DE3587536T2 - Flüssigkristall-anzeigeelement und verfahren zu dessen herstellung. - Google Patents

Flüssigkristall-anzeigeelement und verfahren zu dessen herstellung.

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DE3587536T2
DE3587536T2 DE85902109T DE3587536T DE3587536T2 DE 3587536 T2 DE3587536 T2 DE 3587536T2 DE 85902109 T DE85902109 T DE 85902109T DE 3587536 T DE3587536 T DE 3587536T DE 3587536 T2 DE3587536 T2 DE 3587536T2
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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die z. B. zum Anzeigen von Bildern verwendet wird und eine Vielzahl von Anzeigeelektroden hat, die in einer Flüssigkristallzelle vorgesehen sind und wahlweise durch Dünnfilmtransistoren zur Anzeige angesteuert werden.
    • Stand der Technik
  • Fig. 1 zeigt die Struktur einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung üblicher Art nach dem Stand der Technik, wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 59-10988 beschrieben. Die Vorrichtung umfaßt ein Paar transparente Substrate 11 und 12 aus Glas oder ähnlichem, die einander gegenüberliegen und durch einen Abstandshalter 13 beabstandet sind, der zwischen ihnen entlang der Ränder vorgesehen ist. Der Flüssigkristall 14 ist zwischen den Substraten 11 und 12 eingeschlossen. Die Substrate 11 und 12, der Abstandshalter 13 und der Flüssigkristall 14 bilden eine Flüssigkristallzelle. Auf der inneren Oberfläche des Substrats 11 zum Beispiel ist eine Vielzahl von Anzeigeelektroden 15 ausgebildet, die durch einen transparenten, leitenden Film gebildet sind. Die Dünnfilmtransistoren 16 sind angrenzend an die Anzeigeelektroden 15 ausgebildet, wobei ihre Drains mit den Anzeigeelektroden verbunden sind und als Schaltelemente dienen. Eine gemeinsame Elektrode 17 ist auf der gesamten inneren Oberfläche des anderen transparenten Substrats 12 ausgebildet und liegt den Anzeigeelektroden 15 gegenüber.
  • Die Anzeigeelektroden 15 können als Bildelementelektroden dienen. Sie sind von quadratischer Form und in eng beabstandeter Beziehung zueinander angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt. Insbesondere sind sie in Zeilen und Spalten auf dem transparenten Substrat 11 angeordnet. Gatebusse 18 sind in der Nähe und entlang der einzelnen Reihen der Anzeigeelektroden 15 ausgebildet. Sourcebusse 19 sind in der Nähe und entlang der einzelnen Spalten der Anzeigeelektroden 15 ausgebildet. Die oben genannten Dünnfilmtransistoren 16 sind an den Schnitten der Gate- und Sourcebusse 18 und 19 ausgebildet. Insbesondere ist jeder Dünnfilmtransistor 16 so gebildet, daß sein Gate mit dem entsprechenden Gatebus 18, sein Source mit dem entsprechenden Sourcebus 19 und sein Drain mit der entsprechenden Anzeigeelektrode 15 verbunden ist.
  • Bei Betrieb wird zwischen einem gewählten Gatebus 18 und einem gewählten Sourcebus 19 eine Spannung angelegt. Der entsprechende Dünnfilmtransistor 16 wird folglich eingeschaltet, wodurch auf der Anzeigeelektrode 15, die mit dem Drain dieses eingeschalteten Dünnfilmtransistor 16 verbunden ist, Ladung gespeichert wird. Eine Spannung wird über einen Teil des Flüssigkristalls 14 angelegt, der sich zwischen dieser Anzeigeelektrode und der gemeinsamen Elektrode 17 befindet. Einzig diese Anzeigeelektrode wird somit in einen transparenten oder opaken Zustand gebracht. Nur die gewählten Anzeigeelektroden werden auf diese Weise in einen transparenten oder opaken Zustand gebracht, wodurch ein entsprechendes Anzeigebild erzeugt wird. Üblicherweise ist ein (nicht gezeigter) Polarisator eingebaut, um die gewählten Anzeigeelektroden transparent oder opak zu machen.
