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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft ein Aktivmatrixsubstrat, das für ein
Display wie ein Flüssigkristalldisplay verwendet wird.
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HINTERGRUNDBILDENDE TECHNIK
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Die 30 (siehe das Patentdokument 1) ist eine Draufsicht
eines herkömmlichen Aktivmatrixsubstrats. Wie es in der
Figur dargestellt ist, ist in jedem Pixelbereich 750 die
zugehörige Pixelelektrode 751 durch eine Scansignalleitung 752 zum
Liefern eines Scansignals und eine Datensignalleitung 753 zum Liefern
eines Datensignals auf solche Weise umgeben, dass diese Signalleitungen
einander schneiden. An der Schnittstelle der Scansignalleitung 752 und der
Datensignalleitung 753 ist ein TFT (Dünnschichttransistor) 754 vorhanden.
Die Gateelektrode 755 des TFT 754 ist mit der
Scansignalleitung 752 verbunden, so dass dieser TFT 754 auf
die Lieferung eines Scansignals hin ein-/ausgeschaltet wird. Die Sourceelektrode 766 des
TFT 754 ist mit der Datensignalleitung 753 verbunden
und empfängt ein Datensignal. Die Drainelektrode 777 des
TFT 754 ist mit einer Drainzuleitungsleitung verbunden.
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Um
eine Selbstentladung einer Flüssigkristallschicht zu verhindern,
wenn der TFT ausgeschaltet wird, und um eine Beeinträchtigung
eines Bitsignals auf Grund eines Aus-Stroms des TFT zu verhindern,
ist der Pixelbereich 750 mit einer Speicherkondensatorleitung 759 versehen,
die beispielsweise kreisförmig ist. Wie es in der 30 dargestellt ist, ist diese Speicherkondensatorleitung 759 vor
vorhanden, dass sie mit den Rändern der Pixelelektrode 751 überlappt.
Die Drainelektrode 777 des TFT 754 ist mit der
Pixelelektrode 751 verbunden, und die Pixelelektrode 751 und
die Speicherkondensatorleitung 759 bilden einen Speicherkondensator.
- [Patentdokument 1] Veröffentlichung Nr. 6-301059 einer ungeprüften
japanischen Patentanmeldung (veröffentlicht am 28. Oktober
1994)
- [Patentdokument 2] Veröffentlichung Nr. 7-287252 einer ungeprüften
japanischen Patentanmeldung (veröffentlicht am 31. Oktober
1995)
- [Patentdokument 3] Veröffentlichung Nr. 2004-78157 einer ungeprüften
japanischen Patentanmeldung (veröffentlicht am 11. März
2004)
- [Patentdokument 4] Veröffentlichung Nr. 6-332009 einer ungeprüften
japanischen Patentanmeldung (veröffentlicht am 2. Dezember
1994)
- [Patentdokument 5] Japanische Wiederveröffentlichung
der internationalen PCT-Anmeldung WO 97/00463 (internationale
Veröffentlichung am 3. Januar 1997)
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Auf
Grund der jüngeren Vergrößerung von Aktivmatrixsubstraten
wird ein Belichtungsprozess in mehreren Schritten innerhalb eines
Fotolithografieprozesses zum Ausbilden einer Signalschicht ausgeführt.
Dies, da es schwierig ist, die Belichtung des gesamten großen
Substrats auf einmal auszuführen. Zu einem derartigen Belichtungsprozess
gehören Probleme wie fehlende Konstanz der Leitungsbreiten von
Resistmustern sowie eine Fehlausrichtung auf Grund fehlender Konstanz
der Belichtungspegel zwischen Belichtungsschritten. Fehlende Konstanz
der Leitungsbreiten von Resistmustern (beispielsweise Unterschied
zwischen den Breiten von Speicherkondensatorleitungen und den Breiten
von Elektroden, von denen jede mit der Speicherkondensatorleitung einen Speicherkondensator
bildet) führt zu fehlender Konstanz der Kapazitätswerte
der Speicherkapazitäten, wodurch die Anzeigequalität
beeinflusst wird. Bei der in der 30 dargestellten
Anordnung ist die Anzeigequalität beeinträchtigt,
wenn die Bedingungen (Leitungsbreite, Ausrichtung und dergleichen)
der Speicherkondensatorleitung 759 und der Pixelelektrode 751 nicht übereinstimmen.
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Das
oben genannte Patentdokument 2 offenbart, wie es in den 31(a) und 31(b) dargestellt
ist, eine solche Anordnung, dass ein dünner Zwischenschichtisolierfilm 941 und
ein dicker Zwischenschichtisolierfilm 942 eine Mehrschichtstruktur außer
an den Schnittstellen von Sourceleitungen 910 und Gateleitungen 909 bilden,
wobei andere Teile als die Schnittstellen nur mit dem dünnen
Zwischenschichtisolierfilm 941 versehen sind. Auch bei
dieser Anordnung ist eine Elektrode 912 eines Ladungsspeicherkondensators
(die andere Elektrode ist eine Pixelelektrode 911) nur
durch den dünnen Zwischenschichtisolierfilm 941 vollständig
bedeckt. Aus diesem Grund führt fehlende Konstanz der Breite
der Elektrode 912 zu einer Variation des Kapazitätswerts des
Ladungsspeicherkondensators.
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Zusätzlich
zum Vorstehenden geht eine Anordnung, die in jüngerer Zeit
Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, dahin, dass in jedem Pixel
Bereiche mit verschiedenen Helligkeiten (d. h. mehrere Unterpixel)
durch externe Steuerung des elektrischen Potenzials einer Speicherkondensatorleitung
ausgebildet werden (siehe beispielsweise das oben genannte Patentdokument
3). Bei dieser Anordnung wird der Speicherkondensator auch als Kapazität
zum Kontrollieren des elektrischen Potenzials der Pixelelektrode
verwendet. Indessen offenbaren die oben genannten Patentdokumente
4 und 5 eine solche Anordnung, dass Kondensatorelektroden so vorhanden sind,
dass sie jeweiligen Potenzialen zugewandt sind, während
dazwischen eine Isolierschicht eingefügt ist, und wobei
Spannungen durch kapazitive Kopplung der Pixelelektroden mit verschiedenen
Verhältnissen an die Pixelelektroden angelegt werden. Auch
bei dieser Anordnung wird ein Kondensator dazu verwendet, das elektrische
Potenzial jeder Pixelelektrode zu steuern. Bei diesen Anordnungen
ist die Anzeigequalität beeinträchtigt, da der
Speicherkondensator oder der Kapazitätswert einer Kapazität zum
Steuern des elektrischen Potenzials fehlende Konstanz zeigen.
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Die
Erfindung wurde unter Berücksichtigung des obigen Problems
geschaffen, und es ist ein Ziel der Erfindung, ein Aktivmatrixsubstrat
zu schaffen, das unzureichende Konstanz von Kapazitätswerten von
Kapazitäten (beispielsweise eines Speicherkondensators,
einer Kapazität zum Steuern des elektrischen Potenzials
einer Pixelelektrode, und einer Kapazität, die als beide
derselben fungieren kann) im Substrat verringern kann.
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Das
erfindungsgemäße Aktivmatrixsubstrat, bei dem
jeder Pixelbereich einen Transistor und eine mit diesem verbundene
Kondensatorelektrode aufweist, die als Elektrode einer Kapazität
fungieren kann, weist Folgendes auf: einen Leiter, der in einer Schicht
unter der Kondensatorelektrode vorhanden ist und als andere Elektrode
der Kapazität fungieren kann; und einen Isolierfilm, der
den Leiter bedeckt; wobei der Isolierfilm in einem auf dem Leiter
liegenden Bereich, wo er mit dem Leiter überlappt, einen dünnen
Abschnitt mit verringerter Dicke aufweist, wobei zumindest ein Teil
des dünnen Abschnitts mit der Kondensatorelektrode überlappt.
Auch enthält das vorliegende Aktivmatrixsubstrat einen
Transistor, einen Leiter, einen denselben bedeckenden Isolierfilm sowie
eine Kondensatorelektrode, die in einer Schicht über dem
Isolierfilm vorhanden ist, um mit dem Leiter eine Kapazität
zu bilden, wobei die Kondensatorelektrode mit dem Transistor verbunden
ist und der Isolierfilm in einem Teil eines Bereichs, in dem er
mit der Kondensatorelektrode und dem Leiter überlappt,
verringerte Dicke aufweist.
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Die
Kapazität wird beispielsweise als Speicherkondensator,
als Kapazität zum Steuern des elektrischen Potenzials einer
Pixelelektrode oder als Kapazität, die als beide derselben
fungiert, verwendet.
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Bei
der obigen Anordnung ist ein dünner Abschnitt, der dünner
als die Umgebung ist, in einem zwischen dem Leiter und der Kondensator
vorhandenen Isolierfilm vorhanden. Daher ist, verschieden von der
herkömmlichen Anordnung, bei der ein Kapazitätswert
durch die Gesamtheit des Bereichs bestimmt ist, in dem der Leiter
mit der Kondensatorelektrode überlappt, der Kapazitätswert
der Kapazität überwiegend durch den Bereich bestimmt
wird, in dem der Leiter, die Kondensatorelektrode und der dünne
Abschnitt einander überlappen.
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Da
der dünne Abschnitt im auf dem Leiter liegenden Bereich
des Isolierfilms vorhanden ist, zeigt ein Leiter (beispielsweise
die Speicherkondensatorleitung) Fehlertoleranz in Bezug auf den
dünnen Abschnitt. Aus diesem Grund ändert sich
der Kapazitätswert selbst dann kaum, wenn die Leitungsbereite des
Leiters unzureichende Konstanz zeigt, Fehlausrichtung auftritt,
unter der Bedingung, dass kein Rand der Kapazität mit dem
dünnen Abschnitt überlappt.
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Auf
diese Weise ermöglicht es das vorliegende Aktivmatrixsubstrat,
unzureichende Konstanz der Kapazitätswerte von Kapazitäten
(beispielsweise eines Speicherkondensators, einer Kapazität
zum Steuern des elektrischen Potenzials einer Pixelelektrode sowie
einer Kapazität, die als beide derselben fungieren kann)
innerhalb des Substrats zu verringern, wodurch eine hohe Anzeigequalität
vorliegt. Der Isolierfilm kann ein die Gateelektrode des Transistors
bedeckender Gateisolierfilm oder ein Zwischenschichtisolierfilm
sein, der einen Kanalteil des Transistors bedeckt.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat ist vorzugsweise so ausgebildet,
dass der dünne Abschnitt örtlich im zentralen
Teil des auf dem Leiter liegenden Bereichs ausgebildet ist. Dies
ermöglicht es, es dem Leiter zu erlauben, dass er höhere
Fehlertoleranz in Bezug auf den dünnen Abschnitt zeigt.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat ist vorzugsweise so ausgebildet,
dass die Gesamtheit des dünnen Abschnitts mit der Kondensatorelektrode überlappt.
Dadurch zeigt die Kondensatorelektrode Fehlertoleranz in Bezug auf
den dünnen Abschnitt und demgemäß ändert
sich die Kapazität selbst dann kaum, wenn die Breite der
Kondensatorelektrode unzureichend konstant ist oder Fehlausrichtung
auftritt, unter der Bedingung, dass kein Rand der Kapazität mit
dem dünnen Abschnitt überlappt. Im Ergebnis zeigt
ein Display unter Verwendung des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats
eine weiter verbesserte Anzeigequalität.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass die
Kondensatorelektrode eine mit einer Drainelektrode des Transistors
verbundene Pixelelektrode ist, oder die Kondensatorelektrode ist
eine Drainzuleitungselektrode, die eine Verlängerung einer
Drainelektrode des Transistors bildet. Auch kann das vorliegende
Aktivmatrixsubstrat so ausgebildet sein, dass der Leiter Teil einer
Speicherkondensatorleitung ist, oder der Leiter Teil einer Scansignalleitung
einer unmittelbar vorangehenden oder unmittelbar folgenden Stufe
in einer Scanrichtung ist.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass auf
dem dünnen Abschnitt eine Pixelelektrode ausgebildet ist,
wobei zwischen diese und den dünnen Abschnitt ein erster
Zwischenschichtisolierfilm eingefügt ist, der einen Kanalteil des
Transistors bedeckt.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass die
Drainzuleitungselektrode direkt auf dem dünnen Abschnitt
ausgebildet ist oder sie so auf diesem ausgebildet ist, dass dazwischen eine
Halbleiterschicht eingefügt ist. In diesem Fall kann im
dünnen Abschnitt ein Kontaktloch ausgebildet sein, und
die Drainzuleitungselektrode kann in diesem mit einer Pixelelektrode
in Kontakt stehen. Auch kann in anderen Gebieten als dem des Kontaktlochs
zwischen der Pixelelektrode und dem Gateisolierfilm ein erster Zwischenschichtisolierfilm,
der einen Kanalteil des Transistors bedeckt, und ein zweiter Zwischenschichtisolierfilm,
der dicker als der dünne Abschnitt ist, vorhanden sein.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass der
Gateisolierfilm aus mehreren Gateisolierschichten besteht, von denen
mindestens eine so ausgebildet ist, dass sie im dünnen
Abschnitt dünn ist.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass der
Gateisolierfilm aus mehreren Gateisolierschichten besteht, von denen
mindestens eine im dünnen Abschnitt vorhanden ist und in anderen
Gebieten als dem dünnen Abschnitt mehrere Gateisolierschichten
vorhanden sind. In diesem Fall kann eine Gateisolierschicht vorhanden
sein, die eine organische Substanz enthält. Auch kann mindestens
eine der Gateisolierschichten ein Einebnungsfilm sein. Dies verringert
einen Höcker an der Schnittstelle der Scansignalleitung
und der Datensignalleitung. Da die Datensignalleitung eine geringere Höhe überbrücken
muss, wenn sie die Scansignalleitung schneidet, ist ein Brechen
der Datensignalleitung an der Schnittstelle mit der Scansignalleitung eingeschränkt.
Ferner ist, wenn beispielsweise eine der Gateisolierschichten ein
SiNx(Siliciumnitrid)film ist, die Feinheit im Verjüngungsabschnitt
der Gateelektrode geringer als diejenige in den anderen Bereichen
(d. h. die Filmqualität ist niedrig), und demgemäß besteht
die Tendenz, dass eine Unterbre chung des SiNx auf Grund statischer
Elektrizität auftritt. Wenn eine der Gateisolierschichten
ein Einebnungsfilm ist, ist die Dicke des Isolierfilms im Verjüngungsabschnitt
gewährleistet, und demgemäß wird eine Unterbrechung
des SiNx-Films verhindert.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass eine
Gateisolierschicht vorhanden ist, die eine organische Substanz enthält.
In diesem Fall beträgt die Dicke der Gateisolierschicht mit
der organischen Substanz vorzugsweise 1,0 [μm] oder mehr
und 5,0 [μm] oder weniger.
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Auch
ist die unterste Gateisolierschicht in den anderen Bereichen als
dem des dünnen Abschnitts vorzugsweise ein Einebnungsfilm.
Auch ist derjenige Teil des Einebnungsfilms, der mit einer Fläche
des Substrats in Kontakt steht, vorzugsweise dicker als die auf
der Oberfläche des Substrats ausgebildete Gateelektrode.
Dies ermöglicht es, den Einebnungseffekt zu verbessern,
und demgemäß sind Kurzschlüsse zwischen
den Signalleitungen weiter eingeschränkt. Auch ist eine
Unterbrechung der Datensignalleitung weiter eingeschränkt.
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Diese
unterste Gateisolierschicht ist vorzugsweise ein Einebnungsfilm
(SOG-Film) aus einem Spin-on-glass(SOG)-Material. Dies ermöglicht es,
auf dem SOG-Film als erster Gateisolierschicht, sicher eine zweite
Isolierschicht, eine Halbleiterschicht mit hohem Widerstand und
eine Halbleiterschicht mit niedrigem Widerstand durch CVD oder dergleichen
herzustellen. Im Ergebnis sind die Herstellschritte verkürzt.
In diesem Fall ist es möglich, eine derartige alternative
Anordnung zu verwenden, dass der dünne Abschnitt nicht
mit einem SOG-Film versehen ist und dass ein SOG-Film in der untersten Schicht
der anderen Bereiche ausgebildet ist. Zusätzlich zum Obigen
werden die in den obigen Schichten ausgebildeten Elektroden nicht
leicht zerstört, wenn Bereiche um Ränder des dünnen
Abschnitts des Gatei solierfilms herum so ausgebildet sind, dass
sie eine nach vorne verjüngte Form aufweisen.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass auf
dem Gateisolierfilm ein erster Zwischenschichtisolierfilm so vorhanden
ist, dass er einen Kanalteil des Transistors bedeckt, wobei die
Summe der Dicke des Gateisolierfilms und der Dicke des ersten Zwischenschichtisolierfilms 1,65
[μm] oder mehr und 5,65 [μm] oder weniger, in den
anderen Bereichen als dem dünnen Abschnitt, beträgt.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass der
Leiter eine kreisförmige Speicherkondensatorleitung ist,
die so ausgebildet ist, dass sie mit einem Rand der Pixelelektrode überlappt.
Auch kann das vorliegende Aktivmatrixsubstrat so ausgebildet sein,
dass eine Pixelelektrode als Kondensatorelektrode vorhanden ist,
wobei die Pixelelektrode (i) einen Rand, der sich entlang einer Datensignalleitung
erstreckt, die mit einer Sourceelektrode des Transistors verbunden
ist, und (ii) einen diesem Rand zugewandten Rand aufweist, wobei
die Speicherkondensatorleitung so ausgebildet ist, dass sie mit
diesen beiden Rändern überlappt.
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Bei
der obigen Anordnung kompensiert der Bereich, in dem die Pixelelektrode
mit dem dünnen Abschnitt überlappt, einen Fehler
der Pixelelektrode oder des Dünnfilms, und demgemäß ändert
sich der Kapazitätswert des Speicherkondensators nicht leicht.
