NL1015202C2 - Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting. - Google Patents

Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL1015202C2
NL1015202C2 NL1015202A NL1015202A NL1015202C2 NL 1015202 C2 NL1015202 C2 NL 1015202C2 NL 1015202 A NL1015202 A NL 1015202A NL 1015202 A NL1015202 A NL 1015202A NL 1015202 C2 NL1015202 C2 NL 1015202C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
display device
crystal display
liquid crystal
active matrix
scanning line
Prior art date
Application number
NL1015202A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1015202A1 (nl
Inventor
Makoto Watanabe
Takahiko Watanabe
Original Assignee
Nec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=15276403&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NL1015202(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nec Corp filed Critical Nec Corp
Publication of NL1015202A1 publication Critical patent/NL1015202A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1015202C2 publication Critical patent/NL1015202C2/nl

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136213—Storage capacitors associated with the pixel electrode
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0876—Supplementary capacities in pixels having special driving circuits and electrodes instead of being connected to common electrode or ground; Use of additional capacitively coupled compensation electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

Korte aanduiding: Actieve matrixvormige vloeiend-kristal dis- playinrichting ACHTERGROND VAN DE UITVINDING 1. Gebied van de uitvinding
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een actieve 5 matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting en meer in het bijzonder op een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting met een hoger contrast en te sturen met een lagere spanning.
10 2. Beschrijving van de stand van de techniek
Zoals getoond in de fig. 1 en 2 heeft een conventionele actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting een algemene opbouw bestaande uit een dunne film transistorreekssub-straat 150, een lichtdoorlatend, daartegenover gelegen, sub-15 straat (glazen substraat) 140, evenwijdig aan en op afstand van het dunne film transistorreekssubstraat 150 en een vloeiend-kristallaag 130, opgesloten tussen het dunne film transistorreekssubstraat 150 en het daartegenpvergelegen substraat. 140. Fig. 1 is een bovenaanzicht en toont een eenheidspixel van het 20 dunne film transistorreekssubstraat 150 onder de vloeiend-kris-tallaag 130 van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens fig. 2, terwijl fig. 2 in dwarsdoorsnede is over de lijn X-X in fig. 1, en toont de delen boven de dunne film transistorreekssubstraat 150.
25 Volgens fig. 1 is de dunne film transistor (TFT) gevormd uit een poortelektrode 1, een amorfe siliciumfilm 119, een afvoere-lektrode 3 en een bronelektrode 4. De poortelektrode 1 is elektrisch verbonden met een aftastlijn 1 op een geschikte plaats, de afvoerelektrode 3 is elektrisch verbonden met een signaallijn 30 12 bij deze kolom, en de bronelektrode 4 is elektrisch verbonden met een pixelelektrode 5. Verwijzingscijfer 13 wijst op een daarnaast verlopende signaallijn, zodat een eenheidspixel is gevormd in een zone die wordt omringd door de aftastlijn 11, de 10 15202 -2- aftastlijn 101 voor een voorgaande trap en de signaallijnen 12 en 13.
In de vloeiend-kristal displayinrichting met een dergelijke opbouw wordt, wanneer de TFT voor elk matrixsegment geleidend 5 wordt gemaakt, een elektrisch veld opgewekt tussen de pixelelek-trode 5 en de daartegenover gelegen elektrode 123 zodat de vloeiend-kristallaag 130, opgesloten tussen de beide substraten 100, 140 een elektro-optisch effect vertoont zodat het paneel een totaal beeld kan weergeven.
10 Fig. 3 toont de parasitaire poort-bron capaciteit van een TFT. Zoals getoond in fig. 3 wordt tussen een actieve matrixvor-mige vloeiend-kristal displayinrichting gebruik makend van een TFT een parasitaire capaciteit C,.,- gevormd in de zone waarin de poortelektrode 1, de bronelektrode 4 en de afvoerelektrode 3 el-15 kaar overlappen.
Fig. 4 is een schema en toont de equivalente keten van één pixel van een conventionele vloeiend-kristal displayinrichting met TFT element. In fig. 4 is Cgs de parasitaire capaciteit tussen poortelektrode 1 en bronelektrode 4 van de TFT, CLC is een 20 capaciteit van de vloeiend-kristallaag 130 tussen de pixelelek-trode 5 en de daartegenover gelegen elektrode 124 en C3c is een accumulatiecapaciteit te vormen tussen de pixelelektrode 5 en de aftastlijn 101.
Fig. 5 is een grafische voorstelling en toont de golfvorm 25 voor het sturen van genoemde vloeiend-kristal displayinrichting, waarin de pixelelektrode 5 geleidelijk een elektrische lading opzamelt, zodanig dat de pixelelektrodepotentiaal de potentiaal van de signaallijn benadert wanneer de potentiaal van de poortelektrode hoog is. Wanneer dan de poortelektrodepotentiaal wordt 30 afgeschakeld vertoont de potentiaal van de pixelelektrode 5 een spanningval, omdat deze potentiaal wordt getrokken naar de minpotentiaal door de poortpotentiaal via de parasitaire capaciteit Cgc. Deze daalwaarde Δν wordt aangeduid als de doorvoerspanning.
Voor wat betreft een deel van het weergeven van het pixel is 35 het gebruikelijk een vloeiend-kristal displayinrichting te sturen door het aanleggen van een wisselspanning met een wisselend polariteit voor elk displaykader tussen de tegenover elkaar gelegen elektroden 123 en de pixelelektrode 5 om de betrouwbaar- 10 15202 -3- heid van de inrichting te verzekeren. De parasitaire capaciteit CgJ van een TFT kan worden beschouwd als een MIS (metal insulator semiconductor) condensator, en uit een kwantitatieve analyse heeft aanvraagster gevonden dat de effectieve waarde van de MIS 5 capaciteit bij positief schrijven verschilt van die bij negatief schrijven, zodanig dat de grootten van de doorvoerspanning Δν bij positief schrijven respectievelijk negatief schrijven onderling verschillend zijn, en de grootte van Δν bij negatief schrijven toeneemt. De details van het bovenstaande zullen ver-10 der worden besproken in de gedetailleerde beschrijving van uitvoeringsvormen der uitvinding, en worden hier slechts kort aangeduid.
In aanmerking nemend dat de spanning die moet worden aangelegd aan een vloeiend-kristallaag een verschil (Δνρί in fig. 5) 15 is tussen de gemeenschappelijke elektrodepotentiaal en een pixe-lelektrodepotentiaal, en in aanmerking nemend dat in een vloei-end-kristal displayinrichting een positief schrijven en een negatief schrijven gewoonlijk bij elk kader elkaar geschakeld opvolgen om de betrouwbaarheid te verzekeren zal, naarmate de 20 doorvoerspanning bij het negatief schrijven hoger is dan de doorvoerspanning bij het positief schrijven, de spanning die moet worden aangelegd op de vloeiend-kristallaag op het moment (niet gekozen periode) anders dan het gekozen interval (de tijd gedurende welke de poortpotentiaal hoog is) groter worden (dus 25 ΔνΡΙ wordt groter). Ook is kwalitatief gevonden dat naarmate de absolute waarde van C,.£ groter is het verschil tussen de door-voerspanningen bij positief schrijven en negatief schrijven groter wordt (de verhouding echter blijft in hoofdzaak constant).
