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Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristalltafel mit
einer Funktion des Anzeigens eines Bildes und insbesondere
eine für eine über eine aktive Matrix adressierte, eine
Schaltvorrichtung für jedes Bildelement enthaltende
Flüssigkristall-Bildanzeige brauchbare Passivierung.
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Bei einer über eine aktive Matrix adressierten
Flüssigkristalltafel ist die Ansteuerung aller
Flüssigkristallzellen auf Grund ihres komplizierten Vorrichtungsaufbaus
schwierig und daher neigt sie zur Erzeugung eines solchen Phänomens,
daß ein angezeigtes Bild flimmert. Dieses auch "Flackern"
genannte Phänomen tritt auf, wenn die über eine Matrix
adressierte Flüssigkristalltafel von der Seite beobachtet wird oder
wenn eine große Gleichstromkomponente im Treibersignal
enthalten ist; das ist gut bekannt.
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Zur Verminderung des Flackerns wurden zwei Techniken
vorgeschlagen. Eine besteht in der Herstellung der die Tafel
bildenden Bestandteile, d.h. der Flüssigkristallzellen, der
Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode (isolierte
Schalttransistoren) und der Speicherkondensatoren, mit einer
hohen Genauigkeit, so daß alle Flüssigkristallzellen unter
gleichen Bedingungen angesteuert werden können. Die andere
besteht in der visuellen Verminderung des Flackerns, genauer
gesagt in der Ansteuerung benachbarter Flüssigkristallzellen in
einander entgegengesetzten Phasen, so daß auf der Tafel als
Ganzes kein Flackern beobachtet wird.
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Die beiden Techniken weisen jedoch die folgenden
Nachteile auf. Bei der zuerst genannten ist die Bedingung zum
Herstellen eines aktiven Substrats und zum Zusammenbauen der
Tafel strikt festgelegt und es wird auch eine große
Speicherkapazität benötigt; das verringert die Herstellungsausbeute und
die numerische Apertur. Auf der anderen Seite kann bei der
zuletzt genannten Technik das Flackern deutlich vermindert
werden, aber die Gegenelektrode wird unter der Bedingung, daß sie
bei einer konstanten Spannung gehalten wird, mit Wechselstrom
angesteuert, so daß die Signalspannung erhöht wird. Das erhöht
die geringfügig schwankende Gleichspannungskomponente zwischen
den Flüssigkristallzellen, wodurch das Flackern hervorgerufen
wird, so daß der Flüssigkristall dahingehend beschädigt wird,
daß er bei einer Benutzung über eine lange Zeit braun wird,
wodurch eine schlechte Bildqualität geliefert wird.
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Wenn, wie in Fig. 6 dargestellt, ein ausrichtender,
organischer, dünner Film 18 die Oberflächen einer
Signalleitung 12, einer Drainverdrahtung 22, einer Bildelementelektrode
14 usw. im wesentlichen vollständig isoliert, wird kein
Gleichstrom in einer aus der Bildelementelektrode 14, einer
Gegenelektrode 15 und einer Flüssigkristallschicht 16
bestehenden Flüssigkristallzelle 13 fließen und daher wird die
Flüssigkristallschicht 16 auch nicht beschädigt. Der
ausrichtende Film 18 allein kann jedoch die Oberflächen der
Signalleitung 12, der Drainverdrahtung 22, der
Bildelementelektrode 14 usw. nicht vollständig isolieren aus den Gründen, daß
der ausrichtende Film 18 nur etwa 0,1 um dick ist und dazu
neigt, feine Löcher zu enthalten, weil er im allgemeinen
mittels offset Druckens aufgebracht wird und bei einer
vergleichsweise geringen Temperatur von 300ºC oder weniger
gerhärtet oder thermisch abgebunden wird, damit die aktiven
Vorrichtungen und die gefärbte Schicht 17 eines Farbfilters 9
nicht thermisch zerstört werden; es ist schwierig, zu
verhindern, daß die Flüssigkristallschicht 16 mehr oder weniger
beschädigt wird. Insbesondere die Gleichstromkomponente neigt
dazu, zwischen der Signalleitung 12 und der Gegenelektrode 15
zu fließen, weil die Signalspannung fortlaufend von außen an