Auch wird die Speicherkondensatorleitung so hergestellt, dass sie,
unter den Ränder der Pixelelektrode, mit einem sich entlang
der Datensignalleitung erstreckenden Rand und einem diesem Rand
zugewandten Rand überlappt, wobei der zugehörige
Fehlabschirmungseffekt eine parasitäre Kapazität
zwischen der Pixelelektrode und der Datensignalleitung verringert.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass die
erste Pixelelektrode als Kondensatorelektrode vorhanden ist und
eine zweite Pixelelektrode so vorhanden ist, dass sie mit dem Leiter
eine Kapazität bildet, wobei die durch die erste Pixelelektrode
und den Leiter gebildete Kapazität in Reihe zu einer Kapazität
geschaltet ist, die durch den Leiter und die zweite Pixelelektrode
gebildet ist. In diesem Fall können die Drainelektrode
des Transistors und der Leiter aus demselben Material bestehen.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen, weist ein Aktivmatrixsubstrat
gemäß der Erfindung jeder Pixelbereich Folgendes
auf: einen ersten und einen zweiten Transistor; eine erste Kondensatorelektrode,
die mit dem ersten Transistor verbunden ist und als Elektrode einer
ersten Kapazität fungieren kann; und eine zweite Kondensatorelektrode,
die mit dem zweiten Transistor verbunden ist und als Elektrode einer zweiten
Kapazität fungieren kann, Folgendes auf: einen ersten Leiter,
der in einer Schicht unter der ersten Kondensatorelektrode vorhanden
ist und als andere Elektrode der ersten Kapazität fungieren
kann; und einen zweiten Leiter, der in einer Schicht unter der zweiten
Kondensatorelektrode vorhanden ist und als andere Elektrode der
zweiten Kondensatorelektrode fungieren kann; Gateisolierfilmen,
die Gateelektroden der Transistoren und der Leiter bedecken und mit
einem ersten dünnen Abschnitt mit verringerter Dicke in
einem mit dem ersten Leiter überlappenden ersten auf dem
Leiter liegenden Bereich sowie einem zweiten dünnen Abschnitt
mit verringerter Dicke in einem mit dem zweiten Leiter überlappenden
zweiten auf dem Leiter liegenden Bereich versehen sind; wobei zumindest
ein Teil des ersten dünnen Abschnitts mit der ersten Kondensatorelektrode überlappt
und zumindest ein Teil des zweiten dünnen Abschnitts mit der
zweiten Kondensatorelektrode überlappt.
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Bei
der obigen Anordnung weist, da der erste dünne Abschnitt
im ersten auf dem Leiter liegenden Bereich des Gateisolierfilms
vorhanden ist, der erste Leiter (beispielsweise die Speicherkondensatorleitung)
Fehlertoleranz in Bezug auf den ersten dünnen Abschnitt
auf. Daher ändert sich der Kapazitätswert der
ersten Kapazität selbst dann nur wenig, wenn die Leitungsbreite
des ersten Leiters unzureichend konstant ist oder Fehlausrichtung
auftritt, und der Bedingung, dass kein Rand der ersten Kapazität
mit dem ersten dünnen Abschnitt überlappt. In ähnlicher
Weise weist, da der zweite dünne Abschnitt im zweiten auf
dem Leiter liegenden Bereich des Gateisolierfilms vorhanden ist,
der zweite Leiter (beispielsweise die Speicherkondensatorleitung)
Fehlertoleranz in Bezug auf den zweiten dünnen Abschnitt
auf. Daher ändert sich der Kapazitätswert der
zweiten Kapazität selbst dann kaum, wenn die Leitungsbreite
des zweiten Leiters unzureichend konstant ist oder Fehlausrichtung
auftritt, unter der Bedingung, dass kein Rand der zweiten Kapazität
mit dem zweiten dünnen Abschnitt überlappt.
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Auf
diese Weise ermöglicht es das vorliegende Aktivmatrixsubstrat,
Kapazitätswerte der ersten und der zweiten Kapazität
(Speicherkondensator, Kapazität zum Steuern des elektrischen
Potenzials der Pixelelektrode, und Kapazität, die als beide
derselben fungiert) daran zu hindern, innerhalb des Substrats unzureichend
konstant zu sein, wodurch es möglich ist, die Anzeigequalität
eines Displays unter Verwendung des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats zu
verbessern.
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Es
ist anmerkenswert, dass die obige Anordnung für eine Mehrpixelansteuerung
geeignet ist, bei der elektrische Potenziale der ersten und der
zweiten Pixelelektrode unter Verwendung der ersten und der zweiten
Kapazität aktiv gesteuert werden. Wenn ein die oben genannte
Mehrpixelansteuerung ausführendes Display einen vorbestimmten
Halbton anzeigt, zeigen den jeweiligen Belichtungsbereichen entsprechende
Anzeigebereiche verschiedene Helligkeiten (da dann, wenn das Aktivmatrixsubstrat
hergestellt wird, die Belichtungsmengen zwischen den jeweiligen
Belichtungsschritten verschieden sind und demgemäß die
Leitungsbreite des Resistmusters unzureichend konstant ist oder
eine Fehlausrichtung auftritt, mit dem Ergebnis, dass Kapazitätswerte
der durch die Kondensatorelektroden und die Leiter gebildeten Kapazitäten
innerhalb des Substrats unzureichend konstant werden). Die vorliegende
Anordnung schränkt unzureichende Konstanz der Kapazitätswerte
der ersten und der zweiten Kapazität innerhalb des Substrat
auf effektive Weise ein, und demgemäß ist das
obige Problem gelöst.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass der
erste dünne Abschnitt örtlich im zentralen Teil
des ersten auf dem Leiter liegenden Bereichs ausgebildet ist und
der zweite dünne Abschnitt örtlich im zentralen
Teil des zweiten auf dem Leiter liegenden Bereich ausgebildet ist.
Dies ermöglicht es, die Fehlertoleranz des ersten Leiters
in Bezug auf den ersten dünnen Abschnitt sowie die Fehlertoleranz
des zweiten Leiters in Bezug auf den zweiten dünnen Abschnitt
zu erhöhen.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass der
gesamte erste dünne Abschnitt mit der ersten Kondensatorelektrode überlappt
und die Gesamtheit des zweiten dünnen Abschnitt mit der
zweiten Kondensatorelektrode überlappt. Im Ergebnis hiervon
zeigt die erste Kondensatorelektrode Fehlertoleranz in Bezug auf
den ersten dünnen Abschnitt, und demgemäß ändert
sich die erste Kapazität selbst dann kaum, wenn die Breite der
ersten Kondensatorelektrode unzureichend konstant ist oder eine
Fehlausrichtung auftritt, und der Bedingung, dass kein Rand der
ersten Kapazität mit dem ersten dünnen Abschnitt überlappt.
Dasselbe gilt für die zweite Kondensatorelektrode und den zweiten
dünnen Abschnitt. Daher ist die Anzeigequalität eines
Displays unter Verwendung des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats
weiter verbessert.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass die
erste Kondensatorelektrode eine erste Pixelelektrode ist, die mit
einer Drainelektrode des ersten Transistors verbunden ist, die zweite
Kondensatorelektrode eine zweite Pixelelektrode ist, die mit einer
Drainelektrode des zweiten Transistors verbunden ist, und die erste
und die zweite Pixelelektrode im jeweiligen Pixelbereich ausgebildet
sind. Auch kann das vorliegende Aktivmatrixsubstrat so ausgebildet
sein, dass die erste Kondensatorelektrode eine erste Drainzuleitungselektrode
ist, die eine Verlängerung einer Drainelektrode des ersten
Transistors bildet, und die zweite Kondensatorelektrode eine zweite
Drainzuleitungselektrode ist, die eine Verlängerung einer
Drainelektrode des zweiten Transistors bildet.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat ist vorzugsweise so ausgebildet,
dass der erste und der zweite Leiter jeweils einen Teil der ersten
bzw. der zweiten Speicherkondensatorleitung bilden, wobei sie elektrische
Potenziale der ersten und der zweiten Speicherkondensatorleitung
individuell steuern können, und wobei elektrische Potenziale
der ersten und der zweiten Pixelelektrode durch diese Potenzialsteuerung
individuell gesteuert werden. Auch ist das vorliegende Aktivmatrixsubstrat
vorzugsweise so ausgebildet, dass jeder Pixelbereich mit einer mit
der Drainelektrode des ersten Transistors verbundenen ersten Pixelelektrode
und einer mit der Drainelektrode des zweiten Transistors verbundenen
zweiten Pixelelektrode versehen ist und der erste und der zweite
Leiter einen Teil der ersten bzw. der zweiten Speicherkondensatorleitung
bilden, wobei sie elektrische Potenziale der ersten und der zweiten
Speicherkondensatorleitung individuell steuern können und
elektrische Potenziale der ersten und der zweiten Pixelelektrode
durch diese Potenzialsteuerung individuell gesteuert werden.
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Auf
diese Weise werden, durch individuelles Ausführen einer
Potenzialsteuerung jeder Speicherkondensatorleitung, elektrische
Potenziale der ersten und der zweiten Pixelelektrode individuell
gesteuert, und demgemäß sind in jedem Pixelbereich
zwei Bereiche mit verschiedenen Helligkeiten ausgebildet (d. h.,
es wird eine sogenannte Mehrpixelansteuerung ausgeführt).
Die obige Anordnung verhindert, dass Kapazitätswerte der
ersten und der zweiten Kapazität (die sowohl als Speicherkondensator
als auch als Kapazität zum Steuern eines elektrischen Potenzials der
Pixelelektrode dienen) innerhalb des Substrats unzureichend konstant
sind. Daher ist die Anzeigequalität eines eine Mehrpixelansteuerung
ausführenden Displays verbessert. In diesem Fall kann das
Potenzial jeder Speicherkondensatorleitung auf solche Weise gesteuert
werden, dass es ansteigt oder fällt, nachdem ein jeweiliger
Transistor ausgeschaltet wurde, und der erhöhte oder abgesenkte
Zustand aufrechterhalten wird, bis der Transistor in einem nächsten
Rahmen ausgeschaltet wird. Das heißt, dass das elektrische
Potenzial der ersten Speicherkondensatorleitung auf solche Weise
gesteuert wird, dass es ansteigt, nachdem jeder der Transistoren
ausgeschaltet wurde, und der erhöhte Zustand andauert, bis
jeder der Transistoren im nächsten Rahmen ausgeschaltet
wird, wobei das elektrische Potenzial der zweiten Speicherkondensatorleitung
auf solche Weise gesteuert wird, dass es fällt, nachdem
jeder der Transistoren ausgeschaltet wurde und der abgesenkte Zustand
andauert, bis jeder der Transistoren im nächsten Rahmen
ausgeschaltet wird, oder es wird das elektrische Potenzial der ersten
Speicherkondensatorleitung auf solche Weise gesteuert, dass es fällt,
nachdem jeder der Transistoren ausgeschaltet wurde, und der abgesenkte
Zustand andauert, bis jeder der Transistoren im nächsten
Rahmen ausgeschaltet wird, und das elektrische Potenzial der zweiten
Speicherkondensatorleitung auf solche Weise gesteuert wird, dass
es ansteigt, nachdem jeder der Transistoren ausgeschaltet wurde,
und der angehobene Zustand andauert, bis jeder der Tran sistoren
im nächsten Rahmen ausgeschaltet wird. Diese Anordnung
verringert den Einfluss einer Verschmierung des Signalverlaufs des
elektrischen Potenzials jeder Speicherkondensatorleitung auf ein
effektives Drainpotenzial, und demgemäß ist die
Anordnung in Bezug auf eine Verringerung unzureichender Konstanz der
Helligkeit wirksam. Außerdem kann das vorliegende Aktivmatrixsubstrat
so ausgebildet sein, dass eine Erhöhung des elektrische
Potenzials der ersten Speicherkondensatorleitung um eine Horizontalperiode
vor oder nach einer Absenkung des elektrischen Potenzials der zweiten
Speicherkondensatorleitung auftritt, oder eine Absenkung des elektrischen
Potenzials der ersten Speicherkondensatorleitung um eine Horizontalperiode
vor oder nach einem Anstieg des elektrischen Potenzials der zweiten
Speicherkondensatorleitung auftritt.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass die
erste und die zweite Kondensatorelektrode auf dem ersten bzw. zweiten
dünnen Abschnitt ausgebildet sind, und zwar direkt oder unter
Einfügung entweder einer Halbleiterschicht oder eines ersten
Zwischenschichtisolierfilms, der einen Kanalteil jedes der Transistoren
bedeckt.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass der
Gateisolierfilm aus mehreren Gateisolierschichten besteht, wobei
mindestens eine Gateisolierschicht im ersten und zweiten dünnen
Abschnitt vorhanden ist und in anderen Bereichen als dem ersten
und dem zweiten dünnen Abschnitt mehrere Gateisolierschichten
vorhanden sind. Auch kann das vorliegende Aktivmatrixsubstrat so
ausgebildet sein, dass die unterste Gateisolierschicht in anderen
Bereichen als dem ersten und dem zweiten dünnen Abschnitt
ein SOG-Film aus einem Spin-on-glass(SOG)-Material ist, wohingegen im
ersten und zweiten dünnen Abschnitt kein SOG-Film vorhanden
ist.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass die
Gateisolierfilm in einem Bereich, der mit der Halbleiterschicht
des ersten und des zweiten Transistors überlappt, einen
anderen dünnen Abschnitt mit verringerter Dicke aufweist.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass der
Isolierfilm in anderen Bereichen als dem Teil mit verringerter Dicke
eine Isolierschicht aus einem SOG(Spin-on-glass)-Material aufweist,
wohingegen im Teil mit verringerter Dicke keine Isolierschicht aus
dem SOG-Material vorhanden ist.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, dass der
Isolierfilm ein Gateisolierfilm ist, der die Gateelektrode des Transistors
bedeckt, der Leiter eine Speicherkondensatorleitung ist, und die
Kondensatorelektrode entweder eine mit einer Drainelektrode des
Transistors verbundene Pixelelektrode oder eine Drainzuleitungselektrode
ist, bei der es sich um eine Verlängerung der Drainelektrode
des Transistors handelt.
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Ein
Display gemäß der Erfindung enthält das oben
beschriebene Aktivmatrixsubstrat.
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Ein
Fernsehempfänger gemäß der Erfindung verfügt über
das oben beschriebene Display und einen Tunerabschnitt, der Fernsehübertragungen
empfängt.
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Auf
diese Weise ermöglicht es das vorliegende Aktivmatrixsubstrat,
unzureichende Konstanz der Kapazitätswerte von Kapazitäten
(beispielsweise eines Speicherkondensators, einer Kapazität
zum Steuern des elektrischen Potenzials einer Pixelelektrode, und
einer Kapazität, die als beide derselben fungieren kann)
innerhalb des Substrats zu verringern, und es ist die Anzeigequalität
eines das vorliegende Aktivmatrixsubstrat verwendenden Displays verbessert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht eines Aktivmatrixsubstrats einer Ausführungsform
1.
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2 ist
ein Schnitt des Aktivmatrixsubstrats der Ausführungsform
1.
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3 ist
eine Draufsicht des Aktivmatrixsubstrats der Ausführungsform
1.
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4 ist
ein Schnitt des Aktivmatrixsubstrats der Ausführungsform
1.
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5 ist
eine Draufsicht eines Aktivmatrixsubstrats einer Ausführungsform
2.
-
6 ist
ein Schnitt des Aktivmatrixsubstrats der Ausführungsform
2.
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7 ist
ein Schnitt des Aktivmatrixsubstrats der Ausführungsform
2.
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8 ist
eine Draufsicht des Aktivmatrixsubstrats der Ausführungsform
2.
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9 ist
eine Draufsicht des Aktivmatrixsubstrats der Ausführungsform
1.
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10 ist
eine Draufsicht des Aktivmatrixsubstrats der Ausführungsform
2.
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11 ist
ein Schnitt einer Flüssigkristalltafel der vorliegenden
Ausführungsform.
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12 ist
ein Blockdiagramm, das eine Anordnung betreffend die Steuerung der
Flüssigkristalltafel der vorliegenden Ausführungsform
zeigt.
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13 ist
ein Blockdiagramm, das einen Fernsehempfänger gemäß der
vorliegenden Ausführungsform zeigt.
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14 ist
eine perspektivische Schrägansicht des Fernsehempfängers
der vorliegenden Ausführungsform.
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15 ist
ein Blockdiagramm, das eine Anordnung betreffend die Steuerung eines
Flüssigkristalldisplays der vorliegenden Ausführungsform
zeigt.
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16 ist
ein Ersatzschaltbild des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats.
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17 ist
ein Timingdiagramm, das ein Ansteuerungsverfahren für das
vorliegende Flüssigkristalldisplay veranschaulicht.
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18 ist
ein Timingdiagramm, das ein anderes Ansteuerungsverfahren für
das vorliegende Flüssigkristalldisplay veranschaulicht.
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19 ist
eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel des Aktivmatrixsubstrats
der Ausführungsform 1 zeigt.
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20 ist
eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel des Aktivmatrixsubstrats
der Ausführungsform 1 zeigt.
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21 ist
ein Schnitt entlang der Linie B1-B2 in der 20.
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22 ist eine Draufsicht eines Aktivmatrixsubstrats
einer Ausführungsform 3.
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23 ist ein Schnitt entlang einer Linie A1-A2 in
der 22.
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24 ist eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel
des Aktivmatrixsubstrats der Ausführungsform 3 zeigt.
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25 ist ein Kurvenbild, das Simulationsergebnisse
betreffend die Variation eines Speicherkondensators auf Grund einer
Variation der Leitungsbreite einer Speicherkondensatorleitung bei
der vorliegenden Anordnung und einer Vergleichsanordnung zeigt.
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26 ist ein Kurvenbild, das Simulationsergebnisse
betreffend die Variation eines Speicherkondensators auf Grund einer
Variation des effektiven Potenzials bei der vorliegenden Anordnung
und einer Vergleichsanordnung zeigt.
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27 ist ein Kurvenbild, das zeigt, wie eine Variation
des effektiven Potenzials abhängig von einer Änderung
der Dicke einer ersten Gateschicht (SOG-Film) bei der oben genannten
Simulation betreffend die vorliegende Anordnung variiert.
