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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
die beispielsweise bei einem Videorecorder mit integrierter Kamera,
einem Flüssigkristallprojektor
und dergleichen verwendet wird, und insbesondere eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit einer sogenannten OCB(auf einem Chip ausgeführten schwarzen)-Matrixstruktur,
bei der eine metallische Lichtschutzschicht, die als Schwarzmaske
bezeichnet wird, auf der Versorgungsseite des Substrats angeordnet
ist.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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In
den letzten Jahren wurden elektronische Geräte mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wie
ein Flüssigkristallprojektor,
immer populärer,
und deshalb mussten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
in erhöhtem
Maße eine
hohe Leistung abliefern und verbesserte Flüssigkristallanzeigevorrichtungen mit
einer höheren
Bildschärfe
und höheren
Luminanz wurden entwickelt. Eine solche Flüssigkristallanzeigevorrichtung
weist üblicherweise
ein Substrat (im Folgenden als "Versorgungssubstrat" bezeichnet) auf,
auf dem Pixelelektroden, Dünnfilmtransistoren (TFTs)
zum Steuern der entsprechenden Pixelelektroden, eine Hilfskapazität Cs etc.
ausgebildet sind, sowie ein Substrat (im Folgenden als "Gegensubstrat" bezeichnet), auf
dem ein Farbfilter (im Falle eines Farbflüssigkristallpanels), eine metallische
Lichtschutzschicht (Schwarzmaske) etc. ausgebildet sind, sowie eine
Flüssigkristallschicht,
die zwischen beiden Substraten gelagert ist.
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Obwohl
die Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit
dem obigen Aufbau eine präzise
Ausrichtung zwischen dem Versorgungssubstrat und dem Gegensubstrat,
die beabstandet zueinander angeordnet sind, erfordert, wird diese Ausrichtung
schwierig, wenn sich die Genauigkeit von Pixeln erhöht. Deshalb
wird eine sogenannte on chip (auf dem Chip befindliche) Farbfilterstruktur
vorgeschlagen, bei der ein Farbfilter auf der Versorgungssubstratseite
ausgebildet ist (siehe japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
2-54217). Bei dieser
on chip Farbfilterstruktur tritt keine Parallaxe zwischen den Pixelelektroden
und dem Farbfilter auf, da der Farbfilter von jeder der Pixelelektroden überlagert
ist, und das effektive Öffnungsverhältnis des
Pixelabschnitts kann verglichen mit einer konventionellen Struktur,
bei der ein Farbfilter auf der Gegensubstratseite vorgesehen ist, erhöht werden.
Da im Wesentlichen kein Fehler bei der Ausrichtung zwischen den
Pixelelektroden und dem Farbfilter auftritt, hat man außerdem den
Vorteil, dass ein hohes Öffnungsverhältnis aufrechterhalten werden
kann, selbst wenn der Pixelabschnitt fein wird. Neben der on chip
Farbfilterstruktur wurde zur Erhöhung
des effektiven Öffnungsverhältnisses
des Pixelabschnitts in letzter Zeit eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit einer sogenannten on chip Schwarzmatrixstruktur vorgeschlagen,
bei der auch eine metallische Lichtschutzschicht (Schwarzmaske) auf
dem Versorgungssubstrat ausgebildet ist.
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6 zeigt
eine Querschnittsansicht des umlaufenden Schaltungsabschnitts (einschließlich einer
horizontalen Versorgungsschaltung, einer vertikalen Versorgungsschaltung
etc.) um den effektiven Pixelabschnitt in einer Flüssigkristallanzeige 10 mit der
oben genannten Struktur. Wie der effektive Pixelabschnitt weist
auch der umlaufende Schaltungsabschnitt eine Flüssigkristallschicht 118 auf,
die zwischen einem Versorgungssubstrat 110 und einem Gegensubstrat 120 gehalten
wird. Auf dem Versorgungssubstrat 110 ist ein Muster eines
polykristallinen Siliziumfilms 111 als ein Halbleiterdünnfilm ausgebildet,
der die TFTs bildet, und ein Isolierfilm (SiO2) 112 ist
auf dem polykristallinen Siliziumfilm 111 ausgebildet.
Auf dem Isolierfilm 112 ist eine metallische Verbindungsschicht 113 aus
Aluminium (Al) ausgebildet. Das Potential dieser metallischen Verbindungsschicht 113 wird
auf das Potential VSS gesetzt. Auf der metallischen
Verbindungsschicht 113 sind wiederum Zwischenisolierfilme 114a und 114b auflaminiert.