die Signalleitung 12 angelegt wird. Zur Verhinderung von
Beschädigungen der Flüssigkristallschicht wird daher, wie in
Fig. 7 dargestellt, vorgeschlagen, die gesamte Oberfläche
eines aktiven Substrats 2 anstelle des dünnen, ausrichtenden
Films mit einem transparenten, isolierenden Film aus Si&sub3;N&sub4; mit
einer Dicke von 0,5 um zu beschichten (siehe z.B. Fig. 2 der
EP-A-0271960)
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Diese Technik des Abscheidens des dünnen
Passivierungsfilms 23 auf der gesamten Oberfläche ist jedoch
nicht notwendigerweise vorzuziehen, weil sie den
Herstellungsvorgang verlängert und das Vorliegen der überschüssigen
Isolierschicht auf der Bildelementelektrode 14 die an die
Flüssigkristallschicht 16 anzulegende, wirksame Spannung
vermindert. Obwohl das Problem der Verminderung der wirksamen
Spannung durch selektives Entfernen des Passivierungsfilms 23 auf
der Bildelementelektrode gelöst werden kann, tritt ein großer
Höhenunterschied im Passivierungsfilm auf und zwar auf der
Bildelementelektrode 14 oder in deren Nachbarschaft. Das macht
das gleichmäßige Polieren des ausrichtenden Films 18 mit einem
trockenen Tuch unmöglich, so daß die Ausrichtung des
Flüssigkristalls Domänen mit umgekehrter Ausrichtung erzeugend
umgeordnet wird. Das verschlechtert möglicherweise die
Bildqualität. Zum Erhalt eines Passivierungsfilms 23 mit einer guten
Filmqualität ist es für die aktiven Elemente ferner
erforderlich, daß sie eine genau einzuhaltende Wärmebeständigkeit
aufweisen; das macht die Gewährleistung der Eigenschaften der
Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode (isolierte
Schalttransistoren) schwierig.
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Auch bei der Anzeige gemäß der US-A-4589733 werden aus
Siliziumoxid oder Siliziumnitrid gebildete Isolier- und
Passivierungsschichten so auf dem Substrat abgeschieden, daß die
oberen Oberflächen der Bildelementelektroden unbedeckt
bleiben.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Schaffung
einer über eine aktive Matrix adressierten, flackerfreien
Flüssigkristall-Bildanzeige mit einer verbesserten
Bildqualität.
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Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 mit einer
Vorrichtung gelöst, die ein selektiv auf eine Signalleitung und einer
Drainverdrahtung abgeschiedenes, fotoempfindliches Polyimid
enthält, um nur die Signalleitung und die Drainverdrahtung zu
isolieren, um dadurch das Abfließen eines Gleichstroms in die
Flüssigkristallzellen zu verhindern.
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Erfindungsgemäße Verfahren sind in den Ansprüchen 3
und 5 angegeben, wobei die selektive Abscheidung des dünnen
Polyimidfilms lediglich auf die Signalleitung und die
Drainverdrahtung die an die Flüssigkristallschicht anzulegende
Spannung nicht verringert und das Vornehmen des Schrittes des
Abscheidens der Passivierungsschicht, welcher die
Produktionskosten erhöhend den Herstellungsvorgang verlängert, unnötig
macht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Figuren 1 - 3 sind Schnittansichten eines aktiven
Substrats der Flüssigkristall-Bildanzeige
gemäß jeweiligen Ausführungsformen der
Erfindung;
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Fig. 4 ist eine das Anordnen einer
Flüssigkristalltafel in einer festen
Baugruppe darstellende, perspektivische
Ansicht;
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Fig. 5 ist ein Diagramm einer Äquivalentschaltung
einer aktiven Flüssigkristalltafel;
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Fig. 6 ist eine Schnittansicht des Hauptteils der
Tafel nach Fig. 5 und
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Fig. 7 ist eine Schnittansicht der Passivierung
nach dem Stand der Technik, welche zum
Verhindern der Beschädigung des
Flüssigkristalls ausgeführt wurde.
KURZBESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit der Entwicklung feiner Verarbeitungstechnologien,
Flüssigkristallmaterialien, Technologien zum Anordnen in
festen Baugruppen usw. wurde ein Fernsehbild auf wirtschaftliche
Weise mittels einer Flüssigkristall-Bildanzeige, einfach
Flüssigkristalltafel genannt, erhalten, welches tatsächlich
eingeführt werden kann, obwohl seine Größe nur etwa 2 bis 6
Inch beträgt. Durch Ausbilden einer gefärbten Schicht aus R, G
und B auf einem von zwei die Flüssigkristalltafel bildenden
Glassubstraten kann auch eine Farbanzeige verwirklicht werden.
Ferner kann eine "aktive" eine Schaltvorrichtung für jedes
Bildelement enthaltende Flüssigkristalltafel ein Bild mit
einem geringeren Übersprechen und einem hohen Kontrast
garantieren. Eine derartige Flüssigkristalltafel ist typischerweise in
einer aus 120 bis 240 Abtastzeilen und 240 bis 720
Signalzeilen bestehenden Matrix angeordnet. Auch wird, wie in Fig. 4
dargestellt, ein elektrisches Signal über die
Baugruppeneinrichtung an ein Bildanzeigeteil angelegt, wie etwa mittels
einer COG (Chip-On-Glass) Technik des direkten Verbindens eines
integrierten Halbleiterschaltungschips 3 zum Anlegen eines
Treibersignals mit einer Gruppe von Elektrodenanschlüssen 6
für die Abtastzeilen, die auf einem (z.B. dem Glassubstrat 2)
der die Flüssigkristalltafel 1 bildenden, isolierenden
Substrate ausgebildet sind, oder mittels des Festlegens von
Verbindungsfilmen 4, die jeweils eine Gruppe von goldplatierten
Kupferfolienanschlüssen (nicht dargestellt) auf einer
Unterfläche eines dünnen Polyimidarzfilms aufweisen, auf
Elektrodenanschlüssen 5 für die Signalzeilen und zwar mittels
Aufpressens unter Verwendung eines Haftmittels. Obwohl zur
Erleichterung der Darstellung in Fig. 4 zwei Techniken
dargestellt sind, ist es unnötig zu erwähnen, daß eine der beiden
Techniken ausgewählt wird. Zusätzlich bezeichnen 7 und 8
Verdrahtungswege zum Verbinden des zentral auf der
Flüssigkristalltafel 1 angeordneten Bildanzeigeteils mit den Gruppen der
Elektrodenanschlüsse 5 und 6 für die Signalzeilen und die
Abtastzeilen und diese sind nicht notwendigerweise aus demselben
Material hergestellt wie die Gruppen der Elektrodenanschlüsse.
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9 bezeichnet ein weiteres, transparentes, isolierendes
Glassubstrat mit einer transparenten (lichtdurchlässigen),
leitfähigen Gegenelektrode, die für alle Bildelektroden gleich
ist. Diese Glassubstrate 2 und 9 sind vermittelt eines
Abstandhalters, wie etwa einer Quarzfaser, Kunststoffrippen oder
dgl. mit einer festgelegten Entfernung voneinander
beabstandet. Der auf diese Weise ausgebildete Spalt bildet einen
mittels eines Dichtmaterials abgedichteten, geschlossenen Raum
und der geschlossene Raum ist mit einem Flüssigkristall
gefüllt. In vielen Fällen ist ein Farbschicht genannter, einen
Farbstoff und/oder ein Pigment enthaltender, dünner
organischer Film auf der Seite des Glassubstrats 9 des geschlossenen
Spalts abgeschieden, um die Funktion einer Farbanzeige
herzustellen; das Glassubstrat wird auch Farbfilter genannt. Gemäß
den Eigenschaften des Flüssigkristalls ist eine
Polarisationsplatte an der oberen Oberfläche des Glassubstrats 9 und/oder
der unteren Oberfläche des Glassubstrats 2 festgelegt, so daß
die Flüssigkristalltafel 1 als elektrooptische Vorrichtung
dient. Nebenbei gesagt, sind die Substrate 2 und 9 bei einer
Flüssigkristalltafel vom Lichtreflektionstyp nicht
notwendigerweise transparent wie Glas, obwohl sie bei der obigen
Flüssigkristalltafel vom lichtdurchlässigen Typ aus Glas gebildet
sind.