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28 ist ein Kurvenbild, das zeigt, wie eine Variation
der Helligkeitsdifferenz abhängig von einer Änderung
der Dicke einer ersten Gateschicht (SOG-Film) bei der oben genannten
Simulation betreffend die vorliegende Anordnung variiert.
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29 ist ein Timingdiagramm, das ein anderes Ansteuerungsverfahren
für das vorliegende Flüssigkristalldisplay veranschaulicht.
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30 ist eine Draufsicht eines herkömmlichen
Aktivmatrixsubstrats.
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31(a) ist eine Draufsicht des herkömmlichen
Aktivmatrixsubstrats.
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31(b) ist ein Schnitt des in der 31(a) dargestellten Aktivmatrixsubstrats.
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BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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[Ausführungsform 1]
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Nachfolgend
wird die Ausführungsform 1 der Erfindung unter Bezugnahme
auf die 1 bis 4 sowie
die 9 beschrieben.
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Die 1 ist
eine Draufsicht zum Skizzieren eines Aktivmatrixsubstrats gemäß der
vorliegenden Ausführungsform. Wie es in der Figur dargestellt
ist, ist das vorliegende Aktivmatrixsubstrat für Mehrpixelansteuerung
ausgebildet, und jeder Pixelbe reich 10 verfügt über
einen ersten TFT (Dünnschichttransistor) 12a,
einen zweiten TFT 12b, eine erste Pixelelektrode 17a,
eine zweite Pixelelektrode 17b, ein erstes Kontaktloch 11a und
ein zweites Kontaktloch 11b.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat ist ferner mit einer sich in der
horizontalen Richtung in der Figur erstreckenden Scansignalleitung 16 und
einer sich in der vertikalen Richtung in der Figur erstreckenden
Datensignalleitung 15 versehen, die so angeordnet sind,
dass sie orthogonal zueinander verlaufen. Innerhalb des Pixelbereichs 10 ist
die erste Pixelelektrode 17a in der oberen Hälfte
vorhanden, die zweite Pixelelektrode 17b ist in der unteren
Hälfte vorhanden, und die Scansignalleitung 16 durchdringt den
zentralen Teil. Diese Scansignalleitung 16 überlappt
mit der ersten Pixelelektrode 17a (dem unteren Teil der
ersten Pixelelektrode 17a in der 1) und der
zweiten Pixelelektrode 17b (dem oberen Teil der zweiten
Pixelelektrode 17b in der 1). Die
Datensignalleitung 15 ist so ausgebildet, dass sie mit
den linken Rändern der ersten und der zweiten Pixelelektrode
(17a und 17b) überlappt. Um die Schnittstelle zwischen
der Datensignalleitung 15 und der Scansignalleitung 16 herum
sind der erste und der zweite TFT 12a und 12b ausgebildet.
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Der
erste TFT 12a enthält eine Sourceelektrode 9 und
eine erste Drainelektrode 8a, und seine Gateelektrode bildet
einen Teil der Scansignalleitung 16. Der zweite TFT 12b hält
die Sourceelektrode 9 und eine zweite Drainelektrode 8b,
und seine Gateelektrode bildet einen Teil der Scansignalleitung 16. Auf
diese Weise haben der erste und der zweite TFT 12a und 12b die
Sourceelektrode und die Gateelektrode gemeinsam. Die Sourceelektrode 9 ist
mit der Datensignalleitung 15 verbunden, und die erste
Drainelektrode 8a ist über das Kontaktloch 11a mit
der Pixelelektrode 17a verbunden. Die zweite Drainelektrode 8b ist über
das Kontaktloch 11b mit der zweiten Pixelelektrode 17b verbun den.
Die erste und die zweite Pixelelektrode 17a und 17b sind
transparente Elektroden aus ITO oder dergleichen, und sie ermöglichen
es, dass Licht von unterhalb des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats
(Hinterleuchtungslichtstrahl) durch es hindurch läuft.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat enthält eine erste und
eine zweite Speicherkondensatorleitung 52a und 52b,
die so auf einer Fläche eines Substrats ausgebildet sind,
dass sie sich in der Figur in der horizontalen Richtung erstrecken.
Die erste Speicherkondensatorleitung 52a überlappt
mit der ersten Pixelelektrode 17a (dem oberen Teil der
ersten Pixelelektrode 17a in der 1), wohingegen
die zweite Speicherkondensatorleitung 52b mit der ersten
Pixelelektrode 17b überlappt (dem unteren Teil
der zweiten Pixelelektrode 17b in der 1).
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Die
erste Pixelelektrode 17a funktioniert als Elektrode einer
Kapazität C1, wohingegen die erste Speicherkondensatorleitung 52a als
die andere Elektrode der Aufladeverfahren nach Anspruch C1 fungiert.
In ähnlicher Weise fungiert die zweite Pixelelektrode 17b als
Elektrode einer Kapazität C2, wohingegen die zweite Speicherkondensatorleitung 52b als andere
Elektrode der Kapazität C2 fungiert. Diese Kapazitäten
C1 und C2 fungieren sowohl als Speicherkondensator als auch als
Kapazität zum Steuern des elektrischen Potenzials der Pixelelektrode.
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Das
heißt, dass beim vorliegenden Aktivmatrixsubstrat Daten
(ein Signalpotenzial) auf der Datensignalleitung 15 über
die gemeinsame Sourceelektrode 9 der TFTs (12a und 12b)
und die erste und die zweite Drainelektrode 8a und 8b an
die erste und die zweite Pixelelektrode 17a und 17b geliefert
wird. Die erste und die zweite Speicherkondensatorleitung 52a und 52b empfangen
Signalspannungen mit umgekehrten Polaritäten, und die erste
und die zweite Pixelelektrode 17a und 17b werden
so gesteuert, dass sie verschiedene elektrische Potenziale aufweisen
(Einzelheiten werden später angegeben). Im Ergebnis hiervon
werden in jedem Pixel 10 ein heller und ein dunkler Bereich
ausgebildet, so dass durch Bereichsmittelungsmodulation ein Halbton
repräsentiert wird. Im Ergebnis ist die Anzeigequalität
verbessert, da beispielsweise ein weißliches Aussehen unter
schrägen Betrachtungswinkeln eingeschränkt ist. Es
sei darauf hingewiesen, dass der Speicherkondensator eine Hilfskapazität
ist, die ein in jede der Pixelelektroden (17a und 17b)
eingeschriebenes elektrischen Potenzial aufrechterhält,
bis das nächste Datensignal in jede der Pixelelektroden
(17a und 17b) eingegeben wird.
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Das
Aktivmatrixsubstrat ist mit einem Gateisolierfilm versehen, der
die Scansignalleitung (die Gateelektrode jedes Transistors) und
die Speicherkondensatorleitung bedeckt. Dieser Gateisolierfilm verfügt
daher über einen ersten auf dem Leiter liegenden Bereich 38a über
der ersten Speicherkondensatorleitung 52a und einen zweiten
auf dem Leiter liegenden Bereich 38b über der
zweiten Speicherkondensatorleitung 52b.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist der erste dünne
Abschnitt 31a, dessen Filmdicke geringer als die der umgebenden
Bereiche ist, im ersten auf dem Leiter liegenden Bereich 38a des
Gateisolierfilms ausgebildet. Der Gateisolierfilm verfügt über mehrere
Gateisolierschichten. Der erste dünne Abschnitt 31a wird
dadurch hergestellt, dass mindestens eine der Gateisolierschichten
teilweise entfernt wird oder dünner ausgebildet wird. Genauer
gesagt, verfügt der erste dünne Abschnitt 31a über
eine horizontal langgestreckte Rechteckform, und er ist im Bereich
ausgebildet, im dem der erste auf dem Leiter liegenden Bereich 38a mit
der ersten Pixelelektrode 17a überlappt. Kurz
gesagt, überlappt der gesamte erste dünne Abschnitt 31a mit
der ersten Pixelelektrode. Auch ist im zweiten auf dem Leiter liegenden Bereich 38b des
Gateisolierfilms ein zweiter dünner Abschnitt 31b mit
verringerter Filmdicke ausgebildet. Der Gateisolierfilm enthält
mehrere Gateisolierschichten. Der zweite dünne Abschnitt 31b wird
dadurch ausgebildet, dass mindestens eine der Gateisolierschichten
teilweise entfernt oder dünner ausgebildet wird. Genauer
gesagt, verfügt der zweite dünne Abschnitt 31b über
Rechteckform, und er ist entlang der Scansignalleitung langgestreckt.
Der zweite dünne Abschnitt 31b ist im Bereich
ausgebildet, in dem der zweite auf dem Leiter liegende Bereich 38b mit der
zweiten Pixelelektrode 17b überlappt. Anders gesagt, überlappt
der gesamte zweite dünne Abschnitt 31b mit der
zweiten Pixelelektrode 17b.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in der 1 dargestellt
ist, ist der unter dem Kanal liegende Bereich jedes TFT mit einem
dünnen Abschnitt 31t versehen (dessen Anordnung
mit dem des ersten oder zweiten dünnen Abschnitts übereinstimmt),
um die Eigenschaften des ersten und des zweiten TFT 12a und 12b zu
verbessern.
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Die 2 ist
ein Schnitt entlang einer Linie A1-A2 in der 1. Wie es
in den 1 und 2 dargestellt ist, ist die erste
Speicherkondensatorleitung 52a auf einem Glassubstrat 20 ausgebildet,
und der Gateisolierfilm 40 (der die Scansignalleitung 16 bedeckt)
bedeckt die erste Speicherkondensatorleitung 52a und eine
Fläche des Glassubstrats. Auf diesem Gateisolierfilm 40 sind
ein erster Zwischenschichtisolierfilm 25, der die Kanalabschnitte
des ersten und des zweiten TFT 12a und 12b bedeckt,
und die erste Pixelelektrode 17a in dieser Reihenfolge ausgebildet.
Der Gateisolierfilm enthält eine erste Gateisolierschicht 21 aus
einem SOG-Material und eine zweite Gateisolierschicht 22 aus
SiNx. In einem Teil des ersten auf dem Leiter liegenden Bereichs 38a ist
die erste Gateisolierschicht 21 entfernt, und dieser Teil
befindet sich im ersten dünnen Abschnitt 31a.
Auf diesem ersten dünnen Abschnitt 31a ist die erste
Pixelelektrode 17a so ausgebildet, dass der erste Zwischenschichtisolierfilm 25 dazwischen
eingefügt ist.
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Infolge
dessen kann im Gateisolierfilm, da ein Teil des Bereichs zwischen
der ersten Speicherkondensatorleitung 52a und der ersten
Pixelelektrode 17a so ausgebildet ist, dass er über
verringerte Dicke verfügt (d. h., es ist der erste dünne
Abschnitt 31a ausgebildet), der Kapazitätswert
der Kapazität C1 vorherrschend durch einen Teil 88a bestimmt sein,
in dem die erste Speicherkondensatorleitung 52a mit dem
ersten dünnen Abschnitt 31a überlappt. In ähnlicher
Weise kann im Gateisolierfilm, da ein Teil des Bereichs zwischen
der zweiten Speicherkondensatorleitung 52b und der zweiten
Pixelelektrode 17b so ausgebildet ist, dass er verringerte
Dicke aufweist (d. h., es ist der zweite dünne Abschnitt 31b ausgebildet),
der Kapazitätswert der Kapazität C2 vorherrschend
durch einen Teil bestimmt sein, in dem die zweite Speicherkondensatorleitung 52b mit
dem zweiten dünnen Abschnitt 31b überlappt.
An diesem Punkt zeigt, da der gesamte erste dünne Abschnitt 31a im
ersten auf dem Leiter liegenden Bereich 38a des Gateisolierfilms
ausgebildet ist, die erste Speicherkondensatorleitung 52a Fehlertoleranz
in Bezug auf den ersten dünnen Abschnitt 31a.
Aus diesem Grund ändert sich der Kapazitätswert
der Kapazität C1 selbst dann kaum, wenn die Leitungsbreite
der ersten Speicherkondensatorleitung 52a unzureichend
konstant ist oder wenn eine Fehlausrichtung auftritt, unter der
Bedingung, dass kein Rand der Kapazität C1 mit dem ersten
dünnen Abschnitt 31a überlappt.
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Zusätzlich
zum Obigen ist der erste dünne Abschnitt 31a im
Bereich vorhanden, in dem der Gateisolierfilm mit der ersten Pixelelektrode 17a überlappt
(d. h., der gesamte erste dünne Abschnitt 31a überlappt
mit der ersten Pixelelektrode 17a). Daher zeigt die erste
Pixelelektrode 17a Fehlertoleranz in Bezug auf den ersten
dünnen Abschnitt 31a. Aus diesem Grund ändert
sich die Kapazität C1 selbst dann kaum, wenn die Breite
der ersten Pixelelektrode 17a unzureichend konstant ist
oder eine Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung, dass kein
Rand der Kapazität C1 mit dem ersten dünnen Abschnitt 31a überlappt.
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Als
Ergebnis des Obigen ist es, beim vorliegenden Aktivmatrixsubstrat,
möglich, zu verhindern, dass Kapazitätswerte der
Kapazitäten C1 innerhalb des Substrats unzureichend konstant
sind, und demgemäß ist es möglich, zu
verhindern, dass das Ausmaß der Steuerung der elektrischen
Potenziale der ersten Pixelelektrode 17a innerhalb des
Substrats unzureichend konstant ist. Daher zeigt ein Display unter
Verwendung des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats verbesserte Anzeigequalität.
Das heißt, dass dann, wenn ein Display, das mittels einer
Cs-Steuerung eine Mehrpixelansteuerung ausführt (Steuerung unter
Verwendung einer Speicherkondensatorleitung) einen vorbestimmten
Halbton anzeigt, Belichtungsbereiche (Anzeigebereiche), die jeweiligen
Belichtungsschritten entsprechen, hinsichtlich der Helligkeit verschieden
sind (da dann, wenn das Aktivmatrixsubstrat hergestellt wird, die
Belichtungsmengen zwischen den jeweiligen Belichtungsschritten verschieden
sind und demgemäß die Leitungsbreite des Resistmusters
unzureichend konstant ist oder eine Fehlausrichtung auftritt, mit
dem Ergebnis, dass Kapazitätswert der durch die Speicherkondensatorleitungen
und die Pixelelektroden gebildeten Kapazitäten innerhalb
des Substrats unzureichend konstant werden). Die vorliegende Ausführungsform
ermöglicht es, Unterschiede zwischen Kapazitätswerten der
Kapazitäten C1 innerhalb des Substrats effektiv einzuschränken,
und demgemäß wird das obige Problem überwunden.
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In ähnlicher
Weise ist der zweite dünne Abschnitt 31b im zweiten
auf dem Leiter liegenden Bereich 38b des Gateisolierfilms
vorhanden, und daher zeigt die zweite Speicherkondensatorleitung 52b Fehlertoleranz
in Bezug auf den zweiten dünnen Abschnitt 31b.
Daher ändert sich der Kapazitätswert der Kapazität
C2 selbst dann kaum, wenn die Leitungsbreite der zweiten Speicherkondensatorleitung 52b unzureichend
konstant ist oder eine Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung,
dass kein Rand der Kapazität C2 mit dem zweiten dünnen
Abschnitt 31b überlappt.
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Zusätzlich
zum Obigen zeigt, da der zweite dünne Abschnitt 31b im
Bereich vorhanden ist, in dem der Gateisolierfilm mit der zweiten
Pixelelektrode 17b überlappt, diese zweite Pixelelektrode 17b Fehlertoleranz
in Bezug auf den zweiten dünnen Abschnitt 31b.
Daher ändert sich die Kapazität C2 selbst dann
kaum, wenn die Breite der zweiten Pixelelektrode 17b unzureichend
konstant ist oder eine Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung,
dass kein Rand der Kapazität C2 mit dem zweiten dünnen Abschnitt 31b überlappt.
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Auf
Grund des Obigen ermöglicht es das vorliegende Aktivmatrixsubstrat,
zu verhindern, dass Kapazitätswerte der Kapazitäten
C2, d. h. die Ausmaß der Steuerung elektrischer Potenziale
der zweiten Pixelelektrode 17b, innerhalb des Substrats
unzureichend konstant sind, und demgemäß zeigt
ein Display unter Verwendung des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats
verbesserte Anzeigequalität. Anders gesagt, ist es, da
die vorliegende Ausführungsform auf effektive Weise das
Problem verhindert, dass Kapazitäten der Kapazitäten
C2 innerhalb des Substrats unzureichend konstant sind, möglich,
das oben genannte Problem zu überwinden, dass dann, wenn ein
Display, das durch Cs-Steuerung eine Mehrpixelansteuerung ausführt,
einen vorbestimmten Halbton anzeigt, den jeweiligen Belichtungsschritten
entsprechende Anzeigebereiche verschiedene Helligkeiten zeigen.
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Die
Speicherkondensatorleitungen 52a und 52b sowie
die Scansignalleitung 16 (die Gateelektrode) bestehen beispielsweise
aus einem einschichtigen oder einem mehrschichtigen Film aus einem
Metall wie Titan, Chrom, Aluminium, Molybdän, Tantal, Wolfram
und Kupfer oder einer Legierung hiervon. Die Speicherkondensatorleitungen
und die Scansignalleitung (die Gatee lektrode) sind beispielsweise ungefähr
100 nm bis 300 nm (1000 Å) dick.
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Die
erste Gateisolierschicht 21 kann aus einem isolierenden
Material (beispielsweise einem eine organische Substanz enthaltenden
Material) bestehen, beispielsweise einem Spin-on-glass(SOG)-Material.
