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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit aktiver
Matrix, in der der Antrieb von Lumineszenzelementen, wie LEDs (Leuchtdioden)
oder EL- (Elektrolumineszenz-) Elementen, die Licht emittieren,
wenn ein Antriebsstrom durch einen organischen Halbleiterfilm geleitet
wird, von Dünnfilmtransistoren
(in der Folge als TFTs bezeichnet) gesteuert wird. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine Technik zur Optimierung
der Anordnung zur Verbesserung der Anzeigeleistung.
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Es
wurden Anzeigevorrichtungen mit aktiver Matrix offenbart, die stromgesteuerte
Lumineszenzelemente, wie EL-Elemente
oder LEDs verwenden. Alle Arten von Lumineszenzelementen, die in
Anzeigevorrichtungen dieser Art verwendet werden, haben die Fähigkeit,
Licht zu emittieren. Daher ist in Anzeigevorrichtungen dieser Art
im Gegensatz zu Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
kein Gegenlicht erforderlich.
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Die
Europäische
Patentveröffentlichung
Nr. 0717446A2 mit dem Titel "TFT-EL
display panel using organic electroluminescent media" offenbart eine Flachschirmanzeige,
die Dünnfilmtransistor-Elektrolumineszenz-
(TFT-EL-) Pixel umfasst. Ein Adressierschema, das zwei TFTs und
einen Speicherkondensator enthält,
wird verwendet, damit das EL-Pixel
auf dem Schirm bei einer relativen Einschaltdauer nahe 100% arbeiten
kann.
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Die
Europäische
Patentanmeldung Nr. 98937856.7 mit dem Titel "Active Matrix Display Device" offenbart eine Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix, in der eine parasitäre Kapazität oder dergleichen durch Bilden
eines dicken Isolierfilms um einen organischen Halbleiterfilm unterdrückt wird,
und keine Trennung oder dergleichen in der Gegenelektrode auftritt,
die auf der oberen Schicht des dicken Isolierfilms gebildet ist.
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Die
Europäische
Patentanmeldung Nr. 98929802.1 mit dem Titel "Display Apparatus" offenbart eine Anzeigevorrichtung,
die imstande ist, die Anzeigequalität durch Erweitern der Lichtemissionsfläche von
Pixeln durch Verbesserung der Anordnung von Pixeln und allgemeinen
Stromversorgungsleitungen, die auf einem Substrat gebildet sind,
zu verbessern. Beide obengenannten Anmeldungen sind mit der vorliegenden
gleichzeitig anhängig.
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13 ist
ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine solche Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix zeigt, in der organische Dünnfilm-EL-Elemente vom Trägerinjektionstyp
verwendet werden. Die Anzeigevorrichtung 1A, die in dieser
Figur dargestellt ist, enthält
verschiedene Elemente, die auf einem transparenten Substrat gebildet
sind, wie eine Vielzahl von Abtastleitungen "gate",
eine Vielzahl von Datenleitungen "sig",
die sich in eine Richtung erstrecken, die die Richtung schneidet,
in die sich die Abtastleitungen "gate" erstrecken, eine
Vielzahl von allgemeinen Stromversorgungsleitungen "com", die sich in eine
Richtung parallel zu den Datenleitungen "sig" erstrecken,
und Pixelbereiche, die an Schnittpunkten der Datenleitungen "sig" und der Abtastleitungen "gate" angeordnet sind.
Zum Antreiben der Datenleitungen "sig" ist
eine Datenleitungsantriebsschaltung 3 bereitgestellt, die
ein Schieberegister, Pegelverschieber, Videoleitungen und Analogschalter
enthält.
Ebenso ist zum Antreiben der Abtastleitungen eine Abtastleitungsantriebsschaltung 4 bereitgestellt,
die ein Schieberegister und Pegelverschieber enthält. Jeder
Pixelbereich 7 enthält
einen ersten TFT 20 mit einer Torelektrode, zu der ein
Abtastsignal über
eine Abtastleitung zugeleitet wird, einen Haltekondensator "cap" zum Halten eines
Bildsignals, das von einer Datenleitung "sig" durch
den ersten TFT 20 zugeleitet wird, einen zweiten TFT 30 mit
einer Torelektrode, zu der das Bildsignal, das vom Haltekondensator "cap" gehalten wird, zugeleitet wird,
und ein Lumineszenzelement 90, in das ein Antriebsstrom
fließt, wenn
das Lumineszenzelement 40 über den zweiten TFT 30 an
eine allgemeine Stromversorgungsleitung "com" elektrisch
angeschlossen ist.
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In
jedem Pixelbereich, wie in 14(A) und 14(B) dargestellt, sind der erste TFT 20 und
der zweite TFT 30 unter Verwendung von zwei, jeweils inselförmigen Halbleiterfilmen
gebildet, wobei einer der Source- und Drain-Bereiche des zweiten
TFT 30 über ein
Kontaktloch, das in einem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 gebildet
ist, an eine Verbindungselektrode 35 elektrisch angeschlossen
ist, und die Verbindungselektrode 35 an eine Pixelelektrode 41 elektrisch
angeschlossen ist. An oberen Schichten über den Pixelelektroden 41 sind
eine Löcherinjektionsschicht 42,
ein organischer Halbleiterfilm 43 und eine Gegenelektrode "op" bereitgestellt,
die in einer mehrschichtigen Struktur bereitgestellt sind. Die Gegenelektrode "op" erstreckt sich über die
Datenleitungen "sig" und andere Leitungen über eine
Vielzahl von Pixelbereichen 7.
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Der
andere der Source- und Drain-Bereiche des zweiten TFT 30 ist über ein
Kontaktloch an die allgemeine Stromversorgungsleitung "com" elektrisch angeschlossen.
Andererseits ist in dem ersten TFT 20 einer der Source-
und Drain-Bereiche
an eine Potenzialhalteelektrode "st" elektrisch angeschlossen,
die ihrerseits an eine Verlängerung 310 der
Torelektrode 31 elektrisch angeschlossen ist. Ein Halbleiterfilm 400,
der mit einer Störstelle
dotiert ist, so dass er Leitfähigkeit
besitzt, ist unter der Verlängerung 310 so
angeordnet, dass der Halbleiterfilm 400 und die Verlängerung 310 einander über einen
Torisolierfilm 50 zugewandt sind. Infolgedessen ist ein Haltekondensator "cap" mit der Verlängerung 310, dem
Torisolierfilm 50 und dem Halbleiterfilm 400 gebildet.
Der Halbleiterfilm 400 ist über ein Kontaktloch, das in
dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 gebildet
ist, an die allgemeine Stromversorgungsleitung "com" elektrisch
angeschlossen. Der Halte kondensator "cap" hält das Bildsignal,
das von der Datenleitung "sig" über den ersten TFT 20 zugeleitet
wird, so dass die Torelektrode 31 des zweiten TFT 30 bei
einem Potenzial gehalten wird, das dem Bildsignal entspricht, selbst
nachdem der erste TFT 20 abgeschaltet wurde. Dadurch fließt der Antriebsstrom
beständig
von der allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" in
das Lumineszenzelement 40, und somit strahlt das Lumineszenzelement 40 weiterhin
Licht aus.