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Fig. 5 ist ein Diagramm einer Äquivalentschaltung
einer aktiven Flüssigkristalltafel, in der ein Transistor mit
isolierter Gate-Elektrode (isolierter Schalttransistor) 10 als
Schaltvorrichtung für jedes Bildelement vorgesehen ist und
Fig. 6 ist eine Schnittansicht des Hauptteils der Tafel nach
Fig. 5. Die durch eine durchgezogene Linie aufgezeichneten
Vorrichtungsbestandteile sind auf dem einen Glassubstrat 2
gebildet, während die anderen, mit einer strichlierten Linie
aufgezeichneten Bestandteile auf dem anderen Glassubstrat 9
gebildet sind. Die Abtastzeilen 11 (8) und Signalzeilen 12 (7)
wurden gleichzeitig mit der Herstellung des
Dünnschichttransistors
C, der beispielsweise amorphes Silizium als
Halbleiterschicht und einen Siliziumnitrid (Si&sub3;N&sub4;)-Film als einen die
Gate-Elektrode isolierenden Film aufweist, auf dem
Glassubstrat 2 gebildet. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist die
Flüssigkristallzelle 13 zusammengesetzt aus einer transparenten,
leitfähigen, auf dem Glassubstrat 2 gebildeten
Bildelementelektrode 14, einer transparenten, leitfähigen auf dem
Farbfilter 9 gebildeten Gegenelektrode 15 und einem den
geschlossenen Raum zwischen den Substraten 2 und 9 füllenden
Flüssigkristall 16 und wirkt elektrisch wie ein Kondensator.
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Wie vorstehend erwähnt, sind gefärbte Schichten 17 aus
einem gefärbten, fotoempfindlichen Gel, einem färbenden,
fotoempfindlichen Harz oder dgl. in einem festgelegten Gebiet für
die drei Grundfarben R, G und B auf der Seite des Farbfilters
9 des geschlossenen Raums angeordnet in Übereinstimmung mit
den Bildelementelektroden 14. Die allen Bildelementelektroden
14 gemeinsame Gegenelektrode ist zur Vermeidung des
Spannungsverteilungsverlusts auf Grund des Vorliegens der
gefärbten Schichten 17 auf den gefärbten Schichten 17 gebildet,
18 bezeichnet ausrichtende Filme zum Ausrichten der
Flüssigkristallmoleküle in einer vorgeschriebenen Richtung; diese
Filme sind in Kontakt mit dem Flüssigkristall auf zwei
Glassubstraten abgeschieden und aus einem Polyimidarzfilm,
beispielsweise mit einer Dicke von 0,1 um, gebildet. Wenn der
verwendete Flüssigkristall 16 ein Flüssigkristall vom twisted
nematischen (TN) Typ ist, müssen zwei Polarisationsplatten 19
oben und unten angeordnet werden.
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Undurchsichtige, eine geringe Reflektivität
aufweisende, wie in Fig. 6 dargestellt an der Begrenzung zwischen
gefärbten Schichten R, G und B angeordnete, Filme 20
verhindern, daß Licht von den Verdrahtungsschichten, wie etwa den
Signalzeilen auf dem Glassubstrat 2 reflektiert wird, um
dadurch den Kontrast des Bildes zu verbessern und das Erhöhen
des Leckstroms der Schaltvorrichtungen 10 auf Grund einer
Bestrahlung mit Außenlicht einzuschränken, um dadurch das
Betreiben der Schaltvorrichtungen unter einem starken Licht von
außen zu erlauben; diese undurchsichtigen Filme wurden als
schwarze Matrix verwirklicht. Die schwarze Matrix kann aus
einigen Materialarten gebildet werden, aber im Hinblick auf das
Auftreten von Niveauunterschieden und die Lichtdurchlässigkeit
an der Grenze zwischen den gefärbten Schichten ist es üblich,
sie trotz der dabei auftretenden hohen Kosten unter Verwendung
von Cr-Dünnschichten mit einer Dicke von etwa 0,1 um zu
bilden.