SOG-Materialien können dadurch einen Glasfilm (Siliciumoxidfilm)
bilden, dass ein Ausbreitverfahren wie Schleuderbeschichten angewandt
wird. Unter SOG-Materialien wird geeigneterweise z. B. ein Spin-on-glass-Material
verwendet, das eine organische Substanz enthält (ein sogenanntes
organisches SOG-Material). Zu Beispielen organischer SOG-Materialien,
wie sie in besonders geeigneter Weise verwendet werden, gehören
ein solches mit einer Hauptkette mit Si-O-C-Bindung sowie ein solches
mit einer Hauptkette mit Si-C-Bindung. Da ein organisches SOG-Material eine
niedrige relative Dielektrizitätskonstante zeigt und leicht
zu einem dicken Film ausbildbar ist, verringert die Verwendung eines
organisches SOG-Materials die relative Dielektrizitätskonstante
der ersten Gateisolierschicht 21 und vereinfacht es, eine
dicke erste Gateisolierschicht 21 herzustellen. Ferner
ermöglicht es die Verwendung eines organischen SOG-Materials,
die erste Gateisolierschicht 21 einzuebnen. Bei der vorliegenden
Ausführungsform ist die erste Gateisolierschicht 21 so
ausgebildet, dass sie eine Dicke von ungefähr 1,5 [μm]
bis 2,0 [μm] aufweist. Neben den oben genannten SOG-Materialien gehören
zu Beispielen von Materialien mit organischen Substanzen ein Acrylharzmaterial,
Epoxyharz, Polyimidharz, Polyurethanharz, Polysiloxanharz und Novolakharz.
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Beispiele
des SOG-Materials mit der oben genannten Si-O-C-Bindung sind Materialien,
wie sie in der Veröffentlichung Nr.
2001-98224 zu einer ungeprüften
japanischen Patenanmeldung und in
der Veröffentlichung Nr. 6-240455 zu einer ungeprüften japanischen
Patentanmeldung offenbart sind, sowie von Dow Corning Toray hergestelltes
DD1100, das in IDW '03 Preprints, S. 617 offenbart ist. Ein Beispiel des
SOG-Materials mit der oben genannten Si-C-Bindung ist ein Material,
wie es in der Veröffentlichung Nr.
10-102003 zu einer ungeprüften
japanischen Patentanmeldung offenbart ist.
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Alternativ
kann die erste Gateisolierschicht 21 aus einem organischen
SOG-Material bestehen, das einen Siliciumoxidfüllstoff
enthält. In diesem Fall ist ein bevorzugter Aufbau ein
solcher, dass ein Siliciumfüllstoff in einem Substrat aus
einem organischen SOG-Material dispergiert wird. Ein derartiger Aufbau
ermöglicht es, eine erste Gateisolierschicht 21 ohne
Risserzeugung selbst dann, wenn ein großes Substrat 20 verwendet
wird, herzustellen. Der Korndurchmesser eines Siliciumoxidfüllstoffs
beträgt beispielsweise 10 nm bis 30 nm, und der zugehörige Mischungsgrad
fällt in den Bereich von 20 Volumen-% bis 80 Volumen-%.
Ein Beispiel eines einen Siliciumfüllstoff enthaltenden
organischen SOG-Materials ist das von Catalyst Chemistry hergestellte LNT-025.
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Die
zweite Gateisolierschicht 22 ist ein auf der ersten Gateisolierschicht 21 ausgebildeter
Isolierfilm. Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht
die zweite Gateisolierschicht 22 aus Siliciumnitrid (SiNx),
und der Siliciumnitridfilm ist ungefähr 300 nm bis 500
nm (3000 Å bis 5000 Å) dick.
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Die
Datensignalleitung 15, die Sourceelektrode 9 und
die Drainelektrode 8 (siehe die 1) können
alle aus einem einschichtigen oder einem mehrschichtigen Film aus
einem Metall wie Titan, Chrom, Aluminium, Molybdän, Tantal,
Wolfram und Kupfer oder einer Legierung hiervon bestehen. Diese Elemente
sind beispielsweise ungefähr 100 nm bis 300 nm (1000 Å bis
3000 Å) dick.
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Der
erste Zwischenschichtisolierfilm 25 (Kanalschutzfilm) ist
ein anorganischer Isolierfilm aus Siliciumnitrid, Siliciumoxid oder
dergleichen, oder es ist ein Film, der durch Aufschichten dieser
anorganischen Isolierfilme hergestellt wird, oder dergleichen. Bei
der vorliegenden Ausführungsform besteht der Film 25 aus
Siliciumnitrid mit einer Dicke von ungefähr 200 nm bis
500 nm (2000 Å bis 5000 Å).
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Die
erste und die zweite Pixelelektrode 17a und 17b,
wie sie auf dem ersten Zwischenschichtisolierfilm 25 ausgebildet
sind, bestehen beispielsweise aus einem transparenten, leitenden
Film aus einem Material wie ITO, IZO, Zinkoxid und Zinnoxid. Die
zugehörige Dicke beträgt ungefähr 100
nm bis 200 nm (1000 Å bis 2000 Å).
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 2 ein Beispiel
des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats angegeben.
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Als
Erstes wird auf einem transparenten, isolierenden Substrat 20 ein
Film aus Titan, Chrom, Aluminium, Molybdän, Tantal, Wolfram
und Kupfer oder einer Legierung hiervon durch ein Verfahren wie Sputtern
hergestellt. Durch Strukturieren dieses Metallfilms oder eines Legierungsfilms
durch Fotoätzen oder dergleichen werden eine Speicherkondensatorleitung 52a und
eine Scansignalleitung (die Gateelektrode jedes TFT) hergestellt.
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Anschließend
wird, durch Schleuderbeschichten, ein SOG-Material oder dergleichen
so aufgebracht, dass es die Speicherkondensatorleitung 52a und
die Scansignalleitung (die Gateelektrode) bedeckt. Als Ergebnis
hiervon ist eine erste Gateisolierschicht 21 (ein Einebnungsfilm)
ausgebildet. Nach dem Auftragen eines Fotoresists auf die erste
Gateisolierschicht 21 erfolgt ein Belichten unter Verwendung
einer Fotomaske. Dann wird ein Entwickeln ausgeführt. Dann
wird die erste Gateisolierschicht 21 durch Trockenätzen
entfernt. Beim Trockenätzen kann beispielsweise ein Gas
verwendet werden, das ein Gemisch von CF4 und
O2 ist. Durch Einstellen des Mischungsverhältnisses
von CF4 und Sauerstoff O2 werden
Bereiche um die Ränder desjenigen Teils, aus dem die erste
Gateisolierschicht entfernt wurde, so ausgebildet, dass sie eine
nach vorne verjüngte Form aufweisen.
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Auf
diese Weise wird der in der 2 dargestellte
dünne Abschnitt 31a durch Strukturieren der ersten
Gateisolierschicht 21 ausgebildet.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist der erste dünne
Abschnitt 31a innerhalb des ersten auf dem Leiter liegenden
Bereichs 38a (des Gateisolierfilms 40) vorhanden.
Ferner ist, um die Eigenschaften des ersten und des zweiten TFT 12a und 12b (siehe
die 1) zu verbessern, der dünne Abschnitt 31t im
unter dem Kanal liegenden Bereich jedes TFT vorhanden.
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Anschließend
an das Obige wird durch Fotoätzen oder dergleichen eine
Musterausbildung ausgeführt, nachdem die zweite Gateisolierschicht 22 und
Halbleiterschichten (eine Halbleiterschicht mit hohem Widerstand
und eine Halbleiterschicht mit niedrigem Widerstand) aufeinanderfolgend
durch Plasma-CVD (chemische Dampfabscheidung) oder dergleichen hergestellt
wurden.
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Dann
werden eine Datensignalleitung, eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode
hergestellt. Diese Elemente können im selben Herstellschritt
hergestellt werden. Genauer gesagt, wird ein Film durch Aufsputtern
oder dergleichen aus Titan, Chrom, Aluminium, Molybdän,
Tantal, Wolfram und Kupfer oder einer Legierung hiervon hergestellt,
und dieser Metallfilm oder Legierungsfilm wird durch Fotoätzen oder
dergleichen so strukturiert, dass er die erforderliche Form aufweist.
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Danach
wird in Bezug auf die Halbleiterschichten mit hohem Widerstand (i-Schichten),
wie einen Film aus amorphem Silicium, und Halbleiterschichten mit
niedrigem Widerstand (n+-Schichten), wie
einen Film aus amorphem n+-Silicium, unter
Ver wendung der Muster der Datensignalleitung, der Sourceelektrode
und der Drainelektrode als Maske ein Kanalätzen durch Trockenätzen
ausgeführt, mit dem Ergebnis, dass erste und zweite TFTs 12a und 12b (siehe
die 1) ausgebildet werden. Anders gesagt, werden Halbleiterschichten,
die nicht durch die Datensignalleitung, die Sourceelektrode und
die Drainelektrode abgedeckt sind, abgeätzt, und demgemäß verbleiben
die i-Schichten, die erforderlich sind, es zu ermöglichen,
dass jeder TFT seine Eigenschaften aufweist.
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Dann
wird ein erster Zwischenschichtisolierfilm 25 zum Schützen
(Bedecken) des Kanals des TFT hergestellt. Bei der vorliegenden
Ausführungsform wird durch Plasma-CVD oder dergleichen
ein anorganischer Isolierfilm aus Siliciumnitrid, Siliciumoxid oder
dergleichen hergestellt.
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Kontaktlöcher 11a und 11b (siehe
die 1) werden beispielsweise auf solche Weise ausgebildet, dass
ein fotoempfindlicher Resist durch Fotolithografie (Belichten und
Entwickeln) strukturiert und dann geätzt wird.
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Auf
dem ersten Zwischenschichtisolierfilm 25 wird ein transparenter,
leitender Film aus ITO, IZO, Zinkoxid, Zinnoxid oder dergleichen
durch Sputtern oder dergleichen hergestellt, und dieser Film wird
durch Fotoätzen oder dergleichen so strukturiert, dass
er die erforderliche Form zeigt. Im Ergebnis ist eine erste Pixelelektrode 17a hergestellt.
Auf diese Weise wird das vorliegende Aktivmatrixsubstrat hergestellt.
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Wie
es in den 3 und 4 dargestellt ist,
kann das vorliegende Aktivmatrixsubstrat alternativ so ausgebildet
sein, dass ein Teil des ersten dünnen Abschnitts 41a mit
der ersten Pixelelektrode 17a überlappt und ein
Teil des zweiten dünnen Abschnitts 41b mit der
zweiten Pixelelektrode 17b überlappt. Ab gesehen
davon ist dieses Aktivmatrixsubstrat mit dem in den 1 und 2 dargestellten
Substrat identisch.
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Auch
beim in den 3 und 4 dargestellten
Aktivmatrixsubstrat ist der gesamte erste dünne Abschnitt 41a innerhalb
des ersten auf dem Leiter liegenden Bereichs 38a des Gateisolierfilms vorhanden,
und demgemäß zeigt die erste Speicherkondensatorleitung 52a Fehlertoleranz
in Bezug auf den ersten dünnen Abschnitt 41a.
Daher ändert sich der Kapazitätswert der zwischen
der ersten Pixelelektrode 17a und der ersten Speicherkondensatorleitung 52a ausgebildeten
Kapazität (des Speicherkondensators) Cx selbst dann kaum,
wenn die Leitungsbreite der ersten Speicherkondensatorleitung 52a unzureichend
konstant ist oder eine Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung,
dass kein Rand der Kapazität Cx mit dem ersten dünnen
Abschnitt 41a überlappt.
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Nun
zeigt die 25 das Ergebnis (Kurvenbild
A) der Simulation einer Variation der Kapazität Cx im in
den 3 und 4 dargestellten Aktivmatrixsubstrat,
wenn die Leitungsbreite der ersten Speicherkondensatorleitung 52a um
2 μm abweicht (1 μm für jede Seite; 2
[μm] insgesamt), und das Simulationsergebnis (Kurvenbild
B) der Variation der Kapazität Cx' einer Vergleichsanordnung,
die mit der in den 3 und 4 dargestellten
Anordnung mit der Ausnahme identisch ist, dass der erste dünne
Abschnitt 41a nicht vorhanden ist (d. h., es ist die erste Gateisolierschicht 21 nicht
vorhanden, sondern es ist nur die zweite Gateisolierschicht 22 mit
gleichmäßiger Dicke vorhanden), wenn die Leitungsbreite
der ersten Speicherkondensatorleitung 52a um 2 μm
abweicht. Diese Simulationen setzen voraus, dass ein Flüssigkristalldisplay
von 45 Zoll (Auflösung 1920xRGB-1080) verwendet wird und
in dieser die relative Dielektrizitätskonstante der ersten
Gateisolierschicht 21 3,5 beträgt, die die relativen
Dielektrizitätskonstanten des ersten Gateisolierfilms 22 (Siliciumnitrid)
und des ersten Zwischenschichtisolierfilms 25 (Siliciumnitrid)
beide 7,0 betragen, der erste Gateisolierschicht 21 1,2 μm
dick ist, der zweite Gateisolierschicht 22 400 nm dick
ist und der erste Zwischenschichtisolierfilm 25 250 nm
dick ist.
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Die
in der 25 dargestellten Simulationsergebnisse
zeigen, dass eine Variation der Kapazität Cx beim vorliegenden
Aktivmatrixsubstrat 10 (in dem der erste dünne
Abschnitt 41a vorhanden ist) deutlich kleiner als die Variation
der Kapazität Cx' bei der Vergleichsanordnung ist (bei
der kein dünner Abschnitt vorhanden ist).
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Im
Kurvenbild C (0,9 mV) in der 26 ist eine
Variation der Kapazität (des Speicherkondensators) Cx als
Variation des effektiven Potenzials (der ersten Pixelelektrode)
bei einer Halbtonanzeige dargestellt (in diesem Fall eine Anzeige
bei einem Graupegel von 110 innerhalb von 256 anzeigbaren Graupegeln).
Im Kurvenbild D (3,9 mV) in der 26 ist eine
Variation der Kapazität Cx' als Variation des effektiven
Potenzials (der ersten Pixelelektrode) bei einer Halbtonanzeige
(bei einem Graupegel von 110) dargestellt.
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Unter
Berücksichtigung der Tatsache, dass eine Helligkeitsdifferenz
gegenüber der Umgebung nicht wahrgenommen wird, wenn die
Variation des effektiven Potenzials nicht höher als 1 mV
ist, erscheint beim vorliegenden Aktivmatrixsubstrat 10 keine wahrnehmbare
Helligkeitsdifferenz, wenn die Leitungsbreiten der ersten Speicherkondensatorleitungen 52a einen
Fehler von 1 μm aufweisen, jedoch erscheint bei der Vergleichsanordnung
eine wahrnehmbare Helligkeitsdifferenz, und dadurch ist die Anzeigequalität
beeinflusst.
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Die 27 betrifft das Kurvenbild C in der 26, und es handelt sich um ein Kurvenbild, das eine
Variation von Änderungen des effektiven Potenzials zeigt,
wenn die Dicke (SOG-Dicke) der ersten Gateisolierschicht 21 geändert
wird (das Kurvenbild C zeigt den Fall, bei dem die Dicke 1,2 μm
beträgt). Da die Variation des effektiven Potenzials in
den Bereich von 1,0 mV fällt (Schwellenwert einer wahrnehmbaren
Helligkeitsdifferenz), wenn die Dicke der ersten Gateisolierschicht 21 1,0 μm
beträgt, zeigt es sich, dass die minimale Dicke der ersten
Gateisolierschicht 21 1,0 μm beträgt,
wenn der Fehler der Leitungsbreite der ersten Speicherkondensatorleitung 52a nicht
größer als 2 μm ist (1 μm für
jede Seite; 2 μm insgesamt) Die 28 ist
ein Kurvenbild, das die Beziehung zwischen der Dicke (SOG-Dicke)
der ersten Gateisolierschicht 21 und einer Variation der
Helligkeitsdifferenz zeigt. Die Figur zeigt, dass die Variation
der Helligkeitsdifferenz im Wesentlichen 0 beträgt, wenn
die Dicke der ersten Gateisolierschicht 21 nicht kleiner
5,0 μm ist. Es sei darauf hingewiesen, dass, da die erste
Gateisolierschicht 21 (der SOG-Film) durch Schleuderbeschichten
hergestellt wird, die Dicke der ersten Gateisolierschicht 21 nicht gleichmäßig
sein kann, wenn sie zu dick ist. Unter Berücksichtigung
dieser Tatsache ist die Dicke der ersten Gateisolierschicht 21 vorzugsweise
nicht größer als 4,0 μm.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so aufgebaut sein, wie es in
der 9 dargestellt ist. Das in der 9 dargestellte
Aktivmatrixsubstrat ist so aufgebaut, dass jeder Pixelbereich 70 mit
einem TFT 12, einer Pixelelektrode 17 und einem
Kontaktloch 11 versehen ist. Das vorliegende Aktivmatrixsubstrat
ist mit einer sich in der horizontalen Richtung in der Figur erstreckenden
Scansignalleitung 76 und einer sich in der vertikalen Richtung
in der Figur erstreckenden Datensignalleitung 15 versehen,
die orthogonal zueinander angeordnet sind.
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Der
TFT 12 ist mit einer Sourceelektrode 9 und einer
Drainelektrode 8 versehen, und seine Gateelektrode 6 besteht
aus einer Verlängerung der Scansignalleitung. Die Sourceelektrode 9 ist
mit der Datensignalleitung 15 verbunden, wohingegen die Drainelektrode 8 durch
das Kontaktloch 11 mit der Pixelelektrode 17 verbunden
ist. Die Pixelelektrode 17 ist eine transparente Elektrode
aus ITO oder dergleichen, und sie ermöglicht es, dass von
unterhalb des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats eintreffendes Licht (Hinterleuchtungslichtstrahl)
durch dasselbe dringt.
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Auf
dem vorliegenden Aktivmatrixsubstrat ist im Zentrum des Pixelbereichs
eine Speicherkondensatorleitung 52 so ausgebildet, dass
sie sich in der Richtung entlang der Scansignalleitung 76 erstreckt.
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Die
Pixelelektrode 17 fungiert als Elektrode einer Kapazität
C, wohingegen die Speicherkondensatorleitung 52 als andere
Elektrode der Kapazität C fungiert. Diese Kapazität
C fungiert auch als Kapazität.