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In
der zuvor beschriebenen Anzeigevorrichtung ist die Gegenelektrode "op", die den Pixelelektroden 41 gegenüberliegt,
im Gegensatz zu Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen,
auf demselben Substrat 10 gebildet, auf dem die Pixelelektroden 41 gebildet
sind, so dass sich die Gegenelektrode "op" über die
gesamte Oberfläche
des transparenten Substrats 10 oder über die Vielzahl von Pixelbereichen 7 erstreckt,
und somit befindet sich nur ein zweiter Isolierfilm 52 zwischen
der Gegenelektrode "op" und den Datenleitungen "sig". Infolgedessen haben
die Datenleitungen "sig" eine große parasitäre Kapazität, die bei
den Datenleitungen "sig" eine große Last
verursacht. Ebenso ist eine große
parasitäre
Kapazität zwischen
der Gegenelektrode und Verbindungsschichten vorhanden, die in der
Datenleitungsantriebsschaltung 3 oder der Abtastleitungsantriebsschaltung 4 enthalten
sind, da sich die Gegenelektrode "op" über die
Datenleitungsantriebsschaltung 3 und die Abtastleitungsantriebsschaltung 4 erstreckt. Daher
besteht bei der Datenleitungsantriebsschaltung 3 auch ein
Problem einer großen
Last, die durch die große
parasitäre
Kapazität
verursacht wird.
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Der
Erfinder der vorliegenden Erfindung hat eine Technik zur Bildung
eines Halbleiterfilms in einer gewünschten Fläche durch Ausgeben eines flüssigen Materials
von einem Tintenstrahlkopf entwickelt. Der Erfinder hat auch eine
Technik zur Begrenzung einer Fläche
entwickelt, wo ein organischer Halbleiterfilm gebildet werden soll,
indem die Fläche
von einer Bankschicht umgeben wird, so dass der organische Halbleiterfilm
präzise
in der begrenzten Fläche mit
Hilfe der Tintenstrahltechnik gebildet werden kann, ohne einen Teil
zu erzeugen, der von der begrenzten Fläche nach außen ragt. Hier stellt der Erfinder
eine Technik zur Lösung
der zuvor beschriebenen Probleme unter Verwendung der obengenannten Techniken
vor.
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Das
heißt,
es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung
mit einem organischen Halbleiterfilm bereitzustellen, der auf einem
Substrat gebildet ist, insbesondere in bestimmten Flächen, die
durch eine Bankschicht begrenzt sind, wodurch verhindert wird, dass
Datenleitungen und Antriebsschaltungen eine parasitäre Kapazität aufweisen.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zum Lösen der obengenannten Aufgabe eine
Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die Elemente umfasst, die auf
einem Substrat gebildet sind, wobei die Elemente folgende enthalten:
eine Vielzahl von Abtastleitungen; eine Vielzahl von Datenleitungen, die
sich in eine Richtung erstrecken, die die Richtung schneidet, in
die sich die Abtastleitungen erstrecken; eine Vielzahl von allgemeinen
Stromversorgungsleitungen, die sich in eine Richtung parallel zu
den Datenleitungen erstrecken; und Pixelbereiche, die in Form einer
Matrix gebildet sind, die durch die Datenleitungen und die Abtastleitungen
definiert ist, wobei jeder Pixelbereich umfasst: einen ersten TFT
mit einer Torelektrode, zu der ein Abtastsignal über eine der Abtastleitungen
geleitet wird; einen Haltekondensator zum Halten eines Bildsignals,
das von einer entsprechenden Datenleitung über den ersten TFT zugeleitet
wird; einen zweiten TFT mit einer Torelektrode, zu dem das Bildsignal,
das von dem Halte kondensator gehalten wird, geleitet wird; und ein
Lumineszenzelement mit einem organischen Halbleiterfilm, der zwischen
einer Pixelelektrode, die in jedem Pixelbereich bereitgestellt ist,
und einer Gegenelektrode, die sich über die Datenleitungen erstreckt,
ausgebildet ist, so dass die Gegenelektrode der Vielzahl von Pixelelektroden
zugewandt ist, wobei das Lumineszenzelement dazu ausgebildet ist,
Licht zu emittieren, wenn der organische Halbleiterfilm von einem Antriebsstrom
angetrieben wird, der zwischen der Pixelelektrode und der Gegenelektrode
fließt,
wenn die Pixelelektrode elektrisch an eine entsprechende allgemeine
Stromversorgungsleitung über
den zweiten Dünnfilmtransistor
angeschlossen ist; wobei lichtemittierende Flächen des organischen Halbleiterfilms von
einer Bankschicht umgeben sind, die aus einem Isolierfilm mit einer
größeren Dicke
als jener des organischen Halbleiterfilms besteht, wobei die Bankschicht
so gebildet ist, dass die Datenleitungen zumindest teilweise mit
der Bankschicht bedeckt sind.
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Da
in der vorliegenden Erfindung die Gegenelektrode zumindest über den
gesamten Pixelbereichen oder in Form von Streifen über eine
breite Fläche
gebildet ist, ist die Gegenelektrode den Datenleitungen zugewandt.
Dies kann zu einer großen
parasitären
Kapazität
führen,
die jeder Datenleitung zugeordnet ist. In der vorliegenden Erfindung
jedoch verhindert die Bankschicht, die zwischen den Datenleitungen
und der Gegenelektrode gebildet ist, das Auftreten einer großen Kapazität zwischen
der Gegenelektrode und den Datenleitungen. Dies führt zu einer Verringerung
in der Last der Datenleitungsantriebsschaltung. Daher ist es möglich, eine
Verringerung im Energieverbrauch und eine Erhöhung der Geschwindigkeit des
Anzeigevorgangs zu erreichen.
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In
der vorliegenden Erfindung kann eine erste Antriebsschaltung zum
Ausgeben des Bildsignals über
die Daten leitungen oder eine zweite Antriebsschaltung zum Ausgeben
des Abtastsignals über
die Abtastleitungen gemeinsam mit der Vielzahl von Pixelbereichen
auf dem Substrat gebildet werden. Wenn eine solche Antriebsschaltung
an einer Stelle gebildet ist, die der Gegenelektrode zugewandt ist, hat
die Verbindungsschicht, die in der Antriebsschaltung gebildet ist,
auch eine große
parasitäre
Kapazität.
In der vorliegenden Erfindung wird zur Vermeidung eines solchen
Problems die Antriebsschaltung mit der Bankschicht bedeckt, so dass
verhindert wird, dass der Antriebsstrom eine solche große parasitäre Kapazität in Bezug
auf die Gegenelektrode hat. Dies führt zu einer Verringerung in
der Last der Antriebsschaltung. Dadurch werden eine Verringerung
im Energieverbrauch und eine Erhöhung
der Geschwindigkeit des Anzeigevorgangs erreicht.
