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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
und im Speziellen eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zur Verwendung als ein Lichtventil eines Flüssigkeitskristallprojektors.
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2. Beschreibung der bekannten
Technik
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Eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
hat eine grundlegende Konstruktion, die ein Pixelsubstrat, ein gegenüber liegendes
Substrat, das dem Pixelsubstrat gegenüber liegt und eine Flüssigkeitskristallschicht
aufweist, die zwischen dem Pixelsubstrat und dem gegenüber liegenden
Substrat versiegelt ist. Auf dem Pixelsubstrat ist eine Mehrzahl
von Schaltelementen, wie zum Beispiel TFTs (Dünnschichttransistoren), beziehungsweise
eine Mehrzahl von Pixelelektroden angeordnet. Eine gemeinsame Elektrode
ist auf dem gegenüber
liegenden Substrat gebildet, und das gegenüber liegende Substrat wird
in einem gegenüber
liegenden Verhältnis
zu dem Pixelsubstrat mit einem vorbestimmten Zwischenraum dazwischen
angeordnet.
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1 ist
eine Aufsicht eines der Pixel eines Pixelsubstrats, das bei einer
herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
verwendet wird, und zugeordneten Komponenten, die um das Pixel herum
angeordnet sind.
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Wie
in 1 gezeigt, ist bei der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung
jedes Pixel-TFT (Kanalbereich 201) an einer Kreuzungsstelle
einer Gate-Leitung 61 und einer Datenleitung 81 vorgesehen.
Die Kanalbereiche 201 des Pixel-TFTs sind vertikal in der
Zeichnungsebene entlang der Datenleitungen 81 angeordnet.
Weiterhin sind bei der herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
im wesentlichen rechteckige Speicherkapazitäten 204 entlang der
Gate-Leitungen 61 angeordnet.
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Ein
Teil des Pixel-TFTs, der die höchste
Lichtempfindlichkeit hat, sind LDD-(schwach dotierter Drain)-Bereiche.
Das bedeutet, in 1 sind ein LDD-Bereich 41,
der an der Seite der Datenleitung 81 mit einem Kontakt 202 verbunden
ist, und ein LDD-Bereich 42,
der an der Seite der Datenleitung 81 mit einem Kontakt 203 einer
Pixelelektrode verbunden ist, am empfindlichsten gegenüber Licht.
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Wenn
eine Lichtmenge, die auf den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 fällt, sich
von der unterscheidet, die auf den Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 fällt, existiert
ein Leckagestrom-Unterschied zwischen den LDD-Bereichen. Da zudem
die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
normalerweise mit Wechselstrom betrieben wird, ändern sich elektrische Felder
des Datenleitungs-seiten-LDD-Bereichs 41 und des Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereichs 42 bei
jedem Frame stark. Deshalb ist, wenn es einen Unterschied beim Leckagestrom zwischen
dem Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 und dem Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 gibt,
die Helligkeit des Pixel bei jedem Frame anders, was Flimmern, das
auf einem Anzeigebildschirm erzeugt wird, verursacht.
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Um
zu verhindern, dass solches Flimmern auftritt, war es bei der herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigevorrichtung üblich, einen
Aufbau zu verwenden, bei dem die LDD-Bereiche 41 und 42 durch
eine obere Lichtabschirmungsschicht und eine untere Lichtabschirmungsschicht,
die oberhalb und unterhalb dieser Bereiche vorgesehen waren, optisch
abgeschirmt sind.
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Ein
typisches Beispiel der Lichtabschirmungstruktur der herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
hat gitterartige obere und untere Lichtabschirmungsschichten, die
zum Abdecken der Datenleitungen, der Gate-Leitungen und der Pixel-TFTs
vorgesehen sind, um dadurch zu verhindern, dass Licht die LDD-Bereiche bestrahlt.
Die Lichtabschirmungsstruktur ist dann effektiv, wenn Licht vertikal
auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
fällt.
Das heißt,
entsprechend dieser Lichtabschirmungsstruktur können die oberen und unteren
Lichtabschirmungs schichten Licht, das zu dem Datenleitungsseiten-LDD-Bereich
und dem Pixelleitungsseiten-LDD-Bereich gelangt, so lange versperren,
wie Licht vertikal in das Flüssigkristallanzeigevorrichtung
eintritt.