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Beim
vorliegenden Aktivmatrixsubstrat werden Daten (ein Signalpotenzial)
von der Datensignalleitung 15 über die Sourceelektrode 9 und
die Drainelektrode 8 des TFT 12 an die Pixelelektrode 17 geliefert.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat ist mit einem Gateisolierfilm versehen,
der die Scansignalleitung (die Gateelektrode jedes Transistors)
und die Speicherkondensatorleitung bedeckt. Daher weist der Gateisolierfilm,
auf dem Pixelbereich 70, einen auf dem Leiter liegenden
Bereich 38 auf, der mit der Speicherkondensatorleitung 52 überlappt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist im auf dem Leiter
liegenden Bereich 38 des Gateisolierfilms ein dünner
Abschnitt 31 mit verringerter Dicke ausgebildet. Der Gateisolierfilm
verfügt über mehrere Gateisolierschichten. Der
dünne Abschnitt 31 wird dadurch hergestellt, dass
zumindest eine der Gateisolierschichten teilweise entfernt oder
dünner ausgebildet wird. Genauer gesagt, verfügt
der dünne Abschnitt 31 über eine horizontal
langgestreckte Rechteckform, und er ist örtlich um das
Zentrum des auf dem Leiter liegenden Bereichs 38 herum
ausgebildet.
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Auch
ist bei der in der 9 dargestellten Anordnung der
dünne Abschnitt 31 im auf dem Leiter liegenden
Bereich 38 des Gateisolierfilms vorhanden, und demgemäß zeigt
die Speicherkondensatorleitung 52 Fehlertoleranz in Bezug
auf den dünnen Abschnitt 31. Daher ändert
sich der Kapazitätswert der Kapazität C selbst
dann kaum, wenn die Leitungsbreite der Speicherkondensatorleitung 52 unzureichend
konstant ist oder eine Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung,
dass kein Rand der Kapazität C mit dem dünnen
Abschnitt 31 überlappt.
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Ferner
zeigt die Pixelelektrode 17 Fehlertoleranz in Bezug auf
den dünnen Abschnitt 31, da dieser im Bereich
vorhanden ist, in dem der Gateisolierfilm mit der Pixelelektrode 17 überlappt
(d. h., der gesamte dünne Abschnitt 31 überlappt
mit der Pixelelektrode 17). Daher ändert sich
der Kapazitätswert der Kapazität C selbst dann
kaum, wenn die Breite der Pixelelektrode 17 unzureichend
konstant ist oder eine Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung,
dass kein Rand der Kapazität C mit dem dünnen
Abschnitt 31 überlappt.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, wie es
in der 19 dargestellt ist. Wie es in
der 19 dargestellt ist, ist das Aktivmatrixsubstrat
so aufgebaut, dass jeder Pixelbereich mit einem TFT 412,
einer Pixelelektrode 417 (einer Kondensatorelektrode),
einer Speicherkondensatorleitung 452 (einem Leiter) und
einer Scansignalleitung 416, die sich in der horizontalen
Richtung in der Figur erstreckt, und einer Datensignalleitung 415,
die sich in der vertikalen Richtung in der Figur erstreckt, wobei
sie orthogonal zueinander angeordnet sind, versehen ist.
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Die
Speicherkondensatorleitung 452 ist so angeordnet, dass
sie H-förmig ist, so dass sie, unter den Rändern
der Pixelelektrode 417, mit einem Rand E1 entlang der Datensignalleitung 415 und
einem dem Rand E1 gegenüberstehenden Rand E2 überlappt.
Im Ergebnis hiervon ist der Speicherkondensator 10 im Bereich
ausgebildet, in dem die Pixelelektrode 417 mit der Speicherkondensatorleitung 452 überlappt.
Obwohl es nicht dargestellt ist, ist der Gateisolierfilm so ausgebildet,
dass er die Oberfläche der Speicherkondensatorleitung 452 bedeckt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in der 19 dargestellt
ist, ist in einem Bereich des Gateisolierfilms, wobei sich dieser
Bereich auf dem Leiter befindet, ein dünner Abschnitt 431 mit
verringerter Dicke ausgebildet. Der dünne Abschnitt 431 ist
H-förmig. Der gesamte dünne Abschnitt 431 überlappt
mit der Speicherkondensatorleitung 452, und ein zugehöriger
Teil überlappt mit der Pixelelektrode 417. Wegen
dieser Anordnung wird der Speicherkondensator C vorwiegend durch
den Bereich bestimmt, in dem die Pixelelektrode 417, die
Speicherkondensatorleitung 452 und der dünne Abschnitt 431 miteinander überlappen.
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Auch
ist bei der in der 19 dargestellten Anordnung der
gesamte dünne Abschnitt 431 im auf dem Leiter
liegenden Bereich des Gateisolierfilms vorhanden, und demgemäß zeigt
die Speicherkondensatorleitung 452 Fehlertoleranz in Bezug
auf den dünnen Abschnitt 431. Daher ändert
sich der Kapazitätswert des Speicherkondensators C selbst
dann kaum, wenn die Leitungsbreite der Speicherkondensatorleitung 452 unzureichend
konstant ist oder eine Fehlausrichtung auftritt, und der Bedingung,
dass kein Rand des Speicherkondensator 10 mit dem dünnen
Abschnitt 431 überlappt.
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Ferner
ist der dünne Abschnitt 431 so angeordnet, dass
er insgesamt mit der Speicherkondensatorleitung 452 überlappt,
wobei zugehörige Teile mit den Rändern E1 und
E2 der Pixelelektrode 417 überlappen. Aus diesem
Grund kompensiert der Bereich, in dem die Pixelelektrode 417 mit
dem dünnen Abschnitt 431 überlappt, eine
horizontale Fehlausrichtung der Pixelelektrode 417 oder
des dünnen Abschnitts 431, und demgemäß ändert
sich der Kapazitätswert des Speicherkondensators C nicht
auf einfache Weise. Außerdem verringert, da die Speicherkondensatorleitung 452 so
ausgebildet ist, dass sie mit den Rändern E1 und E2 der
Pixelelektrode 417 überlappt, wie oben, der Feldabschirmungseffekt
die parasitäre Kapazität zwischen der Pixelelektrode
und der Datensignalleitung.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so ausgebildet sein, wie es
in der 20 dargestellt ist. Die 2 ist
ein Schnitt entlang der Linie B1-B2 in der 20. Wie
es in der 20 dargestellt ist, ist das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat so aufgebaut, dass jeder Pixelbereich
mit einem TFT 312, einer Pixelelektrode 317 (einer
Kondensatorelektrode), einer Speicherkondensatorleitung 352 (einem
Leiter) und einer sich in der horizontalen Richtung in der Figur
erstreckenden Scansignalleitung 316 und einer sich in der
vertikalen Richtung erstreckenden Datensignalleitung 315,
die orthogonal zueinander angeordnet sind, versehen ist.
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Die
Speicherkondensatorleitung 352 ist kreisförmig
so ausgebildet, dass sie mit den Rändern der Pixelelektrode 317 überlappt.
Im Ergebnis ist im Bereich, in dem die Pixelelektrode 317 mit
der Speicherkondensatorleitung 352 überlappt,
ein Speicherkondensator C ausgebildet.
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Beim
vorliegenden Aktivmatrixsubstrat, wie es in der 21 dargestellt
ist, ist die Speicherkondensatorleitung 352 auf einem Substrat 20 ausgebildet,
und der Gateisolierfilm 340 ist so ausgebildet, dass er
diese bedeckt, und auf diesem Gateisolierfilm 340 ist die
Pixelelektrode 317 ausgebildet. Daher ist die ser Gateisolierfilm 340 so
aufgebaut, dass jeder Pixelbereich mit einem auf dem Leiter liegenden
Bereich 338 versehen ist, der mit der Speicherkondensatorleitung 352 überlappt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist, wie es in den 20 und 21 dargestellt
ist, im auf dem Leiter liegenden Bereich 338 des Gateisolierfilms
ein dünner Abschnitt 331 mit verringerter Dicke
ausgebildet. Der dünne Abschnitt 331 ist kreisförmig.
Seine Gesamtheit überlappt mit der Speicherkondensatorleitung 352,
und ein zugehöriger Teil überlappt mit der Pixelelektrode 317.
Im Ergebnis ist der Speicherkondensator C vorwiegend durch den Bereich
bestimmt, in dem die Pixelelektrode 317, die Speicherkondensatorleitung 352 und
der dünne Abschnitt 331 einander überlappen.
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Auch
zeigt bei der in der 20 dargestellten Anordnung,
da der gesamte dünne Abschnitt 331 im auf dem
Leiter liegenden Bereich des Gateisolierfilms ausgebildet ist, die
Speicherkondensatorleitung 352 Fehlertoleranz in Bezug
auf den dünnen Abschnitt 331. Daher ändert
sich der Kapazitätswert des Speicherkondensators C selbst
dann kaum, wenn die Leitungsbreite der Speicherkondensatorleitung 352 unzureichend
konstant ist oder eine Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung,
dass ein Rand des Kondensators C mit dem dünnen Abschnitt 331 überlappt.
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Ferner
ist der dünne Abschnitt 331 so ausgebildet, dass
er insgesamt mit der Speicherkondensatorleitung 352 überlappt,
und ein zugehöriger Teil überlappt mit einem Rand
der Pixelelektrode 317. Daher wird eine horizontale Fehlausrichtung
der Pixelelektrode 317 oder des dünnen Abschnitts 331 durch
den Bereich kompensiert, in dem die Pixelelektrode 317 mit
dem dünnen Abschnitt 331 überlappt, und
demgemäß ändert sich der Kapazitätswert
des Speicherkondensators C nicht auf einfache Weise. Auch verringert,
da die Speicherkondensatorleitung 352 so ausgebildet ist,
dass sie, unter den Rändern der Pixelelektrode 317, mit
dem Rand entlang der Datensignalleitung 315 und dem diesem
Rand entlang der Datensignalleitung 315 gegenüberstehenden
Rand überlappt, der zugehörige Feldabschirmungseffekt
die parasitäre Kapazität zwischen der Pixelelektrode
und der Datensignalleitung.
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[Ausführungsform 2]
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 und
die 10 die Ausführungsform 2 der Erfindung
beschrieben.
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Die 5 ist
eine Draufsicht, die ein Aktivmatrixsubstrat der vorliegenden Ausführungsform skizziert.
Wie es in der Figur dargestellt ist, ist das vorliegende Aktivmatrixsubstrat
für eine Mehrpixelansteuerung ausgebildet, und ein Pixelbereich 110 enthält
einen ersten TFT (Dünnschichttransistor) 112a,
einen zweiten TFT 112b, eine erste Pixelelektrode 117a,
eine zweite Pixelelektrode 117b, eine erste Drainzuleitungselektrode 107a,
eine erste Drainzuleitungsleitung 147a, eine zweite Drainzuleitungsleitung 147b,
ein erstes Kontaktloch 111a und ein zweites Kontaktloch 111b.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat ist ferner mit einer sich in der
horizontalen Richtung in der Figur erstreckenden Scansignalleitung 116 und
einer sich in der vertikalen Richtung in der Figur erstreckenden
Datensignalleitung 115, die so angeordnet sind, dass sie
orthogonal zueinander verlaufen, versehen. Innerhalb des Pixelbereichs 110 ist
die erste Pixelelektrode 117a in der oberen Hälfte
vorhanden, die zweite Pixelelektrode 117b in der unteren
Hälfte vorhanden, und die Scansignalleitung 116 durchdringt
den zentralen Teil. Diese Scansignalleitung 116 überlappt
mit der ersten Pixelelektrode 117a (dem unteren Teil der
ersten Pixelelektrode 117a in der 5) und der
zweiten Pixelelektrode 117b (dem oberen Teil der zweiten
Pixelelektrode 117b in der 5). Die
Datensignalleitung 115 ist so ausgebildet, dass sie mit
den linken Rändern der ersten und der zweiten Pixelelektrode
(117a und 117b) überlappt. Um die Schnittstelle
zwischen der Datensignalleitung 115 und der Scansignalleitung 116 herum
sind der erste und der zweite TFT 112a und 112b ausgebildet.
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Der
erste TFT 112a verfügt über eine Sourceelektrode 109 und
eine erste Drainelektrode 108a, und seine Gateelektrode
bildet einen Teil der Scansignalleitung 116. Der erste
TFT 112b verfügt über die Sourceelektrode 109 und
eine zweite Drainelektrode 108b, und seine Gateelektrode
bildet einen Teil der Steuerungseinheit 600. Auf diese
Weise haben der erste und der zweite TFT 112a und 112b die
Sourceelektrode und die Gateelektrode gemeinsam.
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Die
Sourceelektrode 109 ist mit der Datensignalleitung 115 verbunden.
Die erste Drainelektrode 108a ist über die Drainzuleitungsleitung 147a,
die erste Drainzuleitungselektrode 107a und das Kontaktloch 111a mit
der Pixelelektrode 117a verbunden. Die zweite Drainelektrode 108b ist über
die zweite Drainzuleitungsleitung 147b, die zweite Drainzuleitungselektrode 107b und
das Kontaktloch 111b mit der zweiten Pixelelektrode 117b verbunden.
Die erste und die zweite Pixelelektrode 117a und 117b sind transparente
Elektroden aus ITO oder dergleichen, und sie ermöglichen
es, das Licht, das von unterhalb des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats
herrührt (Hinterleuchtungslichtstrahl) durch dasselbe läuft.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat verfügt über erste
und zweite Speicherkondensatorleitungen 152a und 152b,
die auf einer Fläche eines Substrats so ausgebildet sind,
dass sie sich in der horizontalen Richtung in der Figur erstrecken.
Die erste Speicherkondensatorleitung 152a überlappt
mit der ersten Drainzuleitungselektrode 107a, wohingegen
die zweite Speicherkonden satorleitung 152b mit der zweiten
Drainzuleitungselektrode 107b überlappt.
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Die
erste Drainzuleitungselektrode 107a fungiert als Elektrode
einer Kapazität C3, wohingegen die erste Speicherkondensatorleitung 152a als
die andere Elektrode der Kapazität C3 fungiert. In ähnlicher
Weise fungiert die zweite Drainzuleitungselektrode 107b als
Elektrode einer Kapazität C4, wohingegen die zweite Speicherkondensatorleitung 152b als andere
Elektrode der Kapazität C4 fungiert. Diese Kapazitäten
C3 und C4 fungieren jeweils sowohl als Speicherkondensator als auch
als Kapazität zum Steuern des elektrischen Potenzials der
Pixelelektrode.
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Beim
vorliegenden Aktivmatrixsubstrat wird ein Datenwert (ein Signalpotenzial)
auf der Datensignalleitung 115 über die gemeinsame
Sourceelektrode 109 der TFTs (112a und 112b)
und die erste und die zweite Drainelektrode 108a und 108b an
die erste und zweite Pixelelektrode 117a und 117b geliefert. Die
erste und die zweite Speicherkondensatorleitung 152a und 152b empfangen
Signalspannungen mit umgekehrten Polaritäten, und die erste
und die zweite Pixelelektrode 117a und 117b werden
so gesteuert, dass sie verschiedene elektrische Potenziale zeigen
(Einzelheiten werden später angegeben). Als Ergebnis hiervon
sind in jedem Pixel 110 ein heller und ein dunkler Bereich
ausgebildet, so dass durch Bereichüberdeckungsmodulation
ein Halbton dargestellt wird. Im Ergebnis ist die Anzeigequalität
verbessert, da beispielsweise ein weißliches Aussehen unter
schrägen Betrachtungswinkeln eingeschränkt ist. Es
sei darauf hingewiesen, dass der Speicherkondensator eine Hilfskapazität
ist, die ein in jede der Pixelelektroden (117a und 117b)
geschriebenes elektrisches Potenzial aufrechterhält, bis
das nächste Datensignal in jede der Pixelelektroden (117a und 117b) eingegeben
wird.
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Das
Aktivmatrixsubstrat ist mit einem Gateisolierfilm versehen, der
die Scansignalleitung (die Gateelektrode jedes Transistors) und
die Speicherkondensatorleitung bedeckt. Dieser Gateisolierfilm verfügt
daher, im Pixelbereich 110, über einen ersten auf
dem Leiter liegenden Bereich, der mit der ersten Speicherkondensatorleitung 152a überlappt,
und einen zweiten auf dem Leiter liegenden Bereich, der mit der
zweiten Speicherkondensatorleitung 152b überlappt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist ein erster dünner
Abschnitt 131a mit verringerter Dicke im ersten auf dem
Leiter liegenden Bereich des Gateisolierfilms ausgebildet. Der Gateisolierfilm
verfügt über mehrere Gateisolierschichten. Der
erste dünne Abschnitt 131a wird dadurch hergestellt,
dass mindestens eine der Gateisolierschichten teilweise entfernt
oder dünner ausgebildet wird. Genauer gesagt, verfügt
der erste dünne Abschnitt 131a über eine
horizontal langgestreckte Rechteckform, und er ist im Bereich ausgebildet,
in dem der erste auf dem Leiter liegende Bereich mit der ersten
Pixelelektrode 117a überlappt. Auch ist im zweiten
auf dem Leiter liegenden Bereich des Gateisolierfilms ein zweiter dünner
Abschnitt 131b mit verringerter Filmdicke ausgebildet.
Der Gateisolierfilm enthält die mehreren Gateisolierschichten.
Der zweite dünne Abschnitt 131b wird dadurch hergestellt,
dass mindestens eine der Gateisolierschichten teilweise entfernt
wird oder dünner ausgebildet wird. Genauer gesagt, verfügt der
zweite dünne Abschnitt 131b über Rechteckform, und
er ist entlang der Scansignalleitung langgestreckt. Der zweite dünne
Abschnitt ist im Bereich ausgebildet, in dem der zweite auf dem
Leiter liegende Bereich mit der zweiten Pixelelektrode 117b überlappt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in der 5 dargestellt
ist, ist der unter dem Kanal liegende Bereich jedes TFT mit einem
dünnen Abschnitt 131t versehen (dessen Anordnung
identisch mit der des ersten oder zweiten dünnen Abschnitts ist),
um die Eigenschaften des ersten und des zweiten TFT 112a und 112b zu
verbessern.
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Die 6 ist
ein Schnitt entlang einer Linie A1-A2 in der 5. Wie es
in den 5 und 6 dargestellt ist, ist auf einem
Glassubstrat 120 eine erste Speicherkondensatorleitung 152a ausgebildet, und
ein Gateisolierfilm 140 (der die Scansignalleitung 116 bedeckt)
bedeckt eine Fläche des Glassubstrats und die erste Speicherkondensatorleitung 152a.
Auf diesem Gateisolierfilm 140 ist eine erste Drainzuleitungselektrode 107a ausgebildet.