Aanvraagster heeft gevonden dat dit verschijnsel de moge-30 lijkheid geeft tot het effect dat een vloeiend-kristallaag een grotere spanning kan voeren dan de spanning welke van buiten is toegevoerd, namelijk door het vergroten van een TFT zone of door het aanbrengen van een aantal TFT's, dus door het verhogen van de MIS capaciteit te koppelen met de aftastlijn 11 en de pixel-35 elektrode 5. Wanneer echter een TFT zone wordt vergroot, treedt in het algemeen het probleem op van een reductie van de numerieke apertuur alswel van het lekken van elektrische lading. Voorts zal, wanneer in een poortpuls een grote vertraging is op- 10 1 5202 -4- getreden, een aanzienlijke elektrische·lading in de pixelelek-trode vloeien totdat de TFT wordt geblokkeerd, zodat het hiervoor genoemde spanningversterkingseffeet wordt gereduceerd.
5 SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
De uitvinding is gedaan met het oog op de hiervoor beschreven problemen en het is dan ook een doel der uitvinding een verbeterde actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting te verschaffen met een hoger contrast en te sturen met een la-10 gere spanning, onder voorkoming van de problemen van een afname van de numerieke apertuur, de retentie-eigenschap tijdens de blokkeertijd van de TFT en de reductie van het spanningsverster-kingseffect op het moment van het vertragen van een poortpuls, dit vergeleken met de conventionele actieve matrixvormige vloei-15 end-kristal displayinrichting.
De uitvinding verschaft voor het oplossen van genoemde problemen een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting met een dunne film transistorreekssubstraat en met een aantal aftastlijnen gevormd op een isolerend substraat, een aantal 20 signaallijnen de aftastlijnen kruisend gevormd, dunne film tran-sistoren gevormd nabij de kruispunten tussen de aftastlijnen en de signaallijnen, en aanvullende condensatordelen verbonden met pixelelektroden verbonden met de bronelektroden van de respectievelijke dunne film transistoren, waarin een deel van de aan-25 vullende capaciteit wordt gevormd, via isolerende film en halfgeleider, tussen de pixelelektrode en die aftastlijn welke is verbonden met een poortelektrode van de dunne film transistor voor het schakelen van de pixelelektrode.
In de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrich-30 ting met bovenomschreven opbouw overlapt bij voorkeur een deel van de zone van de halfgeleider gelegen tussen de pixelelektrode en de aftastlijn het kruispunt tussen signaallijn en aftastlijn.
In de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting met boven omschreven opbouw zijn de halfgeleiders bij voor-35 keur gevormd tot een ketenreeks op de aftastlijn.
In de actieve matrixvormige vloeiend-kristal- displayinrichting met de hierboven beschreven opbouw overlapt de pixelelektrode bij voorkeur de aftastlijn op de voorgaande trap op een 10 15202 -5- deel waar de halfgeleider van de voorgaande trap niet is gevormd .
In de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrich-ting met een der boven omschreven vormen is de halfgeleider ge-5 plaatst tussen de pixelelektrode en de aftastlijn bij voorkeur gevormd uit een film uit amorf silicium.
In de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrich-ting met één der hierboven beschreven vormen kan de halfgeleider geplaatst tussen de pixelelektrode en de aftastlijn worden ge-10 vormd door een polykristallijne siliciumfilm.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENING Fig. 1 is een bovenaanzicht van een eenheidspixel van een dunne film transistorreekssubstraat aangebracht in een conventi-15 onele actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting; fig. 2 is een dwarsdoorsnede van de conventionele actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting; fig. 3 toont de poort-bron parasitaire capaciteit Cgs aan een TFT poortdeel; 20 fig. 4 is een equivalent schema van een pixel van de conven tionele vloeiend-kristal displayinrichting; fig. 5 is een diagram en toont de golfvorm van de conventionele actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting; fig. 6 is een aanzicht van een eenheidspixel van een dunne 25 film transistorreekssubstraat in een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens een eerste uitvoeringsvorm der uitvinding; fig. 7 is een dwarsdoorsnede van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoe-30 ringsvorm der uitvinding; fig. 8 is een equivalent schema van een pixel van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm der uitvinding; fig. 9A is een schematische dwarsdoorsnede ter toelichting 35 van het gedrag van een MIS capaciteit; fig. 9B is het equivalente schema van de MIS capaciteit in fig. 9A: 101 5202 -6- fig. 10A is een toelichtend aanzicht en toont de overgang van de MIS capaciteit onder een geleidende poort; fig. 10B is een toelichtende afbeelding en toont de overgang van de MIS capaciteit onder een geblokkeerde poort; 5 fig. 11 is een karakteristiek diagram en toont de afhanke lijkheid van de MIS capaciteit van de poortspanning; fig. 12A licht het verschil toe van de doorkoppeling bij een positief schrijven in een pixelelektrode; fig. 12B toont het verschil van het doorkoppelen bij een ne-10 gatief schrijven in een pixelelektrode; fig. 13 is een karakteristiek diagram en toont het effect van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm der uitvinding; fig. 14 is een vergrote afbeelding van een gedeelte, omringd 15 door de lijn V in fig. 6; fig. 15 is een vlakaanzicht en toont een eenheidspixel van een dunne film transistorreekssubstraat in een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens een tweede uitvoeringsvorm der-uitvinding; 20 fig. 16 is een vlakaanzicht en toont een eenheidspixel van een dunne film transistorreekssubstraat in :een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting 'volgens een derde uitvoeringsvorm der uitvinding; fig. 17 is een vlakaanzicht en toont een eenheidspixel van 25 een dunne, film transistorreekssubstraat aanwezig in een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens een vierde uitvoeringsvorm der uitvinding.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURS UITVOERINGSVORMEN 30 In het nuvolgende zullen uitvoeringsvormen worden beschreven van een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de uitvinding, dit onder verwijzing naar de bijgaande tekening. 1 1015202 (Eerste uitvoeringsvorm)
Zoals getoond in de fig. 6 en 7 heeft een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting een algemene opbouw met een dunne film transistorreekssubstraat 250, een lichtdoorlatend -7- daartegenover gelegen substraat (glazen substraat) 140, evenwijdig en op afstand van het dunne film transistorreekssubstraat 250, en een vloeiend-kristallaag 130 opgesloten tussen het dunne film transistorreekssubstraat 250 en het daartegenover gelegen 5 substraat 14 0. Fig. 6 is een vlak aanzicht en toont een een-heidspixel van het dunne film transistorreekssubstraat 250 onder de vloeiend-kristallaag 130 van de actieve matrixvormige vloei-end-kristal displayinrichting volgens fig. 7 (in fig. 6 is de uitlijnfilm 18 weggelaten), terwijl fig. 7 een dwarsdoorsnede is 10 over de lijn II-II in fig. 6 en toont de delen boven het dunne film transistorreekssubstraat 250.