Auf dem Zwischenisolierfilm 114b ist eine metallische Lichtschutzschicht
(Schwarzmaske) 115 mit einem Muster, das umgekehrt zur
metallischen Verbindungsschicht 113 ist, ausgebildet, und
eine Ebnungsschicht 116 ist auf dem Muster der metallischen
Lichtschutzschicht 115 ausgebildet. Andererseits ist auf der
Gegenfläche
des Gegensubstrats 120 eine Gegenelektrode 119 ausgebildet.
Die Flüssigkristallschicht 118 wird
zwischen der Gegenelektrode 119 und dem Versorgungssubstrat 110 gehalten.
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In
der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 wird
die metallische Lichtschutzschicht 115 auf der Versorgungssubstratseite
auf das selbe Potential gesetzt wie die Gegenelektrode 119 auf
der Gegensubstratseite und eine Hilfskapazität Cs des Pixelabschnitts. Dies
ist eine Maßnahme,
um ein Anlegen einer Wechselspannung an die Flüssigkristallschicht 118,
die zwischen dem Versorgungssubstrat 110 und dem Gegensubstrat 120 gehalten
wird, zu verhindern. Es wird jedoch nicht nur der effektive Pixelabschnitt,
sondern auch die metallische Lichtschutzschicht 115 auf
dem umlaufenden Schaltungsabschnitt auf dasselbe Potential gesetzt.
Deshalb tritt ein starkes elektrisches Feld aufgrund einer Potentialdifferenz
zwischen der metallischen Lichtschutzschicht 115 und der
auf Potential VSS befindlichen metallischen
Verbindungsschicht (Al Leitungsschicht) 113 auf, und Störstellenionen,
die in der Umgebung vorhanden sind, werden angezogen. Somit reagiert
auf der Kathodenseite (die metallische Verbindungsschicht 113)
Wasser chemisch mit Aluminium (Al), wodurch eine Verbindungsunterbrechung aufgrund
der Korrosion von Aluminium hervorgerufen wird. Die metallische
Lichtschutzschicht 115 auf dem umlaufenden Schaltungsabschnitt
ist in einem Muster ausgebildet, das umgekehrt zur metallischen
Verbindungsschicht 113 unter der metallischen Lichtschutzschicht 115 ist,
d.h. derart, dass beide Schichten sich nicht gegenseitig überlagern,
wenn man sie von oben betrachtet. In einem Abschnitt, in dem das Muster
der metallischen Lichtschutzschicht 115 nicht vorhanden
ist, wird deshalb einfallendes Licht durch die metallische Verbindungsschicht 113 absorbiert. Deshalb
fällt in
einem Abschnitt, in dem das Muster der metallischen Verbindungsschicht 113 groß ist, eine
große
Menge von Licht ein, und die oben genannte chemische Reaktion von
Aluminium wird durch Licht und Hitze beschleunigt, was zu einer noch
leichteren Verbindungsunterbrechung führt. Außerdem ermöglicht diese Verbindungsunterbrechung eine
Bestrahlung der aktiven Schicht der Dünnfilmtransistoren (TFTs),
die unter der metallischen Verbindungsschicht 113 vorgesehen
sind, und besitzt somit eine nachteilige Wirkung auf den Betrieb,
etwa eine Veränderung
in den Betriebspunkten der TFTs. Insbesondere wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
für einen
Projektor oder dergleichen verwendet wird, bringt dies ein großes Problem
bezüglich
der Verlässlichkeit
mit sich. Wenn ein elektrischer Leckstrom von der metallischen Verbindungsschicht 113 des
umlaufenden Schaltungsabschnitts her auftritt, wird die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
unabhängig
von der Position des Leckstroms fehlerhaft.
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Die
japanische Patentzusammenfassung, Band 017, Nr. 461 (P-1598) vom
23. August 1993 und die
JP
05 107550 A offenbaren eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit einem ersten Substrat, einem zweiten Substrat, einer Flüssigkristallschicht zwischen
dem ersten und zweiten Substrat und Potentialanlegemitteln. Das
erste Substrat weist einen Pixelabschnitt und einen umlaufenden
Schaltungsabschnitt um den Pixelabschnitt herum auf, sowie eine
metallische Verbindungsschicht, die in dem umlaufenden Schaltungsabschnitt
vorgesehen ist, sowie eine metallische Lichtschutzschicht, die über der
gesamten Oberfläche
des umlaufenden Schaltungsabschnitts vorgesehen ist, um das Eindringen
von Licht in die metallische Verbindungsschicht zu verhindern.