Ein erster Zwischenschichtisolierfilm 125 ist auf solche
Weise ausgebildet, dass er einen Teil der ersten Drainzuleitungselektrode 107a und
Kanalabschnitte des ersten und des zweiten TFT 112a und 112b bedeckt.
Ferner ist auf diesem ersten Zwischenschichtisolierfilm 125 eine
erste Pixelelektrode 117a ausgebildet, wobei dazwischen
ein zweiter Zwischenschichtisolierfilm 126 eingefügt
ist. Im Kontaktloch 111a sind der erste und der zweite
Zwischenschichtisolierfilm 125 und 126 entfernt,
und die erste Drainzuleitungselektrode 107a steht mit der
Pixelelektrode 117a in Kontakt.
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Der
erste Zwischenschichtisolierfilm 125 ist ein anorganischer
Isolierfilm aus Siliciumnitrid, Siliciumoxid oder dergleichen, oder
er ist ein Film, der dadurch hergestellt wird, dass diese anorganischen
Isolierfilme, oder dergleichen, aufeinander geschichtet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht der Film 125 aus
Siliciumnitrid mit einer Dicke von ungefähr 200 nm bis
500 nm (2000 Å bis 5000 Å). Der zweite Zwischenschichtisolierfilm 126 kann
ein Harzfilm aus fotoempfindlichem Acrylharz oder ein SOG-Film sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Film 126 ein
fotoempfindlicher Acrylharzfilm mit einer Dicke von ungefähr
2000 nm bis 4000 nm (20000 Å bis 40000 Å).
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Der
Gateisolierfilm 140 verfügt über eine
erste Gateisolierschicht 121 aus einem SOG-Material sowie
eine zweite Gateisolierschicht 122 aus SiNx. In einem Teil
des ersten auf dem Leiter liegenden Bereichs 138a ist die
erste Gateisolierschicht 121 entfernt und ein erster dünner
Abschnitt 131a ausgebildet. Auf diesem ersten dünnen
Abschnitt 131a ist die erste Drainzuleitungselektrode 107a hergestellt,
und auf dieser ist die erste Pixelelektrode 117a hergestellt.
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Infolge
dessen ist im Gateisolierfilm ein Teil des Bereichs zwischen der
ersten Speicherkondensatorleitung 152a und der ersten Drainzuleitungselektrode 107a so
ausgebildet, dass er eine geringere Dicke zeigt (d. h., der erste
dünne Abschnitt 131a ist ausgebildet), so dass
der Kapazitätswert der Kapazität C3 vorwiegend
durch einen Teil 188a bestimmt ist, in dem die erste Speicherkondensatorleitung 152a mit
dem ersten dünnen Abschnitt 131a überlappt.
In ähnlicher Weise ist im Gateisolierfilm ein Teil des
Bereichs zwischen der zweiten Speicherkondensatorleitung 152b und
der zweiten Drainzuleitungselektrode 107b so ausgebildet,
dass er verringerte Dicke aufweist (d. h., der zweite dünne
Abschnitt 131b ist ausgebildet). Dies ermöglicht
es, den Kapazitätswert der Kapazität C4 überwiegend
durch den Bereich zu bestimmen, in dem die zweite Speicherkondensatorleitung 152b mit
dem zweiten dünnen Abschnitt 131b überlappt.
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In
diesem Fall ist der gesamte erste dünne Abschnitt 131a innerhalb
des ersten auf dem Leiter liegenden Bereichs 138a des Gateisolierfilms 140 vorhanden,
und demgemäß zeigt die erste Speicherkondensatorleitung 152a Fehlertoleranz
in Bezug auf den ersten dünnen Abschnitt 131a.
Daher ändert sich der Kapazitätswert der Kapazität
(des Speicherkondensators) C3 selbst dann kaum, wenn die Leitungsbreite
der ersten Speicherkondensatorleitung 152a unzureichend
konstant ist oder Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung,
dass kein Rand der Kapazität C3 mit dem ersten dünnen
Abschnitt 131a überlappt.
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Darüber
hinaus zeigt, da der erste dünne Abschnitt 131a im
Bereich vorhanden ist, in dem der Gateisolierfilm 140 mit
der ersten Drainzuleitungselektrode 107a überlappt
(d. h., der gesamte erste dünne Abschnitt 131a überlappt
mit der ersten Drainzuleitungselektrode 107a), die erste
Drainzuleitungselektrode 107a Fehlertoleranz in Bezug auf
den ersten dünnen Abschnitt 131a. Daher ändert
sich die Kapazität C3 selbst dann kaum, wenn die Breite
der ersten Drainzuleitungselektrode 107a unzureichend konstant
ist oder Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung, dass kein
Rand der Kapazität C3 mit dem ersten dünnen Abschnitt 131a überlappt.
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Auf
Grund des Obigen ist es, beim vorliegenden Aktivmatrixsubstrat,
möglich, zu verhindern, dass die Kapazitätswerte
der Kapazitäten C3 innerhalb des Substrats unzureichend
konstant werden, und demgemäß ist es möglich,
zu verhindern, dass der Grad der Steuerung der elektrischen Potenziale der
ersten Pixelelektrode 117a innerhalb des Substrats unzureichend
konstant wird. Daher zeigt ein Display unter Verwendung des vorliegenden
Aktivmatrixsubstrats verbesserte Anzeigequalität. Das heißt, dass
dann, wenn ein Display eine Mehrpixelansteuerung durch Cs-Steuerung
(Steuerung unter Verwendung einer Speicherkondensatorleitung) ausführt,
einen vorbestimmten Halbton anzeigt, Belichtungsbereiche (Anzeigebereiche),
die jeweiligen Belichtungsschritten entsprechen, hinsichtlich der
Helligkeit verschieden sind (da dann, wenn das Aktivmatrixsubstrat
hergestellt wird, Belichtungsmengen unter den jeweiligen Belichtungsschritten
verschieden sind und demgemäß die Leitungsbreite
des Resistmusters unzureichend konstant ist oder Fehlausrichtung
auftritt, mit dem Ergebnis, dass Kapazitätswerte der durch die
Speicherkondensatorleitungen und die Drainzuleitungselektroden gebildeten
Kapazitäten innerhalb des Substrats unzureichend konstant
werden). Die vorliegende Ausführungsform ermöglicht
es, Unterschiede zwischen Kapazitätswerten der Kapazi täten C3
innerhalb des Substrats auf effektive Weise einzuengen, und demgemäß ist
das obige Problem überwunden.
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In ähnlicher
Weise ist es beim vorliegenden Aktivmatrixsubstrat möglich,
zu verhindern, dass Kapazitätswerte der Kapazitäten
C4 innerhalb des Substrats unzureichend konstant werden, und demgemäß ist
es möglich, zu verhindern, dass das Ausmaß der
Steuerung elektrischer Potenziale der zweiten Pixelelektrode 117b innerhalb
des Substrats unzureichend konstant werden. Daher zeigt ein Display
unter Verwendung des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats verbesserte
Anzeigequalität. Das heißt, dass es, da es bei
der vorliegenden Ausführungsform möglich ist, Unterschiede
zwischen Kapazitätswerten der Kapazitäten C4 innerhalb
des Substrats auf effektive Weise einzuengen, möglich ist,
das oben genannte Problem zu lösen, dass jeweiligen Belichtungsschritten entsprechende
Anzeigebereiche verschiedene Helligkeiten zeigen, wenn ein eine
Mehrpixelansteuerung durch eine Cs-Steuerung ausführendes
Display einen vorbestimmten Halbton anzeigt.
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Wie
es in der 7 dargestellt ist, kann das Aktivmatrixsubstrat
der vorliegenden Ausführungsform so ausgebildet sein, dass
zwischen der ersten Drainzuleitungselektrode 107a und dem
Gateisolierfilm 140 (der zweiten Gateisolierschicht 122)
eine Halbleiterschicht 124 vorhanden ist. Dies ermöglicht es,
zu verhindern, dass die erste Drainzuleitungselektrode 107a einen
Kurzschluss mit der Speicherkondensatorleitung 152a bildet,
und dies selbst dann, wenn durch die den dünnen Abschnitt 131a bildende zweite
Gateisolierschicht 122 hindurch ein feines Loch entsteht.
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Auch
muss, wie es in der 8 dargestellt ist, das Aktivmatrixsubstrat
der vorliegenden Ausführungsform nicht über die
in der 5 dargestellte erste Drainzuleitungsleitung 147a verfügen,
wenn ein Kontaktloch 11a, das die erste Drainelektrode 108a mit
der ersten Pixelelektrode 117a verbindet, und ein Kontaktloch 181a,
das die erste Pixelelektrode 117a mit der ersten Drainzuleitungselektrode 107a verbindet,
hergestellt werden. Das Öffnungsverhältnis ist
in dem Umfang verbessert, in dem die erste Drainzuleitungsleitung
fehlt.
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Das
Aktivmatrixsubstrat der vorliegenden Ausführungsform kann
so ausgebildet sein, wie es in der 10 dargestellt
ist. Das in der 10 dargestellte Aktivmatrixsubstrat
ist so beschaffen, dass jeder Pixelbereich 170 mit einem
TFT 112, einer Pixelelektrode 117, einer angeschlossenen
Elektrode 107 und einem Kontaktloch 111 versehen
ist. Das vorliegende Aktivmatrixsubstrat ist mit einer sich in der
horizontalen Richtung in der Figur erstreckenden Scansignalleitung 176 und
einer sich in der vertikalen Richtung in der Figur erstreckenden
Datensignalleitung 115 versehen, die so angeordnet sind,
dass sie orthogonal zueinander verlaufen. Das vorliegende Aktivmatrixsubstrat
ist ferner mit einer Speicherkondensatorleitung 152 versehen,
die im Zentrum des Pixelbereichs 170 vorhanden ist und
sich in der horizontalen Richtung in der Figur erstreckt.
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Der
TFT 112 ist mit einer Sourceelektrode 109 und
einer Drainelektrode 108 versehen, und seine Gateelektrode 106 ist
eine Verlängerung der Scansignalleitung 176. Die
Sourceelektrode 109 ist mit der Datensignalleitung 115 verbunden,
wohingegen die Drainelektrode 108 durch das Kontaktloch 111 hindurch
mit der Pixelelektrode 117 verbunden ist. Die Pixelelektrode 117 ist
eine transparente Elektrode aus ITO oder dergleichen, und sie ermöglicht es,
dass von unterhalb des vorliegenden Aktivmatrixsubstrats herrührendes
Licht (Hinterleuchtungslichtstrahl) hindurch laufen kann.
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Die
Speicherkondensatorleitung 152 überlappt mit der
Drainzuleitungselektrode 107. Die Drainzuleitungselektrode 107 fungiert
als Elektrode einer Kapazität c, wohingegen die Speicher kondensatorleitung 152 als
andere Elektrode der Kapazität c fungiert. Diese Kapazität
c fungiert auch als Speicherkondensator.
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Beim
vorliegenden Aktivmatrixsubstrat werden Daten (ein Signalpotenzial)
von der Datensignalleitung 115 über die Sourceelektrode 109 und
die Drainelektrode 108 des TFT 112 an die Pixelelektrode 117 geliefert.
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat ist mit einem Gateisolierfilm versehen,
der die Scansignalleitung (die Gateelektrode jedes Transistors)
und die Speicherkondensatorleitung bedeckt. Daher verfügt der
Gateisolierfilm, auf dem Pixelbereich 170, über einen
auf dem Leiter liegenden Bereich 138, der mit der Speicherkondensatorleitung 152 überlappt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist im auf dem Leiter
liegenden Bereich 138 des Gateisolierfilms ein dünner
Abschnitt 131 mit verringerter Dicke ausgebildet. Der Gateisolierfilm
verfügt über mehrere Gateisolierschichten. Der
dünne Abschnitt 131 wird dadurch hergestellt,
dass mindestens eine der Gateisolierschichten teilweise entfernt
wird oder dünner ausgebildet wird. Genauer gesagt, verfügt der
dünne Abschnitt 131 über eine horizontal
langgestreckte Rechteckform, und er ist örtlich um das
Zentrum des auf dem Leiter liegenden Bereichs 138 herum
ausgebildet.
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Auch
zeigt bei der in der 10 dargestellten Anordnung,
da der gesamte dünne Abschnitt 138 im auf dem
Leiter liegenden Bereich des Gateisolierfilms ausgebildet ist, die
Speicherkondensatorleitung 152 Fehlertoleranz in Bezug
auf den dünnen Abschnitt 131. Daher ändert
sich der Kapazitätswert des Speicherkondensators c selbst
dann kaum, wenn die Leitungsbreite der Speicherkondensatorleitung 152 unzureichend
konstant ist oder Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung,
dass ein Rand der Kapazität c mit dem dünnen Abschnitt 131 überlappt.
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Ferner
ist der dünne Abschnitt 131 im Bereich vorhanden,
in dem der Gateisolierfilm mit der Drainzuleitungselektrode 107 überlappt
(d. h., der gesamte dünne Abschnitt 131 überlappt
mit der Drainzuleitungselektrode 107). Daher zeigt die
angeschlossene Elektrode 107 Fehlertoleranz in Bezug auf
den dünnen Abschnitt 131. Aus diesem Grund ändert
sich die Kapazität c selbst dann kaum, wenn die Breite
der Drainzuleitungselektrode 107 unzureichend konstant
ist oder Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung, dass kein
Rand der Kapazität c mit dem dünnen Abschnitt 131 überlappt.
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[Ausführungsform 3]
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Das
vorliegende Aktivmatrixsubstrat kann so aufgebaut sein, wie es in
der 22 dargestellt ist. Die 23 ist ein Schnitt entlang der Linie A1-A2 in der 22. Wie es in der 22 dargestellt
ist, verfügt das vorliegende Aktivmatrixsubstrat, in jedem
Pixelbereich, über einen TFT 212, eine erste Pixelelektrode 217a und
eine zweite Pixelelektrode 217b (Kondensatorelektroden),
ein Kontaktloch 211, eine Steuerungskondensatorelektrode 252 (Leiter)
und eine sich in der horizontalen Richtung in der Figur erstreckende
Scansignalleitung 216 und eine sich in der vertikalen Richtung
in der Figur erstreckende Datensignalleitung 215, die orthogonal
zueinander angeordnet sind.
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Die
Steuerungskondensatorelektrode 252 verfügt über
eine Rechteckform, die entlang der Scansignalleitung 216 langgestreckt
ist, und sie überlappt mit sowohl der ersten als auch der
zweiten Pixelelektrode. Als Ergebnis hiervon ist die durch die erste
Pixelelektrode 217a und die Steuerungskondensatorelektrode 252 gebildete
Kapazität C1 in Reihe zu einer Kapazität C2 geschaltet,
die durch die Steuerungskondensatorelektrode 252 und die
zweite Pixelelektrode 217b gebildet ist, und demgemäß sind die
erste und die zweite Pixelelektrode 217a und 217b kapazitiv
gekoppelt.
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Beim
vorliegenden Aktivmatrixsubstrat ist, wie es in der 23 dargestellt ist, auf dem Substrat 20 ein
Gateisolierfilm 240 ausgebildet, und auf diesem ist eine
Steuerungskondensatorelektrode 252 ausgebildet. Auf dieser
Steuerungskondensatorelektrode 252 ist ein Zwischenschichtisolierfilm 225 so ausgebildet,
dass er einen Kanalabschnitt eines Transistors 212 bedeckt
(siehe die 22). Dieser Zwischenschichtisolierfilm 225 verfügt
daher, in jedem Pixelbereich, über einen auf dem Leiter
liegenden Bereich 238 (siehe die 22)
in Überlappung mit der Steuerungskondensatorelektrode 252.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform sind, wie es in den 22 und 23 dargestellt
ist, dünne Abschnitte 231a und 231b mit
verringerter Dicke im auf dem Leiter liegenden Bereich 238 des
Zwischenschichtisolierfilms ausgebildet. Der Zwischenschichtisolierfilm 225 verfügt über
mehrere Isolierschichten. Die dünnen Abschnitte 231a und 231b werden
dadurch hergestellt, dass mindestens eine dieser Isolierschichten
entfernt wird oder dünner ausgebildet wird. Genauer gesagt,
verfügt der dünne Abschnitt 231a über
eine horizontal langgestreckte Rechteckform, und er ist so ausgebildet,
dass dieser gesamte Abschnitt 231a mit der Steuerungskondensatorelektrode 252 und
der ersten Pixelelektrode 217a überlappt.
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In ähnlicher
Weise verfügt der dünne Abschnitt 231b über
eine horizontal langgestreckte Rechteckform, und er ist so ausgebildet,
dass die Gesamtheit dieses Abschnitts 231b mit der Steuerungskondensatorelektrode 252 und
der zweiten Pixelelektrode 217b überlappt. Im
Ergebnis hiervon ist die Kapazität C1 vor wiegend durch
den Bereich (288 in der 23)
bestimmt, in dem die erste Pixelelektrode 217a, die Steuerungskondensatorelektrode 252 und der
dünne Abschnitt 231a einander überlappen,
und die Kapazität C2 ist überwiegend durch den
Bereich bestimmt, in dem die zweite Pixelelektrode 217b,
die Steuerungskondensatorelektrode 252 und der dünne Abschnitt 231b einander überlappen.
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Bei
der in der 22 dargestellten Anordnung
zeigt, da der gesamte dünne Abschnitt 231a im auf
dem Leiter liegenden Bereich 238 des Zwischenschichtisolierfilms
vorhanden ist, die Steuerungskondensatorelektrode 252 Fehlertoleranz
in Bezug auf den dünnen Abschnitt 231a. Daher ändert
sich der Kapazitätswert der Kapazität C1 selbst
dann kaum, wenn die Leitungsbreite der Steuerungskondensatorelektrode 252 unzureichend
konstant ist oder Ausrichtung auftritt, unter der Bedingung, dass
kein Rand der Kapazität C1 mit dem dünnen Abschnitt 231a überlappt.
Auch ändert sich der Kapazitätswert der Kapazität
C1 kaum, wenn die Ausrichtung oder dergleichen der ersten Pixelelektrode 217a unzureichend
konstant ist, unter der Bedingung, dass kein Rand der Kapazität
C1 mit dem dünnen Abschnitt 231a überlappt.
