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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit aktiver
Matrix, in der ein Dünnfilmleuchtelement,
wie ein EL- (Elektrolumineszenz-) Element oder LED- (Leuchtdioden-)
Element, das durch Anlegen eines Antriebsstroms an einen Halbleiterfilm
Licht ausstrahlt, von einem Dünnfilmtransistor
(in der Folge als TFT bezeichnet) angetrieben und gesteuert wird.
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Stand der
Technik
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Es
wurden Anzeigevorrichtungen mit aktiver Matrix offenbart, die stromgesteuerte
Leuchtelemente, wie EL-Elemente oder LED-Elemente verwenden. Da
Leuchtelemente, die in Anzeigevorrichtungen dieser Art. verwendet
werden, selbstleuchtend sind, ist im Gegensatz zu Flüssigkristallanzeigevorrichtungen kein
Gegenlicht notwendig, und die Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel
ist gering, was alles von Vorteil ist.
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Die
Europäische
Patentveröffentlichung
Nr. 0717446A2 mit dem Titel "TFT-EL
display panel using organic electroluminescent media" offenbart eine Flachschirmanzeige,
die Dünnfilmtransistor-Elektrolumineszenz-
(TFT-EL-) Pixel umfasst. Ein Adressierschema, das zwei TFTs und
einen Speicherkondensator enthält,
wird verwendet, damit das EL-Pixel
auf dem Schirm bei einer relativen Einschaltdauer nahe 100 % arbeiten
kann.
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Die
Europäische
Patentanmeldung Nr. 98929803.9 mit dem Titel "Display Device" offenbart eine Anzeigevorrichtung,
in der eine parasitäre
Kapazität,
die Datenleitungen und Treiberschaltungen zugeordnet ist, unter
Verwendung einer Bankschicht verhindert wird, deren primärer Zweck
darin besteht, Flächen
auf einem Substrat zu definieren, in welchen ein organischer Halbleiterfilm
gebildet wird.
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Die
Europäische
Patentanmeldung Nr. 98929802.1 mit dem Titel "Display Device" offenbart eine Anzeigevorrichtung,
die imstande ist, die Anzeigequalität zu verbessern, indem die
Lichtemissionsfläche
von Pixeln verbessert wird, indem die Anordnung von Pixeln und allgemeinen
Stromversorgungsleitungen, die auf einem Substrat gebildet sind,
verbessert wird. Beide obengenannten Anmeldungen sind mit der vorliegenden
gleichzeitig anhängig.
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13 ist
ein Blockdiagramm einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix, die
organische Dünnfilm-EL-Elemente
vom Ladungsinjektionstyp wie zuvor beschrieben verwendet. In einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1, die in der Zeichnung
dargestellt ist, sind auf einem transparenten Substrat 10 eine
Vielzahl von Abtastleitungen gate, eine Vielzahl von Datenleitungen
sig, die sich in die Richtung orthogonal zu der Verlaufsrichtung
der Abtastleitungen gate erstrecken, eine Vielzahl von allgemeinen
Zuleitungen com, die parallel zu den Datenleitungen sig verlaufen,
und eine Vielzahl von Pixeln 7, die in einer Matrix durch
die Datenleitungen sig und die Abtastleitungen gate gebildet sind,
angeordnet. Eine datenseitige Treiberschaltung 3 und eine
abtastseitige Treiberschaltung 4 sind für die Datenleitungen sig beziehungsweise
die Abtastleitungen gate gebildet.
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Jedes
der Pixel 7 enthält
eine Leitungssteuerschaltung 50, zu der Abtastsignale durch
die Abtastleitung gate geleitet werden, und ein Dünnfilmleuchtelement 40,
das Licht als Reaktion auf Bildsignale ausstrahlt, die von der Datenleitung
sig durch die Leitungssteuerschaltung 50 zugeleitet werden.
In diesem Beispiel enthält
die Leitungssteuerschaltung 50 einen ersten TFT 20,
in dem Abtastsignale durch die Abtastleitung gate zu einer Gate-Elektrode
geleitet werden, einen Speicherkondensator cap zum Halten von Bildsignalen,
die von der Datenleitung sig durch den ersten TFT 20 geleitet
werden, und einen zweiten TFT 30, in dem Bildsignale, die
von dem Speicherkondensator cap gehalten werden, zu einer Gate-Elektrode
geleitet werden. Der zweite TFT 30 und das Dünnfilmleuchtelement 40 sind
in Serie zwischen einer Gegenelektrode op (die später ausführlich beschrieben
wird) und der allgemeinen Zuleitung com angeschlossen. Das Dünnfilmleuchtelement 40 strahlt
Licht als Reaktion auf einen Antriebstrom aus, der von der allgemeinen
Zuleitung com angelegt wird, wenn der zweite TFT 30 eingeschaltet
ist, und die Emission wird vom Speicherkondensator cap über einen
bestimmten Zeitraum gehalten.
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In
Bezug auf die Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 mit
der zuvor beschriebenen Konfiguration, wie in 14 und 15(A) und 15(B) beschrieben,
sind in. jedem Pixel 7 der erste TFT 20 und der
zweite TFT 30 unter Verwendung eines inselförmigen Halbleiterfilms
gebildet. Der erste TFT 20 hat eine Gate-Elektrode 21 als
Teil der Abtastleitung gate. In dem ersten TFT 20 ist die
Datenleitung sig elektrisch an einen von Source- und Drain-Bereichen durch
ein Kontaktloch eines ersten Zwischenschichtisolierfilms 51 angeschlossen;
und eine Drain-Elektrode 22 ist elektrisch an den anderen
angeschlossen. Die Drain-Elektrode 22 erstreckt sich zu
dem Bereich, in dem der zweite TFT 30 gebildet ist, und
an diese Verlängerung
ist eine Gate-Elektrode 31 des zweiten
TFT 30 durch ein Kontaktloch des ersten Zwischenschichtisolierfilms 51 elektrisch
angeschlossen. Im zweiten TFT 30 ist eine Verbindungselektrode 35 an
einen von Source- und Drain-Bereichen durch ein Kontaktloch des
ersten Zwischenschichtisolierfilms 51 elektrisch angeschlossen,
und an die Verbindungselektrode 35 ist eine Pixelelektrode 41 des
Dünnfilmleuchtelements 40 durch
ein Kontaktloch eines zweiten Zwischenschichtisolierfilms 52 elektrisch
angeschlossen.
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Wie
aus 14 und 15(B) und 15(C) hervorgeht, ist die Pixelelektrode 41 unabhängig durch
das Pixel 7 gebildet. Auf der oberen Schichtseite der Pixelelektrode 41 sind ein
organischer Halbleiterfilm 43 und die Gegenelektrode op
in dieser Reihenfolge angeordnet. Obwohl der organische Halbleiterfilm 43 durch
das Pixel 7 gebildet wird, kann er in einem Streifen gebildet
sein, so dass er über
mehrere Pixel 7 verläuft.
Wie aus 13 erkennbar ist, ist die Gegenelektrode
op nicht nur auf einer Anzeigefläche 11 gebildet,
in der Pixel 7 angeordnet sind, sondern auch über im Wesentlichen
die gesamte Oberfläche
des transparenten Substrats 10.
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In 14(A) und 15(A) ist
wieder an den anderen des Source- und Drainbereichs des zweiten TFT 30 die
allgemeinen Zuleitung com elektrisch durch ein Kontaktloch des ersten
Zwischenschichtisolierfilms 51 angeschlossen. Eine Verlängerung 39 der
allgemeinen Zuleitung com liegt einer Verlängerung 36 der Gate-Elektrode 31 des
zweiten TFT 30 gegenüber,
wobei der erste Zwischenschichtisolierfilm 51 als dielektrischer
Film dazwischen liegt, um den Speicherkondenstor cap zu bilden.
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Da
jedoch in der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 nur
der zweite Zwischenschichtisolierfilm 52 zwischen der Gegenelektrode
op, die der Pixelelektrode 41 zugewandt ist, und der Datenleitung
sig auf demselben transparenten Substrat 10 liegt, was sich
einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix unterscheidet, parasitiert ein hohes Maß an Kapazität die Datenleitung
sig und die Last auf der datenseitigen Treiberschaltung 3 steigt.