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Obwohl ein in Fig. 5 dargestellter Speicherkondensator
21 nicht notwendigerweise ein unverzichtbarer Bestandteil der
aktiven Flüssigkristalltafel ist, ist er nebenbei gesagt sehr
nützlich zum Verbessern der Nutzleistung einer
Treibersignalquelle, zum Eingrenzen der Schwierigkeit des Schwankens einer
parasitären Kapazität, zum Mildern der nachteilhaften Wirkung
des Schwankens der Eigenschaften der als Schaltvorrichtungen
verwendeten Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode und zum
Beseitigen des Flackerns eines Bildes während des Betriebs bei
einer hohen Temperatur und daher wird er wie benötigt
ausgewählt. Zur Erleichterung der Darstellung sind
Hauptbestandteile, wie etwa eine Lichtquelle, ein Abstandhalter und auch
die Dünnschichttransistoren 10, die Abtastzeilen 11 und die
Speicherkondensatoren 21 in Fig. 6 nicht dargestellt. 22
bezeichnet eine leitfähige Dünnschicht (Drain-Verdrahtung) zum
Verbinden der Bildelementelektroden 14 mit den
Drain-Elektroden der Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode 10; sie
wird typischerweise gleichzeitig mit den Signalzeilen 12 und
aus demselben Material wie diese gebildet.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 werden nun
einigen Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Fig. 1 ist
eine Schnittansicht des die
Flüssigkristall-Bildanzeigevorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung
bildenden aktiven Substrats 2. Nachdem das aktive, einen
Passivierungsfilm nicht auf seiner gesamten Oberfläche aufweisende
Substrat mittels der herkömmlichen Technik hergestellt wurde,
wird die Signalzeile 12 und die Drain-Verdrahtung 22 selektiv
mit einem fotoempfindlichen Polyimidharz 24 beschichtet. Das
Polyimidharz kann von Asahi Kasei Co., Ltd. erhältliches PIMEL
(Handelsnahme) sein. Wenn eine F-5524-Qualität verwendet wird,
ist die resultierende Filmdicke nach thermischem Abbinden
mittels einer Wärmebehandlung bei 300ºC oder mehr und bei einem
Aufbringen mit einer Drehzahl von 4000 U/Min. etwa 1 um.
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Das vorstehend beschriebene, fotoempfindliche
Polyimidharz ist ein organisches Harz, bei dem ein
Polyimidharz mit einer herausragenden Wärmebeständigkeit und
chemischen Beständigkeit mit der Eigenschaft eines
fotoempfindlichen Harzes versehen wird, dem das Ausbilden eines selektiven
Musters durch die Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen
möglich ist, und das mit derselben Ausrüstung und Technik
abgeschieden werden kann, wie das fotoempfindliche Harz. Der
einzige Unterschied besteht darin, daß das fotoempfindliche
Polyimidharz zusätzlich zum Nachbrennen bei etwa 150ºC, das für
das fotoempfindliche Harz nach dessen Entwicklung ausgeführt
wird, einer Wärmebehandlung bei 250 bis 450ºC (vergleichsweise
hoch für ein organisches Harz) unterzogen werden muß; die
letzlich erhaltene Schichtdicke und Schichtqualität nach
thermischem Abbinden des Harzes hängt von dieser Wärmebehandlung
ab.