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In
der vorliegenden Erfindung kann der organische Halbleiterfilm ein
Film sein, der mit Hilfe einer Tintenstrahltechnik in Flächen gebildet
wird, die von der Bankschicht umgeben sind, wobei die Bankschicht
ein wasserabstoßender
Film sein kann, der imstande ist, ein Austreten des organischen
Halbleiterfilms aus den zuvor beschriebenen Flächen während des Herstellungsverfahrens
des organischen Halbleiterfilms mit Hilfe der Tintenstrahltechnik
zu verhindern. Um ein Austreten des organischen Halbleiterfilms
mit Sicherheit zu verhindern, kann die Bankschicht bis zu einer
Dicke von etwa 1 μm
gebildet werden. In diesem Fall muss der organische Halbleiterfilm
nicht unbedingt wasserabstoßend
sein, um eine gute Trennwand zu erhalten.
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In
der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass eine Fläche jeder
Pixelelektrode, die den entsprechenden ersten Dünnfilmtransistor oder zweiten
Dünnfilmtransistor überlappt,
auch mit der Bankschicht bedeckt ist. In der vorliegenden Erfindung
wird in jenen Flächen
der Pixelelektroden, die die ersten Dünnfilmtransistoren oder die
zweiten Dünnfilmtransistoren überlappen,
selbst wenn ein Antriebsstrom durch den organischen Halbleiterfilm zu
der Gegenelektrode geleitet wird und Licht von dem organischen Halbleiterfilm
emittiert wird, das Licht von dem ersten TFT oder dem zweiten TFT
blockiert, und daher trägt
eine solche Lichtemission nicht zur Anzeige eines Bildes bei. Der
Antriebsstrom, der in einem solchen besonderen Bereich des organischen
Halbleiterfilms fließt,
der keinen Beitrag zur Anzeige liefert, wird hierin als nutzloser
Strom bezeichnet. In der vorliegenden Erfindung ist die Bankschicht
in jenen Bereichen gebildet, wo ein nutzloser Strom andernfalls
aufträte,
so dass in den Bereichen kein nutzloser Strom fließt. Daher
wird es möglich, den
Strom, der durch die allgemeinen Stromversorgungsleitungen fließt, zu verringern.
Daher ist es möglich,
die Breite der allgemeinen Stromversorgungsleitungen zu verringern,
wodurch die lichtemittierenden Flächen vergrößert werden. Dies ermöglicht eine
Verbesserung in der Anzeigeleistung, wie Helligkeit und Kontrast.
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In
der vorliegenden Erfindung ist die Bankschicht vorzugsweise aus
einem schwarzen Resistfilm gebildet, so dass die Bankschicht auch
als schwarze Matrix dient, was zu einer Verbesserung der Anzeigeleistung
führt.
In der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ist die Gegenelektrode zumindest über den gesamten Pixelbereichen.
oder in Form von Streifen über
eine breite Fläche
gebildet, und somit kann Licht, das von der Gegenelektrode reflektiert
wird, zu einer Verschlechterung im Kontrast führen. In der vorliegenden Erfindung
wird das obengenannte Problem durch Bilden der Bankschicht aus dem
schwarzen Resist vermieden, der als schwarze Matrix dient, was auch
dazu dient, eine parasitäre
Kapazität
zu verhindern. Das heißt,
die Bankschicht blockiert Licht, das von der Gegenelektrode reflektiert
wird, und somit wird der Kontrast verbessert.
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In
der vorliegenden Erfindung werden die Antriebsströme zum Antreiben
der entsprechenden Lumineszenzelemente durch die allgemeinen Stromversorgungsleitungen
geleitet, und somit ist die Größe des Stroms,
der durch jede allgemeine Stromversorgungsleitung geleitet wird,
größer als
jene, die durch jede Datenleitung fließt. Daher ist es in der vorliegenden
Erfindung wünschenswert,
dass der Widerstand jeder allgemeinen Stromversorgungsleitung pro
Einheitslänge
kleiner als der Widerstand jeder Datenleitung pro Einheitslänge ist,
so dass die allgemeine Stromversorgungsleitung eine große Stromkapazität hat. Wenn
zum Beispiel die allgemeinen Stromversorgungsleitungen und die Datenleitungen aus
demselben Material hergestellt sind und dieselbe Dicke haben, haben
die allgemeinen Stromversorgungsleitungen vorzugsweise eine größere Breite
als die Datenleitungen.
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In
der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass Pixelbereiche
an beiden Seiten jeder allgemeinen Stromversorgungsleitung angeordnet
sind, so dass sie mit dem Antriebsstrom über diese allgemeine Stromversorgungsleitung
versorgt werden, und ferner Datenleitungen sich über die Pixelbereiche auf den
entsprechenden Seiten gegenüber
der allgemeinen Stromversorgungsleitung erstrecken. Das heißt, Elemente
sind in einem Muster angeordnet, das periodisch in die Richtung
entlang den Abtastleitungen wiederholt wird, wobei die Mustereinheit
aus einer Datenleitung, Pixeln, die an diese Datenleitung angeschlossen
sind, einer allgemeinen Stromversorgungsleitung, Pixeln, die an
diese allgemeine Stromversorgungsleitung angeschlossen sind, und
einer Datenleitung, die ein Bildsignal zu diesen Pixeln leitet,
besteht. In dieser Anordnung ist nur eine allgemeine Stromversorgungsleitung
für jeweils
zwei Linien von Pixeln notwendig. Im Vergleich zu dem Fall, in dem
eine allgemeine Stromversorgungsleitung für jede Linie von Pixeln gebildet
ist, wird die Gesamtfläche
klein, die für
die allgemeinen Stromversorgungsleitungen erforderlich ist. Daher
wird es möglich,
die lichtemittierende Fläche
zu vergrößern, und dadurch
wird die Anzeigeleistung, wie Helligkeit und Kontrast, verbessert.
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Da
in der zuvor beschriebenen Konstruktion zwei Datenleitungen nahe
beieinander angeordnet sind, kann eine Kreuzkopplung zwischen diesen
zwei Datenleitungen eintreten. In der vorliegenden Erfindung wird
zur Vermeidung des obengenannten Problems eine Verbindungsschicht
vorzugsweise zwischen diesen zwei Datenleitungen gebildet. In dieser Anordnung,
in der eine andere Verbindungsschicht, die sich von den zwei Datenleitungen
unterscheidet, zwischen den zwei Datenleitungen angeordnet ist, kann
die Kreuzkopplung verhindert werden, indem einfach die Verbindungsschicht
zumindest für
eine horizontale Abtastperiode bei einer konstanten Spannung gehalten
wird.
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In
der vorliegenden Erfindung ist es in dem Fall, in dem der organische
Halbleiterfilm mit Hilfe der Tintenstrahltechnik gebildet wird,
wünschenswert, dass
der mittige Abstand der Flächen
des organischen Halbleiterfilms in allen Pixelbereichen gleich ist,
die in der Richtung angeordnet sind, in die sich die Abtastleitungen
erstrecken. In diesem Fall ist es nur notwendig, ein organisches
Halbleitermaterial von einem Tintenstrahlkopf in gleichen Intervallen entlang
der Richtung auszugeben, in die sich die Abtastleitungen erstrecken.
