DE69433614T2

DE69433614T2 - Anzeigevorrichtung mit aktiver matrix

Info

Publication number: DE69433614T2
Application number: DE69433614T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Yobe-ku ASAI
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2014-07-14
Also published as: DE69433614D1; EP0660160A1; KR950703753A; WO1995002847A1; EP0660160A4; US5708483A; TW257857B; EP0660160B1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp, die mit einem Anzeigepixelelektrodenarray ausgerüstet ist, das Dünnschichttransistoren (als TFTs bezeichnet) als Schaltelemente verwendet.
Hintergrund der Erfindung
Eine gewöhnliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp weist eine Grundstruktur mit einem Arraysubstrat und einem Gegensubstrat mit einem dazwischen eingeschlossenen Flüssigkristall auf.
Das Arraysubstrat umfasst ein Matrixarray aus Anzeigepixelelektroden, die auf einem lichtdurchlässigen Substrat, wie beispielsweise Glas, ausgebildet sind, eine Mehrzahl von entlang Reihen der Pixelelektroden ausgebildeten Abtastleitungen, eine Mehrzahl von Signalleitungen entlang Spalten von Pixelelektroden, eine Mehrzahl von TFTs, die verbunden sind, um diese Pixelelektroden gemäß Spannungssignalen von entsprechenden Abtast- und Signalleitungen zu steuern, und eine Mehrzahl von Speicherkapazitätsleitungen, die jeweils kapazitiv mit einer entsprechenden Pixelelektrode über einen Isolierfilm gekoppelt sind.
Das Gegensubstrat umfasst Gegenelektroden, die auf einem lichtdurchlässigen Substrat, wie beispielsweise Glas, ausgebildet sind und dem Matrixarray der Anzeigepixelelektroden gegenüberliegen, und eine schwarze Matrix zum Abschatten von Licht in Bezug auf einen Bereich zwischen den Anzeigepixelelektroden. In einem Fall, in dem die Flüssigkristallanzeigevorrichtung zur Farbanzeige verwendet wird, werden farbige Schichten auf dem Gegensubstrat an denjenigen Bereichen ausgebildet, die mit der schwarzen Matrix umgeben sind und den Anzeigepixelelektroden entsprechen.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung liefert einen Auswahlimpuls an eine der Abtastleitungen sequentiell von einer oberen Reihe auf dem Schirm und einen Nicht-Auswahlimpuls an die anderen Abtastleitungen. Jeder TFT wird in einen leitenden Zustand durch den von der entsprechenden Abtastleitung angelegten Auswahlimpuls nur für eine vorbestimmte Schreibperiode eingestellt, während der ein an die entsprechende Signalleitung angelegtes Signalpotenzial in die entsprechende Pixelelektrode geschrieben wird. Ferner wird jeder TFT in einen nicht leitenden Zustand durch den von der entsprechenden Abtastleitung angelegten Nicht-Auswahlimpuls nur für eine vorbestimmte Halteperiode eingestellt, während der das in die Anzeigepixelelektrode geschriebene Potenzial gehalten wird. Die Halteperiode ist gleich der Zeit von dem Abschalten des Auswahlimpulses bis zum erneuten Anlegen. Der Durchlässigkeitsgrad des Flüssigkristalls verändert sich in einem Bereich zwischen der Gegenelektrode und der der Gegenelektrode gegenüberliegenden Anzeigepixelelektrode, mit einer Differenz zwischen dem Potenzialen dieser beiden Elektroden. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung moduliert ein von einer Rückbeleuchtungsquelle kommendes Licht in zwei Dimensionen durch Steuern der Durchlässigkeitsgradverteilung des Flüssigkristalls auf der Grundlage der Anordnung der Anzeigepixelelektroden, um ein Bild anzuzeigen, dessen Helligkeitsverteilung von dem Durchlässigkeitsgradverteilung des Flüssigkristalls abhängt.
Das Aperturverhältnis jedes Pixels wird durch das Verhältnis eines Lichtdurchlässigkeitsbereich zu dem Bereich einer Ansteuerschaltung für das Pixel dargestellt. Herkömmlicherweise war das Aperturverhältnis sehr niedrig, etwa in Größenordnung von 30 bis 40%. Daher war es schwierig, eine gewünschte maximale Helligkeit für das modulierte Licht zu erreichen, das durch die Flüssigkristallanzeigevorrichtung geleitet wurde. Als Gegenmaßnahme kann es möglich sein, die von der Lichtquelle emittierte Lichtmenge zu erhöhen, wobei dies jedoch zu einem Anstieg der Verlustleistung führt.
Die JP 5 127 195A offenbart eine Anzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Gemäß dieser Vorrichtung umfasst die Anzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp Abtastleitungen, die auf einem lichtdurchlässigen Substrat ausgebildet sind, Signalleitungen, die ausgebildet sind, um die Abtastleitungen zu schneiden, wobei der Gateisolierende Film dazwischen angeordnet ist, und Pixel vom Kapazitätsansteuertyp, die einen nahe einer Schnittstelle der Abtast- und Signalleitungen ausgebildeten Dünnschichttransistor und eine mit dem Dünnschichttransistor verbundene Anzeigepixelelektrode aufweisen. Gemäß diesem Dokument werden Abschirmungselektroden bereitgestellt.
Die JP 4 207 520A offenbart eine weitere Anzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp mit Abschirmungselektroden, die sich von einer Signalleitung erstrecken, um die kapazitive Kopplung zu verringern, die zwischen einer Abtastleitung und einer Pixelelektrode existiert.
Es ist demgemäss die Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp bereitzustellen, die ausgezeichnete optische und elektrische Eigenschaften aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe durch eine Anzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp gemäß Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung.
Mit der Anzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp der Erfindung entspricht eine Lücke zwischen der Abtastleitung und der Anzeigepixelelektrode einem nicht effektiven Pixelbereich und bildet einen Bereich, über den die Ansteuersteuerung im wesentlichen nicht ausgeübt wird. Es ist daher notwendig, dass das Licht-abschattende Mittel auf dem lichtdurchlässigen Substrat bereitgestellt wird, um zu verhindern, dass von einer Lichtquelle kommendes Licht zu einem Beobachter hin leckt.
Um das Aperturverhältnis zu verbessern, ist es nur notwendig, dass der Licht-abschattende Bereich, d.h., der nicht effektive Pixelbereich, klein ausgeführt wird. Zu diesem Zweck ist es besser, die Signalleitung und die Anzeigepixelelektrode näher zueinander zu bringen.
Eine kapazitive Kopplung ist zwischen der Signalleitung und der Anzeigepixelelektrode vorhanden, und aufgrund dieser kapazitiven Kopplung verändert sich das Anzeigenpixelelektrodenpotenzial unaufhörlich durch eine kontinuierliche Veränderung eines Potenzials auf der Signalleitung. Wenn die Signalleitung und die Anzeigepixelelektrode einfach näher zueinander gebracht werden, dann wird die Potenzialveränderung übermäßig groß, und es besteht ein Risiko, dass eine unerwünschte Anzeige erhalten wird.