  • Der Dünnfilmtransistor 16 hat üblicherweise eine Struktur, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt. Bezug nehmend auf diese Abbildungen sind Anzeigeelektroden 15 und Sourcebusse 19 aus einem transparenten, leitenden Film gebildet, z. B. einem ITO-Film, der auf dem transparenten Substrat 11 ausgebildet ist. Halbleiterschichten 21 aus amorphen Silizium oder ähnlichem sind so gebildet, daß jede von ihnen auf Teilen der entsprechenden Anzeigeelektrode 15 und des Sourcebusses 19 aufgetragen ist, die sich parallel zueinander erstrecken und voneinander eng beabstandet sind. Ein Gateisolierfilm 22 aus Siliziumnitrid oder ähnlichem ist auf den Halbleiterschichten 21 ausgebildet. Gateelektroden 23 sind auf dem Gateisolierfilm 22 so ausgebildet, daß sie über die Halbleiterschichten 21 Teile der Anzeigeelektroden 15 und Sourcebusse 19 überdecken. Die Gateelektroden 23 sind jeweils an einem Ende mit den entsprechenden Gatebussen 18 verbunden. Teile der Anzeigeelektroden 15 und des Sourcebusses 19, die jeder Gateelektrode 23 gegenüberliegen, dienen als Drainelektrode 15a bzw. als Sourceelektrode 19a. Jeder Dünnfilmtransistor 16 ist gebildet aus den entsprechenden Elektroden 15a und 19a, der Halbleiterschicht 21, dem Gateisolierfilm 22 und der Gateelektrode 23. Die Gateelektroden 23 und Gatebusse 18 werden gleichzeitig hergestellt, z. B. aus Aluminium. Dieses Beispiel einer Flüssigkristallvorrichtung wird zur Farbanzeige verwendet und hat Rot-, Grün- und Blaufilter 1R, 1G und 1B, die auf der Seite des transparenten Substrats 12 vorgesehen sind. Die Filter 1R, 1G und 1B liegen jeweils der Anzeigeelektrode 15 gegenüber. Diese Farbfilter sind im wesentlichen gleichmäßig verteilt, wie in Fig. 3 gezeigt.
  • Die Lichtquelle 24 ist hinter dem transparenten Substrat 11 vorgesehen, wie in Fig. 4 gezeigt. Insbesondere wird Licht aus der Lichtquelle 24 oder anderes externes Licht durch die Flüssigkristallanzeigevorrichtung übertragen, entsprechend dem Steuerzustand der Flüssigkristallzelle. Der Anzeigezustand der Vorrichtung kann von der Seite des transparenten Substrats 12 gesehen werden.
  • Die Halbleiterschicht 21, insbesondere amorphes Silizium, ist photoleitend. Die Halbleiterschicht 21 empfängt ständig Licht von der Lichtquelle 24 und/oder externes Licht. Daher kann der "Aus"-Strom in jedem Dünnfilmtransistor 16, d. h. der im Dünnfilmtransistor vorliegende Strom, wenn er ausgeschaltet ist, nicht hinreichend klein werden, d. h., das "Ein"/"Aus"- Stromverhältnis jedes Dünnfilmtransistors 16 kann nicht hinreichend groß gemacht werden. Dies ist vom Standpunkt ausreichenden Kontrastes unerwünscht, insbesondere, wenn die Dünnfilmtransistoren 16 in einem Hochlastzyklusbetrieb betrieben werden.
  • Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfaßt außerdem einen (nicht gezeigten) Polarisator, der auf einer Oberfläche der Flüssigkristallzelle angeordnet ist. Die Vorrichtung kann entweder vom normalerweise schwarzen Typ sein oder dem sogenannten Negativtyp sein, bei dem Licht nur übertragen wird, wenn eine Spannung zwischen der gemeinsamen Elektrode 17 und einer beliebigen Anzeigeelektrode 15 angelegt ist, oder vom normalerweise weißen Typ oder dem sogenannten Positivtyp, bei dem Licht übertragen wird, wenn keine Spannung zwischen der gemeinsamen Elektrode 17 und einer Anzeigeelektrode 15 angelegt ist.
