-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallvorrichtung zum
Anzeigen von Bildern oder dergleichen.
-
Stand der
Technik
-
In
den letzten Jahren wurden die für
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
erforderlichen Eigenschaften strenger, und es ist erforderlich,
dass die angezeigte Bildqualität
auf einer derartigen Vorrichtung auf demselben Niveau wie bei einem
gewöhnlichen
Kathodenstrahlröhrenbild
liegt. Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
ist die Steuerung der Ausrichtung des verwendeten Flüssigkristalls
ein die Qualität
des angezeigten Bildes beherrschender Hauptfaktor, und eine homogene
und optimale Ausrichtung in jedem Teil der Anzeigeeinheit ist eine
wesentliche Anforderung. Allgemein wird die Ausrichtung des Flüssigkristalls
durch eine auf der Oberfläche
des Flüssigkristalls
bereitgestellte Ausrichtungssteuerschicht gesteuert.
-
Falls
eine derartige Ausrichtungssteuerschicht eine Oberflächenstufe
aufweist, variiert die Ausrichtung des Flüssigkristalls an einem derartigen
gestuften Abschnitt und bleibt nicht mehr länger homogen. Insbesondere
auf dem Bildelektrodensubstrat entwickelt jedoch die Ausrichtungssteuerschicht
Oberflächenstufen
aufgrund der Ausbildung der Bildelementelektroden, Schaltelemente,
Leiterbahnen usw. auf diesem Substrat. Insbesondere am Ende der
Anzeigenfläche
wird die Schichtlage aufgrund der nicht vorhandenen benachbarten Bildelementelektrode
extrem niedrig, so dass die Anzeigeeigenschaften an einem derartigen
Endabschnitt der Anzeigenfläche
minderwertig werden.
-
Die
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
ist aus zwei miteinander verhafteten Substraten zusammengesetzt,
welche Elektroden auf ihren inneren Oberflächen tragen und eine Flüssigkristallschicht
dazwischen umschließen,
und Peripherieschaltkreise zur Ansteuerung der Flüssigkristallvorrichtung
sind oftmals im Randbereich der Bildelementflächen bereitgestellt.
-
Falls
ein Versiegelungsbereich 32 auf den Peripherieschaltkreisen 31 gemäß 1 ausgebildet
wird, wird bei der gegenseitigen Anhaftung der beiden Substrate
eine Verteilung in der Lücke
des gefüllten
Flüssigkristallteils 33 erzeugt
und es entsteht eine Farbinhomogenität, falls diese Verteilung ± 0,1 μ überschreitet.
-
Falls
andererseits der Versiegelungsbereich 32 außerhalb
der Peripherieschaltkreise 31 gemäß 2 bereitgestellt
wird, wird die Chipgröße unvermeidlich
größer, was
zu einem ernsten Problem bei einer Flüssigkristallvorrichtung führt, die
eine sehr geringe Zellengröße erfordert,
wie etwa die bei einer Bildschirmsucheinrichtung (einem sog. view
finder) verwendeten.
-
Ferner
ist ein Verfahren zur Ausbildung einer isolierenden Planarisierungsschicht 34 gemäß 3 bekannt,
aber derartige Verfahren erfordern einen zusätzlichen Schritt zur Ausbildung
der Planarisierungsschicht 34 und die angelegte Spannung
muss erhöht
werden, falls die isolierende Schicht auf der Bildelementelektrode dicker
wird. Wenn das Substrat aus amorphem Silizium oder Polysilizium
zusammengesetzt ist, weisen die Peripherieschaltkreise 31 lediglich
relativ geringe Stufen auf und können
daher leicht planarisiert werden, aber bei einem monokristallinen
Siliziumsubstrat werden die Stufen größer, so dass die Planarisierungsschicht 34 dicker
ausgebildet werden muss und eine noch größer angelegte Spannung erforderlich
ist.