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Wie
in 13, 14, und 16(A), 16(B) und 16(C) dargestellt,
schlägt
daher der gegenwärtige
Erfinder vor, dass durch Bereitstellen eines dicken Isolierfilms
(Bankschicht bank, ein schraffierter Bereich, in dem Linien, die
nach links geneigt sind, mit großem Abstand gezeichnet sind)
zwischen der Gegenelektrode op und der Datenleitung sig und dergleichen,
die Kapazität,
die die Datenleitung sig parasitiert, verringert wird. Gleichzeitig
schlägt
der gegenwärtige
Erfinder vor, dass durch Umgeben eines Bereichs, in dem der organische
Halbleiterfilm 43 von dem Isolierfilm (der Bankschicht
bank) gebildet wird, wenn der organische Halbleiterfilm 43 aus
einem flüssigen
Material (einer abgegebenen Flüssigkeit) gebildet
wird, die von einem Tintenstrahlkopf abgegeben wird, die abgegebene
Flüssigkeit
von der Bankschicht bank blockiert wird und ein Verteilen der abgegebenen
Flüssigkeit
zu den Seiten verhindert wird. Wenn jedoch eine solche Konfiguration
verwendet wird, entsteht eine große Stufe bb aufgrund des Vorhandenseins
der dicken Bankschicht bank, und die Gegenelektrode op, die auf
der oberen Schicht der Bankschicht bank gebildet wird, wird leicht
an der Stufe bb getrennt. Wenn eine solche Trennung der Gegenelektrode
op an der Stufe bb eintritt, wird die Gegenelektrode op in diesem
Teil von der umgebenden Gegenelektrode op isoliert, was zu einem
Punktdefekt oder Liniendefekt in der Anzeige führt. Wenn die Trennung der
Gegenelektrode op entlang der Peripherie der Bankschicht bank eintritt,
die die Oberfläche
der datenseitigen Treiberschaltung 3 und der abtastseitigen
Treiberschaltung 4 bedeckt, wird die Gegenelektrode op
in der Anzeigefläche 11 vollständig von
einem Anschluss 12 isoliert, was zu einer verhinderten
Anzeige führt.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix bereitzustellen, in der, selbst wenn eine parasitäre Kapazität durch
Bildung eines dicken Isolierfilms um einen organischen Halbleiterfilm
unterdrückt
wird, keine Trennung oder dergleichen in der Gegenelektrode auftritt,
die auf der oberen Schicht des dicken Isolierfilms gebildet ist.
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Offenbarung
der Erfindung
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Zur
Lösung
der zuvor beschriebenen Aufgabe enthält in der vorliegenden Erfindung
eine Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix eine Anzeigefläche mit
einer Vielzahl von Abtastlei tungen auf einem Substrat, einer Vielzahl
von Datenleitungen, die sich in die Richtung orthogonal zu der Verlaufsrichtung
der Abtastleitungen erstrecken, und einer Vielzahl von Pixeln, die
in einer Matrix durch die Datenleitungen und die Abtastleitungen
gebildet sind. Jedes der Pixel ist mit einem Dünnfilmleuchtelement versehen
mit einer Leitungssteuerschaltung, enthaltend einen TFT, in dem
Abtastsignale durch die Abtastleitungen zu einer Gate-Elektrode
geleitet werden, eine Pixelelektrode, einen organischen Halbleiterfilm,
der auf der oberen Schichtseite der Pixelelektrode angeordnet ist,
und eine Gegenelektrode, die mindestens über der gesamten Oberfläche der
Anzeigefläche
auf der oberen Schichtseite des organischen Halbleiterfilms ausgebildet
ist. Das Dünnfilmleuchtelement
strahlt Licht als Reaktion auf Bildsignale aus, die von den Datenleitungen
durch die Leitungssteuerschaltung zugeleitet werden.
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Ein
Bereich, in dem der organische Halbleiterfilms gebildet ist, ist
durch einen Isolierfilm begrenzt, der in der unteren Schichtseite
der Gegenelektrode mit einer Dicke gebildet ist, die größer als jene
des organischen Halbleiterfilms ist und der Isolierfilm ist mit
einem Diskontinuitätenabschnitt
versehen, um die einzelnen Gegenelektrodenabschnitte der Pixel durch
einen planaren. Abschnitt zu verbinden, der keine Stufe aufweist,
die durch den Isolierfilm bedingt ist.
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Da
in der vorliegenden Erfindung die Gegenelektrode mindestens auf
der gesamten Oberfläche der
Anzeigefläche
ausgebildet ist und den Datenleitungen gegenüberliegt, parasitiert ein hohes
Maß an Kapazität die Datenleitungen,
wenn keine Maßnahmen
ergriffen werden. Da in der vorliegenden Erfindung jedoch ein dicker
Isolierfilm zwischen den Datenleitungen und der Gegenelektrode angeordnet
ist, kann eine Parasitierung der Kapazität in den Datenleitungen verhindert
werden. Daher kann die Last auf der datenseitigen Treiberschaltung
gesenkt werden, was zu einem geringeren Verbrauch an elektrischer Leistung
oder einem rascheren Anzeigevorgang führt. Wenn ein dicker Isolierfilm
gebildet wird, ist in der vorliegenden Erfindung, obwohl der Isolierfilm eine
große
Stufe bilden kann und es zu einer Trennung in der Gegenelektrode
kommen kann, die an der oberen Schichtseite des Isolierfilms gebildet
ist, ein Diskontinuitätenabschnitt
an einer vorbestimmten Position des dicken Isolierfilms gebildet
und dieser Abschnitt ist planar. Daher sind die Gegenelektroden in
den einzelnen Bereichen durch einen Abschnitt, der in dem planaren
Abschnitt ausgebildet ist, elektrisch miteinander verbunden, und
selbst wenn eine Trennung an einer Stufe aufgrund des Isolierfilms stattfindet,
kommt es nicht zu der Nachteilen, die sich aus einer Trennung des
gegenüberliegenden
Substrates ergeben, da die elektrische Verbindung durch den planaren
Abschnitt gesichert ist, der dem Diskontinuitätenabschnitt des Isolierfilms
entspricht. Selbst wenn daher in der Anzeigevorrichtung mit aktiver
Matrix ein dicker Isolierfilm um den organischen Halbleiterfilm
gebildet ist, um eine parasitäre
Kapazität
und dergleichen zu unterdrücken,
kommt es zu keiner Trennung in der Gegenelektrode, die auf der oberen Schicht
des Isolierfilms gebildet ist, und dadurch kann die Anzeigequalität und Zuverlässigkeit
der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix verbessert werden.
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In
der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise die Leitungssteuerschaltung
mit einem ersten TFT versehen, in dem die Abtastsignale zu einer Gate-Elektrode
geleitet werden, und einem zweiten TFT, in dem eine Gate-Elektrode
durch den ersten TFT an die Datenleitung angeschlossen ist, und
der zweite TFT und das Dünnfilmleuchtelement
sind in Serie zwischen einer gemeinsamen Zuleitung, die unabhängig von
der Datenleitung und der Abtastleitung zum Zuleiten eines Antriebsstroms
gebildet ist, und der Gegenelektrode verbunden. Das heißt, obwohl
es möglich
ist, die Leitungssteuerschaltung mit einem TFT und einem Speicherkondensator
zu bilden, ist es angesichts einer verbesserten Anzeigequalität bevorzugt,
dass die Leitungssteuerschaltung jedes Pixels mit zwei TFTs und
einem Speicherkondensator gebildet ist.
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In
der vorliegenden Erfindung wird der Isolierfilm vorzugsweise als
Bankschicht verwendet, um die Verteilung einer abgegebenen Flüssigkeit
zu verhindern, wenn der organische Halbleiterfilm durch einen Tintenstrahlprozess
in der Fläche
gebildet wird, die durch den Isolierfilm begrenzt ist. In einem
solchen Fall hat der Isolierfilm vorzugsweise eine Dicke von 1 μm oder mehr.
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Wenn
in der vorliegenden Erfindung der Isolierfilm entlang den Datenleitungen
und den Abtastleitungen derart gebildet wird, dass der Isolierfilm
einen Bereich umgibt, in dem der organische Halbleiterfilm gebildet
ist, wird der Diskontinuitätenabschnitt in
einem Abschnitt zwischen den benachbarten Pixeln in Verlaufsrichtung
der Datenleitungen, zwischen benachbarten Pixeln in Verlaufsrichtung
der Abtastleitungen oder benachbarten Pixeln in beiden Richtungen
gebildet.