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Jedoch
enthält
Licht, das auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
einfällt,
nicht nur vertikale Komponenten bezüglich der Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
sondern zudem vielfältige
Komponenten, die eine bestimmte Einfallwinkelverteilung haben. Deshalb
kann Licht, das auf Endbereiche der oberen Lichtabschirmungsschicht
fällt,
Licht enthalten, das durch die untere Lichtabschirmungsschicht wiederholt
reflektiert wird usw., und auf die LDD-Bereiche gerichtet wird.
Da bei der Lichtabschirmungsstruktur der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung
die Menge Licht, die auf den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich und
dessen Umgebung gerichtet ist, sich von der, die auf den Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich
und dessen Umgebung gerichtet ist, unterscheidet, gibt es ein Problem,
das darin besteht, dass es unmöglich
ist, Leckageströme
in dem Datenleitungsseiten-LDD-Bereich und dem Pixelseiten-LDD-Bereich
zueinander anzugleichen. Dieses Problem ist detailliert unter Bezugnahme
auf 2 und 3 beschrieben.
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2 ist
ein Querschnitt entlang einer Linie I-I in 1, das heißt ein Querschnitt
eines Bereichs, der den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 umfasst,
und 3 ist ein Querschnitt entlang einer Linie J-J
in 1, das heißt
ein Querschnitt eines Bereichs, der den Pixelleitungsseiten-LDD-Bereich 42 umfasst.
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Bezug
nehmend auf 2 wird eine untere Lichtabschirmungsschicht 2 auf
einer oberen Oberfläche eines
Glassubstrats 1 gebildet, wobei ein erster Zwischenschichtfilm 3 gebildet
wird, um die untere Lichtabschirmungsschicht 2 abzudecken.
Der Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 wird auf dem ersten
Zwischenschichtfilm 3 gebildet und ein Gate-Isolierfilm 5 wird
auf dem Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 gebildet. Auf dem
Gate-Isolierfilm 5 wird
ein zweiter Zwischenschichtfilm 7 gebildet, um den Gate-Isolierfilm
abzudecken. Die Datenleitung 81 wird auf einer oberen Oberfläche des
zweiten Zwischenschichtfilms 7 gebildet und ein dritter
Zwischenschichtfilm 9 wird gebildet, um die Datenleitung 81 abzudecken.
Die obere Lichtabschirmungsschicht 10 wird auf dem dritten
Zwischenschichtfilm gebildet. Da die untere Lichtabschirmungsschicht 2 und die
obere Lichtabschirmungsschicht 10 entlang der Datenleitung
gebildet werden, sind die Lichtabschirmungsschicht 2 sowie
die Lichtabschirmungsschicht 10 etwas breiter als die Datenleitung 81 ausgebildet.
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Andererseits
wird, Bezug nehmend auf 3, ein metallischer Film 6,
der als die Speicherkapazitätsleitung 62 verwendet
wird, auf einer Polysiliziumschicht 4 und einem Gate-Isolierfilm 5 auf
beiden Seiten des Pixelelektrodenseiten-LDDs 42 gebildet,
und die untere Lichtabschirmungsschicht 2 und die obere
Lichtabschirmungsschicht 10 werden zur Abdeckung des metallischen
Films 6 gebildet. Das heißt, da die untere Lichtabschirmungsschicht 2 und
die obere Lichtabschirmungsschicht 10 in diesem Bereich
entlang der Gate-Leitung 61 gebildet werden, sind Seitenbereiche
der unteren Lichtabschirmungsschicht 2 und der oberen Lichtabschirmungsschicht 10 in
diesem Bereich ungeachtet der Breite der Datenleitung 81 vergrößert.
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Wie
oben erwähnt,
unterscheidet sich die Breite der unteren Lichtabschirmungsschicht 2 sowie
der oberen Lichtabschirmungsschicht 10 in dem Bereich,
der den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 umfasst, von
der in dem Bereich, der den Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 umfasst.
Deshalb gibt es einen Unterschied in der Menge einfallenden Lichts
zwischen den jeweiligen LDD-Bereichen 41 und 42.