Volgens fig. 6 wordt de dunne film transistor (TFT) gevormd door een poortelektrode 1, een film 1 19 uit amorf silicium, een afvoerelektrode 3 en een bronelektrode 4. De poortelektrode 1 is 15 elektrisch verbonden met de aftastlijn 11 op de geschikte plaats, de afvoerelektrode 3 is bij deze kolom elektrisch verbonden met de signaallijn 12, en de bronelektrode 4 is elektrisch verbonden met de pixelelektrode 5. Verwijzingscijfer 13 wijst op een aangrenzende signaallijn, zodat een eenheidspixel 20 is gevormd in een zone omringd door de aftastlijn 11, de aftastlijn 101 van een voorgaande trap, en de signaallijnen 12 en 13. Ter vorming van een opzamelcapaciteit overlappen de bovenzijde van de pixelelektrode 5 en de onderzijde van de aftastlijn 1 bij de voorgaande trap elkaar via de isolerende poortfilm 115. De 25 aftastlijn 15 van de betreffende trap heeft de onderzijde overlapt door de bovenzijde van een pixelelektrode van de volgende trap, ter vorming van een opzamelcapaciteitgedeelte. Verwij-zingscijfer 120 wijst op een film uit amorf silicium ter vorming van de aanvullende capaciteit volgens de uitvinding, en deze 30 film 120 uit amorf silicium is aangebracht langs een bovenzijde van de aftastlijn 11 van de betreffende trap.
Ter vervaardiging van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm, getoond in de fig. 6 en 7, op een glazen substraat 100 dat een 35 li%htdoorlatend isolerend substraat vormt, wordt allereerst een metalen film, zoals een Cr-film, neergeslagen met behulp van een sputterproces en daarna wordt de metalen film selectief geëtst ter vorming van de poortelektrode 1 en de aftastlijn 11. Vervol- 1015202 -8- gens wordt een siliciumnitridefilm neergeslagen door chemische, dampneerslag op het oppervlak dat de poortelektrode 1 en de af-tastlijn 11 bevat, ter vorming van de isolerende poortfilm (iso-latiefilm) 115. Vervolgens worden door chemische dampneerslag 5 selectief de amorfe siliciumfilms 119 of 120 gevormd die halfgeleider zones vormen boven de isolerende poortfilm 115, corresponderend met de poortelektrode 1 en gedeeltelijk de aftastlijn 11 overlappend; vervolgens worden selectief n+ amorfe siliciumfilms 119a en 120a gevormd als ohmse contactlagen op de respectieve-10 lijke films uit amorf silicium 119 enl20 en vervolgens wordt selectief op de isolerende poortfilm 115 een ITO (indiumtin oxide) film 'aangebracht als transparante elektrode op de isolerende poortfilm 115 zodat de ITO film gedeeltelijk de aftastlijn 101 van de voorgaande trap bedekt, en de amorf siliciumfilm 120 en 15 de aftastlijn 11 van de betreffende trap, voor het uiteindelijk vormen van de pixelelektrode 5.
Vervolgens worden, gebruik makend van de bronelektrode 4, de afvoerelektrode 3 en de pixelelektrode 5 als masker, ter vorming van de TFT de n+ amorfe siliciumfilm 119a verwijderd in een zone 20 die correspondeert met de poortelektrode 1. Door het vormen van een passiveringsfilm 117 voor het bedekken en beschermen van de TFT, de signaallijnen 12,· 13 en de aftastlijnen 11, 101 wordt het dunne film transistorreekssubstraat 250 gevormd. Zoals getoond in fig. 6 wordt er een opzamelcapaciteit C3c gevormd op het 25 overlappend deel tussen de bovenzijde van de pixelelektrode 5 en de onderzijde van de aftastlijn 101 aan de voorgaande trap. Voor het uitlijnen van de vloeiend-kristallaag 130 wordt op de passiveringsfilm 117 de uitlijnfilm 18 gevormd die een organische film omvat zoals een polyimidehars, waarna de uitlijnbewerking 30 wordt uitgevoerd.
Op het onderoppervlak van het glazen substraat 140 bij de bovenste tegenovergelegen elektrodezijde en over de vloeiend-kristallaag 130, dus op het oppervlak van het substraat 140 tegenover het glazen substraat 100 worden de lichtondoorlatende 35. lichtafschermlaag 121, de kleurlaag 122, de ITO gevormde tegenover gelegen elektrode 123 en de uitlijnfilm 28 in deze volgorde gevormd.
1015202 -9-
Fig. 8 toont het equivalente schema van een pixel van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm der uitvinding. De equivalente keten van één pixel van de vloeiend-kristal displayinrichting van deze 5 uitvoeringsvorm verschilt van het equivalente schema van een pixel van de conventionele actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens fig. 4 doordat eerstgenoemde een MIS (metal insulator semiconductor) capaciteit heeft, nu gevormd tussen de aftastlijn 11 op de betreffende trap en de pixelelek-10 trode'5. Het verschil met de conventionele actieve matrixvormige vloèiend-kristal displayinrichting is dat er de film 120 uit amorf silicium is aangebracht die de aftastlijn 11 en de pixel-elektrode 5 overlapt. Deze amorfe siliciumfilm 120 kan simultaan worden gevormd met het vormingsproces van de amorfe siliciumfilm 15 119 op het TFT gedeelte, zodat - geen extra vormingsprocessen en materialen nodig zijn.
In het nuvolgende zal de werking van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm worden beschreven.
20 Overeenkomstig de conventionele actieve matrixvormige vloei end-kristal displayinrichting wordt, in de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm bij het inschakelen van de TFT voor elk matrixsegment een elektrisch veld gegenereerd tussen de pixelelektrode 5 en de 25 tegenover gelegen elektrode 123 zodat de vloeiend-kristallaag 130 opgesloten tussen de beide substraten 100, 140 een elektro- optisch effect vertoont zodat het paneel een beeld kan weergeven.
Het' werkverschil tussen de vloeiend-kristal display-inrich-30 ting van deze uitvoeringsvorm en de stand van de techniek ligt in het feit dat het verschil tussen de doorkoppelspanning bij positie schrijven en die bij negatief schrijven groter wordt dan gebruikelijk. De reden hiervoor zal hierna worden beschreven.
Zoals berekend uit de equivalente keten volgens fig. 6 kan 35 de doorkoppelspanning Δν van de eerste uitvoeringsvorm worden weergegeven door de nuvolgende gelijkheid (1):
AV = (Vgo„-Vgoff) * (Cgs+Cg.FI) / (Cgs+Cg.fi+Clc+Csc )......(U
1015202 -10-
Het is een feit dat, als MIS capaciteit, te verbinden met de poortelektrode 1, de aftastlijn 11 en de pixelelektrode 5 een capaciteit C.j.fj vormt door de aftastlijn 11 - poortisolatiefilm 115 - amorf siliciumfilm 120, in aanvulling op de poort-bron pa-5 rasitaire capaciteit Cg3 aan het TFT gedeelte.
Op basis van het verschijnsel als in het voorgaande onder verwijzing naar de stand van de techniek besproken wordt de absolute waarde van de doorkoppelspanning groot, en het verschil tussen de doorkoppelspanning bij positief schrijven en die bij 10 negatief schrijven wordt groot. Volgens de uitvinding is de totale MIS capaciteit groot, zodat de spanning die moet worden aangelegd tussen de daartegenover gelegen elektrode 123 en de pixelelektrode 5 vergeleken met de stand van de techniek toeneemt. Kwalitatief zal hierna worden beschreven dat het effect 15 op dat moment uitgesprokener wordt naarmate de MIS capaciteit groter wordt.