Dadurch wird es möglich, das
organische Halbleitermaterial exakt an bestimmten Punkten mit einem
einfachen Positionssteuersystem abzugeben.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, in der eine Fläche,
in der eine Bankschicht ausgebildet ist, ebenso dargestellt ist.
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2 ist
ein Blockdiagramm einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine vergrößerte Draufsicht,
die einige Pixelbereiche der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' von 3.
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5 ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B' von 3.
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6(A) ist eine Querschnittansicht entlang der
Linie C-C' von 3;
und 6(B) ist eine Querschnittansicht,
die eine Struktur zeigt, in der die Bankschicht so gebildet ist,
dass eine Verbindungselektrode nicht mit der Bankschicht bedeckt
ist.
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7 ist
eine Graphik, die die I-V-Eigenschaften eines Lumineszenzelements
zeigt, das in der in 1 dargestellten Anzeigevorrichtung
verwendet wird.
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die die Schritte zur Herstellung der Anzeigevorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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9 ist
ein Blockdiagramm, das eine verbesserte Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung auf
der Basis der in 1 dargestellten Anzeigevorrichtung
zeigt.
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10(A) ist eine Querschnittansicht, die eine
Blindverbindungsschicht zeigt, die in der in 9 dargestellten
Anzeigevorrichtung ausgebildet ist; und 10(B) ist
eine Draufsicht auf diese.
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11 ist
ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung der in 1 dargestellten
Anzeigevorrichtung zeigt.
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12(A) ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen
Pixelbereich zeigt, der auf der in 11 dargestellten
Anzeigevorrichtung gebildet ist, und 12(B) ist
eine Querschnittsansicht davon.
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13 ist
ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche
Anzeigevorrichtung zeigt.
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14(A) ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen
Pixelbereich zeigt, der auf der in 13 dargestellten
Anzeigevorrichtung gebildet ist, und 14(B) ist
eine Querschnittsansicht davon.
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BEZUGSZEICHEN
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- 1
- Anzeigevorrichtung
- 2
- Anzeigefläche
- 3
- Datenleitungsantriebsschaltung
(erste Antriebsschaltung)
- 4
- Abtastleitungsantriebsschaltung
(zweite Antriebsschaltung)
- 5
- Prüfschaltung
- 6
- Anschlusselement
- 7
- Pixelbereich
- 10
- Transparentes
Substrat
- 20
- Erster
TFT
- 21
- Torelektrode
des ersten TFT
- 30
- Zweiter
TFT
- 31
- Torelektrode
des zweiten TFT
- 40
- Lumineszenzelement
- 41
- Pixelelektrode
- 42
- Löcherinjektionsschicht
- 43
- Organischer
Halbleiterfilm
- 50
- Torisolierfilm
- 51
- Erster
Zwischenschicht-Isolierfilm
- 52
- Zweiter
Zwischenschicht-Isolierfilm
- DA
- Blindverbindungsschicht
- bank
- Bankschicht
- cap
- Haltekondensator
- cline
- Kondensatorleitung
- com
- Allgemeine
Stromversorgungsleitung
- gate
- Abtastleitung
- op
- Gegenelektrode
- sig
- Datenleitung,
und
- st
- Potenzialhalteelektrode
-
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird in der Folge unter Bezugnahme auf Ausführungsformen
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
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Allgemeine Konstruktion
des Substrats mit aktiver Matrix
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch die allgemeine Anordnung einer
Anzeigevorrichtung zeigt.
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In
der Anzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung,
wie in 1 dargestellt, ist eine Anzeigefläche 2 in
der Mitte der Oberfläche
eines transparenten Substrats 10 gebildet, das als Basiselement
der Anzeigevorrichtung dient. In einem peripheren Bereich auf dem
transparenten Substrat 10 sind eine Datenleitungsantriebsschaltung 3 (erste Antriebsschaltung)
zum Ausgeben eines Bildsignals und eine Prüfschaltung 5 an entsprechenden
Seiten an Enden der Datenleitungen "sig" gebildet,
und Abtastleitungsantriebsschaltungen 4 (zweite Antriebsschaltungen)
zum Ausgeben eines Abtastsignals sind an entsprechenden Seiten an
beiden Enden von Abtastleitungen ("gate")
gebildet. In diesen Antriebsschaltungen 3 und 4 sind
ein Schieberegister, Pegelverschieber und Analog schalter unter Verwendung von
komplementären
TFTs gebildet, die jeweils aus einem n-Typ-TFT und einem p-Typ-TFT
bestehen. In einem peripheren Bereich auf dem transparenten Substrat 10,
außerhalb
der Datenleitungsantriebsschaltung 3, sind Anschlusselemente 6 gebildet,
die als Anschlüsse
zum Eingeben eines Bildsignals, verschiedener Spannungen und eines
Pulssignals dienen.
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In
der Anzeigevorrichtung 1 mit der obengenannten Struktur,
wie im Falle eines Substrats mit aktiver Matrix, das in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
verwendet wird, sind verschiedene Elemente auf dem transparenten
Substrat 10 gebildet. Sie enthalten eine Vielzahl von Abtastleitungen "gate", eine Vielzahl von
Datenleitungen "sig", die sich in eine
Richtung erstrecken, die die Richtung schneidet, in die sich die
Vielzahl von Abtastleitungen "gate" erstrecken, und
eine Vielzahl von Pixelbereichen 7, die in der Form einer
Matrix gebildet sind, die durch die Datenleitungen "sig" und die Abtastleitungen "gate" gebildet ist.
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Wie
in 2 dargestellt, enthält jeder Pixelbereich 7 einen
ersten TFT 20 mit einer Torelektrode 21 (ersten
Torelektrode), zu der ein Abtastsignal über eine Abtastleitung "gate" geleitet wird. Einer
der Source- und Drain-Bereiche
des TFT 20 ist elektrisch an eine Datenleitung "sig" angeschlossen, und
der andere ist elektrisch an eine Potenzialhalteelektrode "st" angeschlossen. Ferner
sind Kondensatorleitungen "cline" in eine Richtung
parallel zu den Abtastleitungen "gate" gebildet, so dass
Haltekondensatoren "cap" zwischen den entsprechenden
Kondensatorleitungen "cline" und Potenzialhalteelektroden "st" gebildet sind. Wenn
daher ein erster TFT 20 von einem Abtastsignal gewählt und
eingeschaltet wird, wird ein Bildsignal von einer Datenleitung "sig" über den ersten TFT 20 in
einen Haltekondensator "cap" geschrieben.
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Die
Potenzialhalteelektrode "st" ist an die Torelektrode 31 (zweite
Torelektrode) eines zweiten TFT 30 elektrisch angeschlossen.
Einer der Source- und Drain-Bereiche des zweiten TFT 30 ist
an eine allgemeine Stromversorgungsleitung "com" elektrisch
angeschlossen, während
der andere an eine Elektrode (Pixelelektrode, die später beschrieben wird)
eines Lumineszenzelements 40 elektrisch angeschlossen ist.
