기판(302)상의 레이아웃 배선(314)은 도통부(304a)를 나와 비도통부(304b)로 들어가고, 그 속에서 굴곡되어 하부기판(302)의 우변을 따라 비도통부(304b) 내에서 종방향으로 연장된 후, 이 비도통부(304b)로부터 나와 돌출 영역(309)에 실장된 구동용 반도체 소자(307)의 출력 단자에 접속되어 있다.
마찬가지로, 도 17의 하측 절반에 있는 공통 전극(311)(도면에서는 5개만 도시되어 있다)에 대해서는 공통 전극(311)의 좌단이 도통부(304a)내에 혼입시킨 도전 입자(330)를 거쳐서 하부기판(302)상의 레이아웃 배선(314)에 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 하부기판(302)상의 레이아웃 배선(314)은 도통부(304a)를 나와 비도통부(304b)로 들어가고, 그 속에서 굴곡되어 하부기판(302)의 좌변을 따라 비도통부(304b) 내에서 종방향으로 연장된 후, 이 비도통부(304b)로부터 나와 돌출 영역(309)에 실장된 구동용 반도체 소자(307)의 출력 단자에 접속되어 있다.
즉, 모든 레이아웃 배선(314)은 밀봉재(304)에 의해서 피복된 상태에서 기판(302)상에 마련되어 있다. 즉, 밀봉재(304)는 배선(314)을 피복하기 위한 피복층으로서 작용한다.
한편,세그먼트 전극(310)에 대해서는 세그먼트 전극용 레이아웃 배선(15)이 세그먼트 전극(10)의 하단으로부터 밀봉재(304)의 비도통부(304b)를 향해서 인출되고, 그대로 구동용 반도체 소자(307)의 출력 단자에 접속되어 있다. 다수의 레이아웃 배선(314, 315)이 각 기판(302, 303)의 밑변측의 비도통부(304b)를 횡단하지만, 비도통부(304b)는 도전성을 갖지 않기 때문에, 협피치로 배치된 레이아웃 배선(314, 315)이 비도통부(304b)를 횡단하더라도 단락의 우려는 없다.
본 실시예의 경우, 이들 레이아웃 배선(314, 315)도 세그먼트 전극(310)과 마찬가지로 APC막과 ITO막의 적층막으로 구성되어 있다. 또, 구동용 반도체 소자(7)로 각종 신호를 공급하기 위한 외부 접속 단자(316)가 하부 기판(302)의 하변으로부터 구동용 반도체 소자(7)의 입력 단자를 향해서 마련되어 있다.
상기 액정 장치의 화소 부분의 단면 구조를 보면, 도 19에 도시하는 바와 같이 유리, 플라스틱 등과 같은 투명 기판으로 이루어지는 하부기판(302)상에 복수의 세그먼트 전극(310)이 도 19의 지면 수직 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 이들 세그먼트 전극(310)은 도 19의 좌우 방향으로 서로 간격을 두고 평행하게 배열되어 있고, 전체로서 화살표 U방향에서 보아 스트라이프형상으로 형성되어 있다. 또, 이들 세그먼트 전극(310)은 하부기판상(302)상에 형성된 APC막(318)과 그 위에 적층된 ITO막(319)으로 이루어지는 2층 구조로 되어 있다. 또, 이들 전극(310) 상에는 폴리이미드 등으로 이루어지는 배향막(320)이 형성되어 있다. 그리고, 이 배향막(320)의 표면에는 배향 처리, 예를 들면 연마 처리가 실시되어 있다.
본 실시예의 경우, 세그먼트 전극(310)에 관해서는 APC막(318)의 상면에만 ITO막(319)이 적층되었을 뿐만 아니라, ITO막(319)은 APC막(318)의 측면도 덮도록 APC막(318)의 폭 W2보다 ITO막(319)의 폭 W1쪽이 크게 설정되어 있다.
한편, 유리, 플라스틱 등과 같은 투명 기판으로 이루어지는 상부기판(3033)상에 R, G, B의 각 색소층(313r, 313g, 313b)으로 이루어지는 컬러 필터(313)가 형성되고, 이 컬러 필터(313)상에는 각 색소층 사이의 단차를 평탄화함과 동시에 각 색소층의 표면을 보호하기 위한 오버코팅막(321)이 형성되어 있다. 이 오버코팅막(321)은 아크릴, 폴리이미드 등과 같은 수지막이라도 좋고, 실리콘 산화막 등과 같은 무기막이라도 좋다.
또, 오버코팅막(321)상에는 ITO의 단층막으로 이루어지는 공통 전극(311)이 도 19의 지면 좌우 방향으로 화살표 U방향에서 보아 스트라이프 형상으로 형성된다. 또, 그 전극(311) 상에는 폴리이미드 등으로 이루어지는 배향막(322)이 형성되고, 그 배향막(322)에는 연마 처리가 실시된다. 상부기판(303)과 하부기판(302) 사이에는 STN(Super Twisted Nematic) 액정 등으로 이루어지는 액정(323)이 유지되어 있다. 또, 하부기판(302)의 하면측에는 조명장치(335)가 배면광(backlight)으로서 배치되어 있다.
상부기판(303) 상에는 블랙 스트라이프(325)가 형성되어 있다. 이 블랙 스트라이프(325)는, 예를 들면 수지 블랙이나 비교적 반사율이 낮은 크롬 등과 같은 금속 등으로 이루어지고, R, G, B의 각 색소층(313r, 313g, 313b) 사이를 구획하도록 마련되어 있다. 이들 블랙 스트라이프(325)의 폭 W는 그것의 양측에 인접하는 한 쌍의 표시 도트내의 ITO막(319) 끼리의 간격 P1, 즉 세그먼트 전극 사이의 간격보다 크고 또한 APC막(318) 끼리의 간격 P2와 일치하도록 설정되어 있다.