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EP-A-0
556 484 offenbart eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
die ein Arraysubstrat, ein Gegensubstrat und eine Flüssigkristallschicht
aufweist, die zwischen den beiden angeordnet ist. Ein leitender Film
bedeckt eine Signal- und
eine Abtastleitung, die in dem Arraysubstrat angeordnet sind. Der
lichtundurchlässige
leitende Film ist aus Aluminium gebildet und mit einem festen Potential
verbunden, das beispielsweise das Potential einer Gegenelektrode
ist, die am Gegensubstrat vorgesehen ist. Außerdem bilden der lichtundurchlässige leitende
Film und die Pixelelektroden, die sich gegenseitig überlagern,
einen parallelen ebenen Kondensator, der als Speicherkondensator
verwendet wird.
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EP-A-0
486 318 offenbart eine Halbleitervorrichtung zur Verwendung bei
einem Lichtventil mit einer metallischen Lichtschutzschicht, die über der
gesamten Oberfläche
des umlaufenden Schaltungsabschnitts vorgesehen ist und an die ein
konstantes Potential angelegt wird.
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EP-A-0
668 526 offenbart eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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JP-A-63220289
offenbart eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
bei der eine metallische Lichtschutzschicht in dem Bereich auf ein
zweites Potential gesetzt wird, der einem umlaufenden Schaltungsabschnitt
entspricht.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben erwähnten Probleme
geschaffen, und eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zu schaffen, die geeignet ist, das Auftreten eines elektrischen Felds
zwischen einer metallischen Lichtschutzschicht und einer metallischen
Verbindungsschicht in dem umlaufenden Schaltungsabschnitt zu unterdrücken, um
eine Verbindungsunterbrechung der metallischen Verbindungsschicht
zu verhindern, und die eine erhöhte
Verlässlichkeit
bei Vorliegen von Licht und Wärme
besitzt.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
nach Anspruch 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Es
ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgesehen,
die ein erstes Substrat aufweist, in dem ein Pixelabschnitt mit
einer Mehrzahl von Pixelelektroden sowie ein umlaufender Schaltungsabschnitt, der
um den Pixelabschnitt herum angeordnet ist, ausgebildet sind, und
das eine metallische Verbindungsschicht aufweist, die in dem umlaufenden
Schaltungsabschnitt vorgesehen ist und auf ein zweites Potential
gesetzt ist, sowie eine metallische Lichtschutzschicht, die selektiv
in einem Muster vorgesehen ist, das in jedem der Bereiche des Pixelabschnitts
und des umlaufenden Schaltungsabschnitts umgekehrt zur metallischen
Verbindungsschicht ausgebildet ist, und das in einem Bereich, der
dem Pixelabschnitt entspricht, auf ein erstes Potential gesetzt ist
und in einem Bereich, der dem umlaufenden Schaltungsabschnitt entspricht,
auf ein zweites Potential gesetzt ist; die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
weist weiterhin ein zweites Substrat auf, das in einem vorbestimmten
Abstand gegenüber
dem ersten Substrat angeordnet ist und eine Gegenelektrode aufweist,
die auf ein erstes Potential gesetzt ist; und eine Flüssigkristallschicht,
die zwischen dem ersten und zweiten Substrat gehalten wird. Die
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
weist weiterhin eine transparente Elektrode auf, die auf der metallischen
Lichtschutzschicht des umlaufenden Schaltungsabschnitts ausgebildet
ist und auf ein erstes Potential gesetzt ist.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigkristallprojektor nach
Anspruch 7 vorgesehen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die die Struktur eines umlaufenden Schaltungsabschnitts
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ist
eine ebene Ansicht, die schematisch den gesamten Aufbau der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die die Struktur eines umlaufenden Schaltungsabschnitts
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zeigt, die nicht Teil der Erfindung ist;
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4 ist
eine ebene Ansicht, die schematisch den gesamten Aufbau der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform zeigt;