-
Aus
der
JP 58095327 ist
eine Flüssigkristallvorrichtung
mit dichromatischer Farbe bekannt. Die Flüssigkristalle sind zwischen
zwei Schichten eines isolierenden Glasssubstrates, das mit Ausrichtungsschichten und
transparenten Elektroden geformt ist, gelegen und durch Versiegelungselemente
versiegelt. Eine Reflektionsplatte einer geweißten synthetischen Harzschicht
oder einer dünnen
metallischen Schicht oder Ähnlichem sind
auf der hinteren Oberfläche
des Substrates vorgesehen. Zusätzlich
ist dünne
Schicht eines lichtaussendenden Materials auf der Oberfläche der
Reflektionsplatte geformt.
-
Eine
weitere Flüssigkristallvorrichtung
ist aus der
JP 60243638 bekannt.
Sie umfasst Substrate, Bildelementelektroden, drei Farbfilterschichten,
eine transparente Elektrode über
der gesamten Oberfläche,
einen Abstandshalter, einen nematischen Flüssigkristall, der zwischen
den Substraten versiegelt ist, Polarisierungsplatten und eine Trennplatte.
Die Bildelemente der Farbfilter werden zu den Peripherien um mehrere
Bildelemente erhöht.
-
ERFINDUNGSZUSAMMENFASSUNG
-
In
Anbetracht des Vorstehenden liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
bereitzustellen, die eine homogene Flüssigkristallzellenlücke ohne
Ausdehnung bei der Chipgröße sowie
eine ausgezeichnete Produzierbarkeit zeigt.
-
Zudem
wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
bereitgestellt, bei der die Ausrichtung des Flüssigkristalls selbst bis zu
dem Endabschnitt des Anzeigebereiches homogen gesteuert wird, wodurch
ein hochqualitatives Bild über
den gesamten Bildbereich ohne Unregelmäßigkeiten angezeigt werden
kann.
-
Ferner
wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
bereitgestellt, welche keine erhöhte
Ansteuerungsspannung erfordert, eine ausgezeichnete Stromsparbefähigung aufweist
und eine Größenreduktion
der Vorrichtung bezüglich
der Bildgröße ermöglicht.
-
Weiterhin
wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
angegeben, welche ohne zusätzliche
Herstellungsschritte eine homogene Zellenlücke erzielt und eine Unregelmäßigkeit
bei der Farbanzeige vermeidet.
-
Darüber hinaus
wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
angegeben, welche zu einer Bildanzeige von äußerst hoher Qualität ohne Farbvariationen
im gesamten Anzeigebereich befähigt
ist, insbesondere im Randteil des Anzeigenbereiches, selbst bei
einer Farbanzeige.
-
Zudem
wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit einem gestuften Abschnitt in zumindest einem Teil der umgebenden
Nähe des
Anzeigenbereiches des Bildelementelektrodensubstrats angegeben,
der im Wesentlichen gleich der Stufe in dem Anzeigenbereich ist.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die 1 bis 3 zeigen
Schnittansichten von bekannten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
zum Aufzeigen von Nachteilen im Stand der Technik;
-
4 zeigt
eine Ansicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
1, das keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
-
5 zeigt
eine Schnittansicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß Ausführungsbeispiel
2;
-
6 zeigt
eine Draufsicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß Ausführungsbeispiel
3;
-
7 zeigt
eine Draufsicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß Ausführungsbeispiel
4;
-
8 zeigt
eine Schnittansicht der in 7 gezeigten
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
entlang einer Linie A-A';
-
die 9A bis 9D zeigen
Schnittansichten von Schritten zur Herstellung eines Halbleitersubstrats,
das zur erfindungsgemäßen Verwendung
angepasst wird; und
-
die 10 und 11 zeigen
Draufsichten von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
gemäß den Ausführungsbeispielen 5 und 6.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Erfindungsgemäß wird eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
angegeben, welche frei von den vorstehend angeführten Nachteilen und zur Bereitstellung
des Flüssigkristalls
mit homogener Ausrichtung selbst bis zu dem Endabschnitt der Vorrichtung
befähigt
ist, wodurch homogene Anzeigeeigenschaften über den gesamten Bildbereich
aufrecht erhalten werden.