이것을 도 18에서 보면, 세그먼트 전극(310)의 윤곽을 나타내는 외측의 선이 ITO막(319)의 가장자리를 나타내고, 그 내측의 선이 APC막(318)의 가장자리를 나타내고 있다. 또, 블랙 스트라이프(325)의 윤곽을 나타내는 선은 APC막(318)의 가장자리를 나타내는 선과 중첩되어 있다. 즉, 색소층(313r, 313g, 313b)의 경계에 마련된 블랙 스트라이프(325)의 폭 W는 세그먼트 전극(310)을 구성하는 ITO막(319)의 간격 P1보다 넓고 또한 APC막(318)의 간격 P2와 거의 동일하게 되도록 설정되어 있다.
도 20은 도 17에 부호 S로 나타낸 부분을 확대하여 도시한 것이다. 또, 도 20의 T-T′선에 따른 단면 구조가 도 21에 도시되어 있다. 도 20에 도시하는 상측 3개의 공통 전극(311)은 그의 우단에서 레이아웃 배선(314)과 전기적으로 접속되어있다. 또, 하측 2개의 공통 전극(311)은 도 17을 참조하여 명백한 바와 같이, 그의 좌단에서 레이아웃 배선(314)과 전기적으로 접속된다.
도 20 및 도 21에 도시하는 바와 같이 상부기판(303)상의 공통 전극(311)의 단부는 밀봉재(304)의 도통부(304a)의 형성 영역보다 외측으로 돌출되어 있다. 또, 하부기판(302)의 레이아웃 배선(314)의 단부는 도통부(304a)의 형성 영역내에 위치하고 있다. 도통부(304a) 내에는, 예를 들면 직경이 10㎛ 정도의 도전 입자(330)가 혼입되어 있고, 이들 도전 입자(330)를 거쳐서 상부기판(303)상의 공통 전극(311)과 하부기판(302)상의 레이아웃 배선(314)이 전기적으로 접속된다.
레이아웃 배선(314)은 세그먼트 전극(310)과 마찬가지로 APC막(318)상에 ITO막(319)이 적층된 2층 구조로 되어 있고, APC막(318)의 측면도 ITO막(319)으로 덮여져 있다. 레이아웃 배선(314)과 좌단에서 접속된 공통 전극(311)(즉, 도 20의 하측 2개의 공통 전극(311))에 대해서는 공통 전극(311)의 우단의 도통부(304a)의 형성 영역내에 더미 패턴(331)이 형성되어 있다. 이들 더미 패턴(331), 레이아웃 배선(314)과 마찬가지로 APC막(318)상에 ITO막(319)이 적층된 2층 구조로 되어 있다. 마찬가지로, 도시하지는 않았지만 레이아웃 배선(314)과 우단에서 접속된 공통 전극(311)(즉, 도 20의 상측 3개의 공통 전극(311))에 대해서도 공통 전극(311)의 좌단의 도통부(304a)의 형성 영역내에 더미 패턴(31)이 형성되어 있다. 또한, 도 20에 있어서 레이아웃 배선(314) 및 더미 패턴(331)을 구성하는 APC막의 주위에는 실제로는 ITO막의 윤곽이 보이겠지만, 여기서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 도시를 생략했다.
본 실시예의 액정 장치(301)에 있어서는 공통 전극(311)과 레이아웃 배선(314)을 전기적으로 접속하는 상하 도통부로서 기능하는 밀봉재(304)가 기판(302) 및 (303)의 주연부에 마련되고, 하부기판(302)상의 다수의 레이아웃 배선(314)은 밀봉재(4)와 중첩된 상태, 즉 밀봉재(304)에 피복된 상태에서 기판상에 레이아웃되어 있다. 이 때문에, 레이아웃 배선이 밀봉재의 외측에 배치되는 구조의 종래의 액정 장치에 비해 기판의 주연 영역, 즉 프레임 영역을 좁게 할 수 있다.
프레임 영역을 좁게 하는 것을 고려하면, 이상적으로는 밀봉재(304)의 외측에는 기판의 주연 부분을 남기지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 실제로는 기판상에 밀봉재(304)를 인쇄할 때에 어느 정도의 마진이 필요하게 된다. 그러나, 그 마진은, 예를 들면 0.3㎛ 정도의 매우 좁은 치수로 충분하기 때문에, 프레임 영역은 실용상 문제로 될 정도로 넓게 되는 일은 없다.
또, 본 실시예에서는 레이아웃 배선(314)의 재료로서 비저항이 작은 APC를 이용하기 때문에 레이아웃 배선(314)의 피치를 좁게 할 수 있고, 그 때문에 프레임 영역을 한층 더 작게 할 수 있다. 또, 본 실시예에 따르면 상부기판(303)상의 공통 전극(311)을 밀봉재(304)의 도통부(304a)를 거쳐서 하부기판(302)상의 레이아웃 배선(314)에 접속했으므로, 하부기판(302)상의 세그먼트 전극(310)의 구동과 상부기판(303)상의 공통 전극(311)의 구동 양쪽을 하부기판(302)상에 실장한 1개의 구동용 반도체 소자(307)가 담당하도록 했다. 이것에 의해, 상하 양쪽의 기판의 각각에 구동용 반도체 소자(307)를 실장하는 구조의 액정 장치에 비해 프레임 영역을한층 더 좁게 할 수 있다.
또, 도 17에 도시하는 바와 같이 구동용 반도체 소자(307)를 1개로 하여 하부기판(302)의 하단측에 배치한 것에 부가하여, 다수의 레이아웃 배선(314)을 절반씩 좌우로 배분하여 배치한 것에 의해 프레임 영역의 형상이 좌우 대칭으로 되었다. 이것에 의해, 이 액정 장치를 전자 기기에 표시부로서 조립할 때에는 그 표시부를 전자 기기의 중앙에 배치할 수 있으므로, 전자 기기의 조립에 관한 설계가 매우 용이하게 됨과 동시에 전자 기기의 전체형상도 소형으로 할 수 있다.
또, 도 20 및 도 21에 도시하는 바와 같이 레이아웃 배선(314)을 밀봉재(304)의 비도통부(304b)에 의해 피복했으므로 레이아웃 배선(314)이 외기와 접촉하는 일이 없고, 그 때문에 레이아웃 배선(314)의 부식을 방지하여 배선의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또, APC막(318)은 그 사용시에 전자 이동을 일으키기 쉽다고 하는 성질을 갖고 있지만, 본 실시예에서는 세그먼트 전극(310)이나 레이아웃 배선(314, 315)을 구성하는 ITO막(319)이 APC막(318)의 상면 뿐만 아니라 그 측면도 덮고 있기 때문에, 제조공정중의 수분의 부착에 따른 부식의 문제나 막 표면의 오염으로 인한 전자 이동의 문제를 피할 수 있다.