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5 ist
eine Querschnittsansicht, die die Struktur eines umlaufenden Schaltungsabschnitts
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer dritten
Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der Erfindung ist;
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die die Struktur eines umlaufenden Schaltungsabschnitts
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zeigt, die bereits früher
vorgeschlagen wurde; und
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7 ist
eine Zeichnung, die ein Beispiel eines Flüssigkristallprojektors mit
einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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2 zeigt
den ebenen Aufbau eines Panels einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 weist ein
Versorgungssubstrat auf, das transparente Pixelelektroden aufweist,
die entsprechend in einer Matrix mit einer Mehrzahl von Pixeln angeordnet
sind, sowie ein Gegensubstrat, das eine Gegenelektrode entsprechend
den Pixelelektroden aufweist, die gegenüber dem Versorgungssubstrat
angeordnet ist, wobei ein vorbestimmter Zwischenraum dazwischen
eingehalten wird, und eine Flüssigkristallschicht,
die zwischen dem Versorgungssubstrat und dem Gegensubstrat gehalten
wird. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 besitzt
eine sogenannte on chip (auf dem Chip befindliche) Schwarzmatrix-Struktur (OCB-Struktur),
bei der eine metallische Lichtschutzschicht (Schwarzmaske) auf der
Versorgungssubstratseite ausgebildet ist, um die Umgebung einer
jeden der Pixelelektroden vor Licht zu schützen. Die metallische Lichtschutzschicht
weist ein Metall mit abschirmenden Eigenschaften auf, wie Wolfram
(W), Titan (Ti), Aluminium (Al) oder dergleichen.
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Die
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
weist einen effektiven Pixelabschnitt 2 auf und einen umlaufenden
Schaltungsabschnitt, der um den effektiven Pixelabschnitt 2 herum
angeordnet ist und einen horizontalen Versorgungsabschnitt 3 und
zwei vertikale Versorgungsabschnitte 4a und 4b aufweist,
wie von oben zu sehen ist. Der effektive Pixelabschnitt 2 enthält die Pixelelektroden,
wobei der TFT als Schaltelement zur Versorgung einer jeder der Pixelelektroden
etc. dient, die auf der Versorgungssubstratseite vorgesehen sind.
Obwohl dies nicht in der Zeichnung dargestellt ist, wird eine Hilfskapazitätsleitung
entlang der Spaltenrichtung der Pixel vorgesehen, um eine Hilfskapazität (zusätzliche
Kapazität)
Cs zwischen der Kapazitätsleitung
und dem Halbleiterdünnfilm
(polykristallinen Siliziumfilm), der die TFTs bildet, zu bilden.
Die Hilfskapazitätsleitung
zum Bilden der Hilfskapazität
Cs ist intern mit der Gegenelektrode 19 auf der Gegensubstratseite
verbunden, was weiter unten beschrieben wird, so dass beide auf
dasselbe Potential (erstes Potential) gesetzt werden.
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In
dieser Ausführungsform
wird die metallische Lichtschutzschicht (OCB) auf der Versorgungssubstratseite
auf verschiedene Potentiale im effektiven Pixelabschnitt 2 und
dem umlaufenden Schaltungsabschnitt gesetzt, der den horizontalen
Versorgungsabschnitt 2 und die zwei vertikalen Versorgungsabschnitte 4a und 4b enthält. Das
Potential der metallischen Lichtschutzschicht des effektiven Pixelabschnitts 2 ist
nämlich
dasselbe wie das Potential der Gegenelektrode auf der Gegensubstratseite
und der Hilfskapazität
Cs. Andererseits ist das Potential der metallischen Lichtschutzschicht
im horizontalen Versorgungsabschnitt 3 und in den beiden
vertikalen Versorgungsabschnitten 4a und 4b, die
den umlaufenden Schaltungsabschnitt bilden, dasselbe wie das Potential
VSS (zweites Potential) der metallischen Verbindungsschicht 13.
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1 zeigt
ein Beispiel des Querschnittsaufbaus des umlaufenden Schaltungsabschnitts,
der in 2 dargestellt ist. 1 zeigt
den Querschnittsaufbau des vertikalen Versorgungsabschnitts 4b entlang
Linie I-I in 2. Im vertikalen Versorgungsabschnitt 4b wird
die Flüssigkristallschicht 18 zwischen dem
Versorgungssubstrat 10 und dem Gegensubstrat 20 gehalten,
genau wie im effektiven Pixelabschnitt 2 (2).