-
Die
vorstehend angeführte
Aufgabe kann erfindungsgemäß durch
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
erreicht werden, die zumindest in einem Teil der umgebenden Nachbarschaft
des Anzeigebereichs des Bildelementelektrodensubstrats eine Stufe
aufweist, die im wesentlichen dieselbe wie die Stufe in dem Anzeigebereich
ist.
-
Erfindungsgemäß stellt
die Ausbildung der im wesentlichen selben Stufe wie die Stufe im
Anzeigebereich eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
von hoher Erzeugbarkeit mit einer homogenen Flüssigkristallzellenlücke ohne
eine Chiperweiterung bezüglich
des Anzeigebereichs bereit.
-
Die
erfindungsgemäße Konfiguration
erlaubt die Bereitstellung einer scharfen Bildanzeige bis zu dem Endabschnitt
des Anzeigebereichs, weil der Stufenunterschied zwischen dem Anzeigebereich
und dem umgebenden Bereich und die resultierende Differenz in den
Ausrichtungseigenschaften des Flüssigkristalls
auf Null reduziert oder bedeutend vermindert wird.
-
Die
Ausrichtungsschicht der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
wird durch einen Reibungsvorgang ausgerichtet, und die Ausbildung
einer Stufe in dem Randbereich erlaubt einen homogenen Ausrichtungsvorgang selbst
bis zu dem Randbereich des Anzeigebereiches, so dass die Homogenität bei der
Ausrichtungseigenschaft weiter sichergestellt sowie die Bildanzeige
einer noch höheren
Qualität
erzielt werden kann.
-
Die
vorstehend angeführte
Stufe ist in Anbetracht einer Komplexitätsvermeidung bei dem Herstellungsverfahren
in einem Scheinbereich in dem Bildelementbereich ausgebildet. Genauer
werden bei dem Scheinbereich Scheinbildelemente derselben Konfiguration
ausgebildet, welche dieselben Leiterbahnen, Schaltelemente, Bildelementelektroden
usw. wie bei dem Anzeigebereich aufweisen. Dabei werden die Bildelementelektroden
vorzugsweise elektrisch isoliert, damit ein unnötiges Anlegen von Spannung
vermieden wird. Die Ausbildung einer derartigen gleichen Stufe bei
der Ausbildung von Scheinbildelementen ist leicht herzustellen,
weil der Herstellungsvorgang der Bildelemente in dem Anzeigenbereich
bloß ausgedehnt
werden kann und keine zusätzlichen
Schritte erforderlich sind.
-
Die
vorstehend angeführten
Scheinbildelemente können
die vorstehend beschriebene Aufgabe lösen, selbst wenn sie bezüglich der
Schichtstruktur und Gestalt nicht genauso wie die Bildelemente im
Anzeigebereich sind.
-
Erfindungsgemäß können die
Scheinbildelemente lediglich in den notwendigen Abschnitten um die vier
Seiten des Anzeigenbereichs ausgebildet werden, vorzugsweise an
zwei einander gegenüberliegende Seiten
und noch bevorzugter an vier Seiten. Die Breite einer derartigen
Stufe kann fallabhängig
variieren, aber bei den Scheinbildelementen wird eine hinreichende
Wirkung mit einer Breite erzielt, die beispielsweise fünf Abtastleitungen
oder Anzeigeleitungen entspricht.
-
Der
erfindungsgemäß verwendete
elektrisch isolierte Zustand ist nicht kritisch und kann gemäß dem Herstellungsvorgang
geeignet gewählt
werden. Beispielsweise bei einem aus einem Transistor zusammengesetzten
Schaltelement kann ein derartiger isolierter Zustand erzielt werden,
indem kein Kontakt zu der Abtastleitung und der Anzeigeleitung ausgebildet
wird. Ferner kann dieser isolierte Zustand durch lokales Durchtrennen
der Leiterbahnen verwirklicht werden, oder indem am Endabschnitt
keine Verbindung mit der Ansteuerungsschaltung ausgebildet wird.