Erfindungsgemäß erstreckt sich die ausgedehnte Elektrode (extending electrode) von der Abtastleitung und ist so angeordnet, um mit der Signalleitung und der Anzeigepixelelektrode zu überlappen, wobei der Gateisolierende Film dazwischen angeordnet ist.
Gemäß der obigen Struktur ist die ausgedehnte Elektrode weitgehend auf ein Nicht-Auswahlpotenzial einer Abtastleitung während dieser Periode eingestellt, bei der die Anzeigevorrichtung angesteuert wird. Das Vorhandensein der überlappten Bereiche zwischen der Signalleitung und der Anzeigepixelelektrode gewährleistet dort eine elektrische Abschirmung relativ zu den Elektroden. Dies führt zur Abschwächung der kapazitiven Kopplung zwischen der Signalleitung und der Anzeigepixelelektrode und somit zu einem beträchtlichen Verbessern der Freiheit, mit der diese Pixelelektroden näher zueinander gebracht werden.
Bei der gezeigten Anordnung wurde, da die ausgedehnte Elektrode normalerweise das gleiche Signal wie dasjenige der Abtastleitung empfängt, der Notwendigkeit Rechnung getragen, eine Auswirkung auf den Betrieb des TFTs zu berücksichtigen. D.h., indem eine derartige ausgedehnte Elektrode, die sich von der Abtastleitung erstreckt, neu bereit gestellt wird, neigt die kapazitive Kopplung zwischen der Abtastleitung und der ausgedehnten Elektrode und der Gegenelektrode dazu, sich um diesen Bereich zu erhöhen. Wenn die Kopplungskapazität übermäßig groß wird, wird die Zeitkonstante der Abtastleitung erhöht und der Abtastimpuls verformt. Wenn das Pixel von dem Zufuhrterminal des Abtastimpulses weit entfernt ist, dann wird der Impuls dementsprechend verformt. Somit besteht ein Risiko, dass die Auswahlzeit des TFT kürzer als eine vorbestimmte Zeit sein wird oder kein Normalbetrieb erzeugt und somit ein unerwünschtes Potenzial in die Anzeigepixelelektrode geschrieben wird.
Erfindungsgemäß wird jedoch die ausgedehnte Elektrode, die mit der Signalleitung und der Anzeigepixelelektrode überlappt, auf der Substratseite bereitgestellt, wobei der Gate-isolierende Film dazwischen angeordnet ist. D.h., dass in diesem Bereich zwischen der ausgedehnten Elektrode und der Gegenelektrode eine Reihenkapazität der Flüssigkristallkapazität und der Kapazität des Gateisolierenden Films existiert, sodass es möglich ist, die kapazitive Kopplung zwischen der Gegenelektrode und der Abtastleitung und der ausgedehnten Elektrode weitgehend zu verringern.
Der in der Erfindung dargelegte überlappte Bereich bedeutet, dass es einen Bereich geben kann, der ausreicht, um keine Fehlfunktion der Vorrichtung durch den so überlappten Bereich der Elektroden zu verursachen, und dass es nicht notwendigerweise erforderlich ist, dass er vollständig über die interessierenden Bereiche bereitgestellt wird. Beispielsweise können die ausgedehnten Elektrode und die Anzeigepixelelektrode zu einem Ausmaß überlappen, so dass der volle Endabschnitt der Anzeigepixelelektrode mit einem Abschnitt des Endes der ausgedehnten Elektrode oder umgekehrt überlappt. Ferner kann der Abschnitt des Endes der ausgedehnten Elektrode derart bereitgestellt sein, um mit dem Abschnitt des Endes der Anzeigepixelelektrode zu überlappen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Draufsicht, die ein Pixel und seinen peripheren Bereich in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ist eine Draufsicht, die ein Gegensubstrat der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp zeigt;
3 ist eine Ansicht, die einen flachen Oberflächenbereich zeigt, der als ein Pixel belassen wurde, ohne das Abschattens von Licht in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp zu beinhalten;
4 ist eine entlang der Linie A–A" in 1 genommen Querschnittsansicht, die die Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp zeigt;
5 ist eine entlang der Linie B–B' in 1 genommen Querschnittsansicht, die die Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp zeigt;
6 ist ein Äquivalent-Schaltbild der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp;
7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Ansteuersignalverläufe der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp zeigt;
8 ist eine Draufsicht, die ein Pixel und seinen peripheren Bereich bei einer ersten Modifikation der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp in 1 zeigt;
9 ist eine entlang der Linie C–C' in 8 genommene Querschnittsansicht, die die Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp zeigt;
10 ist eine Draufsicht, die ein Pixel und seinen peripheren Bereich bei einer zweiten Modifikation der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp zeigt;
11 ist eine Draufsicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp vergleichshalber zeigt;
12 ist eine Querschnittsansicht, die ein Pixel und seinen peripheren Bereich in der in 11 gezeigten Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp zeigt;
13 ist eine erweiterte Draufsicht, die einen TFT und seinen peripheren Bereich bei einer dritten Modifikation der in 1 gezeigten Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp zeigt.
Beste Betriebsart zum Ausführen der Erfindung
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
1 zeigt eine ebene Struktur eines Pixels und seines peripheren Bereichs einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung. 2 ist eine ebene Struktur eines Gegensubstrats der Flüssigkristallanzeigevorrichtung. 3 zeigt eine ebene Oberfläche von links als ein Pixel ohne Beinhalten des Abschattens von Licht in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung. 4 zeigt eine entlang der Linie A–A' in 1 genommene Querschnittstruktur der Flüssigkristallanzeigevorrichtung. 5 zeigt eine entlang der Linie B–B' in 1 und 3 genommene Querschnittsstruktur der Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist so aufgebaut, dass sie prinzipiell in der Struktur einer herkömmlichen Vorrichtung ähnlich ist. Wie in 1, 4 und 5 gezeigt, umfasst ein Arraysubstrat 63 eine Abtastleitung 51 und eine Signalleitung 59, die über eine Hauptoberfläche eines lichtdurchlässigen Substrats 50 über einen Gate-isolierenden Film 53 ausgebildet und in einer gegenseitig orthogonalen Beziehung zueinander angeordnet sind. Die Breiten Wscn und Wsig der Abtastleitung 51 und der Signalleitung 59 werden beispielsweise auf 14 μm bzw. 5 μm eingestellt.
Eine Anzeigepixelelektrode 58 wird an einem durch die Abtastleitung 51 und die Signalleitung 59 festgelegten Bereich bereitgestellt. Ein Abstand Lspl an einem parallelen Bereich zwischen der Signalleitung 59 und der Anzeigepixelelektrode 58 wird beispielsweise auf 3 μm eingestellt.