Das Versorgungssubstrat 10 weist beispielsweise ein transparentes
Substrat aus Glas oder dergleichen auf. Auf dem Versorgungssubstrat 10 ist
beispielsweise mittels Bedampfung ein Muster eines polykristallinen
Siliziumfilms 11 ausgebildet, der als Halbleiterdünnfilm dient,
der die TFTs bildet. Auf dem polykristallinen Siliziumfilm 11 ist
ein Isolierfilm (beispielsweise ein Siliziumoxid (SiO2-Film)) 12 ausgebildet.
Auf der Isolierschicht 12 ist eine metallische Verbindungsschicht 13 ausgebildet,
die Aluminium (Al) aufweist und deren Potential auf VSS (das zweite
Potential) gesetzt ist. Auf der metallischen Verbindungsschicht 13 sind
wiederum eine Zwischenisolierschicht (z.B. ein PSG(Phosphor Silikat Glas)-Film)) 14a,
die beispielsweise mittels CVD (chemischer Dampfaufbringung) gebildet
wird, und ein Zwischenisolierfilm (SiN(Siliziumnitrit-Film)) 14b, der
beispielsweise durch Plasma-CVD ausgebildet ist, auflaminiert. Auf
dem Zwischenisolierfilm 14b ist eine metallische Lichtschutzschicht 15 ausgebildet, die
ein Muster besitzt, das umgekehrt zur metallischen Verbindungsschicht 13 ist.
Wie oben beschrieben, wird das Potential der metallischen Lichtschutzschicht 15 auf
VSS gesetzt, was dasselbe Potential ist wie
das der metallischen Verbindungsschicht 13. Auf dem Muster
der metallischen Lichtschutzschicht 15 ist ein Ebnungsfilm 16 vorgesehen,
beispielsweise aus Acrylharz. In dieser Ausführungsform ist auf dem Ebnungsfilm 16 weiterhin
eine plattenförmige
transparente Elektrode 17 ausgebildet. Die transparente Elektrode 17 wird
gleichzeitig mit der transparenten Elektrode im effektiven Pixelabschnitt
ausgebildet. Es ist somit möglich,
die transparente Elektrode 17 auszubilden, ohne einen konventionellen
Prozess zu verändern.
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Andererseits
weist das Gegensubstrat 20 ein transparentes Substrat auf,
ebenso wie das Versorgungssubstrat 10, und besitzt eine
transparente Gegenelektrode 19, die auf dessen Oberfläche gegenüber dem
Versorgungssubstrat 10 ausgebildet ist. Die Flüssigkristallschicht 18 wird
zwischen der Gegenelektrode 19 und der transparenten Elektrode 17 auf der
Versorgungssubstratseite gehalten. Die transparente Elektrode 17 auf
der Versorgungssubstratseite ist elektrisch so angeschlossen, dass
ihr Potential dasselbe ist wie das Potential (= das Potential einer Hilfskapazität Cs) der
Gegenelektrode 19 auf der Gegensubstratseite.
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Der
Betrieb und die Wirkung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
wird nun beschrieben.
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Um
eine Verschlechterung der Flüssigkristallschicht,
die zwischen den beiden Substraten gehalten wird, aufgrund des Anlegens
einer Wechselspannung an die Flüssigkristallschicht
zu verhindern, wird bei einer konventionellen Flüssigkristallanzeigevorrichtung
wie oben beschrieben die metallische Lichtschutzschicht (Schwarzmaske)
auf der Versorgungssubstratseite auf das Potential (= Cs) der Gegenelektrode
sowohl im effektiven Pixelabschnitt als auch im umlaufenden Schaltungsabschnitt
gesetzt. Deshalb tritt ein starkes elektrisches Feld in einem Bereich
auf dem umlaufenden Schaltungsabschnitt (der horizontalen Versorgungsschaltung
und der vertikalen Versorgungsschaltung) auf, beispielsweise in dem
Bereich, der durch die gestrichelten Linien in 1 zwischen
der metallischen Verbindungsschicht (Al-Verbindungsschicht) 13 auf
dem Potential VSS und der metallischen Lichtschutzschicht 15 auf
dem Gegenelektrodenpotential dargestellt ist. Somit reagiert auf
der Kathodenseite Wasser chemisch mit Aluminium (Al), und die Verbindungsunterbrechung der
metallischen Verbindungsschicht kann aufgrund der Korrosion von
Aluminium auftreten.