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Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform erfordert
einen Schritt des Bildens der fotoempfindlichen
Polyimidharzbeschichtung 24 zusätzlich zum herkömmlichen
Herstellungsvorgang; das erhöht die Anzahl der Schritte bei dem
Herstellungsvorgang um den im wesentlichen einen
Fotoabdeckungsschritt entsprechenden Schritt. Wenn die im
Flüssigkristallmaterial
und dem Ausrichtungsfilm enthaltenen
Verunreinigungen, insbesondere die ionischen Verunreinigungen
entfernt werden können, so daß die hohe Reinheit der
Flüssigkristallschicht 16 beibehalten werden kann, kann der
Herstellungsvorgang jedoch vereinfacht werden, wie in Fig. 2
dargestellt. Bei einer zweiten, in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsform wird zunächst eine die Signalzeilen 12 und die
Drain-Verdrahtung 22 bildende, leitfähige Dünnschichtlage,
z.B. eine Aluminiumschicht mit einer Dicke von 1 um,
abgeschieden. Danach werden den Vorrichtungsmustern entsprechende
Muster 26 und 27 aus einem fotoempfindlichen Polyimid
gebildet. Anschließend wird der Aluminiumfilm unter Verwendung der
Muster 26 und 27 als Masken zur Ausbildung der Signalzeilen 12
und der Drain-Verdrahtung 22 geätzt. Im Unterschied zum
fotoempfindlichen Harz beim herkömmlichen Herstellungsvorgang
werden in diesem Fall die Muster 26 und 27 aus einem
fotoempfindlichen Polyimidharz nicht entfernt sondern gelassen wie sie
sind, um dadurch die Herstellung des aktiven Substrats 2 zu
vollenden.
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Wenn die Transistoren mit einer isolierten
Gate-Elektrode enthaltenden Vorrichtungen eine genügend hohe
Wärmebeständigkeit aufweisen, kann auf andere Weise eine
dritte Ausführungsform implementiert werden, wie in Fig. 3
dargestellt. Bei dieser Ausführungsform, wird, wie in Fig. 3A
dargestellt, zunächst eine die Signalzeilen 12 und die Drain-
Verdrahtung 22 bildende, leitfähige Dünnschichtlage,
beispielsweise eine Aluminiumlage mit einer Dicke von 1 um
abgeschieden. Danach werden den Vorrichtungsmustern entsprechende
Muster 26 und 27 aus einem fotoempfindlichen Polyimid
gebildet. Anschließend wird der Aluminiumfilm zur Bildung der
Signalzeilen 12 und der Drain-Verdrahtung 22 unter Verwendung
der Muster 26 und 27 als Masken geätzt. Als nächstes wird, wie
in Fig. 3B dargestellt, das aktive Substrat erwärmt, um die
fotoempfindlichen Polyimidharzmuster 26 und 27 zu Mustern 26'
und 27' plastisch zu deformieren, um die Seiten der
Signalzeilen 12 und der Drain-Verdrahtung 22 abzudecken. Bei dieser
Ausführungsform wird die Eigenschaft eines fotoempfindlichen
Polyimidharzes vom Negativtyp, daß es bei einer
Wärmebehandlung plastisch deformiert wird, wie das fotoempfindliche Harz
vom negativen Typ, auf wirksame Weise eingesetzt. Das
Verformungsausmaß steigt an, wenn die Erwärmungstemperatur
hoch wird und die Erwärmungszeit lang wird; im Hinblick auf
die Wärmebeständigkeit der aktiven Vorrichtungen ist es
üblich, die Signalzeilen 12 und die Drain-Verdrahtung 22 mit
einem leichten Überschuß zu ätzen, wie aus Fig. 3A ersichtlich,
weil dadurch die Seitenabdeckung durch die plastische
Verformung gefördert wird. Auch bei dieser Ausführungsform werden
die fotoempfindlichen Polyimidharzmuster 26 und 27 nicht
entfernt, sondern so gelassen wie sie sind, um dadurch die
Herstellung des aktiven Substrats 2 zu vollenden.