-
Ferner
wird bei der Umsetzung einer Farbanzeige auf der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
ein Farbfilter mit Rat, Grün
oder Blau an jedem Bildelement auf dem Gegenelektrodensubstrat angebracht,
und derartige Farbfilter erzeugen eine Stufe am Endabschnitt, weil
das benachbarte Farbfilter fehlt. Erfindungsgemäß wird jedoch eine verbesserte
Homogenität
bei der Ausrichtung des Flüssigkristalls
aufrecht erhalten, indem ein Scheinfilter in einem dem Scheinbereich
auf dem Bildelementelektrodensubstrat entsprechenden Abschnitt ausgebildet
wird, wodurch identische Bedingungen in dem Scheinbereich wie in
dem Anzeigebereich verwirklicht werden.
-
Zudem
ist es möglich,
das angezeigte Bild schärfer
wiederzugeben, indem eine undurchlässige Schicht in einem dem
Scheinbereich entsprechenden Abschnitt ausgebildet wird, wodurch
der Scheinbereich vollständig
schwarz gemacht wird. Zudem ist eine Ausbildung der Grenze zwischen
dem Scheinbereich und dem Anzeigebereich unter einer undurchlässigen Schicht
zur Definition des Anzeigebereichs durch die Öffnung in der undurchlässigen Schicht
möglich,
wodurch die Ausrichtung des Scheinbereichs erleichtert wird und der
von einer fehlerhaften Ausrichtung resultierende Ausbeuteverlust
vermieden wird.
-
Die
spezifische erfindungsgemäße Konfiguration
wird bei den nachstehenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben,
aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Bauart für Anzeigevorrichtungen
mit aktiver Matrix beschränkt,
wie sie in diesen Ausführungsbeispielen
gezeigt ist.
-
Es
sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung keineswegs auf die
nachstehend angeführten
Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist, aber geeigneten Variationen innerhalb des Bereichs der Erfindung
unterliegt, und es natürlich
möglich
ist, die nachstehenden Ausführungsbeispiele
und Offenbarungen der vorliegenden Beschreibung geeignet zu kombinieren.
-
Ausführungsbeispiel 1, das keinen
Teil der vorliegenden Erfindung bildet:
-
4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
1, gezeigt sind dabei Anzeigeleitungen 1; Abtastleitungen 2; TFT-Elemente 3 (Dünnschichttransistoren);
Bildelementelektroden 4; ein horizontales Schieberegister 5;
ein vertikales Schieberegister 6; Scheinbildelementreihen 7;
Scheinbildelementspalten 7';
sowie einen Anzeigebereich 8 × 8''. Jedes
Scheinbildelement ist in einem elektrisch isolierten Zustand, indem
der Kontakt zwischen der Gate-Elektrode
oder Source-Elektrode des TFT-Elements 3 und der Abtastleitung 2 oder
der Anzeigeleitung 1 nicht ausgebildet ist. Dieses Ausführungsbeispiel
verwendet TFT-Elemente als Schaltelemente, und es sind zwei Anzeigeleitungen
und zwei Abtastleitungen für
die Scheinbildelemente zugewiesen. Durch die Umgebung des Anzeigebereiches
mit einem Scheinbereich gemäß vorstehender
Beschreibung kann dieselbe Ausrichtung des Flüssigkristalls in den Endabschnitten
des Anzeigebereichs wie in dessen zentralem Abschnitt erhalten werden,
und es kann eine hochqualitative Bildanzeige erzielt werden.