Die allgemeine Stromversorgungsleitung "com" wird
bei konstanter Spannung gehalten. Wenn der zweite TFT 30 eingeschaltet
wird, fließt daher
elektrischer Strom von der allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" über den zweiten TFT 30 in das
Lumineszenzelement 40, und somit emittiert das Lumineszenzelement 40 Licht.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist eine allgemeine Stromversorgungsleitung "com" alle
zwei Pixelbereiche 7 derart angeordnet, dass sich die allgemeine
Stromversorgungsleitung "com" an der Grenze zwischen
diesen zwei Pixelbereichen 7 befindet, die jeweils ein
Lumineszenzelement 40 enthalten, das einen Antriebsstrom über die
allgemeine Stromversorgungsleitung "com" empfängt. Jeder
dieser zwei Pixelbereiche 7 hat seine eigene Datenleitung "sig", die auf einer Seite
gegenüber
der allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" angeordnet ist.
Das heißt,
Elemente sind in einem Muster angeordnet, das in die Richtung entlang
den Abtastleitungen "gate" periodisch wiederholt
wird, wobei die Mustereinheit aus einer Datenleitung "sig", Pixeln, die an die
Datenleitung angeschlossen sind, einer allgemeinen Stromversorgungsleitung "com", Pixeln, die an diese
allgemeine Stromversorgungsleitung angeschlossen sind, und einer
Datenleitung "sig", die ein Bildsignal
zu diesen Pixeln leitet, besteht. In dieser Anordnung wird nur eine
allgemeine Stromversorgungsleitung "com" verwendet,
um einen Antriebsstrom zu zwei Linien von Pixeln zu leiten. Daher
wird im Vergleich zu dem Fall, in dem eine allgemeine Stromversorgungsleitung "com" für jede Linie
von Pixeln gebildet ist, die Gesamtfläche klein, die für die allgemeinen
Stromversorgungsleitungen "com" erforderlich ist.
Daher wird es möglich,
die lichtemittierende Fläche
zu vergrößern, und
somit wird die Anzeigeleistung, wie Helligkeit und Kontrast, verbessert.
In dieser Konstruktion sind zwei Spalten von Pixeln an eine allgemeine
Stromversorgungsleitung "com" angeschlossen, während zwei
Datenleitungen "sig", die parallel verlaufen,
nahe beieinander angeordnet sind, so dass ein Bildsignal von ihnen
zu Pixeln in den entsprechenden Spalten geleitet wird.
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Konstruktion von Pixelbereichen
-
Die
Konstruktion jedes Pixelbereichs 7 der Anzeigevorrichtung 1 wird
in der Folge unter Bezugnahme auf 3 bis 6(A) beschrieben.
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3 ist
eine vergrößerte Draufsicht,
die drei Pixelbereiche 7 der Vielzahl von Pixelbereichen 7 zeigt,
die in der Anzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
gebildet sind. 4, 5 und 6(A) sind Querschnittsansichten von 3 entlang
der Linie A-A',
B-B' beziehungsweise C-C'.
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An
einer Stelle auf dem transparenten Substrat 10, die der
Linie A-A' in 3 entspricht,
wird ein inselförmiger
Siliziumfilm 200, der zur Bildung des ersten TFT 20 verwendet
wird, in jedem Pixelbereich 7 gebildet, und ein Torisolierfilm 50 wird
auf der Oberfläche
des Siliziumfilms 200 gebildet, wie in 4 dargestellt.
Eine Torelektrode 21 wird auf der Oberfläche des
Torisolierfilms 50 gebildet. Source- und Drain-Bereiche 22 und 23 werden
durch Dotieren einer hohen Konzentration an Störstellen in selbstausrichtender
Weise in Bezug auf die Torelektrode 21 gebildet. Ein erster
Isolierfilm 51 wird auf der oberen Oberfläche des
Torisolierfilms 50 gebildet. Die Source- und Drain-Bereiche 22 und 23 sind über ein
Kontaktloch 61 oder 62, das in dem ersten Isolierfilm 50 ausgebildet
ist, elektrisch an die Datenleitung "sig" beziehungsweise
die Potenzialhalteelektrode "st" angeschlossen.
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Eine
Kondensatorleitung "cline" ist in derselben
Schicht, wo die Abtastleitung "gate" und die Torelektrode 21 gebildet
sind (das heißt,
in der Schicht zwischen dem Torisolierfilm 50 und dem ersten
Zwischenschicht-Isolierfilm 51),
in jedem Pixelbereich 7 so gebildet, dass die Kondensatorleitung "cline" sich in eine Richtung
parallel zu der Abtastleitung "gate" erstreckt. Eine
Verlängerung "st1" der Potenzialhalteelektrode "st" ist so gebildet,
dass sie die Kondensatorleitung "cline" durch den ersten
Zwischenschicht-Isolierfilm 51 überlappt. Infolgedessen ist
ein Haltekondensator "cap" zwischen der Kondensatorleitung "cline" und der Verlängerung "st1" der Potenzialhalteelektrode "st" gebildet, wobei
der erste Isolierfilm 51 als dielektrischer Film des Haltekondensators "cap" dient. Ein zweiter
Isolierfilm 52 ist in einer Schicht über der Potenzialhalteelektrode "st" und der Datenleitung "sig" gebildet.
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An
einer Stelle, die der Linie B-B' in 3 entspricht,
sind zwei Datenleitungen "sig", die von entsprechenden
Pixelbereichen 7 benutzt werden, nahe beieinander und parallel
zueinander, wie in 5 dargestellt, in einer Schicht
auf dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51, der auf
dem transparenten Substrat 10 gebildet ist, und auf dem
zweiten Zwischenschicht-Isolierfilm 52 angeordnet.
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An
einer Stelle, die der Linie C-C' in 3 entspricht,
wird ein inselförmiger
Siliziumfilm 300, der zur Bildung des zweiten TFT 30 verwendet
wird, wie in 6(A) dargestellt, auf
dem transparenten Substrat 10 derart gebildet, dass sich
der Siliziumfilm 300 über
zwei Pixelbereiche 7 über
eine allgemeine Stromversorgungsleitung "com",
die zwischen diesen zwei Pixelbereichen 7 liegt, erstreckt.
Ein Torisolierfilm 50 ist auf der Oberfläche des
Siliziumfilms 300 gebildet. Torelektroden 31 sind
in den entsprechenden zwei Pixelbereichen 7 auf der Oberfläche des
Torisolierfilms 50 derart gebildet, dass die Torelektroden 31 an
beiden Seiten der allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" liegen. Source-
und Drain-Bereiche 32 und 33 werden durch Dotieren
einer hohen Konzentration von Störstellen
in selbstausrichtender Weise in Bezug auf die Torelektroden 31 gebildet.