Verwijzend naar het equivalente schema volgens fig. 4 en de spanninggolfvorm volgens fig. 5 kan de doorkoppelspanning Δν in het voorbeeld volgens de stand van de techniek bij benadering 20 worden afgeleid uit de nuvolgende gelijkheid (2), waarin Vgon en VgGff betekenen een spanning van hoog niveau en een spanning van laag niveau van de poortspanninggolfvorm, en wel: AV = (Vgor-V,oii)*(CgS/(CLc+Csc+CgS)......(2)
De capaciteit CLc van de vloeiend-kristallaag 130 varieert 25 afhankelijk van de weergeeftoestand van het vloeiend-kristal, zodat Δν varieert in afhankelijkheid van de weergeeftoestand (wit, halftoon, en zwart). Om flikkeren te voorkomen wordt aan de tegenover gelegen elektrode 123 een spanning aangelegd die ligt op het midden van de pixelelektrodepotentiaal bij het weer-30 geven van een halftoon bij de beste zichtbaarheid.
Aandacht schenkend aan één deel van de displaypixel is het gebruikelijk een vloeiend-kristal displayinrichting te sturen door het aanleggen van een wisselspanning met wisselende polariteit voor elk displaykader tussen de tegenover elkaar gelegen 35 elektroden 123 en de pixelelektrode 5 om de betrouwbaarheid van de inrichting te verzekeren.
In het nuvolgende zal worden beschreven hoe de grootte van de doorkoppelspanning Δν, zoals gegeven door gelijkheid (2) bij 1015202 -11- positief schrijven verschilt van die bij negatief schrijven. Dit komt door het feit dat de effectieve waarde van de parasitaire capaciteit CV5 bij positief schrijven verschilt van die bij negatief schrijven.
5 Achtereenvolgens zal worden toegelicht waarom er een derge lijk verschil is tussen de effectieve waarden van de parasitaire capaciteit C.3S.
Allereerst zal de relatie worden gegeven tussen de capaciteit C tussen poortelektrode en massa, en de poortspanning VG aan 10 de hand van de MIS (metal insulator semiconductor) capaciteit volgens fig. 9.
De capaciteit C kan worden beschouwd als de serieschakeling van de capaciteit C0 van de isolerende poortfilm en de capaciteit Cj van de amorfe siliciumfilm. Aannemend dat de dikte van de oxi-15 defilm (isolerende poortfilm 115) gelijk is aan td, de specifieke elektriciteitsconstant gelijk is aan K0 en de diëlektrici-teitsconstante van een vacuüm ε0, is de capaciteit C0 per opper-vlakte-eenheid van de oxidefilm gegeven door de nuvolgende gelijkheid (3) : 20 C0= K0cC/td.....(3)
Voorts varieert de capaciteit van de amorfe siliciumfilm als functie van de verdeling van de gegenereerde dragers en deze verdeling hangt af van het aanleggen van de poortspanning Vc, (zie als literatuur "Basis of Amorphous Semiconductor", biz. 164-168, 25 gepubliceerd 30 november 1982 door OHM Company).
Fig. 10 is een diagram dat de overgang toont van de MIS capaciteit met de poort geleidend en de poort geblokkeerd. Wanneer een IN-spanning wordt aangelegd aan de poortelektrode 1 worden binnen de n+ amorfe siliciumfilm 119a ladingsdragers gegenereerd 30 zoals in fig. 10A weergegeven. Deze dragers zijn verdeeld als gevolg van een driftstroom van dragers aangestuurd door een elektrisch veld binnen de amorfe siliciumfilm 119a, en door een diffusiestroom van dragers gestuurd door de dichtheidgradiënt der dragers. In aanmerking genomen wat hierboven is gezegd en 35 het feit dat in een vloeiend-kristal displayinrichting een bepaalde hoeveelheid licht valt op de amorfe siliciumfilm 119a door lichtreflectie binnen het paneel zodat fotodragers worden gegenereerd bestaan de meeste dragers door het geheel der film, .1015202 -12- en kan de capaciteit C,- van de amorfe siliciumfilm 119a worden gegeven als C;,= 0......(4)
Wanneer nu een UIT-spanning wordt aangelegd aan de poorte-5 lektrode 1, dus wanneer de verbinding tussen de afvoerelektrode 3 en de bronelektrode 4 in fig. 3 wordt geopend, is de drager-dichtheid binnen de amorfe siliciumfilm 119a zo klein dat deze film in feite kan worden beschouwd als een isolerende film. Aannemend dat de dikte van de amorfe siliciumfilm is "ld", en de 10 diëlektriciteitsconstante K is, wordt de variabele capaciteit Cs per oppervlakte-eenheid gevormd door de amorfe siliciumfilm 119a gegeven door de nuvolgende gelijkheid (5):
Cs=Kcr/ld......(5) (Wanneer de poortspanning verder wordt verlaagd, worden gaten 15 gevormd ter benadering van de toestand volgens fig. 10A) .
Kwalitatief de kromme C-VG trekkend, het bovenstaande in aanmerking nemend, resulteert dit in fig. 11. De MIS capaciteit in de IN-toestand van de TFT en de MIS capaciteit in de UIT-toe-stand vergelijkend wordt de MIS capaciteit in de IN-toestand 20 kwalitatief groot. Aandacht moet worden gegeven aan het feit dat de poortspanning waarop de TFT IN wordt niet absoluut wordt bepaald, doch relatief, afhankelijk van de potentialen van bronelektrode en afvoerelektrode.
Gebruik makend van fig. 12 zal een kwalitatieve beschouwing 25 worden gegeven van de reden waarom ér een verschil is tussen de grootte van de doorkoppelspanning Δν bij het schrijven met een positieve potentiaal ten opzichte van de gemeenschappelijke elektrodepotentiaal en die bij het schrijven met een negatieve potentiaal ten opzichte van de gemeenschappelijke elektrodepo-30 tentiaal.
Bij een benadering van de TFT karakteristieken met twee waarden van de IN-toestand en de UIT-toestand zijn de MIS capaciteiten, dus de parasitaire poort-broncapaciteit Cgs in het geval van een TFT bij deze respectievelijke toestanden onderling 35 verschillend. Aannemend dat de poortspanning waarmee de T geleidend wordt geschakeld wordt geschreven als Vth (drempelspanning) geldt het volgende:
CgS(VG>Vth) -5, CgS(vG<Vth)......(6) 1015202 -13-
Door het herschrijven van gelijkheid (2) onder substitutie van gelijkheid (6) wordt de volgende gelijkheid verkregen: AV = { (V,„,,-V.:,) *Cgs,:vGvvrW (C:,c+Cic+Cgs (VC?VW ) } + { (Vt;i — V.,,ir) *CgS(V!i>vt.!!/ (CT.c + Cpc+CgS{VG>Vth! ) }......(7) 5 Zoals hierboven beschreven wordt de drempelspanning van de TFT bepaald door de relatie met de bronelektrodepotentiaal en de afvoerelektrodepotentiaal· In het geval van een positief schrijven in een pixel van een vloeiend-kristal displayinrich-ting, dus bij het schrijven met een positieve potentiaal ten op-10 zichte van de gemeenschappelijke elektrodepotentiaal in een pixelelektrode wordt de poortpotentiaal Vtl-, waarop de TFT wordt uitgeschakeld, betrekkelijk hoog zoals getoond in fig. 12Ά omdat zowel de bron als' de afvoerelektrode een positieve potentiaal voeren ten opzichte van de gemeenschappelijke elektrode.