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Anders
als in der zuvor beschriebenen Weise kann sich der Isolierfilm entlang
den Datenleitungen in einem Streifen erstrecken, und in einem solchen
Fall kann der Diskontinuitätenabschnitt
auf mindestens einem Ende in Verlaufsrichtung gebildet werden.
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In
der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise in dem Bereich, in dem
die Pixelelektrode gebildet ist, ein Bereich, der den Bereich überlappt,
in dem die Leitungssteuerschaltung gebildet ist, mit dem Isolierfilm
bedeckt. Das heißt,
vorzugsweise ist in dem Bereich, in dem die Pixelelektrode gebildet
ist, der dicke Isolierfilm nur an einem planaren Abschnitt geöffnet, in
dem die Leitungssteuerschaltung nicht gebildet ist, und der organische
Halblei terfilm ist nur im Inneren desselben gebildet. Bei einer
solchen Anordnung kann eine ungleichmäßige Anzeige aufgrund der Unregelmäßigkeit
in der Schichtdicke des organischen Halbleiterfilms verhindert werden.
In dem Bereich, in dem die Pixelelektrode gebildet ist, in einem
Bereich, der den Bereich überlappt,
in dem die Leitungssteuerschaltung gebildet ist, wird, selbst wenn
der organische Halbleiterfilm Licht aufgrund eines Antriebsstroms
ausstrahlt, der von der Gegenelektrode angelegt wird, das Licht
durch die Leitungssteuerschaltung abschattiert und trägt nicht
zur Anzeige bei. Der Antriebsstrom, der an den organischen Halbleiterfilm
in dem Abschnitt angelegt wird, der nicht zur Anzeige beiträgt, ist
ein reaktiver Strom im Sinne der Anzeige. In der vorliegenden Erfindung wird
der dicke Isolierfilm in dem Abschnitt gebildet, in dem ein solcher
reaktiver Strom in der herkömmlichen
Struktur fließen
würde,
und es wird verhindert, dass ein Antriebsstrom daran angelegt wird.
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Dadurch
kann die Strommenge, die an die allgemeine Zuleitung angelegt wird,
verringert werden, und durch Verringerung der Breite der allgemeinen
Zuleitung um dieses Maß kann
die Emissionsfläche
vergrößert werden,
und somit können
Anzeigeeigenschaften, wie Luminanz und Kontrastverhältnis verbessert
werden.
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In
der vorliegenden Erfindung enthält
eine Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix vorzugsweise eine datenseitige
Treiberschaltung zum Zuleiten von Datensignalen durch die Datenleitungen
und eine abtastseitige Treiberschaltung zum Zuleiten von Abtastsignalen
durch die Abtastleitungen in der Peripherie der Anzeigefläche; der
Isolierfilm ist auch auf der oberen Schichtseite der abtastseitigen
Treiberschaltung und der datenseitigen Treiberschaltung ausgebildet
und der Isolierfilm ist mit einem Diskontinuitätenabschnitt versehen zum Verbinden
der Gegenelektroden zwischen der Anzeigeflächenseite und der Substratperipherieseite
durch einen planaren Abschnitt, der keine Stufe aufweist, die durch
den Isolierfilm bedingt ist, an der Position zwischen dem Bereich,
in dem die abtastseitige Treiberschaltung ausgebildet ist, und dem
Bereich, in dem die datenseitige Treiberschaltung ausgebildet ist.
Selbst wenn in einer solchen Anordnung eine Trennung der Gegenelektrode
entlang der Peripherie des Isolierfilms auftritt, der die Oberfläche der
datenseitigen Treiberschaltung und der abtastseitigen Treiberschaltung
bedeckt, sind die Gegenelektrode auf der Anzeigenflächenseite
und die Gegenelektrode auf der Substratperipherieseite durch den
planaren Abschnitt verbunden, der keine Stufe aufweist, die durch
den Isolierfilm bedingt ist, und die elektrische Verbindung zwischen
der Gegenelektrode auf der Anzeigenflächenseite und der Gegenelektrode
auf der Substratperipherieseite kann gesichert werden.
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Wenn
in der vorliegenden Erfindung der Isolierfilm aus einem organischen
Material, wie einem Resistfilm, besteht, kann ein dicker Film leicht
gebildet werden. Wenn im Gegensatz dazu der Isolierfilm aus einem
anorganischen Material besteht, kann eine Änderung in dem organischen
Halbleiterfilm verhindert werden, selbst wenn sich der Isolierfilm
mit dem organischen Halbleiterfilm in Kontakt befindet.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix als Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Draufsicht, die ein Pixel zeigt, das in der in 1 dargestellten
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix enthalten ist.
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3(A), 3(B) und 3(C) sind Schnittansichten entlang der
Linie A-A', der
Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 2.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix als Variation 1 der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist
eine Draufsicht, die ein Pixel zeigt, das in der in 4 dargestellten
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix enthalten ist.
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6(A), 6(B) und 6(C) sind Schnittansichten entlang der
Linie A-A', der
Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 5.
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7 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix als Variation 2 der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist
eine Draufsicht, die ein Pixel zeigt, das in der in 7 dargestellten
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix enthalten ist.
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9(A), 9(B) und 9(C) sind Schnittansichten entlang der
Linie A-A', der
Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 8.
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10 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix als Ausführungsform 2 der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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11 ist
eine Draufsicht, die ein Pixel zeigt, das in der in 10 dargestellten
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix enthalten ist.
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12(A), 12(B) und 12(C) sind Schnittansichten entlang der
Linie A-A', der
Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 11.
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13 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix als Vergleichsbeispiel- in Bezug
auf die herkömmliche
Vorrichtung und eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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14 ist
eine Draufsicht, die ein Pixel zeigt, das in der in 13 dargestellten
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix enthalten ist.
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15(A), 15(B) und 15(C) sind Schnittansichten entlang der
Linie A-A', der
Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 14.
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16(A), 16(B) und 16(C) sind andere Schnittansichten entlang
der Linie A-A',
der Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 14.
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- 1
- Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix
- 2
- Anzeigefläche
- 3
- Datenseitige
Treiberschaltung
- 4
- Abtastseitige
Treiberschaltung
- 7
- Pixel
- 10
- Transparentes
Substrat
- 12
- Anschluss
- 20
- Erster
TFT
- 21
- Gate-Elektrode
des ersten TFT
- 30
- Zweiter
TFT
- 31
- Gate-Elektrode
des zweiten TFT
- 40
- Leuchtelement
- 41
- Pixelelektrode
- 43
- Organischer
Halbleiter
- bank
- Bankschicht
(Isolierfilm)
- cap
- Speicherkondensator
- com
- allgemeine
Zuleitung
- gate
- Abtastleitung
- op
- Gegenelektrode
- sig
- Datenleitung
- off
- Diskontinuitätenabschnitt
der Bankschicht
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Beste Ausführungsform
der Erfindung
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Es
werden Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In der folgenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen für die Elemente
verwendet, welche dieselben wie die in 13 bis 16 beschriebenen
sind.
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Ausführungsform 1
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(Allgemeine Anordnung)
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1 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix zeigt. 2 ist eine
Draufsicht, die ein Pixel zeigt, das in der in 1 dargestellten
Vorrichtung enthalten ist.
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3(A), 3(B) und 3(C) sind Schnittansichten entlang der
Linie A-A', der
Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 2.
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In
einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1, die in 1 dargestellt
ist, ist der mittlere Abschnitt eines transparenten Substrats 10 als
Basis als Anzeigefläche 11 definiert.
In der Peripherie des transparenten Substrats 10 ist eine
datenseitige Treiberschaltung 3 zum Ausgeben von Bildsignalen
an dem Ende von Datenleitungen sig gebildet und eine abtastseitige
Treiberschaltung 4 ist an dem Ende von Abtastleitungen
gate gebildet. In den Treiberschaltungen 3 und 4 sind
komplementäre
TFTs durch n-Typ-TFTs und p-TYP-TFTs
gestaltet, und die komplementären
TFTs bilden eine Schieberegisterschaltung, eine Pegelverschiebungsschaltung,
eine analoge Verknüpfungsschaltung
und dergleichen. In der Anzeigefläche 11 sind in einer
Weise, die jener in dem aktiven Matrixsubstrat in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix ähnlich
ist, auf dem transparenten Substrat 10 eine Vielzahl von
Abtastleitungen gate, eine Vielzahl von Datenleitungen sig, die
sich in die Richtung orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Abtastleitungen
gate erstrecken, und eine Vielzahl von Pixeln 7, die in
einer Matrix durch die Datenleitungen sig und die Abtastleitungen gate
gebildet sind, angeordnet.