Die obige Abtastleitung 51 erstreckt sich unter der Signalleitung 59, wobei der Gate-isolierende Film 53 dazwischen angeordnet ist, um eine ausgedehnte Elektrode (Licht-abschattende Elektrode) 52 bereitzustellen. Die ausgedehnte Elektrode 52 ist ausgebildet, um eine Lücke zwischen diesen benachbarten beiden Anzeigepixelelektroden 58 abzudecken, sodass die Signalleitung 59 dort dazwischen angeordnet ist. Die Elektrode 52 weist eine Breite von 19 μm auf. D.h., dass die Elektrode 52 so angeordnet ist, dass sie mit diesem benachbarten beiden Anzeigepixelelektroden 58 in einem Ausmaß überlappt, das einer vorbestimmte Breite Lovl von beispielsweise 4 μm entspricht.
Wie in 1 gezeigt, werden die beiden ausgedehnten Elektroden 52 eine an jeder Seite der Anzeigepixelelektrode 58 bereitgestellt und weisen jede einen überlappten Bereich auf, der im wesentlichen mit der Anzeigepixelelektrode 58 in der Länge gleich ist.
Ein TFT 71 ist ein Schaltelement zum Ansteuern und Steuern der Pixelelektrode 58 und wird direkt über der Abtastleitung 51 bereitgestellt. D.h., dass der TFT 71 eine Laminatstruktur aufweist, bei der seine Gateelektrode 54 teilweise aus der Abtastleitung 51 gebildet ist, eine Halbleiterschicht 55 über der Gateelektrode 54 mittels eines Gate-isolierenden Films 53 gebildet ist, eine Source-Elektrode 61 und eine Drain-Elektrode 60 über der Halbleiterschicht 55 über einen schützenden isolierenden Film 56 ausgebildet sind, und die Drain-Elektrode 60 teilweise aus der Signalleitung 59 aufgebaut ist.
Eine Kanalregion des TFTs 71 ist so ausgebildet, dass sie innerhalb einer Grenze der Abtastleitung 51 liegt. Die Länge L der Kanalregion wird durch einen kürzesten Abstand von einem Kontaktbereich zwischen der Source-Elektrode 61 und der Halbleiterschicht 55 zu einem Kontaktbereich zwischen der Drain-Elektrode 60 und der Halbleiterschicht 55 dargestellt und bei dieser Ausführungsform auf 12 μm eingestellt. Ferner wird die Breite W der Kanalregion durch eine Länge zwischen dem Ende der Source-Elektrode 61 und dem gegenüberliegenden Ende der Drain-Elektrode 60 dargestellt und auf 30 μm eingestellt.
Wie in 2 und 4 gezeigt, weist ein Gegensubstrat 68 eine auf einer Hauptoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 50 ausgebildete, 40 μm breite Licht-abschattende Schicht 65 aus, die sich in einer Reihenrichtung entlang der Abtastleitung 51 erstreckt, die auf der Seite des Arraysubstrats 63 ausgebildet ist, und rot (R)-, grün(G)- und blau(B)-gefärbte Schichten 66, die sich in einer Spaltenrichtung orthogonal zu der Licht-abschattenden Schicht 65 erstrecken und jeweils als ein 97 μm dicker Streifen bereitgestellt werden. Diese zwei benachbarten farbigen Schichten 66 sind beispielsweise durch einen Abstand Lsp2 von 3 μm beabstandet. Das Gegensubstrat 68 umfasst eine auf den farbigen Schichten 66 ausgebildete Gegenelektrode 67 und einen Ausrichtungsfilm 70, der ausgebildet ist, um die gesamte Oberfläche der Gegenelektrode 67 abzudecken. Wie in 5 gezeigt, werden die farbigen Schichten 66 gemeinsam an einem Bereich getrennt, der der Signalleitung 59 auf der Seite des Arraysubstrats 63 gegenüberliegt.
Wie in 3 gezeigt ist, wird eine Apertur eines Pixels durch die Licht-abschattenden Schichten 65, die in einer Reihenrichtung angeordnet sind, und ausgedehnte Elektroden 52 und Signalelektroden 59, die in einer Spaltenrichtung angeordnet sind, festgelegt.
In einer Ebene horizontal zu jedem Substrat wird ein Abstand Lb zwischen dem Ende der ausgedehnten Elektrode 52 und dem Ende der farbigen Schicht 66 eingestellt und angegeben durch: 2 · Lb = Ltb – Lsp2 = (2 · Lov1 + 2 · Lsp1 + Wsig)- Lsp2 ... (1)
Das Verfahren zur Herstellung der oben erwähnten Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp wird nachstehend erläutert.
Ein Ta-Film eines Licht-abschattenden Materials ist als eine 3000 Å dicke Schicht auf einer Hauptoberfläche eines lichtdurchlässigen Glassubstrats 50 durch ein Zerstäubungsverfahren ausgebildet, und eine resultierende Halbleiteroberfläche wird in ein vorbestimmtes Muster photogeätzt, um eine Abtastleitung 51 sowie auch eine Gateelektrode 54 und ausgedehnte Elektrode 52 bereitzustellen, die Teil der Abtastleitung 51 bilden. Um diese Elektroden abzudecken, wird ein 3500 Å dicker SiOx-Film durch ein Plasma-CVD-Verfahren auf einer resultierenden Halbleiterstruktur aufgebracht, um einen Gate-isolierenden Film 53 bereitzustellen.
Dann wird eine hydrierte amorphe Siliziumschicht vom i-Typ (hier nachstehend als eine a-Si:H-Schicht bezeichnet) und eine SiNx-Schicht sequentiell als 500 Å bzw. 2000 Å dicke Schichten mittels eines Plasma-CVD-Verfahrens gebildet. Die SiNx-Schicht wird in ein vorbestimmtes Muster photogeätzt, um einen schützenden isolierenden Film 56 bereitzustellen. Dann wird eine 500 Ådicke a-Si-Schicht vom n-Typ durch das Plasma-CVD-Verfahren auf der resultierenden Halbleiterstruktur ausgebildet. Die a-Si:H-Schicht vom n-Typ und die a-Si:H-Schicht vom i-Typ werden in ein vorbestimmtes Muster photogeätzt, um eine Halbleiterschicht 55 und ohmsche Schichten 57a und 57b bereitzustellen.
Dann wird ein 1000 Å dicker ITO-Film durch ein Sputterverfahren auf der resultierenden Halbleiterstruktur aufgebracht und in ein vorbestimmtes Muster photogeätzt, um eine Anzeigepixelelektrode 58 bereitzustellen. Ein 700 Å dicker Mo-Film und ein 3500 Å dicker Al-Film werden auf der Halbleiterstruktur durch das Sputterverfahren aufgebracht und in ein vorbestimmtes Muster photogeätzt, um eine Signalleitung 59, Drain-Elektrode 60 und Source-Elektrode 61 bereitzustellen. Schließlich wird ein SiNx-Film als ein schützender isolierender Film 62 auf der gesamten Oberfläche durch das Plasma-CVD-Verfahren aufgebracht, um ein gewünschtes Arraysubstrat 63 bereitzustellen.