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Zum
Beispiel wird Licht, das auf den Bereich, der den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 umgibt,
unter einem bestimmten Winkel in Bezug auf eine Senkrechte, wie
durch einen Pfeil in 2 gezeigt, fällt, auf die untere Lichtabschirmungsschicht 2 in
der Nähe
eines Randbereichs der oberen Lichtabschirmungsschicht 10 geführt. Dieses
Licht wird von der unteren Lichtabschir mungsschicht 2,
die aus einem metallischen Material gebildet ist, der Datenleitung 81,
die aus einem metallischen Material gebildet ist, und wiederum der
unteren Lichtabschirmungsschicht 2 reflektiert und erreicht
den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41. Im Gegensatz dazu
wird Licht, das auf die Umgebung des Pixelelektrodenseiten-LDDs 42 fällt, von
der oberen Lichtabschirmungsschicht 10 blockiert und kann
die untere Lichtabschirmungsschicht 2 nicht erreichen,
selbst wenn, wie in 3 gezeigt, der Einfallswinkel
des Lichts derselbe wie der in 2 gezeigte
ist.
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Wie
beschrieben unterscheidet sich bei der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung
die Lichtabschirmungsstruktur in dem Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 von
dem in dem Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42. Daher
gibt es dahingehend ein Problem, dass Leckageströme in den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich und den Pixelseiten-LDD-Bereich
unterschiedlich sind. Des weiteren gibt es ein weiteres Problem
dahingehend, dass eine Verschlechterung der Bildqualität, wie zum
Beispiel Flimmern auf dem Anzeigebildschirm, durch den Unterschied
in dem Leckagestrom entsteht.
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Diese
Probleme werden besonders bedeutsam, wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
als Lichtventil des Flüssigkeitskristallprojektors
verwendet wird. Das heißt,
entsprechend einer neuen Tendenz zur Miniaturisierung eines Projektorgehäuses und
Miniaturisierung eines Flüssigkristallpaneels,
um eine Reduzierung von Kosten zu erreichen, während die Helligkeit von Bildschirmen
erhöht
wird, wird eine Menge von auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
fallenden Lichts erhöht,
so dass selbst ein kleiner Unterschied von Leckagestrom zu einer
Verschlechterung der Bildqualität
führt.
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EP 0 997 769 A2 offenbart
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
die eine Mehrzahl paralleler Datenleitungen und eine Mehrzahl Transistoren
offenbart, wobei jeder Transistor in einer Position zwischen benachbarten
zwei Datenleitungen angeordnet ist, so dass der Abstand zwischen
der Position eines Tran sistors und einer der Datenleitungen und
der Abstand zwischen der Position des Transistors und der anderen
Datenleitung nicht gleich sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
bereit zu stellen, die Leckageströme in einem Gate-Leitungsseiten-LDD-Bereich
und einem Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich von jedem Pixel-TFT
derselben, auszugleichen vermag.
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Um
eine zum Beispiel durch Flimmern verursachte Verschlechterung der
Bildqualität
zu verhindern, werden Lichtabschirmungsstrukturen des Gate-Leitungsseiten-LDD-Bereichs
und des Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereichs identisch ausgebildet,
so dass Leckageströme
darin aneinander angeglichen wird. Um jedoch die Lichtabschirmungsstrukturen
des Datenleitungsseiten-LDD-Bereichs
und des Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereichs bei der herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
identisch zu machen, in der die Pixel-TFTs entlang der Datenleitungen
angeordnet sind, muss das Durchlassverhältnis jedes Pixelbereichs in
beträchtlichem
Maß eingeschränkt werden.
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Im
Hinblick auf diesen Stand der Technik beschränkt die vorliegende Erfindung
das Erzeugen von Flimmern, indem das Ausmaß an Leckageströmen in den
Datenleitungsseiten- und Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereichen aneinander
angeglichen werden, indem Pixel-TFTs entlang Gate-Leitungen angeordnet werden
und identische Lichtabschirmungsstrukturen in dem Datenseiten-LDD-Bereich 41 und
dem Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 verwendet werden.
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Das
heißt,
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß Anspruch
1 wird von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.