  • Licht 25, 26 (Fig. 4), das durch Teile der Vorrichtung übertragen wird, die nicht von den Anzeigeelektroden besetzt sind, verringert den Anzeigekontrast und die Farbreinheit und verschlechtert damit die Bildqualität bei Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach dem Stand der Technik. In der Vorrichtung vom normalerweise weißen Typ wird insbesondere Licht durch Abschnitte zwischen benachbarten Farbfiltern übertragen, welches dem durch eine Anzeigeelektrode 15 von 100% Weißheitsgrad übertragenen gleicht, und hat eine stark nachteilige Wirkung auf die Bildqualität.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen, in der Dünnfilmtransistoren ein hohes "Ein"/"Aus"-Stromverhältnis haben und ein ausreichender Kontrast selbst dann erreicht werden kann, wenn die Dünnfilmtransistoren bei einem hohen Lastverhältnis betrieben werden, und die vergleichsweise leicht hergestellt werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen, in der Dünnfilmtransistoren bei einem hohen Lastverhältnis betrieben werden können, und die es erlaubt, eine befriedigende Bildqualität mit hohem Kontrast und großer Farbreinheit zu erreichen, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung wird nach Anspruch 1 durch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gelöst, umfassend erste und zweite transparente Substrate, eng beabstandet und einander gegenüberliegend, einen Flüssigkristall der zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat eingeschlossen ist, eine Vielzahl von transparenten Anzeigeelektroden, vorgesehen auf der inneren Oberfläche des ersten transparenten Substrates, Dünnfilmtransistoren, entsprechend den jeweiligen Anzeigeelektroden auf dem ersten transparenten Substrat ausgebildet und mit je einer Drainelektrode ausgestattet, die mit der betreffenden Anzeigeelektrode verbunden ist, und eine gemeinsame transparente Elektrode, die im wesentlichen auf der gesamten inneren Oberfläche des zweiten transparenten Substrats ausgebildet ist, wobei die Dünnfilmtransistoren jeweils eine Halbleiterschicht umfassen, die zwischen einer entsprechenden Drainelektrode und einer Sourceelektrode ausgebildet ist, sowie einen Gateisolierfilm, ausgebildet auf der Halbleiterschicht auf der dem ersten transparenten Substrat gegenüberliegenden Seite, und eine Gateelektrode, gebildet auf dem Gateisolierfilm; dadurch gekennzeichnet, daß opake Metallschichten jeweils zwischen einem entsprechenden Dünnfilmtransistor und dem ersten transparenten Substrat in gegenüberliegender Beziehung zum Dünnfilmtransistor über eine Isolierschicht ausgebildet sind, um die Dünnfilmtransistoren von rückwärtigem Licht abzuschirmen; und Sourcebusse aus dem selben Material wie die opake Metallschicht, einheitlich diesen auf der Seite des ersten transparenten Substrats ausgebildet sind, so daß sie den Sourceelektroden über die Isolierschicht gegenüberliegen, wobei die Sourcebusse über in der Isolierschicht ausgebildete Löcher mit den Sourceelektroden verbunden sind.
  • Wenn nötig, können mit den Sourceelektroden verbundene zweite Sourcebusse zusammen mit diesen Sourceelektroden ausgebildet sein, d. h. jeder Sourcebus kann eine Doppelschichtstruktur haben, die aus der opaken Metallschicht und der Schicht aus dem Material der Sourceelektrode besteht.
  • Die so gebildete opake Metallschicht hindert zur Anzeige nötiges Licht daran, die Halbleiterschicht des Dünnfilmtransistors zu erreichen. Ein hinreichend hoher Widerstand der Halbleiterschicht kann somit im "Aus"-Zustand des Dünnfilmtransistors erreicht werden. So läßt sich eine Anzeige mit ausgezeichnetem Kontrast erreichen, selbst wenn die Dünnfilmtransistoren mit einem hohen Lastverhältnis betrieben werden. Abgesehen davon können die opaken Metallschichten zusammen mit den Sourcebussen und somit relativ leicht erzeugt werden.