Andererseits wird ein 0,1 μm dicker Cr-Film durch das Sputterverfahren auf einer Hauptoberfläche eines lichtdurchlässigen Glassubstrats 64 aufgebracht und auf ein vorbestimmtes Muster photogeätzt, um eine Licht-Abschaltschicht 65 bereitzustellen. Farbige Schichten 66 für R, G und B werden auf denjenigen Bereichen ausgebildet, die durch die Licht-abschattende Schicht isoliert sind. Die farbigen Schichten 66 können durch Photoätzen an diesen gewünschten Bereichen einer Schicht eines photoempfindlichen Resists mit dispergierten R-, G- und B-Pigmenten bereitgestellt werden.
Ferner kann eine Schicht eines mit den Pigmenten dispergierten Bindemittelharzes an diesen gewünschten Bereichen durch einen Drucktransfer ausgebildet werden. Bei dieser Ausführungsform wurde jede farbige Schicht 66 durch Bilden einer 1,2 μm dicken Schicht eines mit Pigmenten dispergierten photoempfindlichen Resists und Photoätzen der Schicht bereitgestellt. Ferner wird eine aus ITO hergestellte, 1500 Å dicke Zählerelektrode 65 auf der Oberfläche durch das Sputterverfahren ausgebildet, womit ein Gegensubstrat 68 erhalten wird.
Ein Polyimidfilm vom Niedertemperaturaushärttyp wird auf einer gesamten Elektrodenbildungsoberfläche des so erhaltenen Arraysubstrats 63 und Gegensubstrats 68 druckbeschichtet. Durch ein Reibprozess wird dem Polyimidfilm eine vorbestimmte Richtungsausrichtung verliehen, um Ausrichtungsfilme 69 und 70 bereitzustellen. Das Arraysubstrat 63 und das Gegensubstrat 68 sind verbunden, sodass ihre Ausrichtungsrichtungen nahezu 90° bezüglich einander eingestellt sind. Indem dies getan wird, wird eine Flüssigkristallzelle bereitgestellt. Zu dieser Zeit wird die Positionsausrichtung des Arraysubstrats 63 und des Gegensubstrats 68 mittels ihrer Ausrichtungsmarken ausgeführt, die anfangs in einer vorbestimmten Position auf diesen Substraten, d.h. in ihren isolierenden Substratzuständen bereitgestellt werden. Dann wird ein Flüssigkristallmaterial in die Flüssigkristallzelle gefüllt. Polarisierende Platten 73 und 74 sind an den äußeren Oberflächen des Arraysubstrats 63 und Gegensubstrats 68 angebracht, womit eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp dieser Ausführungsform fertig gestellt ist.
Der Betrieb der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp wird nachstehend erläutert.
6 zeigt eine Äquivalent-Schaltung jedes Pixels der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp. Die Äquivalent-Schaltung umfasst eine Speicherkapazität Cs, die durch eine kapazitive Kopplung der Anzeigepixelelektrode 58 und der ausgedehnten Elektrode 52 erzeugt wird, Kapazitäten Cds1 und Cds2, wobei eine dieser durch die kapazitive Kopplung der Anzeigepixelelektrode 58 und der Signalleitung benachbart zu einer Seite der Elektrode 58 erzeugt wird, und die andere durch die Anzeigepixelelektrode 58 und die Signalleitung benachbart der anderen Seite der Elektrode 58 erzeugt wird, eine durch die kapazitive Kopplung der Gateelektrode 54 und der Source-Elektrode 61 erzeugte Kapazität Cgs und eine durch die kapazitive Kopplung der Anzeigepixelelektrode 58 und der Gegenelektrode 67 über die Flüssigkristallzelle 72 erzeugte Flüssigkristallkapazität Clc.
7 zeigt beispielsweise die Ansteuersignalverläufe der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung liefert einen Auswahl-Impuls (Auswahlspannung) an eine der Abtastleitungen 51 sequentiell von einer oberen Reihe auf dem Schirm und liefert einen Nicht-Auswahlimpuls (Nichtauswahlspannung) an die verbleibenden Abtastleitungen 51. Für die jeweiligen Abtastleitungen 51 setzt sich die Auswahlspannung nur während einer Schreibperiode Ton, die gleich einer Abtastperiode eines Bildes ist, die sich für jedes Frame verändert, und die Nicht-Auswahlspannung nur während einer Halteperiode TOFF, die gleich einer Periode von dem Abschalten der Auswahlspannung zu deren Neuanlegung ist, fort. Andererseits liefert die Flüssigkristallanzeigevorrichtung an die Signalleitung 59 ein Bildsignal, das einer Zeile pro horizontalem Abtastzyklus entspricht. Die Polarität eines Bildsignals istfür jede vorbestimmte Periode, beispielsweise jedes Frame invertiert, wobei eine Spannung Tsigc als eine Referenz verwendet wird.
Ein Potenzial Vp der Anzeigenpixelelektrode 58 wird auf ein Niveau bei einer Periode Ton entsprechend einer Signalleitungsspannung eingestellt und eine Periode Toff auf diesem Potenzialniveau gehalten. Die Anzeigepixelelektrode 58 wird in einen Zustand platziert, in dem sie als die Kapazität Cs mit der ausgedehnten Elektrode 52 kapazitiv gekoppelt ist, die Teil der mit der Auswahlspannung zur Periode Toff belieferten Abtastleitung 51 bildet, wodurch verhindert wird, dass sich ein Potenzial Vp während der Periode Toff weitgehend verändert.
Ferner verändert sich der Lichtdurchlässigkeitsgrad der Flüssigkristallzelle 71 in Übereinstimmung mit einer Potenzialdifferenz zwischen einem Potenzial Vcom auf der Gegenelektrode 67 und einem Potenzial Vp auf der Anzeigepixelelektrode 58 an den jeweiligen Pixelbereichen, wodurch ein Bild angezeigt wird.
Mit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp dieser Ausführungsform wurde herausgefunden, dass das Pixelaperturverhältnis 70% ist, und der Nutzungswirkungsgrad von Quelllicht wurde verglichen mit einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung beträchtlich verbessert. Es ist möglich, ein besseres Anzeigebild zu erhalten, ohne das Licht durch einen Bereich zwischen den Pixelelektroden 58 läuft.