본 실시예의 경우, 레이아웃 배선(314)은 APC막(318)과 ITO막(319)의 적층 구조에 의해서 형성되어 있다. 이 레이아웃 배선(314)의 전체의 층두께, 즉 APC막(318)과 ITO막(319)의 합계 막두께는, 예를 들면 0.3㎛ 정도이다. 이, 도 20에 있어서 밀봉재(314) 내에서 레이아웃 배선(314)이 있는 장소와 없는 장소에서는 0.3㎛ 정도의 단차가 생겨 버린다. 이렇게 되면, 셀갭에 편차가 생겨 표시 불량이발생할 우려가 있다.
이것에 관해, 본 실시예에서는 레이아웃 배선(314)이 존재하지 않는 공통 전극(311)의 단부에는 레이아웃 배선(314)과 동일한 구성 및 동일한 층두께의 더미 패턴(331)이 마련되어 있으므로 셀갭이 장소에 관계없이 일정하게 되며, 그 때문에 표시 불량을 방지할 수 있다. 또, 레이아웃 배선(314)과 더미 패턴(331)은 동일 공정에 있어서 형성되는 동일한 층에 의해서 형성되어 있으므로, 더미 패턴(331)의 형성시에 있어서는 마스크 패턴에 있어서의 패턴을 추가하기만 하면 되므로, 제조공정이 복잡하게 되는 일은 없다.
또, 본 실시예에서는 서로 인접하는 한 쌍의 세그먼트 전극(310)내의 APC 패턴(318)끼리의 간격을 완전히 덮도록, 상부기판(303)상에 블랙 스트라이프(325)를 마련했으므로, 광누설이 없어져 혼색을 방지할 수 있다. 그 결과, 반사 표시시에 있어서의 표시의 밝기가 향상되고, 동시에 투과 표시시에 있어서의 색의 채도가 향상되어 선명한 컬러상을 표시할 수 있다.
도 17의 실시예에서는 구동용 반도체 소자(307)를 돌출 영역(309) 상에 직접 실장한, 즉 COG 방식의 실장 방법을 채용했다. 그러나, 그 대신에 액정 장치(301)의 외부에 구동용 반도체 소자(307)를 마련하고, 외부 접속 단자(316)에 배선 기판, 예를 들면 FPC(Flexible Printed Circuit)의 한쪽 단부를 접속하고, 또 그 FPC의 다른쪽 단부에 상기 구동용 반도체 소자(307)의 출력 단자를 접속하며, 외부의 반도체 소자(307)의 출력 신호를 FPC, 외부 접속 단자(316), 레이아웃 배선(314) 및 레이아웃 배선(315)을 통해서 각 기판(302, 303)상의 각 전극(310, 311)으로 공급할 수도 있다.
그런데, 본 실시예에 있어서는 도 17에 도시한 바와 같이 각 기판(302, 303)의 상변 및 하변에 따른 부분의 밀봉재(304)는 비도통부(304b)에 의해서만 형성되고, 반면에 각 기판(302, 303)의 우변 및 좌변에 따른 부분의 밀봉재(304)는 도통부(304a)와 비도통부(304b)로 이루어지는 2중 구조로 되어 있다. 하부기판(302) 상에 형성되는 레이아웃 배선(314)은 비도통부(304b)의 형성 영역내에 배치되어 있다.
기판(302, 303)의 주연부측에 마련된 도통부(304a)는 도 20에 도시하는 바와 같이 그의 내부에 도전 입자(330) 등과 같은 도전재가 혼입되고, 액정의 봉지와 함께 상하 도통부로서 기능한다. 한편, 도통부(304a)보다 기판(302, 303)의 중앙측에 마련된 비도통부(304b)에는 도전재는 혼입되어 있지 않고, 또 대신에 셀갭을 확보하기 위한 갭재(332)가 혼입되어 있다. 이 때문에, 비도통부(304b)는 상하 도통부로서의 기능을 하는 것은 아니고, 오로지 액정 봉지의 기능을 담당한다.
액정의 봉지에 필요한 밀봉재(304)의 폭은 어느 정도 결정되어 있다. 통상,이 폭은 0.5mm 정도로 고려된다. 여기서, 밀봉재(304)의 전체를 도통부(304a)만으로 형성하는 것으로 하면, 상하 도통을 위한 면적을 크게 취할 수 있으므로 공통 전극(311)과 레이아웃 배선(314) 사이에서 안정적인 도통을 확보할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또, 이 경우 공통 전극(311)끼리의 피치는 넓으므로, 그들이 단락되는 일도 없다.
그러나, 레이아웃 배선(14)에 대해서 보면, 그들 사이의 피치는 좁기 때문에, 그 레이아웃 배선(14)을 도통부(304a)의 형성 영역내에 배치하면 레이아웃 배선(14)사이가 단락될 우려가 있다. 따라서, 밀봉재(304)를 도통부(304a)에 의해서만 형성하는 경우에는 레이아웃 배선(314)의 단락을 피하기 위해서, 레이아웃 배선(314)을 밀봉재(304)보다 내측에 배치하지 않으면 안된다. 이것으로는 밀봉재(304)를 피해 레이아웃 배선(314)을 배치시킨 분만큼 액정 장치의 평면 치수가 커져 액정 장치의 프레임 영역을 좁게 하고자 하는 요구를 만족시킬 수 없다.
이것에 대해, 본 실시예에서는 도통부(304a) 및 비도통부(304b)는 모두 액정봉지를 위해서 기능하므로, 액정의 봉지에 필요하게 되는 밀봉재의 폭인 0.5mm를 이들 도통부(304a) 및 비도통부(304b)로 분배하기로 했다. 구체적으로는, 상하 도통의 신뢰성을 확보하는 것을 고려하여, 도 20에 도시하는 바와 같이 예를 들면 도통부(304a)의 폭 S1을 0.2mm로 하고, 비도통부(304b)의 폭 S2를 0.3mm로 했다.