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Jedes
der Pixel 7 enthält
eine Leitungssteuerschaltung 50, zu der Abtastsignale durch
die Abtastleitung gate geleitet werden, und ein Dünnfilmleuchtelement 40,
das Licht als Reaktion auf Bildsignale ausstrahlt, die von der Datenleitung
sig durch die Leitungssteuerschaltung 50 zugeleitet werden.
In dem hier dargestellten Beispiel enthält die Leitungssteuerschaltung 50 einen
ersten TFT 20, in dem Abtastsignale durch die Abtastleitung
gate zu einer Gate-Elektrode
geleitet werden, einen Speicherkondensator cap zum Halten von Bildsignalen,
die von der Datenleitung sig durch den ersten TFT 20 zugeleitet
werden, und einen zweiten TFT 30, in dem Bildsignale, die
von dem Speicherkondensator cap gehalten werden, zu einer Gate-Elektrode
geleitet werden. Der zweite TFT 30 und das Dünnfilmleuchtelement 40 sind
in Serie zwischen einer Gegenelektrode op (die später ausführlich beschrieben
wird) und einer gemeinsamen Zuleitung com verbunden.
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In
Bezug auf die Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 mit
der zuvor beschriebenen Anordnung, wie in 2 und 3(A) und 3(B) dargestellt,
sind in jedem Pixel 7 der erste TFT 20 und der
zweite TFT 30 unter Verwendung eines inselförmigen Halbleiterfilms
(Siliziumfilms) gebildet.
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Der
erste TFT 20 hat eine Gate-Elektrode 21 als Teil
der Abtastleitung gate. In dem ersten TFT 20 ist die Datenleitung
sig elektrisch an einen der Source- und Drain-Bereiche durch ein
Kontaktloch eines ersten Zwischenschichtisolierfilms 51 angeschlossen,
und eine Gate-Elektrode 22 ist elektrisch an den anderen
angeschlossen. Die Drain-Elektrode 22 erstreckt sich zu
dem Bereich, in dem der zweite TFT 30 gebildet ist, und
an diese Verlängerung
ist eine Gate-Elektrode 31 des zweiten TFT 30 durch
ein Kontaktloch des ersten Zwischenschichtisolierfilms 51 elektrisch
angeschlossen.
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An
einen der Source- und Drain-Bereiche des zweiten TFT 30 wird
eine Verbindungselektrode 35, die gleichzeitig mit der
Datenleitung sig gebildet wird, durch ein Kontaktloch des ersten
Zwischenschichtisolierfilms 51 elektrisch angeschlossen,
und an die Verbindungselektrode 35 ist eine transparente Pixelelektrode 41,
die aus einem ITO-Film besteht, des Dünnfilmleuchtelements 40 durch
ein Kontaktloch eines zweiten Zwischenschichtisolierfilms 52 elektrisch
angeschlossen.
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Wie
aus 2 und 3(B) und 3(C) hervorgeht, ist die Pixelelektrode 41 unabhängig durch das
Pixel 7 gebildet.
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Auf
der oberen Schichtseite der Pixelelektrode 41 sind ein
organischer Halbleiterfilm 43, der aus Polyphenylenvinylen
(PPV) oder dergleichen besteht, und die Gegenelektrode op, die aus
einem Metallfilm, wie lithiumhaltigem Aluminium oder Kalzium, besteht,
in dieser Reihenfolge abgeschieden, um das Dünnfilmleuchtelement 40 zu
bilden. Obwohl der organische Halbleiterfilm 43 in jedem
Pixel 7 gebildet ist, kann er in einem Streifen gebildet
sein, so dass er sich über
eine Vielzahl von Pixeln 7 erstreckt. Die Gegenelekt rode
op ist auf der gesamten Anzeigefläche 11 und in einem
Bereich gebildet, der die Peripherie eines Teils ausschließt, in dem
Anschlüsse 12 des transparenten
Substrats 10 gebildet sind. Die Anschlüsse 12 enthalten einen
Anschluss der Gegenelektrode op, der an eine Verdrahtung (in der
Zeichnung nicht dargestellt) angeschlossen ist, die gleichzeitig
mit der Gegenelektrode op gebildet wird.
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Zusätzlich kann
für das
Dünnfilmleuchtelement 40 eine
Struktur, in der die Leuchteffizienz (Löcherinjektionseffizienz) erhöht ist,
indem eine Löcherinjektionsschicht
bereitgestellt wird, eine Struktur, in der die Leuchteffizienz (Elektroneninjektionseffizienz)
erhöht
ist, indem eine Elektroneninjektionsschicht bereitgestellt wird,
oder eine Struktur, in der sowohl eine Löcherinjektionsschicht als auch
eine Elektroneninjektionsschicht ausgebildet sind, verwendet werden.
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In 2 und 3(A) ist ebenso an den anderen der Source-
und Drain-Bereiche des zweiten TFT 30 die allgemeine Zuleitung
com durch ein Kontaktloch des ersten Zwischenschichtisolierfilms 51 elektrisch
angeschlossen. Eine Verlängerung 39 der allgemeinen
Zuleitung com liegt einer Verlängerung 36 der
Gate-Elektrode 31 des zweiten TFT 30 gegenüber, wobei
der erste Zwischenschichtisolierfilm 51 als dielektrischer
Film dazwischen eingefügt
ist, um den Speicherkondensator cap zu bilden.
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Wenn,
wie zuvor beschrieben, in der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 der
erste TFT 20 eingeschaltet wird, indem er durch Abtastsignale
gewählt
wird, werden Bildsignale von der Datenleitung sig zu der Gate-Elektrode 31 des
zweiten TFT 30 durch den ersten TFT 20 angelegt
und gleichzeitig werden Bildsignale durch den ersten TFT 20 in
dem Speicherkondensator cap gespeichert. Wenn der zweite TFT 20 eingeschaltet
ist, wird daher eine Spannung angelegt, wobei die Gegenelektrode
op und die Pixelelektrode 41 als negativer Pol beziehungsweise
positiver Pol dienen, und in dem Bereich, in dem die angelegte Spannung
die Schwellenspannung überschreitet,
steigt ein Strom (Antriebsstrom) stark an, der an den organischen
Halbleiterfilm 43 angelegt wird.
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Daher
strahlt das Leuchtelement 40 Licht als Elektrolumineszenzelement
oder LED-Element aus, und Licht des Leuchtelements 40 wird
von der Gegenelektrode op reflektiert und nach dem Hindurchgehen
durch die transparente Pixelelektrode 41 und das transparente
Substrat 10 ausgestrahlt. Da der Antriebsstrom zum Ausstrahlen
von Licht, wie zuvor beschrieben, durch einen Strompfad fließt, der
aus der Gegenelektrode op, dem organischen Halbleiterfilm 43,
der Pixelelektrode 41, dem zweiten TFT 30 und
der allgemeinen Zuleitung com besteht, hört der Antriebsstrom zu fließen auf,
wenn der zweite TFT 30 ausgeschaltet ist. Selbst wenn der
erste TFT 20 ausgeschaltet ist, hält jedoch in der Gate-Elektrode
des zweiten TFT 30 der Speicherkondensator cap ein elektrisches
Potenzial aufrecht, das gleich den Bildsignalen ist, und dadurch
bleibt der zweite TFT 30 eingeschaltet. Daher wird der
Antriebsstrom weiterhin zu dem Leuchtelement 40 geleitet
und das Pixel bleibt erleuchtet. Dieser Zustand wird aufrechterhalten,
bis neue Bilddaten in dem Speicherkondensator cap gespeichert werden
und der zweite TFT 30 ausgeschaltet ist.
-
(Struktur der Bankschicht)
-
In
der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 mit der zuvor
beschriebenen Anordnung wird in dieser Ausführungsform, um zu verhindern,
dass die Datenleitungen sig mit einem hohen Maß an Kapazität parasitiert
werden, wie in 1, 2 und 3(A), 3(B) und 3(C) dargestellt, ein dicker Isolierfilm,
der aus einem Resistfilm oder Polyimidfilm (Bankschicht bank, ein
schraffierter Bereich, in dem Linien, die nach links geneigt sind,
mit großem
Abstand gezeichnet sind) entlang den Datenleitungen sig und den
Abtastleitungen gate bereitgestellt, und die Gegenelektrode op ist
auf der oberen Schichtseite der Bankschicht bank gebildet. Da der
zweite Zwischenschichtisolierfilm 52 und die dicke Bankschicht
bank zwischen der Datenleitung sig und der Gegenelektrode op liegen,
wird somit die Kapazität,
die die Datenleitung sig parasitiert, signifikant verringert. Daher kann
die Last auf den Treiberschaltungen 3 und 4 verringert
werden und ein geringerer Verbrauch an elektrischer Leistung oder
ein rascherer Anzeigevorgang erreicht werden.