D.h., dass während der Halteperiode die Anzeigepixelelektrode 58, die durch eine Potenzialveränderung auf der Signalleitung 59 beeinflusst wird, eine Veränderung bei einem horizontalen Abtastzyklus erfährt. Da die Potenzialveränderung auf der Signalleitung 59 von der Bildinformation abhängt, ist es schwierig, die Potenzialveränderungen der Anzeigepixelelektroden 58 gleichmäßig auszugleichen. Im Gegensatz dazu wird das Potenzial auf der Abtastleitung 51 auf ein Nicht-Auswahlniveau während der Halteperiode eingestellt, und eine Potenzialveränderung der Anzeigepixelelektrode durch die Abtastleitung 51 ist auf einem nahezu konstanten Niveau und kann beispielsweise durch das Gegenelektrodenpotenzial ausgeglichen werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wird, unter Berücksichtigung des oben Ausgeführten, die ausgedehnte Elektrode 52 auf eine Art und Weise bereitgestellt, um diesen parallelen Abschnitten der Signalleitung 59 und diesen Anzeigepixelelektrode 58 zu entsprechen, und diejenigen überlappten Abschnitte einer gegebene Länge werden auf der ausgedehnten Elektrode 52 als die Abschnitte bereitgestellt, die mit der Signalleitung 59 und der Anzeigepixelelektrode 58 überlappen. Gemäß diesem Aufbau ist es für die ausgedehnte Elektrode 52 möglich, die Anzeigepixelelektrode 58 von der Signalleitung 59 abzuschirmen. Somit ist es möglich, die Potenzialveränderung der Anzeigepixelelektrode 58 weitgehend abzuschwächen und somit die Signalleitung 59 und die Anzeigepixelelektrode 58 nahe zueinander zu bringen.
Es besteht jedoch ein Risiko, dass die Kopplungskapazität zwischen der Abtastleitung 51 und der Gegenelektrode 67 durch die Bereitstellung der ausgedehnten Elektrode 52 angehoben wird. Wenn die Kopplungskapazität zu groß wird, wird die Zeitkonstante der Abtastleitung 51 erhöht, wodurch eine Verformung in dem Auswahlimpuls auf der Abtastleitung auftritt. Die Verformung des Impulses wird deutlich, wenn die Pixel weiter von dem Ende entfernt sind, von dem der Ausfallimpuls geliefert wird. Wenn dies geschieht, ist die Anschaltzeit des TFT kürzer als eine vorbestimmte Schreibzeit, oder der TFT versagt, ordnungsgemäß zu arbeiten, wobei ein Risiko besteht, das kein gewünschtes Potenzial in die Anzeigepixelelektrode 58 geschrieben wird.
Erfindungsgemäß wird jedoch zwischen dem Substrat 50 und dem Gate-isolierenden Film 53 die ausgedehnte Elektrode 52 in einer Position bereitgestellt, um der Signalleitung 59 und der Anzeigepixelelektrode 58 zu entsprechen. D.h., dass die ausgedehnte Elektrode 52 an einer Seite fern von der Gegenelektrode 57 angeordnet ist. Dies wird durchgeführt, sodass die Kapazität zwischen der ausgedehnten Elektrode 52 und der Gegenelektrode 67 durch eine Reihenkapazität der Flüssigkristallkapazität und der Kapazität des Gateisolierenden Films bestimmt werden kann. Es ist möglich, die Kopplungskapazität zwischen der Gegenelektrode 67 und der Abtastleitung 51 und der ausgedehnten Elektrode 52 weitgehend zu verringern.
Gemäß dieser Ausführungsform betrug die relative Induktivität der Flüssigkristallkapazität etwa 3,5 bis 8. Wenn eine Berechnung durchgeführt wird, in dem dies auf die tatsächliche Betriebsbedingung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewendet wird, wird herausgefunden, dass die Kopplungskapazität um etwa 10% verglichen mit dem Fall abnehmen kann, bei dem eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt wird, ohne dazwischen einen beliebigen isolierenden Film auf der ausgedehnten Elektrode 52 anzubringen. Dies führt dazu, dass ein sehr großer Vorteil erhalten wird.
Wenn Gebrauch von einer erfindungsgemäßen Struktur gemacht wird, wurde herausgefunden, dass es möglich ist, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp eines Typs, der über mehr als 1920 Signalleitungen und eine große Kapazität für die Signalleitung aufweist, angemessen anzusteuern. D.h., ein Ansteuerverfahren wurde bekannt, gemäß dem, wenn die Flüssigkristalleinheit anzusteuern ist, ein in eine Signalleitung eingegebenes Signal mit einer vorbestimmten Periode in eine Wechselstromform umgewandelt wird, und ein Wechselstromansteuerung durchgeführt wird, sodass das Potenzial der Gegenelektrode, das mit einem Potenzial auf der Signalleitung synchron ist, Polaritätsumgekehrt wird. Gemäß dem Ansteuerverfahren ist es möglich, die Spannungsfestigkeit der Signalansteuerschaltung abzusenken und vorteilhafterweise die Kosten der Anzeigevorrichtung abzusenken.
Wenn eine der Gegenelektrode verliehene Kapazität zu groß wird, wenn die Elektrode Wechselstrom-angesteuert wird, wird die Zeitkonstante der Gegenelektrode groß, womit eine Verformung des Ansteuersignals der Gegenelektrode verursacht wird. Wenn das Pixel weiter von dem Versorgungsterminal bezüglich der Gegenelektrode ist, ist es nicht möglich, ein angemessenes Potenzial in das Flüssigkristallpixel zu schreiben. Es besteht ein Risiko, das eine ungleichmäßige Anzeige erzeugt wird.
Mit der Struktur dieser Ausführungsform ist es möglich, die Kopplungskapazität zwischen der Gegenelektrode und der Abtastleitung und der ausgedehnten Elektrode abzusenken, sodass sie viel zu dem Absenken der oben erwähnten ungleichmäßigen Anzeige beiträgt. Diese Wirkung ist insbesondere in dem Fall deutlich, in dem die Polaritätsumgekehrte Periode des Ansteuersignals auf beispielsweise eine horizontale Abtastperiodeneinheit verkürzt wird.
Mit dieser Ausführungsform ist es möglich, da die ausgedehnte Elektrode 52 einen mit der Abtastleitung 51 einstückigen Aufbau bildet, den Belegungsplatz der Hauptversorgungsleitungen und den Isolationsplatz der Abtastleitung 51 relativ zu den Hauptversorgungsleitungen wegzulassen, der ansonsten in dem Fall erforderlich sein würde, in dem die Hauptversorgungsleitungen zum Liefern der Spannung an die ausgedehnte Elektrode 52 unabhängig von der Abtastleitung 51 bereitgestellt wird. Ferner wird die ausgedehnte Elektrode 52 auf den gleichen vorbestimmten Potenzial wie dasjenige auf der Abtastleitung weitgehend während der Halteperiode beibehalten, sodass die kapazitive Kopplung der Signalleitung 59 und der Anzeigepixelelektrode 58 abgeschwächt wird und die Signalleitung 59 und die Anzeigepixelelektrode 58 nahe zueinander gebracht werden. Die ausgedehnte Elektrode 52 wird so bereitgestellt, dass sie einen Bereich abdeckt, der sowohl nahe der Anzeigepixelelektroden 58 als auch der Signalleitung 59 ist. Diese Anordnung kann weitgehend einen Bereich als eine Lichtabschattende Schicht verringern und das Aperturverhältnis des Pixels stark verbessern.