이 경우에서도 밀봉재(304)의 전체의 폭 S는 어디까지나 0.5mm이므로, 밀봉재(304)는 액정을 확실하게 봉지할 수 있다. 또, 비도통부(304b)는 애당초 도전성을 갖고 있지 않으므로, 도통부(304a)의 형성 영역을 피해 비도통부(304b)의 형성 영역내에 레이아웃 배선(314)을 배치하면, 그들 레이아웃 배선(314)의 단락을 방지할 수 있다.
구체적으로는, 기판의 가장자리로부터 도통부(304a)까지의 치수 E를 0.3mm라고 하면, 기판의 가장자리로부터 치수 E와 도통부(304a)의 폭 S1의 합계인 0.5mm의 범위에는 레이아웃 배선(314)을 배치할 수 없지만, 그것보다 기판 중앙 부근에는 레이아웃 배선(314)을 배치할 수 있게 된다. 즉, 밀봉재(304)의 전체를도통부(304a)에 의해서 형성하는 경우에 비해 한쪽에서 0.3mm, 양측에서 0.6mm의 협프레임화를 달성할 수 있다. 이와 같이, 도 20에 도시하는 2중 구조의 밀봉재(304)를 채용한 것에 의해, 본 실시예의 액정 장치에 따르면 프레임 영역을 한층 더 좁게 할 수 있다.
또한, 2중 구조의 밀봉재(304)를 형성하는 경우, 도통부(304a)와 비도통부(304b) 사이에 기포 등이 들어가면, 액정 봉지의 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 밀봉재(304) 내에 기포가 들어가지 않도록 하기 위해서는, 예를 들면 도 22에 도시하는 바와 같은 방법을 채용할 수 있다.
즉, 도 22에서는 도통부(304a)로 될 수지 재료를 상부기판(303)상에 인쇄하고, 반면에 비도통부(304b)로 될 수지 재료를 하부기판(302)상에 인쇄한다. 그리고, 인쇄 종료후의 양 기판(302, 303)을 서로 접착하는 것에 의해, 도통부(304a)와 비도통부(304b)를 서로 연결시켜 도 21에 도시하는 바와 같이 밀봉재(304)를 형성한다.
또한, 기판을 접착할 때에는 도 22에 도시하는 바와 같이 도통부(304a)의 내주부의 치수 X의 부분과 비도통부(304b)의 외주부의 치수 X의 부분이 서로 중첩하도록 하는 것, 즉 치수적으로 오버랩시키는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 도통부(304a)의 내주면과 비도통부(304b)의 외주면을 환상의 전체 둘레에 걸쳐 간극없이 밀착시켜 기포의 발생을 거의 완전히 방지할 수 있다.
(전기 광학 장치의 제 6 실시예)
도 23은 전기 광학 장치의 1예인 액티브 매트릭스 방식의 EL(Electro Luminescence) 장치(110)에 본 발명을 적용한 경우의 실시예를 도시한 것이다. 또, 도 24는 도 23에 있어서의 Y-Y′선에 따라 EL 장치(110)의 단면 구조를 도시한 것이다.
이들 도면에 있어서 기판(100)상에는 복수의 화소가 형성되는 영역, 즉 표시 영역 V가 형성된다. 또, 게이트측 구동용 IC(102)와 소스측 구동용 IC(103)가 ACF(120)에 의해서 기판(100)상에 실장되어 있다. 또, 기판(100)의 변 단에 FPC(121)가 ACF(120)에 의해서 접속되어 있다. FPC(121)의 출력 단자와 구동용 IC(102, 103)의 입력 단자는 기판(100)상에 형성한 외부 접속 단자(117)에 의해서 접속된다.
또한, 상기 각 구동용 IC(102, 103)내에는, 예를 들면 시프트 레지스터, 버퍼, 레벨시프터, 샘플링 회로 등이 포함된다. 또, 디지탈 구동을 실행하는 경우에는 D/A 컨버터 등과 같은 신호 변환 회로를 포함할 수도 있다. 또, 각 구동용 IC(102, 103)에 상당하는 회로는 표시 영역 V 내에 반도체 소자 등을 형성할 때에 동시에 기판(100)상에 만들어 넣을 수도 있다. 또, 그 때에는 표시 영역 V 및 구동용 IC(102, 103)에 상당하는 회로 등과 같은 회로구성 이외에 신호 분할 회로, D/A 컨버터 회로, OP 앰프 회로, γ보정 회로 등과 같은 논리 회로를 기판(100)상에 직접 형성할 수도 있다. 게다가, 메모리부나 마이크로 프로세서 등을 기판(100)상에 직접 형성할 수도 있다.
기판(100)상에는 접착제(105)에 의해서 하우징(104)이 고착되어 있다. 이 하우징(104)은 적어도 표시 영역 V를 둘러싸도록 마련된다. 이 하우징(104)은 그 내측의 높이 치수가 표시 영역 V의 높이보다 큰 오목부를 갖는 형상 또는 그와 같은 오목부를 갖지 않는 시트형상이다. 접착제(105)에 의해서 고착된 하우징(104)은 기판(100)과 협동해서 표시 영역 V의 주위에 밀폐 공간을 형성한다. 이 때, 표시 영역 V 내에 형성되는 복수의 EL 소자는 상기 밀폐 공간에 완전히 봉입된 상태로 되어 외기로부터 완전히 차단된다.
하우징(104)의 재질은 유리, 폴리머 등과 같은 절연성 물질이 바람직하다. 예를 들면, 붕규산염 유리, 석영 등과 같은 비정질 유리, 결정화 유리, 세라믹스 유리, 유기계 수지(예를 들면, 아크릴계 수지, 스틸렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 에폭시계 수지 등), 실리콘계 수지 등으로 할 수 있다. 또, 접착제(105)가 절연성 물질이면 스테인레스 합금 등과 같은 금속재료를 이용할 수도 있다.