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Bei
jeder der oben beschriebenen Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
kann eine reflektierende Lichtdämpfungsschicht
unter ei nem Gate-Isolierfilm, der unter der Gate-Leitung angeordnet
ist, vorgesehen sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Aufsicht, die einen Teil eines Pixelsubstrat zeigt, das bei
einer herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
verwendet wird;
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2 ist
ein Querschnitt entlang einer Linie I-I in 1;
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3 ist
ein Querschnitt entlang einer Linie J-J in 1;
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4 ist
eine Aufsicht, die einen Teil eines Pixelsubstrats zeigt, das bei
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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5A bis 5O sind
Querschnitte des in 4 gezeigten Pixelsubstrats,
die dessen Fertigungsschritte zeigen;
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6 ist
ein Querschnitt entlang einer Linie B-B in 4;
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7 ist
ein Querschnitt entlang einer Linie C-C in 4;
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8 ist
eine Querschnittsansicht in Richtung von Pfeil 301 in 4,
die einen Lichtweg zeigt;
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9 ist
eine Aufsicht, die einen Teil eines Pixelsubstrats zeigt, der bei
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
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10 ist
eine Querschnittsansicht in Richtung von Pfeil 303 in 9,
die einen Lichtweg zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
detailliert beschrieben.
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Das
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
der vorliegenden Erfindung umfasst ein Pixelsubstrat, auf dem eine
Mehrzahl von Pixelelektroden usw. ausgebildet sind, ein gegenüber liegendes
Substrat, auf dem eine gemeinsame Elektrode usw. ausgebildet sind,
und eine Flüssigkristallschicht,
die in einem Zwischenraum zwischen dem Pixelsubstrat und dem gegenüber liegenden
Pixelsubstrat vorgesehen ist, das dem Pixelsubstrat mit einem vorbestimmten
Abstand dazwischen gegenüber
liegend angeordnet ist. Da die vorliegende Erfindung in einer Struktur
des Pixelelektrodensubstrats liegt, wird im Folgenden nur deren
Pixelsubstrat beschrieben.
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4 zeigt
ein Pixelsubstrat eines Flüssigkristallanzeigevorrichtungs
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Übrigens
zeigt 4 einen Teil des Pixelsubstrats der Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
die ein von einer Mehrzahl von Pixeln und einen peripheren Teil
davon umfasst. Die Pixel sind in einer Matrix auf dem Pixelsubstrat
angeordnet.
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Wie
in 4 gezeigt, werden eine Mehrzahl paralleler Gate-Leitung 61 und
eine Mehrzahl paralleler Datenleitungen 81, die orthogonal
zu den Gate-Leitungen ausgebildet sind, auf dem Pixelsubstrat gebildet.
Ein Pixelbereich ist durch zwei benachbarte Gate-Leitungen 61 und
zwei benachbarte Datenleitungen 81 definiert. Konkret definieren
die in der linken Seite in 4 gezeigte
Datenleitung 81 in der oberen Seite in 4 gezeigte
Gate-Leitung 61 und die den Pixelbereich im Zentrum von 4.
Die in der rechten Seite gezeigte Datenleitung 81 und die
obere Gate-Leitung definieren einen Pixelbereich, der nicht gezeigt
ist und in der rechten Seite des zentralen Pixelbereichs liegt,
und die Gate-Leitung in der unteren Seite und die Datenleitung der
hinteren Seite definieren einen Pixelbereich, der nicht ge zeigt
ist und unterhalb des zentralen Pixelbereichs auf dem Zeichnungsblatt
liegt.
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Bei
dem Pixelsubstrat gemäß dieser
Ausführungsform
ist ein Pixel-TFT, das einen Kanalbereich 201 bildet, entlang
der Gate-Leitung 61,
nicht auf der Datenleitung 81, aber in einer zentralen
Position zwischen benachbarten zwei Datenleitungen 81,
angeordnet. Ein zentraler Bereich des Kanalbereichs 201 befindet
sich auf einer zentralen Linie A-A zwischen den benachbarten zwei
Datenleitungen.
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Das
Pixel-TFT umfasst einen Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41,
der über
einen Datenleitungskontakt 202 mit der Datenleitung 81 verbunden
ist, und einen Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42, der über einen
Pixelelektrodenkontakt 203 mit der Pixelelektrode verbunden
ist. Der Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 und der Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 sind
bezüglich
der Linie A-A symmetrisch.
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Des
weiteren befindet sich bei dem in 4 gezeigten
Pixelsubstrat ein zentraler Bereich des Pixelelektrodenkontakts 203 auch
auf der Linie A-A, und die Speicherkapazitäten 204, die gebildet
durch eine Polysiliziumschicht und eine Gate-Metall-Schicht gebildet
werden, sind bezüglich
der Linie A-A symmetrisch ausgeformt.
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Ein
Fertigungsverfahren des in 4 gezeigten
Pixelsubstrats ist unter Bezugnahme auf 5A bis 5O beschrieben.