Die Verbesserung des Aperturverhältnis wird ausführlicher nachstehend erläutert.
Für die Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp ist bekannt, dass eine „Neigungsumkehr" (tilt reversing) auftritt, ein Phänomen, dass ein nahe dem Pixel angeordnetes Flüssigkristallmaterial eine anormale Ausrichtung annimmt. Erfindungsgemäß ist es möglich, eine derartige „Neigungsumkehr" entlang der Richtung der Signalleitung vollständig zu verbergen und eine bessere Anzeigequalität zu erhalten. D.h., das „Neigungsumkehr"-Phänomen bedeutet, dass das nahe dem Pixel platzierte Flüssigkristallmaterial entlang einer Richtung eines elektrischen Felds angeordnet ist und es von einer anfänglichen normalen Ausrichtungsrichtung zu seiner umgekehrten Richtung verändert wird, wobei Licht an seinem normalen/umgekehrten Grenzbereich leckt.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Neigungsumgekehrte Bereich durch passendes Einstellen eines überlappten Bereichs der Anzeigepixelelektrode und der ausgedehnten Elektrode 52 vollständig verborgen werden. Die ausgedehnte Elektrode 52 ist auf ein Nicht-Auswahlpotenzial, dass heißt nahezu 0 Volt, der normalen Abtastleitung 51 eingestellt, und die Anzeigepixelelektrode 58 ist auf ein Signalpotenzial von beispielsweise 6 Volt ± 3 bis 5 Volt eingestellt. In diesem Fall sei angenommen, dass ein elektrisches Feld ebenfalls zwischen der ausgedehnten Elektrode und der Anzeigepixelelektrode 58 erzeugt wird, und ein von der ausgedehnten Elektrode 52 kommendes elektrisches Feld durch eine Lücke zwischen der Anzeigepixelelektrode 58 und der Signalleitung 59 läuft, um ein neues Neigungsumkehrphänomen zu erzeugen. Wenn jedoch ein nahe der Signalleitung 59 erzeugter Neigungs-umgekehrter Bereich verborgen wird, ist die Flüssigkristallzelle 71 an einem wirksamen Anzeigebereich innerhalb des Rands der ausgedehnten Elektrode 52 direkt von dem elektrischen Feld zwischen der Anzeigepixelelektrode 58 und der Gegenelektrode 57 beherrscht, womit es seine anfängliche Ausrichtungsrichtung wieder erhält. D. h., diese Flüssigkristallzelle 71 an dem effektiven Pixelbereich durch die ausgedehnte Elektrode 52 nicht direkt nachteilig beeinflusst, und es wird verhindert, dass eine neue Neigungsumkehr an dem wirksamen Pixelbereich erzeugt wird.
Da in diesem Fall der zwischen der Signalleitung 59 und der Anzeigepixelelektrode 58 erzeugte Neigungs-umgekehrte Bereich ohne Bereitstellen eines beliebigen unabhängigen Lichtabschirmungsmittels verborgen werden kann, kann die ausgedehnte Elektrode 52 viel zum Verbessern des Aperturverhältnis beitragen. Mit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp wurde keine Neigungsumkehr entlang der Signalleitungsrichtung beobachtet.
Bei der Struktur dieser Ausführungsform wird die ausgedehnte Elektrode 52 auf eine Breite eingestellt, die imstande ist, den Neigungs-umgekehrten Bereich zu verbergen. Es ist gut, die Breite der Abtastleitung 51 im wesentlichen gemäß der Breite der ausgedehnten Elektrode 52 zu bestimmen, wobei es jedoch besser ist, die Breite der Abtastleitung 51 kleiner als die Breite der ausgedehnten Elektrode 52 festzulegen.
Die Betriebsgeschwindigkeit des TFTs 71 wird durch Verkürzen der Kanallänge des TFT 71 verbessert, die über der Abtastleitung 51 liegt. Wenn jedoch die Kanallänge allein ohne Verändern der Breite der Abtastleitung 51 kürzer wird, dann wird der überlappte Bereich der Source-Elektrode 51 und der Abtastleitung 51 erhöht, und es gibt ebenfalls einen Anstieg in der parasitären Kapazität zwischen diesen Elektroden. Ein Betrag der Potenzialveränderung ΔVp dieser Anzeigepixelelektrode 58 wird mit einem Anstieg der parasitären Kapazität erhöht. Da bei der Ausführungsform die Breite der Abtastleitung 51 kleiner als diejenige ausgeführt wird, die von der ausgedehnten Elektrode 52 verlangt wird, wird die Kanallänge kleiner ohne Erhöhen der oben erwähnten parasitären Kapazität, womit die Betriebsgeschwindigkeit des TFT 71 erhöht wird. Wenn diese Struktur auf eine Anzeigevorrichtung mit 1920 Signalleitungen angewendet wurde, ist es möglich, einen AN-Strom zu erhalten, der ausreicht, um die Anzeigevorrichtung anzusteuern.
Wenn das Potenzial auf der Abtastleitung von dem Auswahlpotenzial zu dem Nicht-Auswahlpotenzial umgeschaltet wird, erfährt das Potenzial der Anzeigepixelelektrode eine Potenzialveränderung durch die kapazitive Kopplung der Abtastleitung 51 und der Anzeigepixelelektrode 58. Der Potenzialveränderungswert ΔVp wird dargestellt durch: ΔVp = (Cgs/C1) · ΔVg

wobei
C1 = Cgs + Clc + Cs + Cds1 + Cds2
ΔV: die Potenzialdifferenz zwischen den Auswahl- und Nicht-Auswahl-Potenzialen, die auf die Abtastleitungen angelegt werden, sind.

Der Potenzialveränderungswert ΔVp kann durch passendes Einstellen der Kapazität Cs zwischen der ausgedehnten Elektrode 52 und der Anzeigepixelelektrode 58 ausgeglichen werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wird eine N-te Reihe der Abtastdaten 51 einstückig mit der ausgedehnten Elektrode 52 bereitgestellt. Diese ausgedehnte Elektrode 52 bildet eine N+1-te Reihe der Pixelelektrode 58 und die Kapazität Cs. Das Potenzial der Anzeigepixelelektrode 58 verändert sich, wenn ein Auswahlpotenzial an die N-te Reihenabtastleitung angelegt wird. Danach wird die Auswahlspannung an die N+1-te-Reihenabtastleitung 51 angelegt, und ein Bildsignal von der Signalleitung 59 wird in die N+1-te Reihenanzeigepixelelektrode 58 geschrieben. Das Potenzial der N-ten ausgedehnten Elektrode 52 verändert sich nicht während einer Haltezeitperiode, bis die Auswahlspannung erneut an die N-te Reihe der Abtastleitung 51 angelegt wird. Somit koinzidiert die Zeit, bei der ein normales Bildsignal auf der Anzeigepixelelektrode 58 gehalten wird, im wesentlichen mit der Haltezeit. Der Durchlässigkeitsgrad der Flüssigkristallzelle 72 verändert sich in Übereinstimmung mit dem effektiven Wert einer Anlegungsspannung, und das Anzeigebild wird fast keinem Einfluss unterworfen, da sich das Potenzial der Anzeigepixelelektrode 58 mit dem Potenzial der ausgedehnten Elektrode 52 verändert.