  • Außerdem werden auf Gebieten der inneren Oberfläche des transparenten Substrats lichtabschirmende Metallschichten ausgebildet, welche dem transparenten Substrat mit den darauf ausgebildeten Elektroden gegenüberliegen, wobei die Gebiete den Zwischenräumen zwischen benachbarten Anzeigeelektroden entsprechen. Im Fall einer Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung sind die lichtabschirmenden Schichten zwischen benachbarten Farbfiltern ausgebildet. Die gemeinsame Elektrode ist vorzugsweise auf diesen lichtabschirmenden Schichten ausgebildet. Wenn diese Anordnung insbesondere auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des normalerweise weißen Typs angewandt wird, wird Licht ständig von den Teilen der Vorrichtung abgeschirmt, in denen die Ein-Aus-Steuerung nicht entsprechend der Anzeigeinformation ausgeführt wird. Es ist daher möglich, eine befriedigende Bildqualität mit hohem Kontrast und großer Farbreinheit zu erreichen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische Teilquerschnittssicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt;
  • Fig. 2 ist eine Ansicht, die einen entsprechenden elektrischen Schaltkreis einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Matrixtyp zeigt;
  • Fig. 3 ist eine Teildraufsicht, die eine Anordnung von Anzeigeelektroden und Dünnfilmtransistoren einer Matrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt;
  • Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, genommen entlang der Linie A-A in Fig. 3;
  • Fig. 5A bis 5G stellen ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung von Anzeigeelektroden und Dünnfilmtransistoren in einer Ausführungsform der Erfindung dar, wobei Fig. 5A und 5H Teildraufsichten und Fig. 5B bis 5G und 5I Querschnittsansichten sind;
  • und Fig. 6 ist eine Teilquerschnittsansicht, die eine Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach der Erfindung zeigt.
    • Beste Ausführungsform der Erfindung
  • Der Hauptteil der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach der Erfindung und des Verfahrens zu ihrer Herstellung liegt in den Dünnfilmtransistoren. Daher wird die Erfindung nun Bezug nehmend auf Fig. 5A bis 5G beschrieben, in Verbindung mit einem Verfahrensbeispiel zur Herstellung der Anzeigeelektroden und Dünnfilmtransistoren.
  • Als transparentes Substrat 11 der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wie in Fig. 5A gezeigt, wird z. B. ein Glassubstrat verwendet. Opake Metallschichten 29 sind auf Gebieten des Substrats 11 ausgebildet, wo die Dünnfilmtransistoren 16 ausgebildet werden sollen. Dabei werden Sourcebusse 31 aus dem selben Material wie die opaken Metallschichten 19 ausgebildet. Zum Beispiel werden die opaken Metallschichten 29 und Sourcebusse 31 gebildet durch Aufbringen von Chrom in einer Dicke von 1000 bis 2000 Angström auf die gesamte Oberfläche des transparenten Substrats 11 und anschließendem Photoätzen der aufgebrachten Chromschicht. Wie aus Fig. 5A ersichtlich, werden die Sourcebusse so gebildet, daß sie sich entlang und in der Nähe der einzelnen Spalten der quadratischen Anzeigeelektroden 15 erstrecken. Die opaken Metallschichten 29 sind in Wirklichkeit Fortsetzungen des Sourcebusses 31 auf einer Seite davon. In Fig. 5A sind die von den Anzeigeelektroden 15 besetzen Gebiete durch gestrichelte Rechtecke gezeigt.
  • Anschließend wird eine Isolierschicht 32 so gebildet, daß sie die gesamte Oberfläche des transparenten Substrats 11 zusammen mit den opaken Metallschichten 29 und Sourcebussen 31 bedeckt, wie in Fig. 5C gezeigt. Die Isolierschicht 32 wird dann mit Löchern 33 versehen, welche in ihrer Lage den Sourceelektroden 19a der Dünnfilmtransistoren 16 entsprechen. Der Isolierfilm 32 ist wünschenswerterweise durchscheinend und hat eine niedrige Dielektrizitätskonstante. Zum Beispiel besteht er aus SiO&sub2; und hat eine Dicke von 5000 Angström bis 1 um.