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Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 3 wird
die gesamte Oberfläche der Signalzeilen 12 und der
Verdrahtungsleitung 22 mit dem fotoempfindlichen Polyimidharz
bedeckt, während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 lediglich
die obere Oberfläche davon mit dem Harz bedeckt wird, aber die
Seiten davon nicht bedeckt werden. Die Musterbreite der
Signalzeilen 12 und der Drain-Verdrahtung beträgt im allgemeinen
nur etwa 10 um, so daß, falls die Verunreinigungen in der
Flüssigkristallschicht 16 wie vorstehend erwähnt hinreichend
entfernt werden können, die Gleichstromkomponente auf Grund
ionischer Verunreinigungen bei der zweiten Ausführungsform auf
1/5 verglichen mit der herkömmlichen Technik abfällt und daher
kann die Beschädigung des Flüssigkristalls im hohen Maß
eingedämmt werden. Das aktive Substrat gemäß der zweiten und
dritten Ausführungsform wird in dem Zustand zu einer
Flüssigkristalltafel geformt, in dem das Polyimidharz auf allen
Signalzeilen verbleibt, so daß die Signalzeilen nicht als
Elektrodenanschlüsse verwendet werden können wie sie sind. Die
Elektrodenanschlüsse
müssen lediglich unter Verwendung des
anderen, das aktive Substrat bildenden, leitfähigen Materials,
z.B. des Materials ITO der transparenten Elektrode für die
Bildelementelektrode oder des metallischen Films, wie etwa Ta,
Cr usw. für die Abtastzeilen, über in der Isolarlage gebildete
Öffnungen mit den Signalzeilen verbunden werden. Das Vorliegen
des Polyimidharzes macht jedoch die Ausbildung von
Verbindungen mittels einer Drahtverbindung für die Verbindungsleitungen
für eine Unterbrechungsentlastung aus demselben Material
Aluminium wie die Signalzeilen mit einem Teil der Signalzeilen
unmöglich, so daß das Polyimidharz entfernt werden muß. Es
gibt Fälle, bei denen gewünscht wird, daß die Signalzeilen als
Elektrodenanschlüsse verwendet werden, wie sie sind. Eine
vierte Ausführungsform der Erfindung ist wirksam zum Entfernen
des Polyimidharzes. Diese Ausführungsform wird verwirklicht,
indem die Flüssigkristalltafel in einer Atmosphäre eines O&sub2;-
Gas-Plasmas angeordnet wird, um das auf dem aktiven Substrat
freiliegende Polyimidharz unter Verwendung des Farbfilters
oder Gegenglases selektiv zu entfernen.
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Auf der anderen Seite wird das aktive Substrat gemäß
der ersten Ausführungsform in dem Zustand zu einer
Flüssigkristalltafel weitergebildet, in dem das Polyimidharz
selektiv auf den Signalzeilen abgeschieden ist, wobei es nicht
notwendig ist, die obige Beschränkung auf auf dem aktiven
Substrat freiliegende Signalzeilen in Betracht zu ziehen.
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Wie bislang erläutert, sind erfindungsgemäß die
Signalzeilen und die Drain-Verdrahtung mit einem dicken,
isolierenden Polyimidharz beschichtet, um die eine
Beschädigung des Flüssigkristalls hervorrufend in die Flüssigkristall
zellen fließende Gleichstromkomponente auszuschalten oder
erheblich zu verringern. Daher tritt das Qualitätsproblem, bei
dem der Flüssigkristall beschädigt wird, so daß das angezeigte
Bild braun erscheint selbst dann nicht auf, wenn zur
flackerfreien
Ansteuerung eine hohe Signalspannung an die
Signalzeilen angelegt wird.
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Weil das erfindungsgemäß gewählte Polyimidharz
fotosensitiv ist, ist es darüber hinaus möglich, das Abfallen
der effektiv an die Flüssigkristallzellen angelegten Spannung
zu verhindern, verglichen mit der herkömmlichen, einen
transparenten, isolierenden, dünnen Film verwendenden Passivierung
der gesamten Oberfläche, so daß keine Gefahr des Abdunkelns
des angezeigten Bildes auftritt. Darüber hinaus können die
Verunreinigungen im Flüssigkristall hinreichend entfernt
werden oder die Wärmebeständigkeit des aktiven Substrats kann in
einem bestimmten Maß garantiert werden und der
Herstellungsvorgang kann verkürzt werden, verglichen mit dem
herkömmlichen Aufbau ohne Passivierung. Ferner können
erfindungsgemäß Verbindungsleitungen zur Unterbrechungsentlastung
und Verdrahtungslagen zwischen integrierten
Halbleiterschaltungschips, die für eine COG-Baugruppe erforderlich sind,
gleichzeitig mit den Signalzeilen gebildet werden, so daß kein
redundanter Herstellungsschritt benötigt wird.