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Da
das Maskenmuster der metallischen Lichtschutzschicht in dieser Ausführungsform
jedoch in einen Abschnitt im effektiven Pixelabschnitt 2 und einen
Abschnitt in dem umlaufenden Schaltungsabschnitt, der den horizontalen
Versorgungsabschnitt 3 und die vertikalen Versorgungsabschnitte 4a und 4b aufweist,
unterteilt ist, wird das Potential der metallischen Lichtschutzschicht
im effektiven Pixelabschnitt 2 auf dasselbe Potential gesetzt
wie die Gegenelektrode 19 und die Hilfskapazität Cs, um
eine Verschlechterung aufgrund des Anlegens einer Wechselspannung
an die Flüssigkristallschicht
zu verhindern. Andererseits wird das Potential der metallischen
Lichtschutzschicht 15 im horizontalen Versorgungsabschnitt 3 und
den beiden vertikalen Versorgungsabschnitten 4a und 4b auf
das Potential VSS der metallischen Verbindungsschicht 13 gesetzt,
um das Auftreten einer Potentialdifferenz zu verhindern, wie in 2 dargestellt
ist. Deshalb tritt kein starkes elektrisches Feld zwischen der metallischen
Lichtschutzschicht 15 und der metallischen Verbindungsschicht 13 auf,
selbst unter Bedingungen, bei denen Wasser, Störstellen, Licht und Hitze vorliegen,
wodurch die Mög lichkeit
der Verbindungsunterbrechung der metallischen Verbindungsschicht
aufgrund des Auftretens einer chemischen Reaktion eliminiert wird, im
Gegensatz zu einer konventionellen Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
Es ist deshalb möglich,
die Wasserbeständigkeit,
Lichtbeständigkeit
und Wärmebeständigkeit
der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
zu verbessern.
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Der
oben erwähnte
Aufbau hat eine mögliche Verschlechterung
in der Flüssigkristallschicht 18 des umlaufenden
Schaltungsabschnitts aufgrund des Anlegens einer Wechselspannung
zur Folge. Deshalb wird bei dieser Ausführungsform für die transparente Elektrode 17 des
umlaufenden Schaltungsabschnitts auf der Versorgungssubstratseite,
wie in 1 dargestellt, dasselbe Potential vorgesehen wie
für die Gegenelektrode 19 auf
der Gegenelektrodenseite. Dies verhindert das Anlegen einer Wechselspannung an
die Flüssigkristallschicht 18 und
eliminiert somit ein mögliches
Auftreten einer Verschlechterung der Flüssigkristallschicht 18 nicht
nur im effektiven Pixelabschnitt 2, sondern auch im umlaufenden
Schaltungsabschnitt. Wenn ein elektrischer Leckstrom von der metallischen
Verbindungsschicht (Al) 13 her auf der Versorgungssubstratseite
auftritt, wird im umlaufenden Schaltungsabschnitt das Panel einer
konventionellen Flüssigkristallanzeigevorrichtung
unabhängig
von der Position des Leckstroms fehlerhaft. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung
nach dieser Ausführungsform
verursacht jedoch keinen Kurzschluss, wenn ein Leckstrom in der
metallischen Lichtschutzschicht, die auf das Potential VSS gesetzt ist, auftritt, so dass die Lebensdauer
der Produkte erhöht
wird. Außerdem
wird bei dieser Ausführungsform
das Potential der metallischen Lichtschutzschicht im effektiven
Pixelabschnitt 2 und das Potential der metallischen Lichtschutzschicht
im umlaufenden Schaltungsabschnitt, der den horizontalen Versorgungsabschnitt 3 und
die vertikalen Versorgungsabschnitte 4a und 4b umfasst,
auf der metallischen Verbindungsschicht 13 getrennt. Somit
ist es möglich,
eine Struktur zu verwirklichen, die keinen oder im Wesentlichen
keinen Ausfall von Licht besitzt.
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Zweite Ausführungsform
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3 und 4 zeigen
den Aufbau einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform,
die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. 4 zeigt
den ebenen Aufbau eines Panels der Flüssigkristallanzeige, und 3 zeigt den
Querschnittsaufbau des umlaufenden Schaltungsabschnitts (z.B. des
vertikalen Versorgungsabschnitts 4a) der Flüssig kristallanzeigevorrichtung.