  • Dann werden die der opaken Metallschicht 29 gegenüberliegen Drain- und Sourceelektroden 15a und 19a gebildet, wie in Fig. 5D gezeigt. Die Drains 15a sind durch einen Teil der Anzeigeelektroden 15 gebildet. Diese Elektroden 15 und 19a sind transparent; z. B. können die aus ITO sein und in einer Dicke von 500 Angström oder weniger gebildet werden. Zu diesen Zeitpunkt werden die Sourceelektroden 19a mit den Sourcebussen 31 über die Löcher 33 verbunden, und damit elektrisch mit den opaken Metallschichten 29 verbunden. Wenn nötig, werden gleichzeitig zweite Sourcebusse 19 gebildet, die mit den Sourceelektroden 19a verbunden sind. Die Elektroden 15a und 19a und die zweiten Sourcebusse 19 werden gleichzeitig durch Aufbringen eines transparenten Metallfilms und Photoätzen des aufgebrachten Films gebildet, wobei das Verfahren Fachleuten bekannt ist. Die zweiten Sourcebusse 19 haben dieselbe Anordnung und Form wie jene, die in der Anordnung in Fig. 3 gezeigt sind.
  • Außerdem wird jeder zweite Sourcebus 19 aus einem transparenten Metall und der entsprechende Sourcebus 31 aus einem opaken Metall miteinander verbunden, indem sie an ersten Enden von innen, an einem Sourceanschluß 34, direkt aufeinandergelegt werden, wie in Fig. 5H und 5I gezeigt. Genauso werden diese Busse miteinander an den anderen Enden verbunden.
  • Die Halbleiterschicht 21, z. B. aus amorphen Silizium, wird dann auf dem Isolierfilm 32 so gebildet, daß sie sich zwischen der Drainelektrode 15a (als Teil der Anzeigeelektrode 15) und der Sourceelektrode 19a erstreckt und teilweise über ihnen liegt, wie in Fig. 5E gezeigt. Die Halbleiterschicht 21 liegt der opaken Metallschicht 29 oder dem Sourcebus 31 über die Isolierschicht 32 direkt gegenüber. Ihre Stärke ist 0,5 um oder weniger.
  • Nun werden Gateisolierfilme 22 so gebildet, daß sie die Halbleiterschicht 21 vollständig bedecken, wie in Fig. 5F gezeigt. Der Gateisolierfilm 22 kann ein SiNx Film sein, mit einer Dicke von 0,5 um oder weniger. Dann werden die Gateelektroden 23 gebildet, die der Halbleiterschicht 21 über den Gateisolierfilm 22 gegenüberliegen, wie in Fig. 5G gezeigt. Die Gateelektrode 23 kann aus einem Aluminiumfilm mit einer Dicke von 5000 Angström bis 1 um gebildet werden. Auf die obige Weise werden die Anzeigeelektroden 15 und die Dünnfilmtransistoren 16 gebildet.
  • Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Farbanzeige-Flüssigkristallanzeigevorrichtung teilweise, die unter Verwendung eines transparenten Substrats mit den Anzeigeelektroden 15 und den oben beschriebenen Dünnfilmtransistoren 11 hergestellt wird. In der Abbildung sind Teile, die solchen in Fig. 3, 4, 5A-5G gleichen, mit gleichen Bezugszahlen oder -symbolen bezeichnet. In diesem Beispiel sind Farbfilter 1R, 1G und 1B entsprechend den Anzeigeelektroden 15 auf dem transparenten Substrat 12 ausgebildet, und die Metall- Lichtabschirmschichten 37 sind so ausgebildet, daß sie Zwischenräume zwischen benachbarten Farbfiltern verschließen. Die Lichtabschirmschichten 37 können auf Aluminium, Chrom usw. bestehen und haben eine Dicke von 2000 bis 3000 Angström, wobei sie durch Abscheiden oder Sputtern gebildet werden können. Die Vorrichtung von Fig. 6 wird hergestellt, indem zuerst die Farbfilter 1R, 1G und 1B auf dem transparenten Substrat 12 die Lichtabschirmschichten 37 gebildet werden, um die Zwischenräume zwischen benachbarten Farbfiltern zu schließen und dann die gemeinsame Elektrode 17 gebildet wird, um die gesamte Oberfläche der Farbfilter und Lichtabschirmschichten 37 abdecken. Es ist jedoch auch möglich, zuerst die Lichtabschirmschichten 37 und dann die Farbfilter zu erzeugen. Als weitere Alternative kann zuerst die gemeinsame Elektrode 17 gebildet.