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In ähnlicher
Weise ändert sich der Kapazitätswert der Kapazität
C2 selbst dann kaum, wenn die Leitungsbreite der Steuerungskondensatorelektrode 252 unzureichend
konstant ist oder Fehlausrichtung auftritt, unter der Bedingung,
dass kein Rand der Kapazität C2 mit dem dünnen
Abschnitt 231b überlappt. Auch ändert
sich der Kapazitätswert der Kapazität C2 selbst
dann kaum, wenn die Ausrichtung oder dergleichen der zweiten Pixelelektrode 217b unzureichend
konstant ist, unter der Bedingung, dass kein Rand der Kapazität
C2 mit dem dünnen Abschnitt 231b überlappt.
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Das
in der 22 dargestellte Aktivmatrixsubstrat
kann auf die in der 24 dargestellte Weise modifiziert
werden. Das heißt, dass in jedem Pixelbereich jeder dünne
Abschnitt 231 im zentralen Teil des auf dem Leiter liegenden
Bereichs 238 des Zwischenschichtisolierfilms auf solche
Weise vorhanden sein kann, dass er mit der ersten und der zweiten
Pixelelektrode 217a und 217b überlappt.
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Die 11 zeigt
eine Anordnung für den Fall, dass das vorliegende Aktivmatrixsubstrat
in einer Flüssigkristalltafel verwendet wird. Wie es in
der Figur dargestellt ist, enthält die vorliegende Flüssigkristalltafel 80,
von der Seite einer Hinterleuchtungslichtquelle her, eine Polarisationsplatte 81,
das aktuelle Aktivmatrixsubstrat 100 (siehe die 1,
die 5 und dergleichen), einen Ausrichtungsfilm 82, eine
Flüssigkristallschicht 83, ein Farbfiltersubstrat 84 und
eine Polarisationsplatte 85. Das Farbfiltersubstrat 84 enthält,
von der Seite der Flüssigkristallschicht 83 her,
einen Ausrichtungsfilm 85, eine gemeinsame (Gegen) Elektrode 86,
eine Farbschicht 87 (einschließlich einer Schwarzmatrix 99)
und ein Glassubstrat 88. Die gemeinsame (Gegen) Elektrode 86 ist
mit Vorsprüngen (Rippen) 86x zum Steuern der Ausrichtung
von Flüssigkristallmolekülen versehen. Die Vorsprünge
86x zum Steuern der Ausrichtung von Flüssigkristallmolekülen
bestehen beispielsweise aus fotoempfindlichem Harz oder dergleichen.
Die ebene Form der Rippen 86x (gesehen in der Richtung
orthogonal zur Substratfläche) sieht beispielsweise wie
ein Streifen aus, der mit vorbestimmten Intervallen zickzackförmig
ausgebildet ist (horizontale V-Form).
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Nun
wird erörtert, wie ein Flüssigkristall zwischen
einem Aktivmatrixsubstrat und einem Farbfiltersubstrat eingeschlossen
wird, wenn das Aktivmatrixsubstrat in einer Flüssigkristalltafel
verwendet wird. Um den Flüssigkristall einzuschließen,
kann ein Vakuumfüllvorgang wie folgt ausgeführt
werden: um das Substrat herum wird ein Füllloch angebracht,
um den Flüssigkristall zuzuführen, das Füllloch
wird in Vakuum in den Flüssigkristall eingetaucht, der
Flüssigkristall strömt durch das Loch, wenn ein
Anordnen an Luft erfolgt, und dann wird das Füllloch durch
ein UV-härtendes Harz oder dergleichen abgedichtet. Jedoch
ist bei einer Flüssigkristalltafel mit Vertikalausrichtung
ein unten beschriebenes Tropflaminierverfahren für den
Flüssigkristall bevorzugt, da die Injektionszeit im Vergleich
zu einer Tafel mit Horizontalausrichtung erheblich lang ist. Als
Erstes wird ein UV-härtbares Abdichtungsharz auf den Umgebungsbereich
des Aktivmatrixsubstrats aufgetragen, und Flüssigkristall
wird durch ein Tropfverfahren auf das Farbfiltersubstrat aufgetropft.
Durch das Flüssigkristalltropfverfahren werden Flüssigkristalltröpfchen
geeigneter Menge regelmäßig auf solche Weise auf
die Innenseite der Abdichtung getropft, dass der Flüssigkristall
einen gewünschten Zellenzwischenraum einnimmt. Anschließend
wird, um das Aktivmatrixsubstrat auf das Farbfiltersubstrat, auf
dem das Aufziehen der Abdichtung und das Auftropfen von Flüssigkristall ausgeführt
wurden, aufzulaminieren, der Umgebungsdruck innerhalb der Laminiervorrichtung
auf 1 Pa abgesenkt, und die Substrate werden bei diesem verringerten
Druck laminiert. Danach wird dafür gesorgt, dass der Luftdruck
dem Atmosphärendruck entspricht, wodurch der Abdichtungsabschnitt
eingedrückt wird, mit dem Ergebnis, dass der gewünschte Zellenzwischenraum
erzielt wird. Dann wird das Abdichtungsharz ansatzweise durch Tempern
mit UV-Licht gehärtet, und für ein abschließendes
Härten des Abdichtungsharzes wird ein Trennvorgang ausgeführt.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Flüssigkristall weit innerhalb
des Abdichtungsharzes ausgebreitet, und demgemäß ist
die Zelle mit dem Flüssigkristall gefüllt. Nach
dem Tempern erfolgt ein Schneidvorgang, wodurch Tafeln erzeugt werden
und auf die Tafel wird eine Polarisationsplatte laminiert. Auf diese Weise
wird die in der 11 dargestellte Flüssigkristalltafel
hergestellt.
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Nachfolgend
wird ein Flüssigkristalldisplay gemäß der
vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Die 12 ist
ein Blockdiagramm, das das aktuelle Flüssigkristalldisplay 509 zeigt.
Wie es in der 12 dargestellt ist, verfügt
das Flüssigkristalldisplay 509 über eine
Y/C-Trennschaltung 500, eine Videofarbschaltung 501,
einen A/D-Wandler 502, eine Flüssigkristallsteuerung 503,
eine Flüssigkristalltafel 504 mit dem aktuellen
Aktivmatrixsubstrat, eine Hinterleuchtungstreiberschaltung 505,
eine Hinterleuchtung 506, einen Mikrocomputer 507 und
eine Graustufenschaltung 508.
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An
die Y/C-Trennschaltung 500 werden ein Bildsignal und ein
Videosignal, durch die das Flüssigkristalldisplay 509 eine
Anzeige ausführt, geliefert, und jedes derselben wird ein
Helligkeitssignal und ein Farbsignal aufgetrennt. Das Helligkeitssignal
und das Farbsignal werden durch die Videofarbschaltung 501 in
analoge RGB-Signale gewandelt, die Licht entsprechend drei Primärfarben
R, G bzw. B entsprechen. Die analogen RGB-Signale werden durch A/D-Wandler 502 weiter
in digitale RGB-Signale gewandelt und an die Flüssigkristallsteuerung 503 geliefert.
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Die
an die Flüssigkristallsteuerung 503 gelieferten
digitalen RGB-Signale werden von dieser an die Flüssigkristalltafel 504 geliefert.
Die Flüssigkristalltafel 504 empfängt
die digitalen RGB-Signale mit einem vorbestimmten Timing von der
Flüssigkristallsteuerung 503, und sie empfängt
auch verschiedene Grauskalaspannungen für jeweils R, G
und B von der Graustufenschaltung 508. Indessen steuert
die Hinterleuchtungstreiberschaltung 505 die Hinterleuchtung 506 so
an, dass Licht auf die Flüssigkristalltafel 504 gestrahlt
wird. Im Ergebnis zeigt die Flüssigkristalltafel 504 ein
Bild oder ein Video an. Die Gesamtsteuerung des Flüssigkristalldisplays 509 wird,
einschließlich der oben genannten Schritte, durch den Mikrocomputer 507 ausgeführt.
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Es
existieren verschiedene Arten von Videosignalen, wie ein solches
auf Grundlage einer Fernsehübertragung, ein durch eine Kamera
erzeugtes und ein über das Internet geliefertes Videosignal.
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Wie
es in der 13 dargestellt ist, kann, wenn
das Sourceelektrode 109 gemäß der Erfindung mit
einem Tunerabschnitt 600 verbunden wird, der auf den Empfang
einer Fernsehübertragung hin ein Videosignal ausgibt, das
Sourceelektrode 109 ein Video (ein Bild) auf Grundlage
des vom Tunerabschnitt 600 gelieferten Videosignals liefern.
In diesem Fall bilden das Sourceelektrode 109 und der Tunerabschnitt 600 einen
Fernsehempfänger 601.
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Wenn
das Flüssigkristalldisplay als Fernsehempfänger 601 verwendet
wird, wie es beispielsweise in der 14 dargestellt
ist, wird das Sourceelektrode 109 zwischen ein erstes Gehäuse 801 und
ein zweites Gehäuse 810 eingebettet. Das erste
Gehäuse 801 ist mit einer Öffnung 801a versehen,
damit ein durch das Sourceelektrode 109 angezeigtes Bild durch
diese hindurchtritt. Das zweite Gehäuse 806 bedeckt
die Rückseite des Flüssigkristalldisplays. Das
zweite Gehäuse 806 ist mit einer Betriebsschaltung 805 zum
Betreiben des Flüssigkristalldisplays 509 versehen,
und am unteren Teil des Gehäuses 806 ist ein Halteelement 808 befestigt.
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Nachfolgend
wird ein Beispiel des aktuellen Flüssigkristalldisplays
angegeben, wobei dieses eine Mehrpixelansteuerung ausführt
(d. h., es liegt ein Aktivmatrixsubstrat für Mehrpixelansteuerung
vor). Die 15 ist eine schematische Darstellung
dieses Flüssigkristalldisplays.
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Das
Flüssigkristalldisplay 509 verfügt über eine
Flüssigkristalltafel 504, einen Sourcetreiber 540 (eine
Datensignalleitung-Treiberschaltung) zum Ansteuern von Sourceleitungen
S1, ..., einen Gatetreiber 541 (Scansignalleitung-Treiberschaltung)
zum Ansteuern von Gateleitungen G1, ..., eine Cs-Steuerschaltung 543 zum
Ansteuern von Speicherkondensatorlei tungen (Signalleitungen) Cs1...,
und eine Anzeigesteuerschaltung 542, die den Sourcetreiber 540,
den Gatetreiber 541 und die Cs-Steuerschaltung 543 steuert.
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Die
Flüssigkristalltafel 504 ist so aufgebaut, wie
es in der 11 dargestellt ist (für
das Aktivmatrixsubstrat siehe auch die 1, die 5 usw.). Wie
es in den 16 und 17 dargestellt
ist, bilden eine erste Pixelelektrode 17a, eine Gegenelektrode
(Vcom) und eine dazwischen liegende Flüssigkristallschicht
eine erste Hilfspixelkapazität Csp1, wohingegen eine zweite
Pixelelektrode 17b, eine Gegenelektrode (Vcom) und eine
dazwischen liegende Flüssigkristallschicht eine zweite
Hilfskapazität Csp2 bilden. Beim vorliegenden Flüssigkristalldisplay 509 ist
eine Polarisationsplatte so vorhanden, dass im Normalzustand schwarz
erzielt wird.
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Die
Anzeigesteuerschaltung 542 empfängt von einer
externen Signalquelle ein digitales Videosignal Dv, das ein anzuzeigendes
Bild repräsentiert, ein Horizontalsynchronisiersignal HSY
und ein Vertikalsynchronisiersignal VSY, die beide dem digitalen Videosignal
Dv entsprechen, sowie ein Steuerungssignal Dc zum Steuern von Anzeigeoperationen.
Auf Grundlage der Signale Dv, HSY, VSY und Dc führt die Schaltung 542 eine
Erzeugung und Ausgabe von Signalen aus, die dafür sorgen,
dass die Flüssigkristalltafel 504 das durch das
digitale Videosignal Dv repräsentierte Bild anzeigt, wie
ein Datenstartimpulssignal SSP, ein Datentaktsignal SCH, ein digitales
Bildsignal DA, das das anzuzeigende Bild repräsentiert,
ein Gatestartimpulssignal GSP, ein Gatetaktsignal GCK und ein Gatetreiberausgangssteuersignal
GOE.
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Genauer
gesagt, wird, nachdem eine Timingeinstellung oder dergleichen für
ein Videosignal Dv in einen internen Speicher nach Bedarf ausgeführt wurde,
das Videosignal Dv als digitales Bildsignal DA von der Anzeigesteuerschaltung 542 ausgegeben. Als
Signal, das aus Impulsen besteht, die jeweiligen Pixeln ent sprechen,
durch die das durch das digitale Bildsignal DA repräsentierte
Bild anzuzeigen ist, wird ein Datentaktsignal SCK erzeugt. Auf Grundlage
eines Horizontalsynchronisiersignals HSY wird ein Datenstartimpulssignal
SSP als Signal erzeugt, das innerhalb jeder Horizontalscanperiode
für eine vorbestimmte Zeitperiode auf hohem Pegel (Pegel
H) gehalten wird. Auf Grundlage eines Vertikalsynchronisiersignals
VSY wird ein Gatestartimpulssignal GSP als Signal erzeugt, das für
eine vorbestimmte Zeitperiode innerhalb einer Rahmenperiode (einer
Vertikalscanperiode) auf dem Pegel H gehalten wird. Auf Grundlage
des Horizontalsynchronisiersignals HSY wird ein Gatetaktsignal GCK
erzeugt. Auf Grundlage des Horizontalsynchronisiersignals HSY und
des Steuersignals Dc wird ein Gatetreiberausgangssteuersignal GOE
erzeugt.
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Unter
diesen durch die Anzeigesteuerschaltung 542 erzeugten Signalen
werden das digitale Bildsignal DA, das Datenstartimpulssignal SSP
und das Datentaktsignal SCK an den Sourcetreiber 540 geliefert,
wohingegen das Gatestartimpulssignal GSP, das Gatetaktsignal GCK
und das Gatetreiberausgangssteuersignal GOE an den Gatetreiber 541 geliefert
werden.
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Der
Sourcetreiber 540 erzeugt, auf Grundlage des digitalen
Bildsignals DA, des Datenstartimpulssignals SSP und des Datentaktsignals
SCK, seriell Datensignale in jeweiligen Horizontalscanperioden,
als analoge Spannungen, die Pixelwerten, in jeder horizontalen Scansignalleitung,
des durch das digitale Bildsignal DA repräsentierten Bilds
entsprechen, und er liefert die Datensignale an die Sourceleitungen
S.
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Die
Cs-Steuerschaltung 543 empfängt die Signale GCK
und GSP. Die Cs-Steuerschaltung 543 steuert die Phase und
die Breite eines Cs-Signalverlaufs.
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Nun
wird, unter Bezugnahme auf die 16 und 17,
die 1, die 5 und dergleichen, ein Beispiel
für ein Ansteuerungsverfahren (eine Mehrpixelansteuerung)
beim vorliegenden Flüssigkristalldisplay 509 erörtert.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform wird von einer gemeinsamen
Datensignalleitung vorab eine Anzeigesignalspannung eine die erste
Pixelelektrode 17a und die zweite Pixelelektrode 17b geliefert.
Nachdem die TFTs 12a und 12b ausgeschaltet wurden,
wird dafür gesorgt, dass die erste Speicherkondensatorleitung 52a und
die zweite Speicherkondensatorleitung 52b verschiedene
Spannungen aufweisen. Als Ergebnis hiervon werden in jedem Pixel mittels
der ersten Hilfspixelkapazität Csp1 ein Bereich hoher Helligkeit
und mittels der zweiten Hilfskapazität Csp2 ein Bereich
niedriger Helligkeit ausgebildet. Bei der vorliegenden Anordnung
empfangen zwei Pixelelektroden eine Anzeigesignalspannung von einer
einzelnen Datensignalleitung. Dies ist dahingehend von Vorteil,
dass es nicht erforderlich ist, die Anzahl der Datensignalleitungen
und die Anzahl der sie ansteuernden Sourcetreiber zu erhöhen.
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Die 17 ist
ein Timingdiagramm, das Spannungen an jeweiligen Teilen der in der 16 dargestellten
Schaltung zeigt. Vg kennzeichnet eine Spannung an der Scansignalleitung
(der Gateelektrode des ersten und des zweiten TFT). Vs kennzeichnet
eine Spannung an der Datensignalleitung (d. h. die Sourcespannung),
Vcs1 kennzeichnet eine Spannung an der ersten Speicherkondensatorleitung,
Vcs2 kennzeichnet eine Spannung an der zweiten Speicherkondensatorleitung,
Vlc1 kennzeichnet eine Spannung an der ersten Pixelelektrode, und Vlc2
kennzeichnet eine Spannung an der ersten Pixelelektrode. In einem
Flüssigkristalldisplay wird zum Verhindern einer Polarisation
des Flüssigkristalls typischerweise eine Wechselspannungssteuerung ausgeführt,
wie eine Rahmeninversion, eine Zeileninversion und eine Punktinversion.
Das heißt, dass in einem Rahmen n eine Sourcespannung (Vsp) angelegt
wird, die positiv in Bezug auf den Median Vsc der Sourcespannung
ist, im nächsten Rahmen n + 1 eine Spannung (Vsn) angelegt
wird, die negativ in Bezug auf Vsc ist, und in jedem Rahmen auch
eine Punktinversion ausgeführt wird. Eine Spannung an der
ersten Speicherkondensatorleitung und eine Spannung an der zweiten
Speicherkondensatorleitung sind so beschaffen, dass sie mit der
Spannungsamplitude Vad schwingen, während die Phasen dieser
Spannungen so beschaffen sind, dass sie um 180° differieren.
Nachfolgend werden Änderungen der Spannungsverläufe
im Rahmen n über der Zeit angegeben.
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Als
Erstes gelten, zu einem Zeitpunkt T0, Vcs1 = Vcom – Vad
und Vcs2 = Vcom + Vad. Vcom kennzeichnet die Sourcespannung an der
Gegenelektrode.