In den 3 und 4 werden dieselben Komponenten
aus 1 und 2 mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
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Diese
Ausführungsform
ist in dem Punkt identisch zur ersten Ausführungsform, dass das Maskenmuster
der metallischen Lichtschutzschicht in einen Abschnitt im effektiven
Pixelabschnitt 2 und einen Abschnitt im umlaufenden Schaltungsabschnitt, der
den horizontalen Versorgungsabschnitt 3 und die vertikalen
Versorgungsabschnitte 4a und 4b umfasst, unterteilt
ist, und dass die metallische Lichtschutzschicht im effektiven Pixelabschnitt 2 auf
dasselbe Potential gesetzt wird wie die Gegenelektrode 19,
um eine Verschlechterung in der Flüssigkristallschicht aufgrund
des Anlegens einer Wechselspannung zu verhindern. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich jedoch von der ersten Ausführungsform darin, dass die
metallische Lichtschutzschicht 15 sowohl im horizontalen
Versorgungsabschnitt 3 als auch in den beiden vertikalen
Versorgungsabschnitten 4a und 4b keinen elektrischen
Kontakt besitzt, so dass sich deren Potential in einem Schwebezustand
(floating) befindet, und dass die transparente Elektrode 17 im
umlaufenden Schaltungsabschnitt auf der Versorgungssubstratseite
nicht mehr notwendig ist.
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Selbst
wenn aufgrund eines elektrischen Felds eine chemische Reaktion zwischen
der metallischen Lichtschutzschicht 15 und der metallischen Verbindungsschicht 13 stattfindet,
bewegt sich beim obigen Aufbau keine Ladung in die metallische Lichtschutzschicht 5 im
Floating-Zustand. Deshalb wird die chemische Reaktion von Wasser
und einem Metall (Al) unterdrückt,
selbst wenn Bedingungen vorliegen, bei denen Wasser, Störstellen,
Licht und Hitze vorhanden sind, und das Auftreten der Verbindungsunterbrechung
der metallischen Verbindungsschicht 13 aufgrund von Korrosion
kann somit verhindert werden. Es ist also möglich, Wasserbeständigkeit, Lichtbeständigkeit
und Hitzebeständigkeit
der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit dieser Ausführungsform
zu verbessern. Weitere Effekte sind identisch zur ersten Ausführungsform.
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Dritte Ausführungsform
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5 zeigt
den Querschnittsaufbau des umlaufenden Schaltungsabschnitts (z.B.
des vertikalen Versorgungsabschnitts) einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform.
In 5 sind dieselben Komponenten aus den 1 und 2 mit
denselben Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird
weggelassen.
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Diese
Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten und der zweiten Ausführungsform
dadurch, dass eine metallische Lichtschutzschicht 51, deren
Potential auf dasselbe Potential (= Cs) der Gegenelektrode 19 auf
der Gegenelektrodenseite gesetzt ist, über der gesamten Oberfläche des
umlaufenden Schaltungsabschnitts, der den horizontalen Versorgungsabschnitt 3 und
die beiden vertikalen Versorgungsabschnitte 4a und 4b umfasst,
ausgebildet ist.
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Bei
diesem Aufbau wird einfallendes Licht vollständig von der metallischen Lichtschutzschicht 51 im
umlaufenden Schaltungsabschnitt absorbiert, und somit kann Licht
unter den Faktoren, die die chemische Reaktion beschleunigen, ausgeschlossen werden.
Weil die metallische Lichtschutzschicht 51 sicher das Eindringen
von Wasser in die metallische Verbindungsschicht 13, die
unter der metallischen Lichtschutzschicht 51 liegt, verhindern
kann, kann sie auch das Auftreten von Wasser als Reaktant unterdrücken. Bei
dieser Ausführungsform
ist es somit möglich,
eine chemische Reaktion zu unterdrücken und das Auftreten einer
Verbindungsunterbrechung der metallischen Verbindungsschicht 13 zu
verhindern, ebenso wie in den obigen Ausführungsformen. Deshalb ist es
möglich,
Lichtbeständigkeit
und Wasserbeständigkeit
der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit dieser Ausführungsform
zu verbessern. Da bei dieser Ausführungsform die aktive Schicht
des polykristallinen Siliziumdünnfilms,
der die TFTs im umlaufenden Schaltungsabschnitt bildet, vollständig vom
Licht abgeschottet wird, ist es möglich, den nachteiligen Effekt
der Variation der Betriebspunkte der TFTs zu verhindern.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist sie nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, und
verschiedene Modifikationen können im Äquivalenzbereich
dieser Ausführungsformen
vorgenommen werden. Obwohl die obigen Ausführungsformen sich auf den horizontalen
Versorgungsabschnitt 3 und die vertikalen Versorgungsabschnitte 4a und 4b im
umlaufenden Schaltungsabschnitt beziehen, ist beispielsweise die
metallische Verbindungsschicht (Al-Verbindungsschicht) auf dem Potential
VSS nicht nur in diesen Versorgungsabschnitten
vorhanden, sondern auch in einem Niveauumwandlungsabschnitt, einem
Einheitlichkeitsverbesserungs-Schaltungsabschnitt etc. Wenn die
metallische Lichtschutzschicht bei diesen Abschnitten deshalb gemäß einer
der obigen Ausführungsformen
ausgebildet ist, kann der oben beschriebene Effekt weiter verbessert
werden.