-
Wie
in 1 dargestellt, ist die Bankschicht bank (diagonal
schraffierter Bereich) auch in der Peripherie des transparenten
Substrats 10 (einem Bereich außerhalb der Anzeigefläche 11)
gebildet. Daher sind sowohl die datenseitige Treiberschaltung 3 wie
auch die abtastseitige Treiberschaltung 4 mit der Bankschicht
bank bedeckt. Die Gegenelektrode op muss mindestens auf der Anzeigefläche 11 gebildet sein
und muss nicht in den Treiberschaltungsbereichen gebildet sein.
Da die Gegenelektrode op jedoch im Allgemeinen durch Maskensputtern
gebildet wird, ist die Ausrichtungsgenauigkeit gering und die Gegenelektrode
op kann manchmal die Treiberschaltungen überlappen. Selbst wenn die
Gegenelektrode op den Bereich überlappt,
in dem die Treiberschaltungen gebildet sind, liegt jedoch in dieser
Ausführungsform
die Bankschicht bank zwischen der Leiterschicht der Treiberschaltungen
und der Gegenelektrode op. Daher kann die Parasitierung der Kapazität in den
Treiberschaltungen 3 und 4 verhindert werden und
somit die Last auf den Treiberschaltungen 3 und 4 gesenkt
werden und ein geringerer Verbrauch an elektrischer Leistung oder
ein rascherer Anzeigevorgang erreicht werden.
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Ferner
ist in dieser Ausführungsform
in dem Bereich, in dem die Pixelelektrode 41 gebildet ist,
in einem Bereich, in dem die Leitungssteuerschaltung 50 die
Verbindungselektrode 35 überlappt, auch die Bankschicht
bank gebildet. Daher ist der organische Halbleiterfilm 43 nicht
in dem Überlappungsbereich mit
der Verbindungselektrode 35 gebildet. Das heißt, da der
organische Halbleiterfilm 43 nur in dem planaren Abschnitt
in dem Bereich gebildet ist, in dem die Pixelelektrode 41 gebildet
ist, ist der organische Halbleiterfilm 43 bei einer bestimmten
Dicke gebildet und es kommt zu keiner ungleichmäßigen Anzeige. Wenn keine Bankschicht
bank in dem Überlappungsbereich
mit der Verbindungselektrode 35 vorhanden ist, fließt ein Antriebsstrom
zwischen diesem Abschnitt und der Gegenelektrode op, und der organische
Halbleiterfilm 43 strahlt Licht aus. Das Licht wird jedoch
zwischen der Verbindungselektrode 35 und der Gegenelektrode
op gefangen, nicht nach außen gestrahlt
und trägt
nicht zur Anzeige bei. Ein solcher Antriebsstrom, der in dem Abschnitt
fließt,
der nicht zu der Anzeige beiträgt,
ist ein reaktiver Strom hinsichtlich der Anzeige. In dieser Ausführungsform
jedoch ist die Bankschicht bank in dem Abschnitt gebildet, in dem
ein solcher reaktiver Strom in der herkömmlichen Struktur fließen sollte,
und es wird verhindert, dass ein Antriebsstrom dorthin geleitet
wird; dadurch kann verhindert werden, dass ein nutzloser Strom durch
die allgemeine Zuleitung com fließt. Daher kann die Breite der
allgemeinen Zuleitung com um dieses Ausmaß verringert werden. Infolgedessen kann
die Emissionsfläche
vergrößert werden
und dadurch können
Anzeigeeigenschaften, wie Luminanz und Kontrastverhältnis verbessert
werden.
-
Da
in dieser Ausführungsform
die Bankschicht bank entlang den Datenleitungen sig und den Abtastleitungen
gate gebildet ist, ist ferner jedes Pixel 7 von der dicken
Bankschicht bank umgeben. Wenn keine Maßnahmen ergriffen werden, ist
dadurch die Gegenelektrode op jedes Pixels 7 an die Gegenelektrode
op des benachbarten Pixels 7 angeschlossen, indem sie über die
Bankschicht bank geht. In dieser Ausführungsform jedoch ist ein Diskontinuitätenabschnitt
off in der Bankschicht bank an dem Abschnitt gebildet, der einem
Abschnitt zwischen den benachbarten Pixeln 7 in der Verlaufsrichtung
der Datenleitung sig entspricht. Ein Diskontinuitätenabschnitt
off ist auch in der Bankschicht bank an dem Abschnitt gebildet,
der einem Abschnitt zwischen den benachbarten Pixeln 7 in
der Verlaufsrichtung der Abtastleitung gate entspricht. Ferner ist
auch ein Diskontinuitätenabschnitt
off in der Bankschicht bank an jedem Ende der Datenleitungen sig
und der Abtastleitungen gate in jeder Verlaufsrichtung gebildet.
-
Da
ein solcher Diskontinuitätenabschnitt
off keine dicke Bankschicht bank aufweist, ist er ein planarer Abschnitt,
der keine große
Stufe aufgrund der Bankschicht bank hat, und die Gegenelektrode
op, die in diesem Abschnitt gebildet ist, erfährt keine Trennung. Dadurch
sind die Gegenelektroden op der Pixel 7 sicher durch den
planaren Abschnitt, der keine Stufe aufgrund der Bankschicht bank
aufweist, miteinander verbunden. Selbst wenn daher eine dicke Isolierschicht
(Bankschicht bank) um das Pixel 7 gebildet ist, um eine
parasitäre
Kapazität
oder dergleichen zu verhindern, kommt es zu keiner Trennung bei
der Gegenelektrode op, die auf der oberen Schicht des dicken Isolierfilms
(der Bankschicht bank) gebildet ist.
-
Ferner
ist die Bankschicht bank, die auf der oberen Schichtseite der abtastseitigen
Treiberschaltung 4 und der datenseitigen Treiberschaltung 3 gebildet
ist, mit einem Diskontinuitätenabschnitt
off an der Position zwischen dem Bereich, in dem die abtastseitige
Treiberschaltung 4 gebildet ist, und dem Bereich, in dem
die datenseitige Treiberschaltung 3 gebildet ist, versehen.
Dadurch sind die Gegenelektrode op an der Seite der Anzeigefläche 11 und
die Gegenelektrode op in der Peripherie des Substrats durch den
Diskontinuitätenabschnitt
off der Bankschicht bank verbunden, und dieser Diskontinuitätenabschnitt
ist auch ein planarer Abschnitt, der keine Stufe aufgrund der Bankschicht
bank aufweist. Da die Gegenelektrode op, die in dem Diskontinuitätenabschnitt
off gebildet ist, nicht getrennt wird, sind daher die Gegenelektrode
op an der Seite der Anzeigefläche 11 und
die Gegenelektrode op in der Peripherie des Substrats sicher durch
den Diskontinuitäten-abschnitt
off der Bankschicht bank verbunden, und die Anschlüsse 12,
die verdrahtet und an die Gegenelektrode op in der Peripherie des
Substrats und an die Gegenelektrode op in der Anzeigefläche 11 angeschlossen
sind, sind sicher verbunden.
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Wenn
die Bankschicht bank aus einem schwarzen Resist gebildet ist, dient
die Bankschicht bank als schwarze Matrix, was zu einer Verbesserung
in der Anzeigequalität,
wie dem Kontrastverhältnis,
führt.
Das heißt,
da in der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 dieser
Ausführungsform
die Gegenelektrode op über
der gesamten Oberfläche
des Pixels 7 auf der Frontseite des transparenten Substrats 10 gebildet
ist, senkt reflektiertes Licht von der Gegenelektrode op das Kontrastverhältnis. Wenn
jedoch die Bankschicht bank, die zur Vermeidung einer parasitären Kapazität dient,
aus einem schwarzen Resist besteht, dient die Bankschicht bank auch
als schwarze Matrix und schattiert das reflektierte Licht von der Gegenelektrode
op ab, was zu einer Verbesserung im Kontrastverhältnis führt.