접착제(105)로서는 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지 등과 같은 접착제를 이용할 수 있다. 또, 열경화성 수지나 광경화성 수지를 접착제로서 이용할 수도 있다. 단, 가능한 한 산소, 수분을 투과하지 않는 재질인 것이 필요하다.
도 24에 있어서, 하우징(104)과 기판(100) 사이의 공간(106)에는 아르곤, 헬륨, 질소 등과 같은 불활성 가스를 충전해 두는 것이 바람직하다. 또, 가스에 한정되지 않고 불활성 액체, 예를 들면 파플루오로알칸으로 대표되는 액상 불소화 탄소 등을 이용할 수도 있다. 또, 공간(106)내에 건조제를 넣어 두는 것도 유효하며, 그와 같은 건조제로서는 예를 들면 산화 바륨이 고려된다.
도 23에 도시하는 바와 같이 표시 영역 V에는 각각 독립된 복수의 표시 도트(50)가 매트릭스형상으로 배열되어 있다. 도 25는 도 23에 있어서의 화살표 L에 따라서 서로 인접하는 2개의 표시 도트(50)를 도시한 것이다. 또, 도 26은 그들 표시 도트내의 전기적인 회로구성을 등가 회로도로서 도시한 것이다.
도 25 및 도 26에 도시하는 바와 같이 개개의 표시 도트(50)는 스위칭용 소자로서 기능하는 스위칭용 TFT(201)와 EL 소자로 흘려보내는 전류량을 제어하는 전류 제어용 소자로서 기능하는 전류 제어용 TFT(202)를 갖는다. 스위칭용 TFT(201)의 소스는 소스 배선(221)에 접속되고, 그의 게이트는 게이트 배선(211)에 접속되며, 그리고 그 드레인은 전류 제어용 TFT(202)의 게이트에 접속된다.
또, 전류 제어용 TFT(202)의 소스는 전류 공급선(212)에 접속되고, 그의 드레인은 EL 소자(203)에 접속된다. 또한, EL 소자(203)는 발광층을 포함하는 EL층을 양극과 음극사이에 유지한 구조의 발광 소자이다. 도 25에서는 화소 전극(246)이 대략 방형의 양극으로서 도시되고, 발광층을 포함하는 EL층(247)이 그 화소 전극(246) 상에 적층되며, 그 위에 각 표시 도트(50)에 공통하는 공통 전극으로서의 음극(도 25에서는 도시하지 않음)이 적층되고, 이 적층 구조에 의해서 EL 소자(203)가 형성된다.
소스 배선(221)은 도 23에 있어서 지면 상하 방향(즉, X방향)으로 연장되어 도 23의 상부에 있어서 접착제(105)내, 즉 그의 하층으로 들어가고, 그 접착제(105)내에 있어서 배선(112)에 접속한다. 배선(112)은 접착제(105) 내에 지면 횡방향(즉, Y방향)으로 연장되고, 접착제(105)의 좌변을 횡단해서 하우징(104)의 외부로 돌출하여 소스용 구동용 IC(103)의 출력 단자에 접속한다.
게이트 배선(211)은 도 23의 Y방향으로 연장되고, 접착제(105)의 좌변의 근방에 있어서 배선(113)에 접속한다. 배선(113)은 접착제(105)의 좌변을 횡단해서 하우징(104)의 외부로 돌출되어 게이트용 구동용 IC(102)의 출력 단자에 접속한다.
전류 공급선(212)은 도 23의 Y방향으로 연장되어 도 23의 하부에 있어서 접착제(105)내, 즉 그의 하층으로 들어가고, 그 접착제(105)내에 있어서 배선(114)에 접속된다. 배선(114)은 접착제(105)내를 Y방향으로 연장되고, 접착제(105)의 좌변을 횡단해서 하우징(104)의 외부로 돌출하여 외부 접속 단자(117)를 거쳐서 FPC(121)의 출력 단자에 접속한다.
도 27은 도 25에 있어서의 M-M′선에 따라서 EL 소자를 구동하기 위한 액티브 소자 부분의 단면 구조를 도시한 것이다. 도 27에 있어서 기판(100) 상에 하지로 되는 절연막(206)이 형성된다. 기판(100)은, 예를 들면 유리 기판, 유리 세라믹스 기판, 석영 기판, 실리콘 기판, 세라믹스 기판, 금속 기판, 플라스틱 기판 또는 플라스틱 필름 등에 의해서 형성된다.
하지막(206)은 특히 가동(可動) 이온을 포함하는 기판이나 도전성을 갖는 기판을 이용하는 경우에 유효하지만, 기판(100)으로서 석영 기판을 이용하는 경우에는 하지막(206)은 마련하지 않더라도 상관없다. 하지막(206)으로서는, 예를 들면 규소(즉, 실리콘)를 포함하는 절연막을 이용하면 좋다. 또, 하지막(206)에는 TFT에 발생하는 열을 발산시키기 위한 방열 기능을 갖게 하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 하나의 표시 도트내에 2개의 TFT, 구체적으로는 스위칭용소자로서 기능하는 스위칭용 TFT(201)와 EL 소자로 흘려보내는 전류량을 제어하는 전류 제어용 소자로서 기능하는 전류 제어용 TFT(202)가 마련된다. 이들 TFT는 본 실시예에서는 모두 n채널형 TFT로서 형성했지만, 양쪽 또는 어느 한쪽을 p채널형 TFT로 할 수도 있다.
스위칭용 TFT(201)는 소스 영역(213), 드레인 영역(214), LDD(Lightly Doped Drain) 영역(215a, 215b, 215c, 215d), 고농도 불순물 영역(216) 및 채널형성 영역(217a, 217b)의 5종류의 요소를 포함하는 활성층을 갖는다. 또, 스위칭용 TFT(201)는 게이트 절연막(218), 게이트 전극(219a, 219b), 제 1 층간 절연막(220), 소스 배선(221) 및 드레인 배선(222)을 갖는다.
도 25에 도시하는 바와 같이 게이트 전극(219a, 219b)는 상기 게이트 전극(219a, 219b)보다 저저항인 다른 재료에 의해서 형성된 게이트 배선(211)에 의해서 전기적으로 접속된 2중 게이트 구조로 되어 있다. 물론, 2중 게이트 구조 뿐만 아니라 3중 게이트 구조 등과 같은 소위 멀티 게이트 구조 즉 직렬로 접속된 2개 이상의 채널 형성 영역을 갖는 활성층을 포함하는 구조라도 좋다.