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Zu
einem Zeitpunkt T1 wechselt Vg von VgL an VgH, und jeder TFT wird
eingeschaltet. Im Ergebnis steigen Vlc1 und Vlc2 auf Vsp an, so
dass die Speicherkondensatoren Cs1 und Cs2 sowie die Hilfspixelkapazitäten
Csp1 und Csp2 geladen werden.
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Zum
Zeitpunkt T2 wechselt Vg von VgH auf VgL, so dass jeder TFT ausgeschaltet
wird, mit dem Ergebnis, dass die Speicherkondensatoren Cs1 und Cs2
sowie die Hilfspixelkapazität Csp1 und Csp2 elektrisch
gegen die Datensignalleitung isoliert werden. Unmittelbar danach
tritt auf Grund des Einflusses einer parasitären Kapazität
oder dergleichen ein Wegziehen der Spannung auf, mit dem Ergebnis, dass
Vlc1 = Vsp – Vd1 und Vlc2 = Vsp – Vd2 gelten.
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Zu
einem Zeitpunkt T3 wechselt Vcs1 von Vcom + Vad auf Vcom – Vad
und Vcs2, und Vcs2 wechselt von Vcom + Vad auf Vcom – Vad.
Im Ergebnis gelten Vlc1 = Vsp – Vd1 + 2xKxVad und Vlc2
= Vsp – Vd2 – 2xKxVad. In diesem Stadium gilt
K = Ccs/(Clc + Ccs). Ccs kennzeichnet den Kapazitätswert
jedes der Speicherkondensatoren (Cs1 und Cs2), und Clc kennzeichnet
den Kapazitätswert jeder der Hilfspixelkapazitäten
(Csp1 und Csp2).
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Zu
einem Zeitpunkt T4 wechselt Vcs1 von Vcom + Vad auf Vcom – Vad
und Vcs2 wechselt von Vcom-Vad auf Vcom + Vad. Im Ergebnis gelten
Vlc1 = Vsp – Vd1 und Vlc2 = Vsp – Vd2.
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Zu
einem Zeitpunkt T5 wechselt Vcs1 von Vcom – Vad auf Vcom
+ Vad und Vcs2 wechselt von Vcom + Vad auf Vcom – Vad.
Im Ergebnis gelten Vlc1 = Vsp – Vd1 + 2xKxVad und Vlc2
= Vsp – Vd2 – 2xKxVad.
-
Danach
werden, bis Vg = Vgh gilt und ein Schreibvorgang ausgeführt
wird, die Operationen zu den Zeitpunkten T4 und T5 jedesmal dann
wiederholt, wenn eine Zeitperiode verstrichen ist, die ein ganzzahliges
Vielfaches einer Horizontalscanperiode 1H ist. Daher hat Vlc1 den
Effektivwert Vsp – Vd1 + KxVad und Vlc2 hat den Effektivwert
Vsp – Vd2 – KxVad.
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Auf
Grund des Obigen sind die Effektivspannungen (V1 und V2) an den
jeweiligen Hilfskapazitäten (erste Hilfspixelkapazität
Csp1 und zweite Hilfskapazität Csp2) im Rahmen n V1 – Vsp – Vd1
+ KxVad-Vcom und V2 = Vsp – Vd2 – KxVad – Vcom.
Daher werden in jedem Pixel mittels der ersten Hilfskapazität
Csp1 ein Bereich hoher Helligkeit und mittels der zweiten Csp2 ein
Bereich niedriger Helligkeit ausgebildet.
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Nachfolgend
werden Änderungen der jeweiligen Spannungsverläufe
im Rahmen n + 1 über der Zeit angegeben.
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Als
Erstes gelten, zu einem Zeitpunkt T0, Vcs1 = V com + Vad und Vcs2
= Vcom – Vad. Vcom kennzeichnet die Sourcespannung an der
Gegenelektrode.
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Zu
einem Zeitpunkt T1 wechselt Vg von VgL an VgH, und jeder TFT wird
eingeschaltet. Im Ergebnis fallen Vlc1 und V1c2 auf Vsn ab, so dass
die Speicherkondensatoren Cs1 und Cs2 sowie die Hilfspixelkapazitäten
Csp1 und Csp2 geladen werden.
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Zum
Zeitpunkt T2 wechselt Vg von VgH auf VgL, so dass jeder TFT ausgeschaltet
wird, mit dem Ergebnis, dass die Speicherkondensatoren Cs1 und Cs2
sowie die Hilfspixelkapazität Csp1 und Csp2 elektrisch
gegen die Datensignalleitung isoliert werden. Unmittelbar danach
tritt auf Grund des Einflusses einer parasitären Kapazität
oder dergleichen ein Wegziehen der Spannung auf, mit dem Ergebnis, dass
Vlc1 = Vsp – Vd1 und Vlc2 = Vsp – Vd2 gelten.
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Zu
einem Zeitpunkt T3 wechselt Vcs1 von Vcom + Vad auf Vcom – Vad
und Vcs2, und Vcs2 wechselt von Vcom – Vad auf Vcom + Vad.
Im Ergebnis gelten Vlc1 = Vsp – Vd1 + 2xKxVad und Vlc2
= Vsp – Vd2 + 2xKxVad. In diesem Stadium gilt K = Ccs/(Clc
+ Ccs). Ccs kennzeichnet den Kapazitätswert jedes der Speicherkondensatoren
(Cs1 und Cs2), und Clc kennzeichnet den Kapazitätswert
jeder der Hilfspixelkapazitäten (Csp1 und Csp2).
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Zu
einem Zeitpunkt T4 wechselt Vcs1 von Vcom – Vad auf Vcom
+ Vad und Vcs2 wechselt von Vcom – vVad auf Vcom + Vad.
Im Ergebnis gelten Vlc1 = Vsp + Vd1 und Vlc2 = Vsp + Vd2.
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Zu
einem Zeitpunkt T5 wechselt Vcs1 von Vcom + Vad auf Vcom – Vad
und Vcs2 wechselt von Vcom + Vad auf Vcom – Vad. Im Ergebnis
gelten Vlc1 = Vsp – Vd1 – 2xKxVad und Vlc2 = Vsp – Vd2
+ 2xKxVad.
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Danach
werden, bis Vg = Vgh gilt und ein Schreibvorgang ausgeführt
wird, die Operationen zu den Zeitpunkten T4 und T5 jedesmal dann
wiederholt, wenn eine Zeitperiode verstrichen ist, die ein ganzzahliges
Vielfaches einer Horizontalscanperiode 1H ist. Daher hat Vlc1 den
Effektivwert Vsp – Vd1 – KxVad und Vlc2 hat den
Effektivwert Vsp – Vd2 + KxVad.
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Auf
Grund des Obigen sind die Effektivspannungen (V1 und V2) an den
jeweiligen Hilfskapazitäten (erste Hilfspixelkapazität
Csp1 und zweite Hilfskapazität Csp2) im Rahmen n + 1 V1 – Vsp – Vd1 – KxVad – Vcom
und V2 = Vsp – Vd2 + KxVad – Vcom. Daher werden
in jedem Pixel mittels der ersten Hilfskapazität Csp1 ein
Bereich hoher Helligkeit und mittels der zweiten Csp2 ein Bereich
niedriger Helligkeit ausgebildet.
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Ein
Aktivmatrixsubstrat mit großen Abmessungen zeigt ein Problem
dahingehend, dass jeweiligen Belichtungsschritten entsprechende
Belichtungsbereiche (Anzeigebereiche) verschiedene Helligkeiten
zeigen, da die Belichtungsmengen und den Belichtungsschritten verschieden
sind (d. h., die Werte, falls die oben genannten Werte K innerhalb
des Substrats wegen unzureichender Konstanz der Linienbreiten von
Resistmustern oder wegen einer Fehlausrichtung verschieden sind).
Das vorliegende Aktivmatrixsubstrat ermöglicht es, die
fehlende Konstanz von K innerhalb des Substrats effektiv einzuengen,
und demgemäß ist das oben genannte Problem gelöst.
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Beim
obigen Verfahren sind die Phasen von Vcs1 und Vcs2 so beschaffen,
dass sie der Einfachheit halber um 180° differieren. Jedoch
beträgt die Differenz unter der Bedingung, dass in jedem
Pixel ein heller und ein dunkler Bereich erzeugt werden, nicht notwendigerweise
180°. Auch ist in der obigen Beschreibung zwar davon ausgegangen,
dass die Impulsbreite von Vcs1 und diejenige von Vcs2 beide Vs sind,
jedoch werden die Impulsbreiten vorzugsweise geeignet unter der
Berücksichtigung beispielsweise eines unzureichenden Aufladens
des Speicherkondensators wegen einer Cs-Signalverzögerung
beim Ansteuern eines Flüssigkristalldisplays mit großen
Abmessungen und hoher Auflösung eingestellt. Die Breiten
sind durch die die Signale GSP und GCK empfangende Cs-Steuerschaltung
steuerbar.
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Alternativ
ist, wie es in der 18 dargestellt ist, Vcs1 so
beschaffen, dass dieses Signal einen solchen Signalverlauf aufweist,
dass es in T3 unmittelbar nach T2, wo Vg auf L geändert
wird auf Hoch (oder Niedrig) gehalten wird (d. h. jeder der TFTs 12a und 12b wird
ausgeschaltet), und Vcs2 ist so beschaffen, dass das Signal zu T4
auf Niedrig (oder Hoch) gehalten wird, wobei T4 der Zeitpunkt ist, nachdem
eine Horizontalperiode (1H) gegenüber T3 verstrichen
ist. Das heißt, dass eine Potenzialsteuerung auf solche
Weise ausgeführt wird, dass, nachdem jeder Transistor ausgeschaltet
wurde, Vcs1 auf hohen Pegel wechselt, wobei dieser Zustand mit hohem
Pegel in diesem Rahmen aufrechterhalten wird, und Vcs2 auf den niedrigen
Pegel geändert wird, nachdem 1H ab der Änderung
auf den hohen Pegel von Vcs1 verstrichen ist, wobei dieser Zustand
mit niedrigem Pegel in diesem Rahmen aufrechterhalten wird. Alternativ
wird eine Potenzialsteuerung auf solche Weise ausgeführt,
dass, nachdem jeder Transistor ausgeschaltet wurde, Vcs1 auf den
niedrigen Pegel geändert wird und dieser Zustand mit niedrigem Pegel
in diesem Rahmen aufrechterhalten wird und Vcs2 auf den hohen Pegel
geändert wird, nachdem 1H ab der Änderung auf
den hohen Pegel von Vcs1 verstrichen ist, wobei dieser Zustand mit
hohem Pegel in diesem Rahmen aufrechterhalten wird.
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Nachfolgend
werden Änderungen von Spannungsverläufen im Rahmen
n, wie in der 18 dargestellt, angegeben.
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Als
Erstes gelten, zu einem Zeitpunkt T0, Vcs1 = Vcom – Vad
und Vcs2 = Vcom + Vad. Vcom kennzeichnet die Sourcespannung an der
Gegenelektrode.
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Zu
einem Zeitpunkt T1 wechselt Vg von VgL an VgH, und jeder TFT wird
eingeschaltet. Im Ergebnis steigen Vlc1 und Vlc2 auf Vsp an, so
dass die Speicherkondensatoren Cs1 und Cs2 sowie die Hilfspixelkapazitäten
Csp1 und Csp2 geladen werden.
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Zum
Zeitpunkt T2 wechselt Vg von VgH auf VgL, so dass jeder TFT ausgeschaltet
wird, mit dem Ergebnis, dass die Speicherkondensatoren Cs1 und Cs2
sowie die Hilfspixelkapazität Csp1 und Csp2 elektrisch
gegen die Datensignalleitung isoliert werden. Unmit telbar danach
tritt auf Grund des Einflusses einer parasitären Kapazität
oder dergleichen ein Wegziehen der Spannung auf, mit dem Ergebnis, dass
Vlc1 = Vsp – Vd1 und Vlc2 = Vsp – Vd2 gelten.
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Zu
einem Zeitpunkt T3 wechselt Vcs1 von Vcom – Vad auf Vcom
+ Vad. Zu einem Zeitpunkt T4 (1h ist nach T3 verstrichen) wechselt
Vcs2 von Vcom + Vad auf Vcom – Vad. Im Ergebnis gelten
Vlc1 = Vsp – Vd1 + 2xKxVad und Vlc2 = Vsp – Vd2 – 2xKxVad. In
diesem Stadium gilt K = Ccs/(Clc + Ccs). Ccs kennzeichnet den Kapazitätswert
jedes der Speicherkondensatoren (Cs1 und Cs2), und Clc kennzeichnet den
Kapazitätswert jeder der Hilfspixelkapazitäten (Csp1
und Csp2).
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Auf
Grund des Obigen sind die Effektivspannungen (V1 und V2) an den
jeweiligen Hilfskapazitäten (erste Hilfspixelkapazität
Csp1 und zweite Hilfskapazität Csp2) im Rahmen n V1 – Vsp – Vd1
+ KxVad-Vcom und V2 = Vsp – Vd2 – KxVad – Vcom.
Daher werden in jedem Pixel mittels der ersten Hilfskapazität
Csp1 ein Bereich hoher Helligkeit und mittels der zweiten Csp2 ein
Bereich niedriger Helligkeit ausgebildet.
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Diese
Anordnung verringert den Einfluss eines Verschmierens der Signalverläufe
von Vcs1 und Vcs2 auf ein effektives Drainpotenzial, und demgemäß ist
die Anordnung dahingehend wirksam, unzureichende Konstanz der Helligkeit
zu verringern.
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Die
in den 1, 3, 5 und 8 dargestellten
Aktivmatrixsubstrate sind so aufgebaut, dass jede Speicherkondensatorleitung
von solchen Pixeln gemeinsam genutzt wird, die vertikal benachbart
(entlang der Datensignalleitung) liegen. Bei einer Anordnung, bei
der nicht jede Speicherkondensatorleitung gemeinsam von vertikal
benachbarten Pixeln genutzt wird, wie es in der 29 dargestellt ist, ist Vcs1 so beschaffen, dass
dieses Signal einen solchen Signalverlauf aufweist, dass es in T3
unmittelbar nach T2, wo Vg auf L geändert wird, auf Hoch (oder
Niedrig) gehalten wird (d. h., jeder der TFTs 12a und 12b wird
ausge schaltet), und in ähnlicher Weise ist Vcs2 so beschaffen,
dass das Signal zu T3 auf Niedrig (oder Hoch) gehalten wird, wobei
T3 der Zeitpunkt unmittelbar nach dem Wechsel von Vg auf L zu T2
ist. Das heißt, dass ein Potenzialsteuerung auf solche
Weise ausgeführt werden kann, dass, nachdem jeder Transistor
ausgeschaltet wurde, Vcs1 auf den hohen Pegel geändert
wird und dieser Zustand mit hohem Pegel in diesem Rahmen aufrechterhalten wird,
und Vcs1 synchron mit der Änderung von Vcs1 auf den hohen
Pegel auf den niedrigen Pegel geändert wird und dieser
Zustand mit niedrigem Pegel in diesem Rahmen aufrechterhalten wird.
Alternativ kann eine Potenzialsteuerung auf solche Weise ausgeführt
werden, dass, nachdem jeder TFT ausgeschaltet wurde, Vcs1 auf den
niedrigen Pegel geändert wird und dieser Zustand mit niedrigem
Pegel in diesem Rahmen aufrechterhalten wird, und Vcs2 synchron
mit der Änderung von Vcs1 auf den niedrigen Pegel auf den
hohen Pegel geändert wird und dieser Zustand mit hohem
Pegel in diesem Rahmen aufrechterhalten wird.
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Nachdem
die Erfindung auf diese Weise beschrieben wurde, ist es ersichtlich,
dass sie auf viele Arten variiert werden kann. Derartige Variationen sind
nicht als Abweichung vom Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung
anzusehen, sondern alle Modifizierungen, wie sie für den
Fachmann ersichtlich sind, sollen im Schutzumfang der folgenden Ansprüche
enthalten sein.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die
Aktivmatrixsubstrate gemäß der Erfindung sind
beispielsweise für Flüssigkristall-Fernsehempfänger
geeignet.
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ZUSAMMENFASSUNG (WIPO-FASSUNG)
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Jeder
Pixelbereich eines Aktivmatrixsubstrats ist mit einem Transistor
und einer mit diesem verbundenen Kondensatorelektrode versehen,
die als eine Elektrode eines Kondensators fungiert. Auf einer unteren
Schicht der Kondensatorelektrode ist ein Gateisolierfilm angeordnet,
wobei ein Leiter als andere Elektrode des Kondensators fungiert,
und dieser Gateisolierfilm bedeckt eine Gateelektrode und den Leiter
jedes Transistors. Der Gateisolierfilm ist in einem Bereich in Überlappung
mit dem Leiter auf diesem mit einem Dünnfilmabschnitt mit
verringerter Filmdicke versehen, und zumindest ein Teil des dünnen
Filmabschnitts überlappt mit der Kondensatorelektrode.
So ist die Schwankung des Kapazitätswerts des auf dem Substrat
angeordneten Kondensators (beispielsweise eines Speicherkondensators
und eines Kondensators zum Steuern des Potenzials einer Pixelelektrode,
oder eines als beide Kondensatoren dienenden Kondensators) verringert.
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- 10
- Pixelbereich
- 11a
und 11b
- Kontaktlöcher
- 12a
- Erster
TFT
- 12b
- Zweiter
TFT
- 15
- Datensignalleitung
- 16
- Scansignalleitung
- 17a
- Erste
Pixelelektrode
- 17b
- Zweite
Pixelelekttode
- 31a
- Erster
dünner Abschnitt
- 31b
- Zweiter
dünner Abschnitt
- 52a
- Erste
Speicherkondensatorleitung
- 52b
- Zweite
Speicherkondensatorleitung
- 107a
- Erste
Drainzuleitungselektrode
- 107b
- Zweite
Drainzuleitungselektrode
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 6-301059 [0003]
- - JP 7-287252 [0003]
- - JP 2004-78157 [0003]
- - JP 6-332009 [0003]
- - WO 97/00463 [0003]
- - JP 2001-98224 [0095]
- - JP 6-240455 [0095]
- - JP 10-102003 [0095]