-
(Verfahren zur Herstellung
einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix)
-
Da
die Bankschicht bank, die wie zuvor beschrieben gebildet ist, so
angeordnet ist, dass sie den Bereich umgibt, in dem der organische
Halbleiterfilm 43 gebildet ist, blockt in dem Herstellungsprozess
der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix, wenn der organische Halbleiterfilm 43 aus
einem flüssigen
Material (einer abgegebenen Flüssigkeit)
gebildet wird, die von einem Tintenstrahlkopf abgegeben wird, die Bankschicht
bank die abgegebene Flüssigkeit
und verhindert, das sich die abgegebene Flüssigkeit zu den Seiten verteilt.
-
Da
in dem Herstellungsverfahren der Anzeigevorrichtung mit aktiver
Matrix 1, wie in der Folge beschrieben, die Schritte bis
zur Herstellung des ersten TFT 20 und des zweiten TFT 30 auf
dem transparenten Substrat 10 im Wesentlichen dieselben
sind wie jene zur Herstellung des aktiven Matrixsubstrates der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix 1, werden die Umrisse kurz unter Bezugnahme auf 3(A), 3(B) und 3(C) beschrieben.
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Zunächst wird
auf dem transparenten Substrat 10 nach Bedarf ein Schutzfilm
(in der Zeichnung nicht dargestellt), der aus einem Siliziumoxidfilm
mit einer Dicke von etwa 2000 bis 5000 Ångström besteht, durch einen Plasma-CVD-Prozess
unter Verwendung von TEOS- (Tetraethoxysilan-) oder Sauerstoffgas
als Quellengas gebildet, und dann wird auf der Oberfläche des
Schutzfilms ein Halbleiterfilm, der aus einem amorphen Siliziumfilm
besteht, mit einer Dicke von etwa 300 bis 700 Ångström durch einen Plasma-CVD-Prozess
gebildet. Anschließend
wird der Halbleiterfilm, der aus einem amorphen Siliziumfilm besteht,
einem Kristallisierungsschritt, wie einem Laserglühen oder
einem Festphasenwachstumsverfahren, zum Kristallisieren des Halbleiterfilms
zu einem Polysiliziumfilm unterzogen.
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Anschließend wird
der inselförmige
Halbleiterfilm durch Strukturieren des Halbleiterfilms gebildet
und auf dessen Oberfläche
wird ein Gate-Isolierfilm 37, der aus einem Siliziumoxidfilm
oder Nitridfilm besteht, mit einer Dicke von etwa 600 bis 1500 Ångström durch
einen Plasma-CVD-Prozess
unter Verwendung von TEOS- (Tetraethoxysilan-) oder Sauerstoffgas
als Quellengas gebildet.
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Anschließend wird
ein leitender Film, der aus einem Metallfilm, wie Aluminium, Tantal,
Molybdän, Titan
oder Wolfram besteht, durch Sputtern gebildet und dann zur Bildung
der Gate-Elektroden 21 und 31 und einer Verlängerung 36 der
Gate-Elektrode 31 (Gate-Elektrodenbildungsschritt) struktu riert.
In diesem Schritt werden auch die Abtastleitungen gate gebildet.
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In
diesem Zustand werden Source- und Drain-Bereiche in selbstausrichtender
Weise in Bezug auf die Gate-Elektroden 21 und 31 durch
Implantieren von Phosphorionen in hohen Konzentrationen gebildet.
Der Abschnitt, in den keine Störstellen
implantiert werden, wird ein Kanalbereich.
-
Nachdem
der erste Zwischenschichtisolierfilm 51 gebildet ist, werden
danach einzelne Kontaktlöcher
gebildet. Dann werden die Datenleitung sig, die Drain-Elektrode 22,
die allgemeine Zuleitung com, die Verlängerung 39 der allgemeinen
Zuleitung com und die Verbindungselektrode 35 gebildet.
-
Dadurch
werden der erste TFT 20, der zweite TFT 30 und
der Speicherkondensator cap gebildet.
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Anschließend wird
der zweite Zwischenschichtisolierfilm 52 gebildet und ein
Kontaktloch wird in dem Zwischenschichtisolierfilm an dem Abschnitt gebildet,
der der Verbindungselektrode 35 entspricht. Nach der Bildung
eines ITO-Films auf der gesamten Oberfläche des zweiten Zwischenschichtisolierfilms 52 durch
Strukturieren wird die Pixelelektrode 41, die elektrisch
an den Source/Drain-Bereich des zweiten TFT 30 durch das
Kontaktloch angeschlossen ist, in jedem Pixel 7 gebildet.
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Nachdem
eine Resistschicht auf der Oberflächenseite des zweiten Zwischenschichtisolierfilms 52 gebildet
wurde, wird anschließend
der Resist so strukturiert, dass er entlang der Abtastleitung gate und
der Datenleitung sig verbleibt, um die Bankschicht bank zu bilden.
Ein Diskontinuitätenabschnitt off
wird an einem vorbestimmten Abschnitt der Bankschicht bank gebildet.
In dieser Phase wird der Resistabschnitt, der entlang der Datenleitung
sig verbleibt, breit gebildet, so dass er die allgemeine Zuleitung
com bedeckt. Dadurch wird der Bereich, in dem der organische Halbleiterfilm 43 des
Leuchtelements 40 gebildet werden soll, von der Bankschicht
bank umgeben.
-
Anschließend werden
in dem Bereich, der in einer Matrix durch die Bankschicht bank abgegrenzt ist,
die einzelnen organischen Halbleiterfilme 43, die R, G
und B entsprechen, unter Verwendung eines Tintenstrahlprozesses
gebildet. Zu diesem Zweck wird ein flüssiges Material (Vorläufer) zur
Bildung des organischen Halbleiterfilms 43 von einem Tintenstrahlkopf
auf den inneren Bereich der Bankschicht bank abgegeben und in dem
inneren Bereich der Bankschicht bank fixiert, um den organischen
Halbleiterfilm 43 zu bilden. Die Bankschicht bank ist wasserabstoßend, da
sie aus einem Resist besteht. Im Gegensatz dazu, da der Vorläufer des
organischen Halbleiterfilms 43 ein hydrophiles Lösemittel
verwendet, ist, selbst wenn ein Diskontinuitätenabschnitt off in der Bankschicht
bank vorhanden ist, die den Bereich abgrenzt, in dem der organische
Halbleiterfilm 43 gebildet wird, da ein solcher Diskontinuitätenabschnitt
off schmal ist, der Bereich, in dem der organische Halbleiterfilm 43 aufgetragen
wird, sicher durch die Bankschicht bank definiert, und ein Ausbreiten
zu dem benachbarten Pixel 7 findet nicht statt. Daher kann
der organische Halbleiterfilm 43 usw. nur innerhalb des
vorbestimmten Bereichs gebildet werden. Da in diesem Schritt der
Vorläufer,
der von dem Tintenstrahlkopf abgegeben wird, unter dem Einfluss
einer Oberflächenspannung
auf eine Dicke von etwa 2 bis 4 μm
aufquillt, muss die Bankschicht bank eine Dicke von etwa 1 bis 3 μm haben.
Der fixierte organische Halbleiterfilm 43 hat eine Dicke
von etwa 0,05 bis 0,2 μm.
Wenn die Sperrschicht der Bankschicht bank eine Höhe von 1 μm oder mehr
aufweist, dient die Bankschicht bank zusätzlich zufriedenstellend als Sperrschicht,
selbst wenn die Bankschicht bank nicht wasserabstoßend ist.
Durch Bilden einer solchen dicken Bankschicht bank kann der Bereich,
in dem der organische Halbleiterfilm 43 ausgebildet ist,
definiert werden, wenn der Film 43 durch einen Auftragprozess
anstelle des Tintenstrahlprozesses gebildet wird.
-
Anschließend wird
die Gegenelektrode op im Wesentlichen auf der gesamten Oberfläche des transparenten
Substrats 10 gebildet.
-
Da
die einzelnen organischen Halbleiterfilme 43, die R, G
und B entsprechen, entsprechend dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren
in dem vorbestimmten Bereich unter Verwendung des Tintenstrahlprozesses
gebildet werden können,
kann die Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 in voller Farbe
mit hoher Produktivität
hergestellt werden.