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Der Aufbau des aktiven Substrats, insbesondere die
Anordnung der Bildelementelektroden in ihrer Dickenrichtung, die
vom Aufbau der Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode und
dem Herstellungsvorgang abhängt, wurde in dieser Beschreibung
nicht erläutert. Weil die Bildelementelektroden nur auf Art
eines Schalters über die Transistoren mit isolierter Gate-
Elektrode mit den Signalzeilen verbunden sind, ist es nicht
notwendig, die die Bildelementelektroden mit den Transistoren
mit isolierter Gate-Elektrode verbindende Drain-Verdrahtung an
ihrer Oberfläche zu isolieren. Wenn die Transistoren mit
isolierter Gate-Elektrode einen Deffekt aufweisen, bei dem sie
sich immer im Zustand "Ein" befinden, kann der Flüssigkristall
in ihrer Nachbarschaft beschädigt werden; daher ist es
erfindungsgemäß wünschenswert, daß auch die Drain-Verdrahtung
isoliert
ist. Aus demselben Grund ist es bevorzugt, daß die
Bildelementelektroden nicht auf der obersten Schicht des aktiven
Substrats angeordnet sind, sondern von transparentem,
isolierenden SiO&sub2; oder Si&sub3;N&sub4; bedeckt sind; das liefert eine
Flüssigkristall-Bildanzeigevorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit,
obwohl es einen gewissen Spannungsabfall mit sich bringt. Das
Isolieren der Drain-Verdrahtung gleichzeitig mit den
Signalzeilen ist lediglich eine Frage der Planung bei der
Musterbildung unter Verwendung einer Maske und in dem Fall, in dem die
Signalzeilen nicht als Source-Verdrahtung der Transistoren mit
isolierter Gate-Elektrode dienen, muß die gleiche Verarbeitung
für die Source-Verdrahtung durchgeführt werden.
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Bei dem Aufbau, bei dem die Struktur der Transistoren
mit isolierter Gate-Elektrode invertiert ist, die Signalzeilen
unter dem isolierenden Film angeordnet sind und die
Abtastzeilen an der obersten Schicht des aktiven Substrats angeordnet
sind kann das erfindungsgemäße Konzept für die Abtastzeilen
angewendet werden. Diese Erfindung ist nicht nur für eine
Flüssigkristalltafel vom lichtdurchlässigen Typ nützlich,
sondern auch für eine Flüssigkristalltafel vom
lichtreflektierenden Typ, bei dem die Bildelementelektroden aus einem
metallischen Film gebildet sind.
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Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht in der
Verhinderung des Fließens einer Gleichstromkomponente in den
Flüssigkristallzellen. Das erfindungsgemäße Konzept kann für
eine Flüssigkristall-Bildanzeigevorrichtung angewendet werden,
umfassend ein erstes eine Mehrzahl von Abtastzeilen und
Signalzeilen aufweisendes Substrat, wobei eine Schaltvorrichtung
und eine Bildelementelektrode für jedes Bildelement vorgesehen
ist, ein zweites lichtdurchlässiges, isolierendes Substrat mit
einer transparenten, leitfähigen Gegenelektrode und einen
zwischen beide Substrate gefüllten Flüssigkristall, bei der die
Schaltvorrichtung nicht eine Vorrichtung mit drei Anschlüssen,
wie etwa ein Transistor mit isolierter Gate-Elektrode sein
muß, sondern eine Vorrichtung mit zwei Anschlüssen mit einer
Schwellspannung und einer nichtlinearen
Spannungs-Stromcharakteristik sein kann, wie etwa eine
MIM-(Metall-Isolator-Metall)-Vorrichtung oder eine aus Dioden mit einer Mehrzahl von
Steckerstiften eines in entgegengesetzten Richtungen
verbundenen -Si bestehende Vorrichtung, wobei durch Beschichten der
Signalzeilen und/oder der Abtastzeilen mit einem dicken,
organischen Film zum elektrischen Isolieren der Signalzeilen
und/oder der Abtastzeilen vom Flüssigkristall eine
Flüssigkristall-Bildanzeige mit hoher Zuverlässigkeit zur Verfügung
gestellt werden kann.