  • Die bisher vorgenommene Beschreibung betrifft die Farbflüssigkristallvorrichtung. Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zur monochromen Anzeige sowie auf lichtreflektierende Flüssigkristallanzeigevorrichtungen. Außerdem ist die Erfindung auf verschiedene anderen Arten von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen anwendbar. Zum Beispiel können balkenförmige Segmentanzeigeelektroden in Form der Zahl 8 angeordnet sein und wahlweise zur Anzeige von Ziffern betrieben werden.
  • Wie oben gezeigt, wird mit der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung Licht aus der Lichtquelle 24 zur Anzeige oder beliebiges anderes äußeres Licht durch die Schicht 29 abgeschirmt und erreicht nie die Halbleiterschicht 21. Es ist daher möglich, einen hinreichend hohen "Aus"-Widerstand jedes Dünnfilmtransistors 16 zu gewährleisten, und damit ein hinreichend hohes "Ein"/"Aus"-Stromverhältnis des Transistors. So kann befriedigender Kontrast erreicht werden, selbst wenn die Dünnfilmtransistoren 16 mit einem hohen Lastverhältnis betrieben werden. Außerdem kann sie verhältnismäßig leicht gebildet werden, ohne die Struktur besonders zu komplizieren, da die opaken Metallschichten 29 gemeinsam mit Sourcebussen 31 ausgebildet sind.
  • Wenn man versucht, die Dichte von Anzeigeelektroden 15 zu erhöhen, muß man Breite der Sourcebusse 31 opfern, und dies erhöht die Gefahr, Busverbindungen gelegentlich zu lösen. Das Ausbilden von zweiten Sourcebussen 19 behebt diese Schwierigkeit. Das heißt, die zweiten Sourcebusse 19 sorgen für eine Sourcebus-Doppelschichtstruktur, um die Zuverlässigkeit zu verbessern und die Ausbeute auch bei einer großflächigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung hoher Dichte zu steigern.
  • In einem weiteren Aspekt der in Fig. 3 und 4 gezeigten Flüssigkristallanzeigevorrichtung wird in nach dem Stand der Technik Licht aus der Lichtquelle 24 durch einen ausgewählten Sourcebus 19 transmittiert, zwischen dem und der gemeinsamen Elektrode 17 eine Spannung angelegt wird, was den Anzeigekontrast verschlechtert. Insbesondere wird im Fall der Farbanzeige die Anzeigefarbe heller. Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach der Erfindung sind die zusammen mit den opaken Metallschichten 29 ausgebildeten Sourcebusse 31 opak. Daher wird niemals Licht durch einen ausgewählten Sourcebus 31 transmittiert. In diesem Ausmaß wird daher der Kontrast gesteigert, und die Anzeigefarbe kann nicht heller werden.
  • Weiterhin ist Transmission unerwünschten Lichtes durch die Zwischenräume zwischen benachbarten Farbfiltern unmöglich, da Lichtabschirmschichten 37 vorgesehen sind, um die Spalte zwischen benachbarten Farbfiltern zu schließen. Dies fördert die Verbesserung des Kontrasts, der Farbreinheit und damit der Bildqualität. Außerdem erzeugt die Ausbildung von Farbfiltern 1R, 1G und 1B Oberflächenniveauunterschiede entlang der Filterränder. Diese abgestuften Filterränder können es bewirken, daß ein über einen Farbfilter liegender Teil der gemeinsamen Elektrode 17 abgetrennt wird. Selbst wenn dies geschieht, können die Lichtabschirmschichten 37 die elektrische Verbindung eines solchen Teils auf einem Farbfilter mit der gemeinsamen Elektrode 17 sicherstellen. Zu diesem Zweck ist die Struktur von Fig. 6 geeignet. Zusätzlich kann mit der auf den vorhergestellten Farbfiltern ausgebildeten gemeinsamen Elektrode 17 Spannung über einen Teil des Flüssigkristalls 14 zwischen der gemeinsamen Elektrode 17 und einer beliebigen Anzeigeelektrode 15 wesentlich wirkungsvoller angelegt werden, als im Fall der in Fig. 4 gezeigten Struktur nach dem Stand der Technik.