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Vierte Ausführungsform
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7 zeigt
einen Flüssigkristallprojektor
mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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Bezug
nehmend auf 7 weist ein Flüssigkristallprojektor
eine Lichtquelle 701 auf, eine Sammellinse 702,
ein Flüssigkristallpanel 703,
eine Projektionslinse 704 und einen Bildschirm 705.
Die Lichtquelle 701 und die Sammellinse 702 dienen
als Lichtemissionsabschnitt und das Flüssigkristallpanel 703, die
Projektionslinse 704 und der Bildschirm 705 dienen
als Bilderzeugungsabschnitt, Bildvergrößerungsabschnitt bzw. Anzeigeabschnitt.
Das Flüssigkristallpanel
ist für
jede der drei Primärfarben
R, G und B vorgesehen, und die von den entsprechenden Flüssigkristallpanelen
modulierten Lichtstrahlen werden künstlich hergestellt und anschließend mittels
einer einzelnen Projektionslinse auf den Bildschirm projiziert.
In diesem Fall sind auch ein optisches Farbtrennungssystem und ein
optisches Farberzeugungssystem vorgesehen.
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Da
bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
das Potential der metallischen Lichtschutzschicht im umlaufenden Schaltungsabschnitt
auf denselben Wert gesetzt wird wie die metallische Verbindungsschicht,
tritt keine Potentialdifferenz zwischen der metallischen Verbindungsschicht
und der metallischen Lichtschutzschicht auf, und das Auftreten eines
elektrischen Felds zwischen diesen Schichten wird auch unterdrückt. Anders
als bei einer konventionellen Flüssigkristallanzeigevorrichtung
besteht daher nicht die Möglichkeit,
dass eine Verbindungsunterbrechung der metallischen Verbindungsschicht
aufgrund einer chemischen Reaktion auftritt, und der Effekt einer
erhöhten
Zuverlässigkeit
wird geliefert.
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Da
das Potential der metallischen Lichtschutzschicht im umlaufenden
Schaltungsabschnitt bei der zweiten Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
in einen Schwebezustand (floating) gesetzt wird, tritt keine Ladungsbewegung
auf und wird die chemische Reaktion unterdrückt, selbst wenn die chemische
Reaktion aufgrund des zwischen der metallischen Ver bindungsschicht
und der metallischen Lichtschutzschicht vorhandenen elektrischen
Felds stattfindet. Deshalb wird die metallische Verbindungsschicht
nicht unterbrochen werden, und eine erhöhte Zuverlässigkeit wird erzielt.
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Da
die metallische Lichtschutzschicht bei der dritten Ausführungsform
der Flüssigkristallanzeigevorrichtung über die
gesamte Oberfläche
des umlaufenden Schaltungsabschnitts verläuft und das Potential der metallischen
Lichtschutzschicht identisch zu dem der Gegenelektrode auf der Gegensubstratseite gesetzt
wird, wird einfallendes Licht vollständig von der Lichtschutzschicht
im umlaufenden Schaltungsabschnitt absorbiert, und das Licht kann
unter den Faktoren, die die chemische Reaktion beschleunigen, ausgeschlossen
werden. Es ist auch möglich, ein
Eindringen von Wasser in die metallische Verbindungsschicht zu verhindern
und somit das Auftreten von Wasser als Reaktant zu unterdrücken. Deshalb besteht
keine Möglichkeit
der Verbindungsunterbrechung der metallischen Verbindungsschicht,
und eine erhöhte
Zuverlässigkeit
wird erzielt.