Bei dieser Ausführungsform ist die Kanalregion des TFTs 71 so ausgebildet, dass sie innerhalb der Kontur der Abtastleitung 51 liegt. Die Position der Kanalregion legt der überlappten Struktur keine Einschränkung der ausgedehnten Elektrode 52 bezüglich der Anzeigepixelelektrode 58 und der Signalleitung 59 auf, womit viel zum Verbessern des Aperturverhältnis beigetragen wird.
Mit dieser Ausführungsform werden die zwei ausgedehnten Elektroden 52 jeweils an jeder Seite der Anzeigepixelelektrode 58 positioniert. Sie stellen die überlappten Bereiche bereit, die im wesentlichen in der Länge gleich der Signalleitung 59 und der Anzeigepixelelektrode 58 sind. Sogar falls daher irgendeine Positionsverschiebung relativ zu der Anzeigepixelelektrode 58 und der Längsrichtung der ausgedehnten Elektrode 52 erzeugt wird, werden die kapazitiven Kopplungen der rechten und linken Signalleitungen 59 und der Anzeigepixelelektroden 58 in im wesentlichen gleiche Zustände zu allen Zeiten platziert. Diese Struktur ist besonders geeignet, wenn die sogenannte „V-Leitungs-Umkehransteuerung" darauf angewendet wird.
Die „V-Leitungs-Umkehransteuerung" ist von einem solchen Typ, dass mit Bezug auf die gegenseitig benachbarten Signalleitungen die Anlegungsspannung in einer Umkehr-Polarisationsbeziehung zu dem Mittelpotenzial auf der Signalleitung platziert wird. Dieses Ansteuersystem weist die folgenden Vorteile auf. D.h., obwohl die Anzeigepixelelektrode eine Veränderung während der Halteperiode durch die kapazitive Kopplung mit der Signalleitung erfährt, wie oben dargelegt, sogar wenn das Potenzial der Anzeigepixelelektrode sich zu einer positiven Polaritätsseite durch eine der beiden Signalleitungen benachbart zu dieser Anzeigepixelelektrode verändert, ermöglicht die andere Signalleitung, dass sich das Potenzial der Anzeigepixelelektrode in Richtung einer negativen Polaritätsseite verändern kann, wobei ein Zustand, bei dem die oben erwähnte Veränderung offensichtlich gelöscht wird, auftritt. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass die jeweiligen Kapazitäten auf den rechten und linken Seiten der Anzeigepixelelektrode, die nicht ausgeglichen sind, einen derartigen Löscheffekt behindern. Bei dieser Ausführungsform wird, da die überlappten Bereiche der ausgedehnten Elektrode bezüglich den entsprechenden Signalelektroden und den Anzeigepixelelektroden im wesentlichen auf den rechten und linken Seiten der Anzeigepixelelektroden gegenseitig gleich ausgeführt sind, sodass die nahe dem Pixel erzeugten Kapazitäten ausgeglichen sind, somit der oben erwähnte Löschungseffekt nicht behindert. Erfindungsgemäß ist es zusätzlich zu der Grundpixelstruktur, die imstande ist, die kapazitive Kopplung der Signalleitung 59 und der Anzeigepixelelektrode 58 zu verringern, ebenfalls möglich, eine Potenzialveränderung der Anzeigepixelelektrode während der Halteperiode zu unterdrücken, sodass es möglich ist, eine sehr gute Anzeigequalität zu erhalten.
Mit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp dieser Ausführungsform wird die Zusammenbautoleranz des Arraysubstrats und des Gegensubstrats durch einen horizontalen Abstand des Endes der ausgedehnten Elektrode auf dem Arraysubstrat und des Endes der farbigen Schicht auf dem Gegensubstrat festgelegt.
Der Vorteil dieser Ausführungsform wird nachstehend in Verbindung mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vergleichshalber erläutert, die durch Zusammenbauen eines Arraysubstrats 14 und Gegensubstrats 15 erhalten wird, das mit einer schwarzen Matrix 11 und farbigen Schichten 17 ausgerüstet ist, wie es in 11 und 12 gezeigt ist.
Bei dieser Ausführungsform wird, wie oben dargelegt, der Abstand Lb zwischen dem Ende der ausgedehnten Elektrode 52 des Arraysubstrats 63 und dem Ende der farbigen Schicht 66 durch die nachstehende Gleichung (1) dargestellt: 2 · Lb = Ltb – Lsp2 = (2 · Lov1 + 2 · Lsp1 + Wsig) – Lsp2 ... (1)
In der Vorrichtung wird vergleichshalber, wenn die Breiten dieser überlappten Bereiche zwischen der schwarzen Matrix 11 und der farbigen Schicht 17 durch Lov2 und Lov3 dargestellt werden und der Abstand zwischen dem Ende einer Lichtabschirmungsschicht 12 und dem Ende der schwarzen Matrix durch La dargestellt wird, 2 · La = Lta – Lca = (2 · Lovl + 2 · Lsp1 + Wsig) – (Lsp2 + Lov3 + Lsp2) ... (2)
Einsetzen von Lov = 4 μm, Lsp1 = 3μm, Wsig = 5 μm, Lsp2 = 3 μm und Lov2 = Lov3 = 4 μm in die Gleichungen (1) und (2) ergibt

Lb = 8 μm aus der Gleichung (1) und
La = 4 μm aus der Gleichung (2).

Diese Werte Lb und La bezeichnen die Fertigungstoleranz bei der Positionsausrichtung des Arraysubstrats 63 und das Gegensubstrats 68 ., Daraus wurde herausgefunden, dass diese Ausführungsform die Fertigungstoleranz verglichen mit der Vergleichsvorrichtung weitgehend verbessert. Wenn das Aperturverhältnis des gleichen Ausmaßes zu verwirklichen ist, ist es gemäß der Flüssigkristallanzeigevorrichtung dieser Ausführungsform möglich, Flüssigkristallanzeigevorrichtungen mit höherer Ausbeute herzustellen, während eine sehr hohe Toleranz für eine Positionsfehlausrichtung des Arraysubstrats und Gegensubstrats sichergestellt ist. Obwohl in der Vergleichsvorrichtung vergleichshalber berücksichtigt werden kann, dass Lov2 und Lov3 klein ausgeführt sein können, führt dies schließlich zu einer Abnahme in der Fertigungstoleranz des Gegensubstrats.