-
Obwohl
TFTs auch in der datenseitigen Treiberschaltung 3 und der
abtastseitigen Treiberschaltung 4 ausgebildet sind, wie
in 1 dargestellt, werden zusätzlich die TFTs vollständig oder
teilweise durch Wiederholen der Schritte zur Bildung der TFTs in
dem Pixel 7, wie zuvor beschrieben, gebildet. Daher werden
TFTs, die in den Treiberschaltungen enthalten sind, zwischen denselben
Schichten gebildet wie jene der TFTs des Pixels 7. In Bezug
auf den ersten TFT 20 und den zweiten TFT 30 können beide vom
n-Typ oder p-Typ sein, oder einer kann vom n-Typ und der andere
kann vom p-Typ sein.
Da TFTs in jeder Kombination auf bekannte Weise hergestellt werden
können,
wird deren Beschreibung unterlassen.
-
Variation 1 von Ausführungsform
1
-
4 ist
ein Blockdiagram, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix zeigt. 5 ist eine
Draufsicht, die ein Pixel zeigt, das in der Vorrichtung enthalten
ist, die in 4 dargestellt ist. 6(A), 6(B) und 6(C) sind Schnittansichten entlang der
Linie A-A', der
Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 5.
Da diese Ausführungsform
im Prinzip dieselbe Anordnung hat wie jene der Ausführungsform
1, werden dieselben Bezugszeichen für die Teile verwendet, die dieselben
wie jene von Ausführungsform
1 sind, und deren ausführliche
Beschreibung wird unterlassen.
-
Wie
in 4, 5 und 6(A), 6(B) und 6(C) dargestellt,
ist in einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 dieser
Ausführungsform
auch ein dicker Isolierfilm, der aus einem Resistfilm (einer Bankschicht
bank, einem schraffierten Bereich, in dem Linien, die nach links
geneigt sind, mit großem
Abstand gezeichnet sind) entlang den Datenleitungen sig und den
Abtastleitungen gate bereitgestellt, und die Gegenelektrode op ist
auf der oberen Schichtseite der Bankschicht bank gebildet. Da der
zweite Zwischenschichtisolierfilm 52 und die dicke Bankschicht
bank zwischen der Datenleitung sig und der Gegenelektrode op liegen,
wird dadurch die Kapazität,
die die Datenleitung sig parasitiert, signifikant verringert. Daher kann
die Last auf den Treiberschaltungen 3 und 4 verringert
und ein geringerer Verbrauch an elektrischer Leistung oder ein rascherer
Anzeigevorgang erreicht werden.
-
Die
Bankschicht bank (diagonal schraffierter Bereich) ist auch in der
Peripherie des transparenten Substrats 10 (einem Bereich
außerhalb
der Anzeigefläche 11)
gebildet.
-
Daher
sind sowohl die datenseitige Treiberschaltung 3 als auch
die abtastseitige Treiberschaltung 4 mit der Bankschicht
bank bedeckt. Selbst wenn die Gegenelektrode op den Bereich überlappt, in
dem die Treiberschaltungen gebildet sind, liegt die Bankschicht
bank zwischen der Verdrahtungsschicht der Treiberschaltungen und
der Gegenelektrode op. Daher kann die Parasitierung der Kapazität in den Treiberschaltungen 3 und 4 verhindert
werden, und somit kann die Last auf den Treiberschaltungen 3 und 4 verringert
und ein geringerer Verbrauch an elektrischer Leistung oder ein rascherer
Anzeigevorgang erreicht werden.
-
Ferner
ist in dieser Ausführungsform
in dem Bereich, in dem die Pixelelektrode 41 gebildet ist,
in einem Bereich, in dem die Leitungssteuerschaltung 50 die
Verbindungselektrode 35 überlappt, auch die Bankschicht
bank gebildet, und dadurch kann verhindert werden, dass ein nutzloser
reaktiver Strom fließt. Daher
kann die Breite der allgemeinen Zuleitung com um dieses Ausmaß verringert
werden.
-
Da
in dieser Ausführungsform
die Bankschicht bank entlang den Datenleitungen sig und den Abtastleitungen
gate gebildet ist, ist ferner jedes Pixel 7 von der Bankschicht
bank umgeben. Da die einzelnen organischen Halbleiterfilme 43,
die R, G und B entsprechen, in dem vorbestimmten Bereich unter Verwendung
eines Tintenstrahlprozesses gebildet werden können, kann ferner die Anzeigevorrichtung mit
aktiver Matrix 1 in voller Farbe mit hoher Produktivität hergestellt
werden.
-
Ferner
ist ein Diskontinuitätenabschnitt
off in der Bankschicht bank an dem Abschnitt gebildet, der einem
Abschnitt zwischen den benachbarten Pixeln 7 in Verlaufsrichtung
der Abtastleitungen gate entspricht. Ein Diskontinuitätenabschnitt
off ist auch in der Bankschicht bank an jedem Ende der Datenleitungen
sig und der Abtastleitungen gate in jede der Verlaufsrichtungen
gebildet. Ferner ist die Bankschicht bank, die auf der oberen Schichtseite
der abtastseitigen Treiberschaltung 4 und der datenseitigen Treiberschaltung 3 gebildet
ist, mit einem Diskontinuitätenabschnitt
off an der Position zwischen dem Bereich, in dem die abtastseitige
Treiberschaltung 4 gebildet ist, und dem Bereich, in dem
die datenseitige Treiberschaltung 3 gebildet ist, versehen.
Daher sind die Gegenelektroden op durch einen planaren Abschnitt
(Diskontinuitätenabschnitt
off) sicher miteinander verbunden, der keine Stufe aufgrund der
Bankschicht bank aufweist, und es kommt zu keiner Trennung.
-
Variation 2 der Ausführungsform
1
-
7 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix zeigt. 8 ist eine
Draufsicht, die ein Pixel zeigt, das in der Vorrichtung enthalten
ist, die in 7 dargestellt ist. 9(A), 9(B) und 9(C) sind Schnittansichten entlang der
Linie A-A', der
Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 8.
Da diese Ausführungsform
im Prinzip dieselbe Anordnung hat wie jene der Ausführungsform
1, werden dieselben Bezugszeichen für die Teile verwendet, die
dieselben wie jene von Ausführungsform 1
sind, und deren ausführliche
Beschreibung wird unterlassen.
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Wie
in 7, 8 und 9(A), 9(B) und 9(C) dargestellt,
ist in einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 dieser
Ausführungsform
auch ein dicker Isolierfilm, der aus einem Resistfilm (einer Bankschicht
bank, einem schraffierten Bereich, in dem Linien, die nach links
geneigt sind, mit großem
Abstand gezeichnet sind) ebenso entlang den Datenleitungen sig und
den Abtastleitungen gate bereitgestellt, und die Gegenelektrode
op ist auf der oberen Schichtseite der Bankschicht bank gebildet.
Da der zweite Zwischenschichtisolierfilm 52 und die dicke
Bankschicht bank zwischen der Datenleitung sig und der Gegenelektrode
op liegen, wird dadurch die Kapazität, die die Datenleitung sig
parasitiert, signifikant verringert. Daher kann die Last auf den
Treiberschaltungen 3 und 4 verringert und ein
geringerer Verbrauch an elektrischer Leistung oder ein rascherer
Anzeigevorgang erreicht werden.
-
Die
Bankschicht bank (diagonal schraffierter Bereich) ist auch in der
Peripherie des transparenten Substrats 10 (einem Bereich
außerhalb
der Anzeigefläche 11)
gebildet.
-
Daher
sind sowohl die datenseitige Treiberschaltung 3 als auch
die abtastseitige Treiberschaltung 4 mit der Bank schicht
bank bedeckt. Selbst wenn die Gegenelektrode op den Bereich überlappt, in
dem die Treiberschaltungen gebildet sind, liegt die Bankschicht
bank zwischen der Verdrahtungsschicht der Treiberschaltungen und
der Gegenelektrode op.
-
Daher
kann die Parasitierung der Kapazität in den Treiberschaltungen 3 und 4 verhindert
werden, und somit kann die Last auf den Treiberschaltungen 3 und 4 verringert
und ein geringerer Verbrauch an elektrischer Leistung oder ein rascherer
Anzeigevorgang erreicht werden.
-
Ferner
ist in dieser Ausführungsform
in dem Bereich, in dem die Pixelelektrode 41 gebildet ist,
in einem Bereich, in dem die Leitungssteuerschaltung 50 die
Verbindungselektrode 35 überlappt, auch die Bankschicht
bank gebildet, und dadurch kann verhindert werden, dass ein nutzloser
reaktiver Strom fließt. Daher
kann die Breite der allgemeinen Zuleitung com um dieses Ausmaß verringert
werden.