-
Ausführungsbeispiel 2
-
5 zeigt
einen Endabschnitt der Vorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2, gezeigt ist
dabei ein TFT-Substrat 21; isolierende Schichten 22, 22'; Ausrichtungsschichten 23, 23'; ein Flüssigkristall 24;
ein Versiegelungswerkstoff 25; eine Gegenelektrode 26;
ein Farbfilter 27; eine Polarisierungsplatte 28;
und eine Abschirmplatte 29. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
bilden drei Bildelementelektroden 4 am rechten Ende Scheinbildelemente.
Bei diesen Scheinbildelementen wird das mit jeder Bildelementelektrode
verbundene (nicht gezeigte) TFT-Element
mit einer Abtastleitung und einer Anzeigeleitung verbunden, von
denen jedoch keine mit der Ansteuerungsschaltung verbunden ist,
wodurch diese Scheinbildelemente in einem elektrisch isolierenden
Zustand erhalten werden. Auch die den drei Bildelementen am rechten
Ende entsprechenden Farbfilter bilden Scheinfilter.
-
Eine äußerst großartige
Bildanzeige kann durch die Verwendung desselben Scheinaufbaus wie
bei dem Anzeigebereich nicht nur auf dem TFT-Substrat, sondern auch
auf dem gegenüberliegenden
Substrat sichergestellt werden.
-
Die
erfindungsgemäße Konfiguration
ist insbesondere bei einer Farbanzeige wirkungsvoll, da selbst eine
leichte Störung
bei der Ausrichtung deutlich sichtbar als Farbvariation erscheint.
-
Ausführungsbeispiel 3
-
6 zeigt
ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
3, welches zusätzlich
zu der Konfiguration gemäß Ausführungsbeispiel
2 mit einer undurchlässigen
Schicht ausgerüstet
ist. Gemäß 6 ist
der undurchlässige
Bereich breiter als der Scheinbereich und der Anzeigebereich 33 ist
durch eine Öffnung
in dem undurchlässigen
Bereich definiert. Der Isolationszustand des Scheinbereichs ist
derselbe wie bei Ausführungsbeispiel
2. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Anzeigebereich durch einen vollständig schwarzen Bereich umgeben,
so dass das angezeigte Bild schärfer
erscheint.
-
Ausführungsbeispiel 4
-
7 zeigt
eine Draufsicht auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
der vorliegenden Erfindung und 8 zeigt
eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A' aus 7. Die 7 und 8 zeigen
einen Bildelementbereich 71 mit vertikalen Signalleitungen,
horizontalen Gate-Leitungen sowie einer regelmäßigen zweidimensionalen Anordnung
von an den Kreuzungspunkten der Leitungen angeordneten Transistorschaltern
für die Übertragung
von Signalen an die entsprechenden Bildelementelektroden; eine horizontale
Abtastschaltung 72; eine vertikale Abtastschaltung 73 mit
derselben Stufe wie die der horizontalen Abtastschaltung 72;
eine horizontale Scheinschaltung 74 mit derselben Stufe
wie die der horizontalen Abtastschaltung 72; eine vertikale Scheinschaltung 75 mit
derselben Stufe wie die der horizontalen Abtastschaltung 72;
ein Flüssigkristallversiegelungsbereich 76;
einen Flüssigkristall 77;
ein Halbleitersubstrat 78; sowie ein Gegensubstrat 79.
-
Das
Halbleitersubstrat 78 besteht aus einem Siliziumsubstrat,
welches durch den in den 9A bis 9D gezeigten
Ablauf hergestellt wird. Das Siliziumsubstrat besteht aus einem
monokristallinen Siliziumsubstrat, welches billig und über einen
großen
Bereich homogen und flach ist und eine äußerst ausgezeichnete Kristallinität aufweist.