Claims

Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung mit: einem lichtdurchlässigen Substrat (50); Abtastleitungen (51), die auf dem lichtdurchlässigen Substrat (50) ausgebildet sind; Signalleitungen (59), die ausgebildet sind, so dass sie die Abtastleitungen (51) schneiden und von den Abtastleitungen (51) mit einer dazwischenliegenden Gate-Isolierschicht (53) isoliert sind; Pixeln vom Kapazitäts-angetriebenen Typ, die nahe den Schnittstellen der Abtastleitungen (51) und der Signalleitungen (59) positioniert sind und jeweils eine Anzeigepixelelektrode (58) und einen Dünnschichttransistor (71) aufweisen, der zwischen der Anzeigepixelelektrode und einer der Signalleitungen (59) geschaltet ist und von einer der Abtastleitungen (51) gesteuert wird; und ausgedehnte Elektroden (52), die sich entlang der Signalleitungen (59) erstrecken und mit den Signalleitungen (59) und mit benachbarten Anzeigepixelelektroden (58) kapazitiv gekoppelt sind, die mit den Signalleitungen (59) über die Dünnschichttransistoren (71) verbunden sind, die von einer anderen Abtastleitung (51) gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgedehnten Elektroden sich von einer der Abtastleitungen (51) zu einem Schnittpunkt der Signalleitung (59) und der anderen Abtastleitung (51) erstrecken; jede ausgedehnte Elektrode (52) zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat (50) und einer entsprechenden Signalleitungen (59) und zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat (50) und einer entsprechenden benachbarten Anzeigepixelelektrode (58) angeordnet ist und die entsprechende Signalleitung (59) und einen Abschnitt der entsprechenden benachbarten Anzeigepixelelektrode (58) mit der dazwischenliegenden Gate-Isolierschicht (53) überlappt.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgedehnte Elektrode (52) eine Breite aufweist, die größer als eine Breite der entsprechenden Signalleitung (59) ist, so dass sie sich über eine Lücke zwischen der entsprechenden Signalleitung (59) und der entsprechenden benachbarten Anzeigepixelelektrode (58) erstreckt.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pixel vom Kapazitätsangetriebenen Typ ein Flüssigkristallpixel ist.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgedehnte Elektrode (52) aus einem lichtabschirmenden Material hergestellt ist.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dünnschichttransistor (71) aufweist: eine Gate-Elektrode (54), die aus der Abtastleitung (51) ausgebildet ist; eine Halbleiterschicht (55), die auf der Gate-Isolierschicht (53) ausgebildet ist; eine Source-Elektrode (61), die mit der Anzeigepixelelektrode (58) verbunden ist und einen elektrischen Kontakt aufweist, der auf der Halbleiterschicht (55) ausgebildet ist und eine erste Seite der Gate-Elektrode (54) überlappt; und eine Drain-Elektrode (60), die mit der Signalleitung (59) verbunden ist und einen elektrischen Kontakt aufweist, der auf der Halbleiterschicht (55) ausgebildet ist und eine zweite Seite der Gate-Elektrode (54) überlappt; wobei eine Kanallänge des Dünnschichttransistors (51) durch einen Abstand zwischen den elektrischen Kontakten der Source-Elektrode (61) und der Drain-Elektrode (60) festgelegt ist.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung (59) von einer gestreiften Schicht (11, 65) maskiert ist, die aus einem optisch schwarzen Material hergestellt und nicht breiter als eine Breite der ausgedehnten Elektrode (52) ist.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lücke zwischen zwei benachbarten Anzeigepixelelektroden (58), die an beiden Seiten der Abtastleitung (51) angeordnet sind, von einer aus einem lichtabschirmenden Material hergestellten gestreiften Schicht (11, 65) maskiert wird und sich entlang der Abtastleitung (51) erstreckt.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtdurchlässige Substrat (64) einem zweiten lichtdurchlässigen Substrat (64) mit einer dazwischen angeordneten Flüssigkristallzelle gegenüberliegt, und die gestreifte Schicht (11, 65) auf dem zweiten lichtdurchlässigen Substrat (64) ausgebildet ist.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch. 7, dadurch gekennzeichnet, dass farbige Schichten (66) an von den gestreiften Schicht (11, 65) festgelegten Öffnungen ausgebildet sind.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gestreifte Schicht (11, 65) angeordnet ist, so dass sie einen Bereich einschließlich der Abtastleitung (51) maskiert.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dünnschichttransistor (71) eine Kanalregion aufweist, die in einem der Abtastleitung (51) entsprechenden Bereich angeordnet ist.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgedehnte Elektrode (52) eine Breite aufweist, die größer als eine Breite der Abtastleitung ist (52).
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dünnschichttransistor (71) aufweist: eine Gate-Elektrode (531); eine Halbleiterschicht (539), die über der Gate-Elektrode ausgebildet ist; eine lichtabschirmende Source-Elektrode (535), die mit der Anzeigepixelelektrode (58) verbunden ist und einen elektrischen Kontakt aufweist, der an der Halbleiterschicht (539) ausgebildet ist und mit einer ersten Seite der Gateelektrode (531) überlappt; und eine lichtabschirmende Drain-Elektrode (541), die mit der entsprechenden Signalleitung (59) verbunden ist und einen elektrischen Kontakt aufweist, der an der Halbleiterschicht. (539) ausgebildet ist und mit einer zweiten Seite der Gate-Elektrode (531) überlappt; wobei eine Kanalregion in der Halbleiterschicht (539) über der Gate-Elektrode (531) zwischen den elektrischen Kontakten der Source-Elektrode (535) und der Drain-Elektrode (541) festgelegt ist, um eine Länge aufzuweisen, die geringer als eine Breite der Gate-Elektrode (531) ist; und wobei die Gate-Elektrode (531) breite Abschnitte an Bereichen aufweist, die den Seiten der Kanalregion entsprechen, um Licht zu vermindern, das an die Seite der Kanalregion angelegt und das nicht von der Source-Elektrode (535) und der Drain-Elektrode (541) abgeschirmt wird.
Aktiv-Matrixtyp-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich erstreckende Elektrode (52) überlappende Bereiche aufweist, die zwei benachbarte Anzeigepixelelektroden (58) überlappen, die an beiden Seiten der entsprechenden Signalleitung (59) angeordnet sind und die eine Länge aufweisen, die im Wesentlichen gleich der Längen der beiden benachbarten Anzeigepixelelektroden (58) entlang der entsprechenden Signalleitung (59) ist.
Anzeigevorrichtung vom aktiven Matrixtyp gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: sich die erstreckende Elektrode (52) bis zu dem Dünnschichttransistor (71) erstreckt, der von der anderen Abtastleitung (51) gesteuert wird, und der Dünnschichttransistor (71) eine aus der anderen Abtastleitung (51) gebildete Gate-Elektrode, eine Drain-Elektrode (60), die mit der entsprechenden Signalleitung (59) verbunden und aus einem lichtabschirmenden Material hergestellt ist, und eine Source-Elektrode (61), die mit den entsprechenden benachbarten Anzeigepixelelektrode (58) verbunden und aus dem lichtabschirmenden Material hergestellt ist, aufweist.