Es sollte beachtet werden, dass 5A bis 5O übrigens
lediglich Fertigungsschritte des Pixelsubstrats veranschaulichen,
wobei darin gezeigte Querschnittsansichten nicht einen spezifischen Teilbereich
des in 4 gezeigten Pixelsubstrats spezifizieren.
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Zunächst wird,
wie in 5A gezeigt, eine untere Lichtabschirmungsschicht 2 auf
einem transparenten isolierenden Substrat 1, zum Beispiel
ein Glassubstrat, gebildet. Es ist bevorzugt, dass die untere Lichtabschirmungsschicht 2 ausgezeich nete
Lichtabschirmungscharakteristika und Wärmebeständigkeit hat, um so nicht durch
eine Wärmebehandlung
beeinflusst zu werden, die während
einer Bildung einer Polysiliziumschicht, die später beschrieben wird, vorgenommen
wird. Im Hinblick darauf wird die untere Lichtabschirmungsschicht 2 aus
WSi (Wolfram-Silizid)
usw. gebildet.
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Als
nächstes
wird, wie in 5B gezeigt, ein erster Zwischenschichtfilm 3 auf
der unteren Lichtabschirmungsschicht 2 unter Verwendung
von SiO2 usw. gebildet. Die Dicke des ersten
Zwischenschichtfilms 3 wird so gewählt, dass die untere Lichtabschirmungsschicht 2 nicht
als ein hinteres Gate des Pixel-TFTs fungiert.
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Danach
wird, wie in 5C gezeigt, eine Polysiliziumschicht 4 auf
dem ersten Zwischenschichtfilm 3 gebildet. Die Polysiliziumschicht 4 wird
gebildet, indem eine amorphe Siliziumschicht auf dem ersten Zwischenschichtfilm 3 gebildet
wird und dann die amorphe Siliziumschicht einer Laserwärmebehandlung
(engl.: Laser annealing) unterzogen wird.
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Als
nächstes
wird, wie in 5D gezeigt, ein Gate-Isolierfilm 5 gebildet,
um die Polysiliziumschicht 4 abzudecken. Nachdem der Gate-Isolierfilm 5 gebildet
ist, werden Teile der Polysiliziumschicht 4, die eine Source,
ein Drain und eine Speicherkapazität werden, dotiert.
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Danach
wird, wie in Fig. E gezeigt, der Gate-Isolierfilm 5 und
die Polysiliziumschicht 4 als Insel ausgestaltet, indem
Fotolithographie und Ätzen
verwendet werden.
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Als
nächstes
wird ein metallischer Film 6, wie zum Beispiel WSi, gebildet,
und dann werden eine Gate-Leitung 61 und eine Speicherkapazitätsleitung 62 auf
dem Gate-Isolierfilm 5 durch Mustern des metallischen Films 6,
wie in 5F gezeigt, selektiv gebildet.
Danach wird ein LDD-Bereich 40 gebildet, indem die Polysiliziumschicht 4 selektiv
mit Fremdstoffen dotiert wird.
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Danach
wird, wie in 5G gezeigt, ein zweiter Zwischenschichtfilm 7 auf
dem Wafer gebildet.
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Als
nächstes
wird, wie in 5H gezeigt, ein Kontaktloch 75 durch
den zweiten Zwischenschichtfilm 7 und den Gate-Isolierfilm 5 gebildet,
um die Polysiliziumschicht 4 teilweise freizulegen.
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Danach
wird, um eine Datenleitung 81 zu bilden, die durch das
Kontaktloch 75 mit der Polysiliziumschicht 4 verbunden
ist, ein metallischer Film, wie zum Beispiel Aluminium auf dem Wafer
gebildet, und die Datenleitung 81 wird durch Mustern des
so geformten metallischen Films, wie in 5I gezeigt,
gebildet.
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Als
nächstes
wird, wie in 5J gezeigt, ein dritter Zwischenschichtfilm 9 gebildet,
und dann wird, wie in Fig. K gezeigt, ein metallischer Film, aus
zum Beispiel Aluminium, darauf gebildet. Durch Mustern des metallischen
Films wird die obere Lichtabschirmungsschicht 10, wie in 5L gezeigt,
gebildet.
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Danach
wird, wie in 5M gezeigt, durch Lackierung
und Härten
ein flacher Film gebildet.
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Als
nächstes
wird, wie in 5N gezeigt, ein Kontaktloch 119 zum
Freilegen eines Teils der Polysiliziumschicht 4 gebildet.