Da auf einer monokristallinen Siliziumschicht aktive Halbleiterelemente
mit nur sehr wenigen Fehlern ausgebildet werden, kann die schwebende
Kapazität
der Halbleiterelemente reduziert werden. Somit kann eine Flüssigkristallanzeigeeinheit
mit hoher Leistungsfähigkeit
bereitgestellt werden, bei der zum Hochgeschwindigkeitsbetrieb befähigte Elemente
und Schaltungen mit ausgezeichneten Antistrahlungseigenschaften
und ohne Durchzündungsphänomen mit
den Flüssigkristallanzeigebildelementen
auf demselben Substrat integriert werden.
-
Nachstehend
wird ein Beispiel für
das Herstellungsverfahren des Siliziumsubstrats gemäß den 9A bis 9D beschrieben.
-
Ein
p-dotiertes monokristallines Siliziumsubstrat (100) mit
einer Dicke von 300 μm
wurde einem Anodisierungsvorgang in einer HF-Lösung zur Ausbildung eines porösen Siliziumsubstrats 101 unterzogen.
-
Der
Anodisierungsvorgang wurde unter den nachstehenden Bedingungen durchgeführt:
Angelegte
Spannung: | 2,6
V |
Stromdichte: | 30
mA·cm–2 |
Anodisierungslösung: | HF
: H2O : C2H5OH = 1 : 1 : 1 |
Dauer: | 2,4
Stunden |
Dicke
des porösen
Siliziums: | 300 μm |
Porosität: | 56% |
-
Auf
dem somit hergestellten p-dotierten porösen Siliziumsubstrat
101 (
100)
wurde eine Siliziumepitaxieschicht
102 mit einer Dicke
von 1,0 μm
durch Niederdruck-CVD aufgewachsen. Die Bedingungen des Abscheidungsvorgangs
waren wie folgt:
Quellengas: | SiH4 |
Trägergas: | H2 |
Temperatur: | 850°C |
Druck: | 1 × 10–2 Torr |
Aufwachsrate: | 3,3
nm/sec |
-
Nachfolgend
wurde eine Oxidschicht 103 mit einer Dicke von 1000 Å auf der
Epitaxieschicht 102 ausgebildet (9A). Dann
wurde das andere Siliziumsubstrat 107 überlagert, auf dem eine Oxidschicht 104 mit einer
Dicke von 5000 Å und
eine Nitridschicht 105 mit einer Dicke von 1000 Å ausgebildet
wurden, sowie die beiden Siliziumsubstrate durch Erwärmung für 0,5 Stunden
bei 800°C
in Stickstoffatmosphäre
fest miteinander verhaftet (9B).
-
Dann
wurden die verhafteten Substrate einem selektiven Ätzvorgang
in einer Mischung aus 49% Flusssäure,
Alkohol sowie 30% Hydroperoxid (10 : 6 : 50) ohne Schütteln unterzogen.
Nach 65 Minuten war das poröse Siliziumsubstrat 101 vollständig weggeätzt, wobei
das monokristalline Silizium als Ätzstoppmaterial agierte, so
dass allein die nicht poröse
Siliziumschicht verblieb. Die Ätzrate
für das
nicht poröse
monokristalline Silizium bei der vorstehend angeführten Ätzlösung war
sehr gering und die geätzte
Dicke betrug weniger als 50 Å,
selbst nach 65 Minuten. Tatsächlich
betrug das Selektionsverhältnis
von jeder Rate zu der porösen Schicht
10–5 oder
weniger, so dass die geätzte
Menge (einige 10 Å)
bei der nicht porösen
Schicht praktisch vernachlässigbar
war. Somit wurde das porösifizierte
Siliziumsubstrat 101 mit einer Dicke von 200 μm beseitigt,
und eine monokristalline Siliziumschicht 102 mit einer
Dicke von 1,0 μm
konnte auf der SiO2-Schicht 103 ausgebildet
werden. Wenn das Quellgas aus SiH2Cl zusammengesetzt
war, musste die Aufwachstemperatur um einige zehn Grad erhöht werden,
aber die für
das poröse
Substrat spezifische erhöhte Ätzeigenschaft
wurde aufrecht erhalten (vgl. 9C. Es
sei angemerkt, dass 9C bezüglich der 9B eine
umgekehrte Darstellung ist).