Ein erster Zwischenschicht-Isolierfilm 51 wird in einer Schicht
auf dem Torisolierfilm 50 gebildet. Verbindungselektroden 35 sind
elektrisch an die Source- und Drain-Bereiche 32 über Kontaktlöcher 63 angeschlossen,
die in dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 ausgebildet
sind. Andererseits ist der Teil des Siliziumfilms 300,
der ein gemeinsamer Source- und Drain-Bereich 33 in der
Mitte von zwei Pixelbereichen 7 wird, elektrisch an die
allgemeine Stromversorgungsleitung "com" über ein
Kontaktloch 64 angeschlossen, das in dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 ausgebildet
ist. Ein zweiter Zwischenschicht-Isolierfilm 52 ist in
einer Schicht über der
Oberfläche
der allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" ausgebildet
und auch über
der Oberfläche
der Verbindungselektroden 35. ITO-Filme, die als Pixelelektroden 41 dienen,
sind auf der Oberfläche des
zweiten Zwischenschicht-Isolierfilms 52 ausgebildet. Die
Pixelelektroden 41 sind elektrisch an die entsprechenden
Verbindungselektroden 35 durch Kontaktlöcher 65 angeschlossen,
die in dem zweiten Zwischenschicht-Isolierfilm 52 ausgebildet
sind, und des Weiteren durch die Verbindungselektroden 35 an die
entsprechenden Source- und Drain-Bereiche 32 der zweiten
TFTs 30 elektrisch angeschlossen.
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Jede
Pixelelektrode 41 dient als eine der Elektroden eines entsprechenden
Lumineszenzelements 40. Das heißt, eine Löcherinjektionsschicht 42 und
ein organischer Halbleiterfilm 43 sind mehrschichtig auf
der Oberfläche
der Pixelelektroden 41 gebildet, und ein Metallfilm aus
aluminium haltigem Lithium oder aus Kalzium, der als Gegenelektrode "op" dient, ist auf der
Oberfläche
des organischen Halbleiterfilms 43 gebildet. Die Gegenelektrode "op" ist mindestens über die
gesamten Flächen
aller Pixelbereiche 41 gebildet oder in Streifenform gebildet,
so dass sie als gemeinsame Elektrode dient, die bei einer konstanten
Spannung gehalten wird.
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In
jedem Lumineszenzelement 40, das wie zuvor beschrieben
konstruiert ist, wird eine Spannung zwischen der Gegenelektrode "op" und der Pixelelektrode 41 angelegt,
die als positive beziehungsweise negative Elektrode dienen. Wenn
die angelegte Spannung größer als
eine Schwellenspannung wird, steigt der Strom (Antriebsstrom), der durch
den organischen Halbleiterfilm 43 fließt, abrupt an, wie in 7 dargestellt
ist. Daher dient das Lumineszenzelement 40 als Elektrolumineszenzelement oder
LED und emittiert Licht. Das Licht, das vom Lumineszenzelement 40 emittiert
wird, wird von der Gegenelektrode "op" reflektiert
und über
die transparente Pixelelektrode 41 und das transparente
Substrat 10 zur Außenseite
abgegeben.
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Der
Antriebsstrom zur Emission von Licht wird durch einen Strompfad
geleitet, der aus der Gegenelektrode "op",
dem organischen Halbleiterfilm 43, der Löcherinjektionsschicht 42,
der Pixelelektrode 41, dem zweiten TFT 30 und
der allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" besteht.
Wenn der zweite TFT 30 abgeschaltet wird, hört daher
der Antriebsstrom auf zu fließen.
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Wenn
jedoch in der Anzeigevorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung
ein erster TFT 20 von einem Abtastsignal gewählt und
eingeschaltet wird, wird ein Bildsignal über den ersten TFT 20 von
einer Datenleitung "sig" in einen Haltekondensator "cap" geschrieben. Dadurch.
wird die Torelektrode des zweiten TFT 30 vom Haltekondensator "cap" bei einer Spannung gehalten,
die dem Bildsignal entspricht, selbst nachdem der erste TFT 20 abgeschaltet
wurde, und somit wird der zweite TFT 30 im eingeschalteten
Zustand gehalten. Dadurch fließt
der Antriebsstrom weiterhin durch das Lumineszenzelement 40 und
das entsprechende Pixel emittiert weiterhin Licht. Dieser Zustand wird
aufrechterhalten, bis der zweite TFT 30 ausgeschaltet wird,
nachdem neue Bilddaten in den Haltekondensator "cap" geschrieben
wurden.
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Verfahren zur Herstellung
der Anzeigevorrichtung
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In
dem Verfahren zur Herstellung der Anzeigevorrichtung 1 mit
der zuvor beschriebenen Struktur sind die Schritte vom Anfang bis
zur Bildung der ersten TFTs 20 und der zweiten TFTs 30 auf
dem transparenten Substrat 10 ähnlich den Schritten zur Herstellung
eines Substrats mit aktiver Matrix zur Verwendung in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1.
Die Umrisse des Herstellungsverfahrens sind in der Folge unter Bezugnahme
auf 8 beschrieben.
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die die Schritte zur Herstellung verschiedener
Teile der Anzeigevorrichtung 1 zeigt.
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Zunächst wird,
wie in 8(A) dargestellt, ein Siliziumoxidfilm,
der als zugrunde liegender Schutzfilm (nicht dargestellt) dient,
mit einer Dicke von etwa 2000 bis 5000 Å auf einem transparenten Substrat 10 mit
Hilfe einer Plasma-CVD-Technik unter Verwendung von Quellengasen,
wie TEOS (Tetraethoxysilan) und Sauerstoff, nach Bedarf, gebildet. Dann
wird die Temperatur des Substrats auf etwa 350°C eingestellt, und ein Halbleiterfilm 100 aus amorphem
Silizium mit einer Dicke von etwa 300 bis 700 Å wird mit Hilfe von Plasma-CVD
auf der Oberfläche
des darunter liegenden Schutzfilms gebildet. Der Halbleiterfilm 100 aus
amorphem Silizium wird dann mit Hilfe von Laserglühen oder
Festphasenwachstum kristallisiert, so dass der Halbleiter film 100 zu
einem Polysiliziumfilm umgewandelt wird. Das Laserglühen kann
zum Beispiel unter Verwendung eines Exzimerlaserstrahls mit einer
längeren
Seitenlänge
von 400 mm mit einer Ausgangsleistung von zum Beispiel 200 mJ/cm2 ausgeführt
werden. Die Linienstrahlen werden so geführt, dass benachbarte abgetastete
Linien eine Überlappung
von 90% der Höchstleistung
entlang der kürzeren
Seiten des Laserstrahls haben.
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Der
Halbleiterfilm 100 wird zu Inseln 200 und 300 des
Halbleiterfilms strukturiert, wie in 8(B) dargestellt.
Anschließend
wird ein Siliziumoxidfilm oder ein Siliziumnitridfilm mit einer
Dicke von etwa 600 bis 1500 Å,
der als Torisolierfilm 50 dient, mit Hilfe eines Plasma-CVD-Prozesses unter Verwendung von
TEOS (Tetraethoxysilan) und Sauerstoff als Quellengase gebildet.