15 Bij het negatief schrijven daarentegen, dus in het geval van het schrijven met een negatieve potentiaal ten opzichte van de gemeenschappelijke elektrodepotentiaal in de pixelelektrode wordt de poortpotentiaal waarop de TFT uitschakelt betrekkelijk laag, zoals getoond in fig. 12B, omdat zowel de bron al de af-20 voerelektrode negatieve potentialen krijgen ten opzichte van de gemeenschappelijke elektrode.
Uit het resultaat van de bespreking van de afhankelijkheid van de MIS capaciteit van de poortspanning wordt de poort-bron parasitaire capaciteit Cgs bij de IN-toestand van de TFT groter 25 dan in de UIT-toestand van de TFT (zie gelijkheid (6)). Dan volgt uit gelijkheid (7) dat Δν in het geval van negatief schrijven groot wordt in de mate waarin Vth laag is (Vqon-Vft·, is dan groot).
Daar er in een bepaalde mate tijdens de iN-tijd een stroom 30 vloeit van de afvoerelektrode 3 in de pixelelektrode 5 wordt dit effect veroorzaakt door de variatie van Cgs enigszins verminderd. Echter doordat de IN-weerstand (~106 ohm) van de TFT een a-Si een actieve zone maakt zal er slechts een kleine stroom binnenvloeien. In aanmerking nemend dat de spanning die moet worden 35 aangelegd aan een vloeiend-kristallaag een verschil is (Δν>ι in fig. 5) tussen de gemeenschappelijke elektrodepotentiaal en een pixelelektrodepotentiaal, en in aanmerking nemend' dat in een vloeiend-kristal displayinrichting een positief schrijven en een ^0 ^ 520 “2· -14- negatief schrijven elkaar in het algemeen bij elk kader afwisselen om de betrouwbaarheid te verzekeren en de doorkoppelspanning bij negatief schrijven groter is dan de doorkoppelspanning bij positief schrijven wordt de spanning die moet worden aangelegd 5 aan de vloeiend-kristallaag op het tijdstip (niet gekozen periode) anders dan het gekozen interval (de tijd gedurende welke de poortpotentiaal hoog is) groter (ΔνΡΙ wordt groter). Hoe groter de absolute waarde van Cq3, hoe groter het verschil tussen de doorkoppelspanningen bij positief schrijven en negatief schrij-10 ven (de verhouding echter blijft in hoofdzaak constant). Aldus wordt volgens de onderhavige uitvinding een spanningsverster-kingseffect gerealiseerd waardoor aan de vloeiend-kristallaag een spanning kan worden aangelegd groter dan de spanning aangelegd van buiten, door het vergroten van de MIS capaciteit te 15 koppelen met de aftastlijn 11 en de pixelelektrode 5.
Fig. 13 toont een resultaat van een kwantitatieve schatting van een oplopende spanning aangelegd aan de vloeiend-kristallaag 130, door het uitvoeren van een ketensimulatie. Fig. 14 is een aanzicht op vergrote schaal van het deel omringd door de lijn V 20 in fig. 6. Voor wat betreft de situatie waar de pixelelektrode 5 wordt overlapt door de aftastlijn 11 met een overlappingsbreedte W van 0,3 μιη en waarbij de lengte L van het amorfe silicium 2 0 groter wordt, wordt de verhouding (AVFIMVD) van de aan de vloeiend-kristallaag 130 aangelegde spanning ΔνΓΪ ten opzichte van de 25 amplitude van de afvoerspanning (piek-piek) Δν0.
Uit fig.13 blijkt dat een spanning lager dan de afvoerspan-ningamplitude kan worden aangelegd aan het vloeiend-kristal wanneer de overlappingslengte L tussen de aftastlijn 11 en de amorfe siliciumfilm 120 wordt vergroot over ongeveer 13 μτη of 30 meer. Er is geen bepaalde bovengrens voor de overlappingslengte L, en de breedte van de pixelelektrode 5 is het maximum. Echter wanneer de overlappingslengte L meer dan 30 μπι wordt nadert, zoals fig. 13 toont, de versterkingsverhouding geleidelijk de ver-zadigingstoestand zodat de voorkeursoverlappingslengte 30 tot 90 35 μπι schijnt te zijn. Dit leidt tot een overlappingsoppervlak van 90 tot 270 μη2. In aanmerking nemend dat de breedte van de aftastlijn 11 gewoonlijk is van de orde van 10 μιη en de breedte 1015202 -15- van de pixelelektrode 5 is van de orde van 100 μια, en in aanmerking nemend de tolerantieverschillen van de matrixvorming bij het vervaardigen, en de numerieke apertuur, is de gevormde afmeting van de amorfe siliciumfilm 120 bij voorkeur 10 μια breed.
5 Voorts kan de lengte ervan zodanig worden gekozen dat wordt voldaan aan voornoemde overlappingslengte L. Hoewel de overlapping sbreedte W enigszins kan variëren door de verschillen in matrix wordt de overlappings lengte L bij voorkeur wat langer ingesteld dan 50 pm voor het benaderen van de verzadigingstoestand, 10 zodat de verschillen in versterkingseffect beperkt blijven.
Een dergelijk versterkingseffect van de aangelegde spanning schijnt te worden verkregen door een uitvoering waarbij de afmeting van de TFT eenvoudig wordt vergroot op een aantal TFTs. Echter zal een toename in het oppervlak van een TFT gewoonlijk 15 het probleem veroorzaken dat de numerieke apertuur afneemt en dat de lekstroom bij de vasthoudtijd wordt verhoogd, zodat de karakteristieken van een vloeiend-kristal displayinrichting verslechteren. Wanneer een poortpuls wordt vertraagd, vloeit een stroom van de afvoerelektrode in de pixelelektrode totdat de TFT 20 wordt uitgeschakeld, daarmee het effect van de spanningverster-king nog verder verminderend.
Volgens de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting van de eerste uitvoeringsvorm is er een amorfe siliciumfilm 120 als halfgeleiderlaag overlappend met de aftastlijn 11 25 en de pixelelektrode 5, zodat een lagere stuurspanning nodig is zonder dat de vervaardigingskosten oplopen. Ook kan de vloeiend-kristal displayinrichting een lagere stroomopname hebben. Echter in de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm kan er, wanneer de stroomop-30 name gelijk is aan de conventionele, een vloeiend-kristal displayinrichting worden verkregen met een betere displaykwaliteit, een hoger contrast en een snellere responsie.
Volgens de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm wordt een actieve ma-35 trixvormige vloeiend-kristal displayinrichting verkregen met een hoger contrast, te sturen met een lagere spanning, onder het ondervangen van de problemen van een afname van de numerieke apertuur, retentie bij de UIT-tijd van de TFT en een afname van het 1015202 -16- spanningversterkingseffeet bij de vertraging van een poortpuls, zoals optredend in de conventionele actieve matrixvormige vloei-end-kristal displayinrichting.