활성층은 결정 구조를 포함하는 반도체막, 즉 단결정 반도체막이나 다결정 반도체막이나 미결정 반도체막 등에 의해서 형성된다. 또, 게이트 전극(219a, 219b), 소스 배선(221), 드레인 배선(222)은 모든 종류의 도전막을 이용할 수 있다. 또, 스위칭용 TFT(201)에 있어서는 LDD 영역(215a∼215d)는 게이트 절연막(218)을 거쳐서 또한 게이트 전극(219a, 219b)와는 중첩되지 않도록 마련된다. 이러한 구조는 오프 전류값을 저감하는 데에 있어서 매우 효과적이다.
다음에, 도 27에 있어서 전류 제어용 TFT(202)는 소스 영역(231), 드레인 영역(232), LDD 영역(233) 및 채널형성 영역(234)의 4종류의 요소를 포함하는 활성층, 게이트 절연막(218), 게이트 전극(235), 제 1 층간 절연막(220), 소스 배선(236) 및 드레인 배선(237)을 갖는다. 또한, 게이트 전극(235)은 단일 게이트 구조로 되어 있지만, 이 대신에 멀티 게이트 구조로 할 수도 있다.
도 27에 있어서 스위칭용 TFT(201)의 드레인은 전류 제어용 TFT의 게이트에 접속되어 있다. 구체적으로는, 전류 제어용 TFT(202)의 게이트 전극(235)은 스위칭용 TFT(201)의 드레인 영역(214)과 드레인 배선(222)을 거쳐서 전기적으로 접속되어 있다. 또, 소스 배선(236)은 전류 공급선(212)에 접속된다.
전류 제어용 TFT(202)는 EL 소자(203)를 발광시키기 위한 전류를 공급함과 동시에, 그 공급량을 제어하여 계조 표시를 가능하게 한다. 그 때문에, 전류를 흘려보내더라도 열화되지 않도록 핫캐리어 주입에 의한 열화 대책을 강구해 둘 필요가 있다. 또, 흑색을 표시할 때에는 전류 제어용 TFT(202)를 오프 상태로 해 두지만, 그 때 오프 전류값이 높으면 양호한 흑색 표시를 할 수 없게 되어 콘트라스트의 저하를 초래한다. 따라서, 오프 전류값도 억제하는 것이 바람직하다.
도 27에 있어서, 제 1 층간 절연막(220) 상에 제 1 비활성화막(241)이 형성된다. 이 제 1 비활성화막(241)은, 예를 들면 규소를 포함하는 절연막에 의해서 형성된다. 이 제 1 비활성화막(241)은 형성된 TFT를 알칼리 금속이나 수분으로부터 보호하는 기능을 갖는다. 최종적으로, TFT의 윗쪽에 마련되는 EL층에는 나트륨 등과 같은 알칼리 금속이 포함되어 있다. 즉, 제 1 비활성화막(241)은 이들 알칼리 금속을 TFT 측에 침입시키지 않는 보호층으로서 기능한다.
또, 제 1 비활성화막(241)에 방열 기능을 갖게 하면, EL층의 열 열화를 방지할 수도 있다. 또, 도 27의 구조에서는 기판(100)으로 광이 방사되기 때문에, 제 1 비활성화막(241)은 투광성을 갖는 것이 필요하다. 또, EL층으로서 유기재료를 이용하는 경우, 그 EL층은 산소와의 결합에 의해서 열화하므로 산소를 방출하기 쉬운 절연막은 이용하지 않는 것이 바람직하다.
제 1 비활성화막(241) 상에는 각 TFT를 덮는 것과 같은 형태로 제 2 층간 절연막(244)이 형성된다. 이 제 2 층간 절연막(244)은 TFT에 의해서 형성되는 단차를 평탄화하는 기능을 한다. 이 제 2 층간 절연막(244)으로서는, 예를 들면 폴리이미드, 폴리아미드, 아크릴 등과 같은 유기 수지막을 이용할 수 있다. 물론, 충분한 평탄화가 가능하면 무기막을 이용할 수도 있다.
EL층은 매우 얇기 때문에 그것을 형성하는 면에 단차가 존재하면 발광 불량을 일으키는 경우가 있다. 따라서, 제 2 층간 절연막(244)에 의해서 TFT에 의한 단차를 평탄화하는 것은 나중에 그 위에 형성되는 EL층을 정상적으로 기능시키는 것에 관해 중요하다.
제 2 층간 절연막(244) 상에는 제 2 비활성화막(245)이 형성된다. 이 제 2 비활성화막(245)은 EL 소자로부터 확산하는 알칼리 금속의 투과를 방지한다고 하는 기능을 한다. 이 제 2 비활성화막(245)은 제 1 비활성화막(241)과 동일한 재료에 의해서 형성할 수 있다. 또, 제 2 비활성화막(245)은 EL 소자에서 발생한 열을 방출시키는 방열층으로서도 기능하는 것이 바람직하고, 이 방열기능에 의해 EL 소자에 열이 축적되는 것을 방지할 수 있다.
제 2 비활성화막(245) 상에 화소 전극(246)이 형성된다. 이 화소 전극(246)은 예를 들면 투명 도전막에 의해서 형성되어 EL 소자의 양극으로서 기능한다. 이 화소 전극(246)은 제 2 비활성화막(245), 제 2 층간 절연막(244) 및 제 1 비활성화막(241)에 콘택트 홀, 즉 개구를 형성한 후, 형성된 그 콘택트 홀에 있어서 전류 제어용 TFT(202)의 드레인 배선(237)에 접속하도록 형성된다.
다음에, 화소 전극(246) 상에 EL층(247)이 형성된다. 이 EL층(247)은 단층 구조 또는 다층 구조로 형성되지만, 일반적으로는 다층 구조인 경우가 많다. 이 EL층(247)에 있어서 화소 전극(246)과 직접 접촉하는 층으로서는 정공(正孔) 주입층, 정공 수송층 또는 발광층이 있다.