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Wie
in 8(C) dargestellt, wird danach ein leitender
Film durch Sputtern von Metall, wie Aluminium, Tantal, Molybdän, Titan
oder Wolfram gebildet. Der leitende Film wird dann so strukturiert,
dass Torelektroden 21 und 31 gebildet werden (Torelektrodenbildungsschritt).
In diesem Schritt werden auch Abtastleitungen "gate" und
Kondensatorleitungen "cline" gebildet. In 8(C) bezeichnet das Bezugszeichen 310 eine
Verlängerung
der Torelektrode 31.
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Anschließend wird
eine hohe Konzentration von Phosphorionen so implantiert, dass Source-
und Drain-Bereiche 22, 23, 32 und 33 in
den dünnen
Siliziumfilmen 200 und 300 in selbstausrichtender
Weise in Bezug auf die Torelektroden 21 und 31 gebildet werden.
Die Teile, in welche in diesem Schritt keine Störstellen implantiert werden,
werden zu Kanalbereichen 27 und 37.
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Wie
in 8(D) dargestellt, wird danach ein erster
Zwischenschicht-Isolierfilm 51 gebildet und dann werden
darin Kontaktlöcher 61, 62, 63, 64 und 69 gebildet.
Ferner werden Datenleitungen "sig", Kondensatorleitungen "cline", Potenzialhalteelektroden "st, die Verlängerungen "st1" enthalten, welche Verlängerungen "310" der Torelektroden 31 überlappen,
allgemeine Stromversorgungsleitungen "com" und
Verbindungselektroden 35 gebildet. Infolgedessen werden
die Potenzialhalteelektroden "st" an die entsprechenden
Torelektroden 31 über
entsprechende Kontaktlöcher 69 und
Verlängerungen 310 elektrisch
angeschlossen. Somit werden die ersten TFTs 20 und die
zweiten TFTs 30 erhalten. Ferner werden die Haltekondensatoren "cap" zwischen den entsprechenden
Kondensatorleitungen "cline" und den Verlängerungen "st1" der Potenzialhalteelektroden "st" gebildet.
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Wie
in 8(E) dargestellt, wird danach ein zweiter
Isolierfilm 52 gebildet und dann werden Kontaktlöcher 65 in
diesem zweiten Isolierfilm 52 an Stellen gebildet, die
den Verbindungselektroden 35 entsprechen. Anschließend wird
ein ITO-film über
der gesamten Oberfläche
des zweiten Isolierfilms 52 gebildet. Der ITO-Film wird
dann so strukturiert, dass Pixelelektroden gebildet werden, die
an Source- und Drain-Bereiche 32 der entsprechenden zweiten
TFTs 30 über
Kontaktlöcher 65 elektrisch
angeschlossen sind.
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Wie
in 8(F) dargestellt, wird dann eine schwarze
Resistschicht auf der Oberfläche
des zweiten Zwischenschicht-Isolierfilms 52 gebildet. Die
Resistschicht wird dann zu der Form der Bankschicht "bank" strukturiert, die
die lichtemittierenden Flächen umgibt,
wo die Löcherinjektionsschichten 42 und
die organischen Halbleiterfilme 43 der entsprechenden Lumineszenzelemente 40 gebildet
werden. Hier können
die organischen Halbleiterfilme 43 in der Form von zum
Beispiel isolierten Kästen
in den entsprechenden Pixeln oder in Form von Streifen gebildet werden,
die sich entlang den Datenleitungen "sig" erstrecken.
In jedem Fall ist es nur erforderlich, die Bankschicht "bank" zu der entsprechenden
Form nach dem Her stellungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform
zu bilden.
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Dann
wird ein flüssiges
Material (Vorläufer) zur
Bildung der Löcherinjektionsschichten 42 von
einem Tintenstrahlkopf IJ in die inneren Flächen, die von der Bankschicht "bank" umgeben sind, abgegeben,
wodurch die Löcherinjektionsschichten 42 in den
inneren Flächen
gebildet werden, die von der Bankschicht "bank" umgeben
sind. Ebenso wird ein flüssiges
Material (Vorläufer)
zur Bildung der organischen Halbleiterfilme 43 von dem
Tintenstrahlkopf IJ in die inneren Flächen, die von der Bankschicht "bank" umgeben sind, abgegeben,
wodurch die organischen Halbleiterfilme 43 in den inneren
Flächen
gebildet werden, die von der Bankschicht "bank" umgeben
sind. Da die Bankschicht aus dem Resists gebildet ist, ist die Bankschicht
wasserabstoßend.
Andererseits weist der Vorläufer
der organischen Halbleiterfilme 43 die Form eines hydrophilen
Lösemittels auf.
Dies garantiert, dass die organischen Halbleiterfilme 43 nur
in den Flächen
abgegeben werden, die durch die Bankschicht "bank" definiert
sind, ohne einen Teil zu erzeugen, der in ein benachbartes Pixel ragt.
Diese Technik ermöglicht
die Bildung der organischen Halbleiterfilme 43 oder dergleichen
nur in erwünschten
Bereichen. Wenn jedoch die Bankschicht "bank" mit
Trennwänden
gebildet wird, die bis zu etwa 1 μm
hoch sind, können
die Trennwände
der Bankschicht "bank" gut funktionieren,
selbst wenn sie nicht wasserabstoßend sind. Ferner kann die
Bankschicht "bank" auch zum Begrenzen
von Flächen
verwendet werden, wo die Löcherinjektionsschichten 42 und
die organischen Halbleiterfilme 43 mit Hilfe einer Beschichtungstechnik
anstelle der Tintenstrahltechnik gebildet werden.
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Wenn
in der vorliegenden Ausführungsform der
organische Halbleiterfilm 43 und die Löcherinjektionsschicht 42 mit
Hilfe der Tintenstrahltechnik gebildet werden, ist der mittige Abstand
P der Flächen,
wo der organische Halb leiterfilm 43 gebildet wird, auf
einen gleichen Wert über
alle Pixelbereiche 7 eingestellt, die in die Richtung entlang
den Abtastleitungen "gate" angeordnet sind,
wie in 3 dargestellt, wodurch eine hohe Produktivität erreicht
wird. In diesem Fall ist es einfach notwendig, ein Material für den organischen
Halbleiterfilm von dem Tintenstrahlkopf IJ in gleichen Intervallen
entlang der Richtung abzugeben, die durch einen Pfeil Q bezeichnet
ist, in die sich die Abtastleitungen "gate" erstrecken.
Somit kann eine hohe Produktivität
erreicht werden. Da die Anforderung an den Tintenstrahlkopf IJ nur
darin besteht, sich in gleichen Intervallen zu bewegen, kann eine
hohe Abgabegenauigkeit unter Verwendung eines einfachen Mechanismus
zum Bewegen des Tintenstrahlkopfs IJ erreicht werden.
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Wie
in 8(G) dargestellt, wird danach die Gegenelektrode "op" auf der gesamten
Fläche
der Oberfläche
des transparenten Substrats 10 oder in Form von Streifen
gebildet. Die Bankschicht "bank", die aus schwarzem
Resist besteht, wird vor Ort belassen, so dass sie als schwarze
Matrix BM und auch als Isolierschicht zur Verringerung der parasitären Kapazität dient.