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Schließlich wird
ein ITO-(Indium-Zinn-Oxid)-Film, der durch das Kontaktloch 119 mit
der Polysiliziumschicht 4 verbunden ist, gebildet, und
eine Pixelelektrode 12 wird durch Mustern des ITO-Films,
wie in 5O gezeigt, gebildet.
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Das
in 4 gezeigte Pixelsubstrat wird wie oben beschrieben
gebildet.
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6 und 7 sind
Querschnitte von Teilen, die den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 bzw.
den Pixelelektrodenseiten- LDD-Bereich 42 des
Pixel-TFTs auf dem so gefertigten Pixelsubstrat 4 umfassen.
Das heißt,
der Querschnitt entlang der Linie B-B und der Querschnitt entlang
der Linie C-C in 4 entsprechen den in 6 bzw. 7 gezeigten.
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Wie
in 4, 6 und 7 gezeigt,
haben der Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 und der Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 im
wesentlichen gleiche Lichtabschirmungseigenschaften. Der Grund dafür wird beschrieben.
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Betrachtet
man zunächst
vertikal auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
fallendes Licht, kann gesagt werden, dass die Lichtintensitäten, die
den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 und den Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 erreichen,
die gleichen sind, da die Strukturen der Teile, die den Datenseiten-LDD-Bereich und
den Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich, wie in 4, 6 und 7 gezeigt,
umfassen, die gleichen sind. Das heißt, dass Licht, das vertikal
auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
fällt,
durch die obere Lichtabschirmungsschicht 10 und die untere
Lichtabschirmungsschicht 2 in dem Bereich, der den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 umfasst,
und dem Bereich, der den Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 umfasst,
im Wesentlichen abgeschirmt wird. Deshalb werden Lichtintensitäten, die
diese beiden LDD-Bereiche erreichen, im Wesentlichen gleich.
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Soweit
es Licht betrifft, das auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
relativ zu deren Einfallslot unter einem Winkel fällt, tritt
es in der Nähe
eines Randbereichs der oberen Lichtabschirmungsschicht 10 in
das Pixelsubstrat ein, und nachdem es wiederholt von der Lichtabschirmungsschicht 10,
der unteren Lichtabschirmungsschicht 2, der Polysiliziumschicht 4 und
der Gate-Leitung 61 sukzessive reflektiert wird, wobei
es abgeschwächt
wird, erreicht nur ein Teil des einfallenden Lichts die LDD-Bereiche 41 und 42.
Zum Beispiel ist 8 ein Querschnitt des Pixelsubstrats
in von dem Pfeil 301 in 4 gezeigter
Richtung. In diesem Fall erreicht Licht, das schräg in der
Nähe des
Randbereichs der oberen Lichtabschirmungsschicht 10 einfällt, die
untere Lichtabschirmungsschicht 2, und erreicht, nachdem
es von den entsprechenden Schichten reflektiert wurde, den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41.
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Bei
dem Pixelsubstrat gemäß dieser
Ausführungsform
sind der Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 und der Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 bezüglich der
Linie A-A in 4 symmetrisch angeordnet. Des weiteren
sind die Pixelelektrode 12 bzw. die Speicherkapazität 204 auch
bezüglich
der Linie A-A symmetrisch angeordnet. Wenn es einen Lichtweg in
dem Querschnitt in Richtung des Pfeils 301 in 4 betrachtet
gibt, entlang der in die Nähe
des Randbereichs der oberen Lichtabschirmungsmetallschicht fallendes
Licht innerhalb des Pixelsubstrats wiederholt reflektiert wird und
den Datenleitungsseiten-LDD-Bereich 41 erreicht, gibt es
daher einen Lichtweg in einem Querschnitt in Richtung eines Pfeils 302 in 4 betrachtet,
die liniensymmetrisch zu dem Pfeil 301 ist und entlang
der in die Nähe
des Randbereichs der oberen metallischen Lichtabschirmungsschicht
fallendes Licht innerhalb des Pixelsubstrats wiederholt reflektiert
wird und den Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 erreicht.