-
Sodann
wurden Dünnschichttransistoren
auf der monokristallinen Siliziumschicht 102 ausgebildet,
danach wurde das Siliziumsubstrat mit Gummi bedeckt, welches mit
Ausnahme der unmittelbar unter dem Flüssigkristallbildelementbereichen
befindlichen Flächen
resistent gegen Flusssäure
war, und das Siliziumsubstrat wurde bis zu der isolierenden Schicht
durch eine Mischung aus Flusssäure,
Essigsäure
sowie Salpetersäure örtlich entfernt,
wodurch durchscheinende Bereiche 110 ausgebildet wurden.
Auf diese Weise konnte ein Substrat mit Dünnschichttransistoren gemäß 9D erhalten
werden.
-
Das
Halbleitersubstrat 8 kann aus Quarzglas anstelle eines
Siliziumwafers zusammengesetzt sein, aber die vorliegende Erfindung
ist insbesondere effektiv bei einem monokristallinen Siliziumsubstrat,
welches gemäß vorstehender
Beschreibung schwierig zu planarisieren ist.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel
kann eine homogene Flüssigkristallzellenlücke bereitstellen, weil
Strukturen 72 bis 75 mit derselben Stufe auf den
vier Seiten eines Bildelementbereichs 71 auf dem Halbleitersubstrat 78 bereitgestellt
werden, und Flüssigkristallversiegelungsbereiche 76 auf
diesen Strukturen bereitgestellt werden. Auch die Chipgröße kann
kleiner ausgebildet werden, wenn die Versiegelungsbereiche 76 auf
den peripheren Abtastschaltungen 72, 73 ausgebildet
sind. Zudem wird eine ausgezeichnete Produzierbarkeit sichergestellt,
weil die Scheinschaltungen 74, 75 bei demselben
Vorgang wie die Peripherieabtastschaltungen 72, 73 hergestellt
werden können.
-
Natürlich war
die angezeigte Bildqualität
wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen
ausgezeichnet.
-
Ausführungsbeispiel 5
-
10 ist
eine Draufsicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
der vorliegenden Erfindung, gezeigt ist dabei ein Anzeigenbereich 81 mit
vertikalen Signalleitungen, horizontalen Gateleitungen sowie einer
regelmäßigen zweidimensionalen
Anordnung von an den Kreuzungspunkten der Leitungen angeordneten
Transistorschaltungen für
die Übertragung
von Signalen an die Bildelementelektroden; eine horizontale Abtastschaltung 82 für die Eingabe
von Bildsignalen in ungerade Signalleitungen; eine horizontale Abtastschaltung 83 für die Eingabe
von Bildsignalen in gerade Signalleitungen; eine vertikale Abtastschaltung 84 für die Eingabe
von Gatesignalen in ungerade Gateleitungen; eine vertikale Abtastschaltung 85 für die Eingabe
von Gatesignalen in gerade Gateleitungen; sowie ein Flüssigkristallversiegelungsbereich 86,
wobei die Abtastschaltungen 82 bis 85 dieselbe
Stufenhöhe
aufweisen.
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind Strukturen 82 bis 85 mit derselben Stufenhöhe auf den
vier Seiten des Anzeigenbereiches 81 angeordnet und alle
als Peripherieabtastschaltungen verwendet. Auch dieses Ausführungsbeispiel
kann, wie das Ausführungsbeispiel
4, eine homogene Flüssigkristallzellenlücke und
eine reduzierte Chipgröße erzielen,
weil der Flüssigkristallversiegelungsbereich 86 auf
den Peripherieabtastschaltungen 82 bis 85 mit
derselben Stufenhöhe
ausgebildet ist.
-
Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel
war die Qualität
des angezeigten Bildes über
den gesamten Anzeigebereich ausgezeichnet.