  • Es kann daran gedacht werden, die Lichtabschirmschichten 37 als Schwarzfilter auszuführen. Der Schwarzfilter jedoch muß als Laminat eines Rotfilters, eines Grünfilters und eines Blaufilters gebildet werden. Daher wird das Ausrichten der beteiligten Masken schwierig. Zusätzlich ist eine beträchtliche Dicke nötig, um Licht ausreichend abzuschirmen. Dies bedeutet, daß die Herstellung des Schwarzfilters viel Sorgfalt erfordert. Im Gegensatz dazu können die Metalllichtabschirmschichten 37 leicht hergestellt werden.

Claims (12)

1. Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfassend erste und zweite transparente Substrate (11, 12), eng beabstandet und einander gegenüberliegend, einen Flüssigkristall (14) der zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat eingeschlossen ist, eine Vielzahl von transparenten Anzeigeelektroden (15), vorgesehen auf der inneren Oberfläche des ersten transparenten Substrates (11), Dünnfilmtransistoren (16), entsprechend den jeweiligen Anzeigeelektroden (15) auf dem ersten transparenten Substrat (11) ausgebildet und mit je einer Drainelektrode (15a) ausgestattet, die mit der betreffenden Anzeigeelektrode (15) verbunden ist, und eine gemeinsame transparente Elektrode (17), die im wesentlichen auf der gesamten inneren Oberfläche des zweiten transparenten Substrats (12) ausgebildet ist, wobei
die Dünnfilmtransistoren (16) jeweils eine Halbleiterschicht (21) umfassen, die zwischen einer entsprechenden Drainelektrode (15a) und einer Sourceelektrode (19a) ausgebildet ist, sowie einen Gateisolierfilm (22), ausgebildet auf der Halbleiterschicht (21) auf der dem ersten transparenten Substrat (11) gegenüberliegenden Seite, und eine Gateelektrode (23), gebildet auf dem Gateisolierfilm (22);
dadurch gekennzeichnet, daß
opake Metallschichten (29) jeweils zwischen einem entsprechenden Dünnfilmtransistor (16) und dem ersten transparenten Substrat (11) in gegenüberliegender Beziehung zum Dünnfilmtransistor über eine Isolierschicht (32) ausgebildet sind, um die Dünnfilmtransistoren von rückwärtigem Licht abzuschirmen; und
Sourcebusse (31) aus dem selben Material wie die opake Metallschicht (29), einheitlich mit diesen auf der Seite des ersten transparenten Substrats (11) ausgebildet sind, so daß sie den Sourceelektroden (19a) über die Isolierschicht (32) gegenüberliegen, wobei die Sourcebusse (31) über in der Isolierschicht (32) ausgebildete Löcher (33) mit den Sourceelektroden verbunden sind.
2. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Busse (19) aus dem gleichen opaken Metall wie die Sourceelektroden (19a) auf der Seite der Isolierschicht (32) gebildet sind, gegenüberliegend dem ersten transparenten Substrat (11), und mit den Sourceelektroden (19a) verbunden sind, und daß der zweite Elektrodenbus (19) und der entsprechende Sourcebus (31) aus den opaken Metallschichten an einem Sourceanschluß (34) miteinander verbunden sind.
3. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß lichtabschirmenden Schichten (37) aus einem opaken Metall auf Teilen des zweiten transparenten Substrats (12) entsprechend Abständen zwischen benachbarten Anzeigeelektroden (15) ausgebildet sind.
4. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Farbfilter (1R, 1G, 1B) auf dem zweiten transparenten Substrat (12) so gebildet sind, daß sie den Anzeigeelektroden (15) gegenüberliegen.
5. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß lichtabschirmenden Schichten (37) zwischen der gemeinsamen Elektrode (17) und dem zweiten transparenten Substrat (12) gebildet sind.
6. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabschirmenden Schichten (37) teilweise über den Farbfiltern (1R, 1G, 1B) auf der Seite liegen, die dem zweiten transparenten Substrat gegenüberliegt.
7. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelektroden (15) in einem Matrixfeld angeordnete Bildelementelektroden sind, wobei die Dünnfilmtransistoren (16), die in jeder Spalte mit den Bildelementelektroden verbunden sind, mit ihren Sourceelektroden (19a) mit einem gemeinsamen Sourcebus (19) verbunden sind, die mit den Bildelementelektroden in jeder Zeile des Matrixfeldes verbundenen Dünnfilmtransistoren mit ihren Gateelektroden (23) mit einem gemeinsamen Gatebus (18) verbunden sind, und die Farbfilter (1R, 1G, 1B) aus einer Vielzahl verschiedener Farbfilter bestehen, welchen im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind.
8. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelektroden (15) in einem Matrixfeld angeordnete Bildelementelektroden sind, wobei die mit den Bildelementelektroden in jeder Spalte verbundenen Dünnfilmtransistoren (16) mit ihren Sourceelektroden (19a) mit einem gemeinsamen Sourcebus (19) verbunden sind, die mit den Bildelementelektroden in jeder Zeile verbundenen Dünnfilmtransistoren mit ihren Gateelektroden (23) mit einem gemeinsamen Gatebus (18) verbunden sind.
9. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung durch die Schritte des Bildens einer Vielzahl transparenter Anzeigeelektroden (15) und Dünnfilmtransistoren (16), die mit ihren Drainelektroden (15a) mit den entsprechenden transparenten Anzeigeelektroden auf einer Oberfläche eines ersten transparenten Substrats (11) verbunden sind, des Bildens einer gemeinsamen Elektrode (17) auf im wesentlichen der gesamten Oberfläche eines zweiten transparenten Substrats (12) und des Einschließens eines Flüssigkristalls (14) zwischen dem ersten und zweiten transparenten Substrate wobei die Anzeigeelektroden (15) und die gemeinsame Elektrode (17) auf der Innenseite liegen;
dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Schritt des Bildens der Dünnfilmtransistoren auf Gebieten der inneren Oberfläche des ersten transparenten Substrats, wo die entsprechenden Dünnfilmtransistoren ausgebildet werden sollen, opake Metallschichten (29) ausgebildet werden, und mit ihnen Sourcebusse (31), die aus dem selben Material wie die opaken Metallschichten bestehen und mit ihnen verbunden sind, wobei die Dünnfilmtransistoren so angeordnet sind, daß jeder Dünnfilmtransistor durch die entsprechende opake Metallschicht von rückwärtigem Licht abgeschirmt wird;
eine Isolierschicht (32) auf den opaken Metallschichten und den Sourcebussen (31) ausgebildet wird; und
Löcher (33) in der Isolierschicht (32) an Stellen, die den Sourcebussen (31) entsprechen vor dem Ausbilden der Dünnfilmtransistoren auf den opaken Metallschichten, ausgebildet werden, wobei die Sourceelektroden der Dünnfilmtransistoren mit den Sourcebussen über die Löcher (33) verbunden werden.
10. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sourceelektroden der Dünnfilmtransistoren, die Anzeigeelektroden und die zweiten, mit den Sourceelektroden verbundenen Sourcebusse gleichzeitig aus dem selben transparenten Metall bei der Herstellung der Dünnfilmtransistoren ausgebildet werden, und mindestens ein Ende des zweiten Sourcebusses mit einem entsprechenden Ende des entsprechenden Sourcebusses aus dem opaken Metall in mit ihm übereinanderliegender Beziehung an einem Sourceanschluß verbunden wird.
11. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Elektrode nach dem Herstellen von Farbfiltern auf Teilen des zweiten transparenten Substrats gebildet wird, die den Anzeigeelektroden und den metallischen lichtabschirmenden Schichten gegenüberliegen, welche die Zwischenräume zwischen benachbarten Farbfiltern füllen.
12. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabschirmenden Schichten nach dem Ausbilden der Farbfilter hergestellt werden.
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