여기서, 정공 수송층 및 발광층의 2층 구조를 채용하는 것으로 하면, 정공 수송층은, 예를 들면 폴리페닐렌비닐렌에 의해서 형성할 수 있다. 그리고, 발광층으로서는 적색 발광층에는 시아노폴리페닐렌비닐렌, 녹색 발광층에는 폴리페닐렌비닐렌, 청색 발광측에는 폴리페닐렌비닐렌 또는 폴리알킬페닐렌을 각각 이용할 수 있다.
다음에, 이상과 같이 하여 형성된 EL층(247) 상에 음극(248)이 형성되고, 또 그 위에 보호 전극(249)이 형성된다. 이들 음극(248) 및 보호 전극(249)은, 예를 들면 진공증착법에 의해서 형성된다. 또한, 음극(248)과 보호 전극(249)을 대기 해방하지 않고 연속적으로 형성하면, EL층(247)의 열화를 억제할 수 있다. 화소 전극(246), EL층(247) 및 음극(248)에 의해서 형성되는 발광 소자가 EL 소자(203)이다.
음극(248)으로서는 일함수가 작은 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 또는 칼슘(Ca)을 포함하는 재료를 이용할 수 있다. 보호 전극(249)은 음극(248)을 외부의 수분 등으로부터 보호하기 위해서 마련되는 것으로서, 예를 들면 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 포함하는 재료를 이용할 수 있다. 이 보호 전극(249)에는 방열 효과도 있다.
도 27에 도시하는 구조는 R, G, B 중의 어느 하나의 색에 대응한 1종류의 EL 소자(203)를 개개의 표시 도트(50)에 대응시켜 형성하는 단색 발광방식의 구조이다. 그러나, 발광방식으로서는 그와 같은 단색 발광방식 이외에 백색 발광의 EL 소자와 컬러 필터를 조합한 방식이나, 청색 또는 청녹 발광의 EL 소자와 형광체를 조합한 발광방식이나, 혹은 음극에 투명 전극을 사용하여 R, G, B에 대응한 EL 소자를 중첩시키는 방식 등과 같은 각종 방식을 이용해서 컬러 표시를 실행할 수도 있다. 물론, 백색 발광의 EL층을 단층으로 형성하여 흑백 표시를 실행할 수도 있다.
보호 전극(249) 상에는 제3 비활성화막(250)이 형성된다. 이 제3 비활성화막(250)은 EL층(247)을 수분으로부터 보호하도록 기능함과 동시에, 필요에 따라서 제 2 비활성화막(245)과 마찬가지로 방열 기능을 하도록 해도 좋다. 또, EL층으로서 유기재료를 이용하는 경우에는 그 유기재료는 산소와의 결합에 의해서 열화할 가능성이 있으므로, 산소를 방출하기 쉬운 절연막은 제3 비활성화막(250)으로서 이용하지 않는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 EL 장치(110)는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 도 23에 있어서 게이트측 구동 회로(102)에 의해서 게이트 배선(211)으로 주사 신호 또는 데이터 신호의 한쪽이 공급되고, 소스측 구동 회로(103)에 의해서 소스 배선(221)으로 주사 신호 또는 데이터 신호의 다른쪽이 공급된다. 한편, 전류 공급선(212)에 의해서 각 표시 도트(50)내의 전류 제어용 TFT(202)로 EL 소자를 발광시키기 위한 전류가 공급된다.
표시 영역 V 내에 매트릭스형상으로 배열된 복수의 표시 도트(50)중의 적절한 것이 데이터 신호에 근거하여 각각 선택되고, 그 선택 기간에 있어서 스위칭용 TFT(201)가 온 상태로 되어 데이터 전압의 기록이 실행되며, 비선택 기간에서는 TFT(201)가 오프 상태로 되는 것에 의해 전압이 유지된다. 이러한 스위칭 및 기억 동작에 의해 복수의 표시 도트(50)중의 적절한 것이 선택적으로 발광하고, 이 발광점의 집합에 의해 도 23의 지면 깊이 방향 안쪽, 즉 도 24에 화살표 Q로 나타내는 방향으로 문자, 숫자, 도형 등과 같은 상(像)이 표시된다.
도 23에 있어서, 소스 배선(221)으로는 배선(112)을 통해서 신호가 보내진다. 또, 게이트 배선(211)으로는 배선(113)을 통해서 신호가 공급된다. 또, 전류 공급선(212)으로는 배선(114)을 통해서 전류가 공급된다. 본 실시예에서는 EL 장치(110)의 내부를 외부로부터 밀폐 상태로 차폐하는 하우징(104)중 배선(112, 113, 114)이 외부로 인출되는 개소에 상당하는 변의 근방에 배선 경계(10b)가 설정된다.
상기 배선(112, 113, 114)에 관해서는 배선 경계(10b)에서 보아 배선 인출측(즉, 도 23의 좌측)에 존재하는 부분은 그의 단면 구조가 도 8의 (d)에 도시한 바와 같이 제 1 배선층(181) 및 그것에 적층된 제3 배선층(183)의 2층 구조로 되어있다. 한편, 배선 경계(10b)에서 보아 표시 영역 V 측에 존재하는 부분은 그의 단면 구조가 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이 제 1 배선층(181), 그것에 적층된 제 2 배선층(182) 및 그것에 적층된 제3 배선층(183)의 3층 구조로 되어 있다. 즉, 배선 경계(10b)의 내측과 외측에서 배선(112, 113, 114)의 층구성이 다르다.
예를 들면, 배선 경계(10b)의 내측(즉, 표시 영역 V측)에만 존재하는 제 2 배선층(182)을 저저항으로 부식되기 쉬운 재료에 의해서 형성하는 경우를 고려하면, 그와 같은 제 2 배선층(182)을 배선 내에 포함시키는 것에 의해 배선 저항치를 낮게 억제할 수 있게 되고, 그 때문에 EL 장치(110)에 의해서 안정한 상(象) 표시를 실행하는 것이 가능해진다.