In deze uitvoeringsvorm is als voorbeeld beschreven een 5 vloeiend-kristal displayinrichting waarbij een verticaal elektrisch veld over een glazen substraat wordt aangelegd. Echter kan de uitvinding worden toegepast op elke vorm van vloeiend-kristal displayinrichting waarin een TFT wordt gebruikt, zoals bij een vloeiend-kristal displayinrichting waarbij een elek-10 trisch veld parallel aan het glassubstraat wordt aangelegd, zoals besproken in de Japanse octrooiaanvrage HEI-7-225388. Voorts is een situatie beschreven waarin in deze uitvoeringsvorm Cr als bedradingsmateriaal wordt toegepast. Echter behoeft het bedra-dingsmateriaal zoals gebruikt volgens de uitvinding geen Cr te 15 zijn en kan elk ander bedradingsmateriaal zijn. Voorts is een situatie beschreven waarin als halfgeleiderfilm een amorfe sili-ciumfilm wordt gebruikt. Volgens de uitvinding kan een overeenkomstig effect worden verwacht zelfs wanneer een andere halfgeleiderfilm zoals een polykristallijne siliciumfilm wordt ge-20 bruikt.
Een vloeiend-kristal displayinrichting met een overeenkomstige structuur is beschreven in de Japanse octrooiaanvrage HEI-8-292449, waarin een MIS capaciteit wordt gevormd tussen de pixelelektrode 5 en de aftastlijn 1 van de voorgaande trap, niet 25 tussen de pixelelektrode 5 en de aftastlijn 1 aan de betreffende trap. Deze functioneert echter slechts als opzamelcapaciteit en heeft niet de functie volgens de uitvinding waarbij de spanning tussen de pixelelektrode 5 en de tegenover gelegen elektrode 123 wordt verhoogd.
30 (Tweede uitvoeringsvorm)
Fig. 15 is een aanzicht en toont een eenheidspixel van de dunne film transistorsubstraat in een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens een tweede uitvoeringsvorm der uitvinding.
35 De actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de tweede uitvoeringsvorm der uitvinding verschilt van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting van de eerste uitvoeringsvorm volgens de fig. 6 en 7 erin dat de 10 1 5202 ' -17- amor fe siliciumfilm 120 tussen de aftastlijn 11 en de pixelelek-trode is verlengd tot een kruisdeel tussen de aftastlijn 101 en de signaallijn 13.
Het elektrisch gedrag van deze actieve matrixvormige vloei-5 end-kristal displayinrichting volgens de tweede uitvoeringsvorm is identiek aan dat van de actieve matrixvormige vloeiend-kris-tal displayinrichting der eerste uitvoeringsvorm. Echter bestaat de amorfe siliciumfilml20 aangebracht tussen de aftastlijn 11 en de signaallijn op het kruispunt. Aldus is er een tussenlaag kort 10 tussen de aftastlijn 11 en de signaallijn 13 bij het vervaardi-gingsproces. Vergeleken met de eerste uitvoeringsvorm neemt de met de aftastlijn 11 te verbinden capaciteit toe zodat de vertraging van een poortpuls, aan te leggen aan de aftastlijn, wordt vergroot.
15 De actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de tweede uitvoeringsvorm wordt op bovenstaande wijze gevormd voor het op gunstige wijze verkrijgen van een goedkope vloeiend-kristal displayinrichting, dankzij een verbeterde fa-bricageopbrengst door het reduceren van de tussenlaag, in aan-20 vulling op het effect verkregen met de. actieve matrixvormige , vloeiend-kristal displayinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm.
Λ (Derde uitvoeringsvorm)
Fig. 16 is een vlak aanzicht en toont een eenheidspixel van 25 een dunne filmsubstraat, aangebracht in een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens een derde uitvoeringsvorm der uitvinding.
De actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de derde uitvoeringsvorm getoond in fig. 16 verschilt 30 van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens fig. 15 in het feit dat de amorfe siliciumfilms 120 tussen de aftaklijn 11 en de pixelelektroden 5 als een ketting zijn gevormd op de aftastlijn 11.
In de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrich-35 ting volgens de tweede uitvoeringsvorm is er een betrekkelijk groot verschil tussen de koppelcapaciteit tussen de pixelelek-trode 5 en de signaallijn 12 en die tussen de pixelelektrode 5 en de signaallijn 13 (in het algemeen is de capaciteit via de 1015202 -18- amorfe siliciumfilm groter). Echter in de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de derde uitvoeringsvorm wordt het verschil in koppelcapaciteiten ten opzichte van de signaallijnen 12, 13 gereduceerd zodat longitudinale over- 5 spraak, vergeleken met de tweede uitvoeringsvorm afneemt. Vergeleken met de tweede uitvoeringsvorm kan de vertraging van de poortpuls aan te leggen aan de aftastlijn nog verder oplopen.
De actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de derde uitvoeringsvorm wordt op boven omschreven wijze 10 gevormd waarmee een vloeiend-kristal displayinrichting wordt verkregen met uitstekende displaykarakteristieken zonder waarneembare longitudinale overspraak, in aanvulling op het effect verkregen met de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting van de tweede uitvoeringsvorm.
15 (Vierde uitvoeringsvorm)
Fig. 17 is een aanzicht van een eenheidspixel van een dunne film transistorreekssubstraat aangebracht in een actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de vierde uitvoeringsvorm der uitvinding.
20 De actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de vierde uitvoeringsvorm getoond in fig. 17 verschilt van de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichtin-gen der andere hierboven beschreven uitvoeringsvormen in het feit dat de pixelelektrode 5 bij de betreffende trap wordt over-25 lapt met de aftastlijn 101 van de voorgaande trap in een deel waar geen amorfe siliciumf ilm 12 0 aan de voorgaande trap is gevormd .
Verschillend van andere uitvoeringsvormen is in de vierde uitvoeringsvorm de fluctuatie van de totaalcapaciteit gekoppeld 30 met de pixelelektrode 5 klein, zelfs wanneer er in matrices verschillen ontstaan in langsrichting bij het vormen van de pixelelektrode 6 en de amorfe siliciumf ilm 120. Aldus wordt het optreden van niet-uniformiteiten in het display, veroorzaakt door een pixelpotentiaalfluctuatie veroorzaakt door een pixelcapaci-35 teitfluctuatie in een displayzone gereduceerd.
De actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de vierde uitvoeringsvorm wordt op bovenstaande wijze gevormd, waarbij op gunstige wijze een actieve matrixvormige 10 1 5202 -19- vloeiend-kristal displayinrichting wordt verkregen met excellente displaykarakteristieken zonder waarneembare niet-uniformi-teiten in het display, in aanvulling op het effect dat wordt verkregen met de actieve matrixvormige vloeiend-kristal display-5 inrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm.