-
Da
in dieser Ausführungsform
die Bankschicht bank entlang den Datenleitungen sig und den Abtastleitungen
gate gebildet ist, ist ferner jedes Pixel 7 von der Bankschicht
bank umgeben. Da die einzelnen organischen Halbleiterfilme 43,
die R, G und B entsprechen, in dem vorbestimmten Bereich unter Verwendung
eines Tintenstrahlprozesses gebildet werden können, kann ferner die Anzeigevorrichtung mit
aktiver Matrix 1 in voller Farbe mit hoher Produktivität hergestellt
werden.
-
Ferner
ist ein Diskontinuitätenabschnitt
off in der Bankschicht bank an dem Abschnitt gebildet, der einem
Abschnitt zwischen den benachbarten Pixeln 7 in Verlaufsrichtung
der Datenleitungen sig entspricht. Ein Diskontinuitätenabschnitt
off ist auch in der Bankschicht bank an jedem Ende der Datenleitungen
sig und der Abtastleitungen gate in jede der Verlaufsrichtungen
gebildet. Ferner ist die Bankschicht bank, die auf der oberen Schichtseite
der abtast seitigen Treiberschaltung 4 und der datenseitigen Treiberschaltung 3 gebildet
ist, mit einem Diskontinuitätenabschnitt
off an der Position zwischen dem Bereich, in dem die abtastseitige
Treiberschaltung 4 gebildet ist, und dem Bereich, in dem
die datenseitige Treiberschaltung 3 gebildet ist, versehen.
Daher sind die Gegenelektroden op durch einen planaren Abschnitt
(Diskontinuitätenabschnitt
off) sicher miteinander verbunden, der keine Stufe aufgrund der
Bankschicht bank aufweist, und es kommt zu keiner Trennung.
-
Ausführungsform 2
-
10 ist
ein Blockdiagram, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix zeigt. 11 ist
eine Draufsicht, die ein Pixel zeigt, das in der Vorrichtung enthalten
ist, die in 10 dargestellt ist. 12(A), 12(B) und 12(C) sind Schnittansichten entlang der
Linie A-A', der
Linie B-B' beziehungsweise
der Linie C-C' von 11.
Da diese Ausführungsform
im Prinzip dieselbe Anordnung hat wie jene der Ausführungsform
1, werden dieselben Bezugszeichen für die Teile verwendet, die
dieselben wie jene von Ausführungsform
1 sind, und deren ausführliche
Beschreibung wird unterlassen.
-
Wie
in 10, 11 und 12(A), 12(B) und 12(C) dargestellt,
ist in einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 dieser
Ausführungsform
ein dicker Isolierfilm, der aus einem Resistfilm (einer Bankschicht
bank, einem schraffierten Bereich, in dem Linien, die nach links
geneigt sind, mit großem
Abstand gezeichnet sind) in einem Streifen entlang den Datenleitungen
sig gebildet, und die Gegenelektrode op ist auf der oberen Schichtseite
der Bankschicht bank gebildet. Da der zweite Zwischenschichtisolierfilm 52 und
die dicke Bankschicht bank zwischen der Datenleitung sig und der
Gegenelektrode op liegen, wird dadurch die Kapazität, die die
Datenleitung sig parasitiert, signifikant verringert. Daher kann
die Last auf den Treiberschaltungen 3 und 4 verringert
und ein geringerer Verbrauch an elektrischer Leistung oder ein rascherer
Anzeigevorgang erreicht werden.
-
Die
Bankschicht bank (diagonal schraffierter Bereich) ist auch in der
Peripherie des transparenten Substrats 10 (einem Bereich
außerhalb
der Anzeigefläche 11)
gebildet.
-
Daher
sind sowohl die datenseitige Treiberschaltung 3 als auch
die abtastseitige Treiberschaltung 4 mit der Bankschicht
bank bedeckt. Selbst wenn die Gegenelektrode op den Bereich überlappt, in
dem die Treiberschaltungen gebildet sind, liegt die Bankschicht
bank zwischen der Verdrahtungsschicht der Treiberschaltungen und
der Gegenelektrode op.
-
Daher
kann die Parasitierung der Kapazität- in den Treiberschaltungen 3 und 4 verhindert
werden, und somit kann die Last auf den Treiberschaltungen 3 und 4 verringert
und ein geringerer Verbrauch an elektrischer Leistung oder ein rascherer
Anzeigevorgang erreicht werden.
-
Da
in dieser Ausführungsform
die Bankschicht bank entlang den Datenleitungen sig gebildet ist,
können
ferner die einzelnen organischen Halbleiterfilme 43, die
R, G und B entsprechen, unter Verwendung eines Tintenstrahlprozesses
in einem Streifen in dem Bereich gebildet werden, der in einem Streifen
von der Bankschicht bank begrenzt wird.
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Dadurch
kann die Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 in voller
Farbe mit hoher Produktivität hergestellt
werden.
-
Ferner
ist die Bankschicht bank mit einem Diskontinuitätenabschnitt off an jedem Ende
der Datenleitungen sig in Verlaufsrichtung versehen. Dadurch ist
die Gegenelektrode op jedes Pixels 7 an die Gegenelektrode
op des benachbarten Pixels 7 angeschlossen, indem sie über die
Bankschicht bank geht. Durch Verfolgen der Verlaufsrichtung der
Datenleitun gen sig zeigt sich, dass die Gegenelektroden op der einzelnen
Pixel 7 an die benachbarte Reihe von Pixeln in Verlaufsrichtung
der Abtastleitungen gate am Ende der Datenleitungen sig durch einen Diskontinuitätenabschnitt
off (planaren Abschnitt, der keine Stufe aufgrund der Bankschicht
bank aufweist) angeschlossen sind. Daher sind die Gegenelektroden
op der einzelnen Pixel 7 miteinander durch den planaren
Abschnitt verbunden, der keine Stufe aufgrund der Bankschicht bank
aufweist, und die Gegenelektrode op jedes Pixels 7 wird
nicht getrennt.
-
Andere Ausführungsformen
-
Wenn
die Bankschicht bank (der Isolierfilm) aus einem organischen Material
besteht, wie einem Resistfilm oder einem Polyimidfilm, kann zusätzlich ein
dicker Film leicht gebildet werden. Wenn die Bankschicht bank (der
Isolierfilm) aus einem anorganischen Material, wie einem Siliziumoxidfilm
oder Siliziumnitridfilm besteht, der durch einen CVD-Prozess oder
SOG-Prozess abgeschieden wird, kann eine Änderung in dem organischen
Halbleiterfilm 43 verhindert werden, selbst wenn sich der
Isolierfilm in Kontakt mit dem organischen Halbleiterfilm 43 befindet.
-
Neben
der Struktur, in der der Speicherkondensator cap durch die allgemeine
Zuleitung com gebildet wird, kann der Speicherkondensator cap durch eine
Kapazitätsleitung
gebildet werden, die parallel zu der Abtastleitung gate gebildet
ist.
-
Industrielle
Anwendbarkeit
-
Da
wie zuvor beschrieben in einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein dicker Isolierfilm zwischen Datenleitungen und Gegenelektroden
liegt, kann die Parasitierung der Kapazität in den Datenleitungen verhindert
werden. Daher kann die Last auf einer datenseitigen Treiberschaltung
verringert werden, was zu einem geringeren Verbrauch an elektrischer
Leitung oder einem schnelleren Anzeigevorgang führt. Zusätzlich ist ein Diskontinuitätenabschnitt
an einer vorbestimmten Position des dicken Isolierfilms gebildet und
der Abschnitt ist planar. Daher sind die Gegenelektroden in den
einzelnen Bereichen elektrisch miteinander durch eine Abschnitt
verbunden, der in dem planaren Abschnitt gebildet ist, und selbst
wenn eine Trennung in einer Stufe eintritt, die durch den Isolierfilm
bedingt ist, wird die elektrische Verbindung durch den planaren
Abschnitt gesichert, der dem Diskontinuitätenabschnitt des Isolierfilms
entspricht.
-
Selbst
wenn ein dicker Isolierfilm um einen organischen Halbleiterfilm
gebildet ist, um die parasitäre
Kapazität
oder dergleichen zu unterdrücken,
tritt dadurch keine Trennung in den Gegenelektroden auf, die auf
der oberen Schicht des Isolierfilms gebildet sind, und somit können die
Anzeigequalität
und Zuverlässigkeit
der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix verbessert werden.