게다가, 그와 같이 부식되기 쉬운 재료를 이용해서 제 2 배선층(182)을 형성하는 경우에도, 그 제 2 배선층(182)을 마련하는 영역은 하우징(104)에 의해서 외부로부터 차폐된 영역에 한정되어 있으므로, 부식되기 쉬운 제 2 배선층(182)은 외기와 접촉하는 경우가 없고, 그 때문에 제 2 배선층(182)에 따라서 배선 전체에 부식이 발생하여 표시 불량이 발생하는 것은 확실하게 방지된다.
또, 본 실시예에서는 배선(112) 및 배선(114)중 Y방향으로 연장되는 부분을 넓게 접착제(105)에 의해서 피복하고 있으므로 그들 배선이 외기에 노출되는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 그 때문에 외기에 노출되는 것에 기인하여 발생할 것으로 생각되는 문제, 예를 들면 부식이나 단락 등을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 이러한 문제는 배선(112) 등을 기판(100)상에 형성한 후의 EL 장치의 제조공정중에 있어서도 발생할 것으로 생각되지만, 가능한 한 빠른 단계에서 배선(112) 등을 접착제(105)에 의해 피복하면, 상기한 문제가 발생하는 것을 빠른 단계에서부터 방지할 수 있다.
(그 밖의 실시예)
이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 설명했지만 본 발명은 그 실시예에 한정되는 것은 아니고, 청구의 범위에 기재한 발명의 범위내에서 여러 가지로 개변가능하다.
예를 들면, 전기 광학 장치는 액정 장치 및 EL 장치에 한정되지 않고, 기판상에 배선을 형성할 필요가 있는 모든 장치를 고려할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 레이아웃 배선이 외기에 노출되는 것에 기인하여 발생할 수 있는 각종 문제를 간단하게 또한 확실하게 방지할 수 있다.
Claims (18)
- 제 1 기판과,해당 제 1 기판의 1변을 따라서, 또한, 당해 1변과 교차하는 다른 변을 향해서 레이아웃된 배선과,해당 배선을 피복하는 피복층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판과,해당 제 2 기판에 형성된 전극과,상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 배치된 액정을 구비하며,상기 피복층은 상기 액정을 둘러싸는 밀봉재이고,상기 배선은 상기 전극에 접속되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 전극은 복수로 마련되고,상기 배선은 상기 복수의 전극의 각각에 도통해서 복수로 마련되고,상기 복수의 배선 중 적어도 하나의 배선과 해당 배선에 대응하는 상기 전극은, 상기 제 1 기판의 1변측에서 도통하고,상기 복수의 배선 중 다른 배선과 해당 배선에 대응하는 상기 전극은, 상기 1변과 대향하는 변측에서 도통하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,상기 배선의 한쪽 단부는 외부 접속 회로에 접속되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 밀봉재 내에 포함된 도통재를 더 구비하고,상기 배선과 상기 전극은 상기 도통재에 의해서 접속되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 기판 상에 제 1 금속막과 절연막과 제 2 금속막을 적층하여 이루어지는 박막 다이오드를 더 구비하고,상기 배선은, 상기 제 1 금속막 또는 상기 제 2 금속막 중 적어도 한쪽과 동일한 층에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 박막 다이오드에 접속된 화소 전극을 더 구비하고,상기 배선은, 상기 제 1 금속막, 상기 제 2 금속막 또는 상기 화소 전극 중 적어도 하나와 동일한 층에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 기판 상에 형성된 배선을 더 구비하고,해당 배선은, 상기 밀봉재의 변에 의해서 덮여짐과 함께 해당 변과 대략 동일 방향으로 연장된 피피복(被被覆) 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 밀봉재는 상기 배선을 피복하는 부위 및 상기 배선을 피복하지 않는 부위를 포함하고,상기 배선을 피복하는 부위는 상기 배선을 피복하지 않는 부위에 비해 넓은 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 밀봉재는, 상기 도통재를 포함하는 도통부와, 상기 도통재를 포함하지 않는 비도통부를 포함하고,상기 배선은, 상기 비도통부에 의해서 피복되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 배선은, 해당 배선과 상기 전극의 도통 위치보다도 내측 위치에 레이아웃되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항, 제 8 항 또는 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 프레임 형상의 밀봉재를 거쳐서 접합된 한 쌍의 기판 사이에 액정을 구비하는 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서,상기 한 쌍의 기판 중 적어도 한쪽의 기판에 배선을 형성하는 제 1 공정과,상기 한 쌍의 기판을 밀봉재를 거쳐서 접합하는 제 2 공정을 구비하되,해당 제 2 공정에서는, 상기 해당 밀봉재의 변 중 상기 배선의 일부의 연장 방향과 대략 동일 방향으로 연장되는 변이 상기 배선의 일부를 덮도록, 상기 한 쌍의 기판이 접합되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 제 2 공정은,상기 배선이 형성된 한쪽의 기판 상에, 상기 밀봉재의 변 중 상기 배선의 일부의 연장 방향과 대략 동일 방향으로 연장되는 변에 의해서 해당 배선의 일부가 피복되도록, 해당 밀봉재를 형성하는 공정과,상기 밀봉재를 거쳐서 상기 한 쌍의 기판을 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,상기 한 쌍의 기판의 한쪽에 상기 밀봉재의 일부분을 형성하는 공정과,상기 한 쌍의 기판의 다른 쪽에 상기 밀봉재의 나머지 부분을 형성하는 공정을 더 구비하되,상기 제 2 공정에서는, 상기 밀봉재의 일부분과 상기 밀봉재의 나머지 부분이 연결되어 상기 밀봉재의 전체가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 밀봉재의 일부분은 상기 밀봉재의 내측의 프레임 형상 부분이며, 상기 밀봉재의 나머지 부분은 상기 밀봉재의 외측의 프레임 형상 부분인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 밀봉재의 일부분 및 상기 밀봉재의 나머지 부분의 한 쪽에는 도통재가 포함되고, 상기 밀봉재의 일부분 및 상기 밀봉재의 나머지 부분의 다른 한 쪽에는 비도통성의 갭재(gap material)가 포함되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 밀봉재의 일부분 및 상기 밀봉재의 나머지 부분은, 상기 한 쌍의 기판을 접합시켰을 때에 서로 중첩하는 오버랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
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