Zoals hierboven beschreven heeft de actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens de uitvinding een dunne film transistorreekssubstraat met een aantal aftastlijnen gevormd op een isolerend substraat, een aantal signaallijnen die 10 de aftastlijnen kruisen, dunne film transistoren gevormd bij de kruispunten tussen de respectievelijke aftastlijnen en signaallijnen en aanvullende capaciteitsdelen verbonden met pixelelek-troden die zijn verbonden met de bronele kt roden van de dunne filmtransistoren, waarbij een deel van de additionele capaciteit 15 wordt gevormd via de isolerende film en de halfgeleider tussen de pixelelektrode en die aftastlijn die is verbonden met de poortelektrode van de dunne filmtransistor voor het schakelen van de pixelelektrode zodat een MIS capaciteit wordt gevormd tussen de aftastlijn en de pixelelektrode anders dan op het TFT 20 deel zonder additionele vervaardigingsprocessen en materialen, een en ander zodanig dat de doorkoppelspanning bij het schrijven met een negatieve spanning ten opzichte van de gemeenschappelijke elektrodepotentiaal in de pixel (in het geval van negatief schrijven) verder toeneemt ten opzichte van de doorkoppelspan-25 ning bij het schrijven met een positieve potentiaal (dus het positief schrijven), erin resulterend dat de spanning tussen de pixelelektrode en de gemeenschappelijke elektrode kan worden verhoogd vergeleken met de conventionele actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting. Aldus kan de uitvinding, 30 dankzij het effect op basis van de hiervoor beschreven opbouw, een lagere stroomopname- van de vloeiend-kristal displayinrichting realiseren, en, wanneer de stroomopname gelijk is aan die van de conventionele, kan een verbetering in het contrast en een snellere responsie worden verkregen.
.1015202

Claims (11)

1. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting, omvattende: een aantal aftastlijnen gevormd op een isolerend substraat, 5 een aantal signaallijnen, de aftastlijnen kruisend, dunne filmtransistoren gevormd nabij de kruispunten tussen de respectievelijke aftastlijnen en signaallijnen, pixelelektroden verbonden met één elektrode van de dunne filmtransistoren, en 10 aanvullende capaciteitsdelen gevormd door overlapping van de aftastlijnen op de betreffende trappen, te verbinden met de · poortelektroden van de dunne filmtransistoren voor het schakelen van de pixelelektroden met de pixelelektroden via isolerende films respectievelijk halfgeleiderfilms. 15
2. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 1, waarin de halfgeleiderfilm zich uitstrekt langs de aftast-lijn op de betreffende trap tot een zone gedeeltelijk overlap- 20 pend met een kruispunt tussen een signaallijn op de aangrenzende trap en de aftastlijn op de betreffende trap. .
3. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 1, 25 waarin de halfgeleiderfilms continu zijn gevormd langs de aftastlijnen op de betreffende trappen.
4. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 1, 30 waarin de halfgeleiderfilm is gevormd in een zone gescheiden van een accumulatiecapaciteitsdeel, gevormd tussen een pixel-elektrode van de volgende trap en de aftastlijn op de betreffende trap via een isolerende film. 1 101520 2
5. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 4, -21- waarin het aanvullend capaciteitsdeel en het accumulatieca-paciteitsdeel in de breedterichting van de aftastlijn bij de betreffende trap van elkaar zijn gescheiden.
6. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 4, waarin het aanvullend capaciteitsdeel en het accumulatieca-paciteitsdeel van elkaar in de lengterichting van de aftastlijn aan de betreffende trap van elkaar zijn gescheiden. 10
7. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 4, waarin het accumulatiecapaciteitsdeel nabij de transistor is aangebracht. 15
8. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 1, waarin de halfgeleidervorm is gevormd uit een halfgeleider welke een actieve zone vormt van de transistor. 20
9. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 8, waarin de halfgeleiderfilm is gekozen uit amorfe silicium-film en polykristallijne siliciumfilm. 25
10. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 1, waarin de pixelelektrode de aftastlijn op de voorgaande trap overlapt via de isolerende film voor het daardoor vormen van een 30 accumulatiecapaciteitsdeel, waarin de pixelelektrode op de volgende trap de aftastlijn van de betreffende trap overlapt via de isolerende film voor het daardoor vormen van een accumulatiecapaciteitsdeel voor de pixelelektrode aan de volgende trap, 35 waarin de isolerende film en de halfgeleiderfilm welke het aanvullend capaciteitsgedeelte vormen een opbouw hebben identiek aan die van de isolerende film en de halfgeleiderfilm welke de transistor vormen, en 015202 -22- de afmeting van het additionele capaciteitsdeel wordt bepaald zodanig dat deze in staat is tot het aanleggen van een spanning hoger dan de spanning van buiten aangelegd, aan de vloeiend-kristallaag. 5
11. Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting volgens conclusie 10, waarin een lengte van het additionele capaciteitsgedeelte langs de richting van de aftastlijn korter is dan een lengte van 10 het accumulatiecapaciteitsdeel langs de verlengde richting van de aftastlijn. 10 1 5202
NL1015202A 1999-05-20 2000-05-15 Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting. NL1015202C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14077299 1999-05-20
JP14077299 1999-05-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1015202A1 NL1015202A1 (nl) 2000-11-21
NL1015202C2 true NL1015202C2 (nl) 2002-03-26

Family

ID=15276403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1015202A NL1015202C2 (nl) 1999-05-20 2000-05-15 Actieve matrixvormige vloeiend-kristal displayinrichting.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6781643B1 (nl)
KR (1) KR100377602B1 (nl)
NL (1) NL1015202C2 (nl)
TW (1) TW569074B (nl)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6674562B1 (en) 1994-05-05 2004-01-06 Iridigm Display Corporation Interferometric modulation of radiation
US8928967B2 (en) 1998-04-08 2015-01-06 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for modulating light
WO1999052006A2 (en) 1998-04-08 1999-10-14 Etalon, Inc. Interferometric modulation of radiation
WO2003007049A1 (en) 1999-10-05 2003-01-23 Iridigm Display Corporation Photonic mems and structures
KR100436181B1 (ko) * 2002-04-16 2004-06-12 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
KR100476366B1 (ko) 2002-04-17 2005-03-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법
JP4381063B2 (ja) * 2003-08-18 2009-12-09 東芝モバイルディスプレイ株式会社 アレイ基板および平面表示装置
US7532194B2 (en) 2004-02-03 2009-05-12 Idc, Llc Driver voltage adjuster
US7256922B2 (en) * 2004-07-02 2007-08-14 Idc, Llc Interferometric modulators with thin film transistors
US7560299B2 (en) 2004-08-27 2009-07-14 Idc, Llc Systems and methods of actuating MEMS display elements
US7889163B2 (en) 2004-08-27 2011-02-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Drive method for MEMS devices
US7499208B2 (en) * 2004-08-27 2009-03-03 Udc, Llc Current mode display driver circuit realization feature
US7551159B2 (en) 2004-08-27 2009-06-23 Idc, Llc System and method of sensing actuation and release voltages of an interferometric modulator
US7515147B2 (en) 2004-08-27 2009-04-07 Idc, Llc Staggered column drive circuit systems and methods