-
Ausführungsbeispiel 6
-
11 ist
eine Draufsicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
gezeigt ist dabei ein Anzeigebereich 91 mit vertikalen
Signalleitungen, horizontalen Gateleitungen, sowie einer regelmäßigen zweidimensionalen Anordnung
von an den Kreuzungspunkten der Leitungen angeordneten Transistorschaltern
für die Übertragung
von Signalen an die Bildelementelektroden; eine horizontale Abtastschaltung 92;
eine vertikale Abtastschaltung 93 für die Eingabe von Gatesignalen
in ungerade Gateleitungen; eine vertikale Abtastschaltung 94 mit
derselben Stufenhöhe
wie die der vertikalen Abtastschaltung 93 für die Eingabe
von Gatesignalen in gerade Gateleitungen; und ein Flüssigkristallversiegelungsbereich 95.
-
Eine
hinreichend homogene Flüssigkristallzellenlücke kann,
wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
durch die Anordnung 93, 94 derselben Stufenhöhe an zumindest
zwei aneinander gegenüberliegenden Seiten
des Anzeigebereiches 91 und die Bereitstellung des Flüssigkristallversiegelungsbereiches 95 darauf
erzielt werden. Zudem kann eine weiter reduzierte Chipgröße erzielt
werden, wie aus 11 ersichtlich ist.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Stufen nicht auf allen Seiten des Anzeigebereiches ausgebildet,
aber es kann im Vergleich zu dem Fall, bei dem derartige Stufen
nicht vorhanden sind, eine Bildanzeige von extrem höherer Qualität erhalten
werden.
-
Gemäß vorstehender
Beschreibung kann diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung
die Ausrichtung des Flüssigkristalls
an den Endabschnitten des Anzeigebereiches steuern, wodurch die
Anzeige eines Bildes mit hoher Qualität über den gesamten Anzeigebereich
ohne Inhomogenitäten
möglich
ist, indem Stufen wie etwa Scheinschaltungen in dem Umgebungsbereich
des Anzeigebereiches ausgebildet werden.
-
Zudem
kann eine Stromeinsparung erreicht werden, weil keine erhöhte Ansteuerungsspannung
erforderlich ist, und die Größe der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
kann bezüglich
der Größe des Anzeigebereiches
reduziert werden.
-
Weiterhin
kann die vorliegende Erfindung eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit homogener Zellengröße bereitstellen,
wodurch eine Anzeige ohne Farbinhomogenität bereitgestellt wird, ohne
dass die Chipgröße erhöht oder
zusätzliche
Herstellungsschritte hinzugefügt
werden.
-
Ferner
kann erfindungsgemäß eine Farbbildanzeige
mit äußerst hoher
Qualität
bereitgestellt werden, ohne dass selbst in den Endabschnitten des
Anzeigebereiches eine Farbinhomogenität auftritt.
-
Der
Flüssigkristallversiegelungsbereich
kann auf einem Bereich mit im wesentlichen derselben Stufenhöhe wie der
des Anzeigebereiches bereitgestellt werden, und er kann natürlich nicht
nur auf Schaltungselementen sondern auch auf Leiterbahnen oder Scheinbereichen
derselben Stufenhöhe
bereitgestellt sein.
-
Auch
die Ausbildung eines lichtundurchlässigen Bereiches, der dem gestuften
Bereich entspricht, ist für
den Erhalt einer schärferen
Bildanzeige wirkungsvoll.
-
Zusätzlich kann
die Gestalt der zu dem Bildelementbereich benachbart auszubildenden
Stufe genauso, im wesentlichen genauso oder ähnlich zu dem des Bildelementbereiches
durch einen Scheinbereich, ein Schaltungselement oder eine Leiterbahn
alleine oder durch die Kombination daraus ausgebildet werden.
-
Eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
umfasst zumindest in einem Teil einer nahen Peripherie des Anzeigebereichs
eines Bildelementelektrodensubstrats eine im wesentlichen selbe
Stufe, wie die des Anzeigebereichs.