Bei dem in 4 gezeigten Pixelsubstrat gibt
es somit, wenn es einen Lichtweg gibt, entlang dem Licht, das in
die Nähe
des Randbereichs der metallischen Lichtabschirmungsschicht fällt, nach
wiederholten Reflektionen innerhalb des Pixelsubstrats einen der
LDD-Bereiche 41 und 42 erreicht, wobei es abgeschwächt wird,
den anderen Lichtweg, der liniensymmetrisch zu dem einen optischen Weg
bezüglich
der Linie A-A ist, und entlang dem einfallendes abgeschwächtes Licht
den anderen LDD-Bereich
erreicht.
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Deshalb
sind die Lichtabschirmungscharakteristika des Datenleitungsseiten-LDD-Bereichs 41 und des
Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereichs 42 in 4 im
Wesentlichen gleich.
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Um
eine Verschlechterung der Flüssigkristalle
zu verhindern, ist es üblich
gewesen, Pixel durch Wechselstromspannungen mit in jedem Frame wechselnder
Polarität
anzusteuern. Deshalb wird die Drain-Verbindung der Pixel-TFTs zwischen
der Datenleitung 81 und der Pixelelektrode 12 bei
jedem Frame umgeschaltet. Weil ein elektrisches Feld eines LDD-Bereichs
zwischen dem Gate und dem Drain in einem Zeitraum groß wird,
in dem die Sollspannung aufrecht erhalten wird, das heißt, die
OFF-Periode des Gates des Pixel-TFTs, wird des weiteren ein elektrisches
Feld des Datenleitungsseiten-LDD-Bereichs 41 und des Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereichs 42 in
jedem Frame groß.
Wenn Licht auf einen Teil fällt,
dessen elektrisches Feld groß wird, entsteht
durch Beweglichkeit von durch Licht angeregten Ladungsträgern, angeregt
von Licht, Leckagestrom. Wenn in einem solchen Fall durch Licht
verursachte Leckageströme
in den entsprechenden LDD-Bereichen während einer
Zeitdauer, während
der die Datenleitungsseite zum Drain wird, sich von dem unterscheidet,
bei dem die Pixelelektrodenseite zum Drain wird, ist die Helligkeit
des Pixel bei jedem Frame anders, was Flimmern auf einem Anzeige
schirm verursacht. Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
die das Pixelsubstrat gemäß dieser
Ausführungsform
verwendet, sind die Leckageströme
in dem Datenleitungsseiten-LDD-Bereich und dem Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich,
wenn die Datenleitungsseite zum Drain wird, identisch mit dem, wenn
die Pixelelektrodenseite zum Drain wird, da die Lichtabschirmungsstrukturen
des Datenleitungsseiten-LDD-Bereichs 41 und des Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereichs 42,
wie zuvor erwähnt,
identisch sind. Deshalb wird bei der vorliegenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung
ein Auftreten von Flimmern begrenzt.
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Nun
wird ein Pixelsubstrat einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben.
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Wie
in 9 gezeigt, ist bei dem Pixelsubstrat der zweiten
Ausführungsform
eine Mehrzahl von Pixel-TFTs wie in der ersten Ausführungsform
zwischen benachbarten zwei Datenleitungen entlang einer Gate-Leitung
gebildet. Bei dem Pixelsubstrat der zweiten Ausführungsform ist ein zentraler
Bereich eines Kanalbereichs 201 auf einer Linie D-D positioniert,
und ein Datenseiten-LDD-Bereich 41 und ein Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich 42 wird
liniensymmetrisch zu der Linie D-D gebildet. Eine Spei cherkapazität 204 ist
ebenso symmetrisch zu der Linie D-D ausgeformt.
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Die
zweite Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch eine Bereitstellung
eines reflektiertes Licht abschwächenden
Bereichs 45, der in 9 durch
Strichpunktlinien gezeigt. Der reflektiertes Licht abschwächende Bereich 45 wird
durch zum Beispiel eine Polysiliziumschicht gebildet und ist unter
der Gate-Leitung 61 mit einem dazwischen eingefügten Gate-Isolierfilm 5 vorgesehen.
Mit anderen Worten, der Gate-Oxid-Film 5 wird gebildet
und auf dem Gate-Oxid-Film 5 wird die Gate-Leitung 61 gebildet.
Im übrigen
wird der reflektiertes Licht abschwächende Bereich 45 symmetrisch
zu der Linie D-D gebildet.
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Das
Pixelsubstrat gemäß der zweiten
Ausführungsform
wird durch die gleichen Fertigungsschritte wie jene gefertigt, die
bei der ersten Ausführungsform
verwendet werden. Einziger Unterschied zu der ersten Ausführungsform
ist ein Bereich der Polysiliziumschicht 4 und des Gate-Isolierfilms 5,
der in dem in 5E gezeigten Schritt zu ätzen ist.