US8878825B2 (en) 2004-09-27 2014-11-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for providing a variable refresh rate of an interferometric modulator display
US7675669B2 (en) * 2004-09-27 2010-03-09 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for driving interferometric modulators
US7136213B2 (en) 2004-09-27 2006-11-14 Idc, Llc Interferometric modulators having charge persistence
US7545550B2 (en) 2004-09-27 2009-06-09 Idc, Llc Systems and methods of actuating MEMS display elements
US7345805B2 (en) 2004-09-27 2008-03-18 Idc, Llc Interferometric modulator array with integrated MEMS electrical switches
US7446927B2 (en) 2004-09-27 2008-11-04 Idc, Llc MEMS switch with set and latch electrodes
US7532195B2 (en) 2004-09-27 2009-05-12 Idc, Llc Method and system for reducing power consumption in a display
US7626581B2 (en) 2004-09-27 2009-12-01 Idc, Llc Device and method for display memory using manipulation of mechanical response
WO2006037044A1 (en) 2004-09-27 2006-04-06 Idc, Llc Method and device for multistate interferometric light modulation
US7310179B2 (en) * 2004-09-27 2007-12-18 Idc, Llc Method and device for selective adjustment of hysteresis window
US8310441B2 (en) 2004-09-27 2012-11-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for writing data to MEMS display elements
US7724993B2 (en) 2004-09-27 2010-05-25 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS switches with deforming membranes
US7843410B2 (en) 2004-09-27 2010-11-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for electrically programmable display
US7679627B2 (en) * 2004-09-27 2010-03-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Controller and driver features for bi-stable display
US7920136B2 (en) 2005-05-05 2011-04-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method of driving a MEMS display device
KR20080027236A (ko) * 2005-05-05 2008-03-26 콸콤 인코포레이티드 다이나믹 드라이버 ic 및 디스플레이 패널 구성
US7948457B2 (en) 2005-05-05 2011-05-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Systems and methods of actuating MEMS display elements
US7355779B2 (en) 2005-09-02 2008-04-08 Idc, Llc Method and system for driving MEMS display elements
US20070126673A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-07 Kostadin Djordjev Method and system for writing data to MEMS display elements
US8391630B2 (en) 2005-12-22 2013-03-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for power reduction when decompressing video streams for interferometric modulator displays
US7916980B2 (en) 2006-01-13 2011-03-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interconnect structure for MEMS device
US8194056B2 (en) 2006-02-09 2012-06-05 Qualcomm Mems Technologies Inc. Method and system for writing data to MEMS display elements
US8049713B2 (en) 2006-04-24 2011-11-01 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Power consumption optimized display update
US7702192B2 (en) * 2006-06-21 2010-04-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Systems and methods for driving MEMS display
US7777715B2 (en) * 2006-06-29 2010-08-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Passive circuits for de-multiplexing display inputs
US7556981B2 (en) * 2006-12-29 2009-07-07 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Switches for shorting during MEMS etch release
US20080158648A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Cummings William J Peripheral switches for MEMS display test
US20080192029A1 (en) * 2007-02-08 2008-08-14 Michael Hugh Anderson Passive circuits for de-multiplexing display inputs
US7977931B2 (en) * 2008-03-18 2011-07-12 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Family of current/power-efficient high voltage linear regulator circuit architectures
US7782522B2 (en) 2008-07-17 2010-08-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Encapsulation methods for interferometric modulator and MEMS devices
US8736590B2 (en) 2009-03-27 2014-05-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Low voltage driver scheme for interferometric modulators
WO2010122753A1 (ja) * 2009-04-24 2010-10-28 シャープ株式会社 液晶表示装置
CN108803188B (zh) * 2018-08-30 2021-05-11 京东方科技集团股份有限公司 一种像素结构、其驱动方法、电子纸及显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2313466A (en) * 1996-05-23 1997-11-26 Lg Electronics Inc Active matrix liquid crystal display
US5737049A (en) * 1995-05-09 1998-04-07 Lg Electronics, Inc. Liquid crystal display device having storage capacitors of increased capacitance and fabrication method therefor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6428622A (en) 1987-07-24 1989-01-31 Hitachi Ltd Liquid crystal display device
JPH04174822A (ja) 1990-11-08 1992-06-23 Fujitsu Ltd アクティブマトリクス型液晶表示パネル
JP2907629B2 (ja) * 1992-04-10 1999-06-21 松下電器産業株式会社 液晶表示パネル
JP3543351B2 (ja) 1994-02-14 2004-07-14 株式会社日立製作所 アクティブマトリクス型液晶表示装置
JPH08292449A (ja) 1995-04-25 1996-11-05 Hitachi Ltd アクティブマトリクス型表示装置
JP3792749B2 (ja) * 1995-06-02 2006-07-05 株式会社東芝 液晶表示装置
KR100205373B1 (ko) * 1996-06-11 1999-07-01 구자홍 액정표시소자의 제조방법
US6188452B1 (en) * 1996-07-09 2001-02-13 Lg Electronics, Inc Active matrix liquid crystal display and method of manufacturing same
KR100247493B1 (ko) * 1996-10-18 2000-03-15 구본준, 론 위라하디락사 액티브매트릭스기판의 구조
JP3019047B2 (ja) * 1997-11-07 2000-03-13 日本電気株式会社 アクティブマトリクス型tft素子アレイ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5737049A (en) * 1995-05-09 1998-04-07 Lg Electronics, Inc. Liquid crystal display device having storage capacitors of increased capacitance and fabrication method therefor
GB2313466A (en) * 1996-05-23 1997-11-26 Lg Electronics Inc Active matrix liquid crystal display

Also Published As

Publication number Publication date
US6781643B1 (en) 2004-08-24
TW569074B (en) 2004-01-01
KR100377602B1 (ko) 2003-03-26
NL1015202A1 (nl) 2000-11-21
KR20010020873A (ko) 2001-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6781643B1 (en) Active matrix liquid crystal display device
NL194873C (nl) Dunnefilmtransistorenreeks en daarvan gebruikmakende vloeibare kristalweergeefinrichting.
JP2924506B2 (ja) アクティブマトリックス型液晶表示装置の画素構造
US5563432A (en) Thin-film transistor and display device using the same
US6839098B2 (en) TFT active matrix liquid crystal display devices
NL1012470C2 (nl) Weergave-inrichting met vloeibare kristallen van het type met actieve matrix.
US5796448A (en) Structure for a parasitic capacitor and a storage capacitor in a thin film transistor-liquid crystal display and a method for making the same
US20200326571A1 (en) Display device
KR100469342B1 (ko) 액정표시소자
US6246460B1 (en) Active matrix liquid crystal display devices
JPH02830A (ja) 薄膜トランジスタおよびそれを用いた液晶デイスプレイ装置
KR101213871B1 (ko) 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법
WO2005036653A1 (en) Thin film transistor, thin film transistor array panel, and display device
JP3145931B2 (ja) 薄膜トランジスタ
JP3423380B2 (ja) 液晶表示装置
JPH09127556A (ja) 表示装置及びその駆動方法
KR20000040730A (ko) 액정표시장치의 축적캐패시터 구조 및 그 제조방법
CN1459658A (zh) 具有凹陷式栅极电极的液晶显示器件及其制造方法
JP2852073B2 (ja) 液晶表示装置
US11581340B2 (en) Active matrix substrate
JP3327287B2 (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP2851310B2 (ja) 液晶表示装置
JP4427842B2 (ja) 半導体装置及び表示装置
JP3089675B2 (ja) 薄膜電界効果型トランジスタ駆動液晶表示素子アレイ及び駆動方法
KR20040079475A (ko) 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20020125

PD2B A search report has been drawn up
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: NEC LCD TECHNOLOGIES, LTD.

SD Assignments of patents

Effective date: 20100310

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20141201