Das heißt,
in dem in 5E gezeigten Schritt werden
die Polysiliziumschicht 4 und der Gatte-Isolationsfilm 5 geätzt, so
dass der reflektiertes Licht abschwächende Bereich 45 als
Insel übrig bleibt.
Der reflektiertes Licht abschwächende
Bereich 45 ist nicht mit einem anderen metallischen Bauteil
verbunden und wird in einem elektrisch nicht mit Masse verbundenen
Zustand gehalten.
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Da
der reflektiertes Licht abschwächende
Bereich 45 der Pixelelektrode bei der zweiten Ausführungsform
liniensymmetrisch bezüglich
der Linie D-D ist, ist die Lichtabschirmungsstruktur an der Seite
des Datenleitungsseiten-LDD-Bereichs 41 aus dem Grund,
wie bei dem Pixelsubstrat der ersten Ausführungsform die gleiche wie
die an der Seite des Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereichs 42.
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Nun
wird eine Funktion des reflektiertes Licht abschwächenden
Bereichs 45 beschrieben. 10 ist ein
Querschnitt des LDD- Bereichs 41 in
Richtung eines in 9 gezeigten Pfeiles 303 betrachtet.
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Wie
in 10 gezeigt, erreicht in die Nähe des Randbereichs der oberen
Lichtabschirmungsschicht 10 einfallendes Licht den LDD-Bereich 41,
nachdem es wiederholt von den entsprechenden Schichten innerhalb
des Pixelsubstrats reflektiert wurde. In diesem Zusammenhang wird
das Licht wiederholt zwischen dem reflektiertes Licht abschwächenden
Bereich 45, der die Polysiliziumschicht ist, und der unteren
Lichtabschirmungsschicht 2 etliche Male reflektiert. Da
das Reflektionsvermögen
von Polysilizium im Vergleich mit einer Metallschicht, wie zum Beispiel
WSi, die als die untere Lichtabschirmungsschicht 2 und
die Gate-Leitung 61 verwendet wird, gering ist die Intensität des Lichts,
wenn es den LDD-Bereich 41 erreicht, verglichen mit dem in 8 gezeigten
Fall stärker
verringert. Deshalb ist es durch die Bereitstellung des reflektiertes
Licht abschwächenden
Bereichs 45 möglich,
die Lichtabschirmungscharakteristika bezogen auf den Gate-Leitungsseiten-LDD-Bereich
und den Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich des Pixelsubstrats der
zweiten Ausführungsform
zu verbessern, um dadurch den Leckagestrom zu reduzieren, der von
dem die beiden LDD-Bereiche erreichenden Licht verursacht wird.
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Da
die Lichtabschirmungsstruktur des Datenleitungsseiten-LDD-Bereichs
41 ebenso
die gleiche wie die des Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereichs
42 in
der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
ist, das das Pixelsubstrat gemäß dieser
Ausführungsform
verwendet, sind Leckageströme,
falls vorhanden, in den entsprechenden LDD-Bereichen gleich denen,
wo der Datenleitungsseiten-LDD-Bereich
zu Drains wird, wo der Pixelelektrodenseiten-LDD-Bereich zum Drain wird. Deshalb ist
es möglich,
das Auftreten von Flimmern auf dem Anzeigeschirm der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zu begrenzen. Figurenlegende
zu Fig. 1:
| Englisch: | Deutsch: |
| PRIOR
ART | STAND
DER TECHNIK |
Figurenlegende
zu Fig. 2:
| Englisch: | Deutsch: |
| PRIOR
ART | STAND
DER TECHNIK |
| INCIDENT
LIGHT | EINFALLENDES
LICHT |
Figurenlegende
zu Fig. 3:
| Englisch: | Deutsch: |
| PRIOR
ART | STAND
DER TECHNIK |
| INCIDENT
LIGHT | EINFALLENDES
LICHT |
Figurenlegende
zu Fig. 8:
| Englisch: | Deutsch: |
| INCIDENT
LIGHT | EINFALLENDES
LICHT |
Figurenlegende
zu Fig. 10:
| Englisch: | Deutsch: |
| INCIDENT
LIGHT | EINFALLENDES
LICHT |