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TFTs
werden auch in der Abtastleitungsantriebsschaltung 3 und
der Abtastleitungsantriebsschaltung 4 gebildet, die in 1 dargestellt
sind, wobei diese TFTs unter Verwendung aller oder eines Teils der
zuvor beschriebenen Herstellungsschritte gebildet werden, die zur
Bildung der TFTs in den Pixelbereichen verwendet werden. Daher werden
die TFTs in den Antriebsschaltungen in derselben Schicht gebildet,
in der die TFTs in den Pixelbereichen 7 gebildet sind.
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Sowohl
die ersten TFTs 20 als auch die zweiten TFTs 30 können entweder
vom N-Typ oder P-Typ sein. Andernfalls können entweder die ersten TFTs 20 oder
die zweiten TFTs 30 vom N-Typ sein und die anderen können vom
P-Typ sein. In jedem Fall können
die TFTs unter Verwendung einer bekannten Technik gebildet werden
und somit wird das Herstellungsverfahren der TFTs hier nicht näher beschrieben.
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In
den Lumineszenzelementen 40 kann die Löcherinjektionsschicht 42 entfernt
werden, obwohl die Leuchteffizienz leicht abnimmt. Wenn eine Elektroneninjektionsschicht
anstelle der Löcherinjektionsschicht 42 auf
dem organischen Halbleiterfilm 43 an der Seite gebildet
wird, die der Löcherinjektionsschicht 42 gegenüberliegt,
können
sowohl die Löcherinjektionsschicht 42 als
auch die Elektroneninjektionsschicht gebildet werden.
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Fläche, in der die Bankschicht
gebildet wird
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird die zuvor beschriebene Bankschicht "bank" über dem gesamten
peripheren Bereich (diagonal schraffierte Fläche in 1) auf dem
transparenten Substrat 10 gebildet, wie in 1 dargestellt.
Dadurch werden die Datenleitungsantriebsschaltung 3 und
die Abtastleitungsantriebsschaltung 4 mit der Bankschicht "bank" bedeckt. Wenn daher
die Gegenelektrode "op" so gebildet wird,
dass sie sich über
den Bereich erstreckt, wo die Antriebsschaltungen gebildet sind, liegt
die Bankschicht "bank" zwischen der Gegenelektrode "op" und den Verbindungsschichten
in den Antriebsschaltungen. Dadurch wird. eine parasitäre Kapazität bei den
Antriebsschaltungen 3 und 4 verhindert. Dies führt zu einer
Verringerung in der Last der Antriebsschaltungen 3 und 4 und
somit wird eine Verringerung im Energieverbrauch und eine Erhöhung in
der Geschwindigkeit des Anzeigevorgangs erreicht.
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Ferner
wird in der vorliegenden Ausführungsform,
wie in 3 bis 5 dargestellt, die Bankschicht "bank" so gebildet, dass
sie sich über die
Datenleitungen "sig" erstreckt, und somit
liegt die Bankschicht "bank" auch zwischen der
Gegenelektrode "op" und den Datenleitungen "sig". Daher wird eine
parasitäre
Kapazität
bei den Datenleitungen "sig" verhindert. Dies
führt zu
einer Verringerung in der Last der Datenleitungsantriebsschaltung 3.
Daher kann eine Verringerung im Energieverbrauch und eine Erhöhung in
der Geschwindigkeit des Anzeigevorgangs erreicht werden.
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Wie
in 3, 4 und 6(A) dargestellt,
ist in der vorliegenden Ausführungsform
ferner die Bankschicht "bank" auch so gebildet,
dass der Bereich der Pixelelektrode 41, der die Verbindungselektrode 35 überlappt,
mit der Bankschicht "bank" bedeckt ist. Wenn
in diesem Bereich keine Bankschicht "bank" vorhanden
wäre, die
die Verbindungselektrode 35 überlappt, wie in 6(B) dargestellt, würde ein Antriebsstrom in diesem
Bereich zwischen der Gegenelektrode "op" und
der Pixelelektrode 41 fließen, und der organische Halbleiterfilm 43 in
diesem Bereich würde
Licht emittieren. Das Licht, das von einem solchen Bereich emittiert
wird, wäre
jedoch zwischen der Verbindungselektrode 35 und der Gegenelektrode "op" begrenzt und würde nicht
nach außen emittiert
werden. Daher lieferte das Licht keinen Beitrag zur Anzeige eines
Bildes. Somit ist ein solcher Antriebsstrom nutzlos.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird zur Vermeidung eines solchen Problems die Bankschicht "bank" in dem Bereich gebildet,
wo andernfalls ein nutzloser Strom flösse, so dass der Antriebsstrom
daran gehindert wird, in diesem Bereich zu fließen. Dies verhindert auch,
dass der nutzlose Strom durch die allgemeine Stromversorgungsleitung "com" fließt. Daher
kann die Breite der allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" um ein Maß verringert
werden, das der Verringerung im Strom entspricht. In der vorliegenden
Ausführungsform
müssen
die allgemeinen Stromversorgungsleitungen "com" im
Gegensatz zu den Datenleitungen "sig" einen großen Strom
zum Antreiben der Lumineszenzelemente 40 führen. Das heißt, jede
allgemeine Stromversorgungsleitung "com" muss
einen Antriebsstrom zu zwei Linien von Pixeln leiten. Zu diesem
Zweck werden die allgemeinen Stromversorgungsleitungen "com" unter Verwendung
desselben Materials wie jenem der Datenleitungen "sig" gebildet, haben
aber eine größere Breite
als die Breite der Datenleitungen "sig",
so dass der Widerstand der allgemeinen Stromversorgungsleitungen "com" pro Einheitslänge geringer
wird als der Widerstand der Datenleitungen "sig" pro
Einheitslänge.
Da in der vorliegenden Ausführungsform
der nutzlose Strom daran gehindert wird, durch die allgemeinen Stromversorgungsleitungen "com" zu fließen, wie
zuvor beschrieben wurde, kann die Breite der allgemeinen Stromversorgungsleitungen "com" auf ein erforderliches
Mindestmaß verringert
werden. Dadurch kann die lichtemittierende Fläche der Pixelbereiche 7 vergrößert werden.
Somit kann die Anzeigeleistung, wie Helligkeit und Kontrast, verbessert werden.
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Wenn
die Bankschicht "bank" auf die zuvor beschriebene
Weise gebildet wird, kann die die Bankschicht "bank" als
schwarze Matrix dienen, was zu einer Verbesserung in der Anzeigeleistung,
wie dem Kontrast, führt.
Da in der Anzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die Gegenelektrode "op" auf dem transparenten
Substrat 10 über
die gesamten Pixelbereiche 7 oder in Form von Streifen über eine
breite Fläche
gebildet wird, kann Licht, das von der Gegenelektrode "op" reflektiert wird,
den Kontrast mindern. In der vorliegenden Ausführungsform wird zur Vermeidung
des obengenannten Problems die Bankschicht aus dem schwarzen Resist
gebildet, so dass sie als schwarze Matrix dient, die Licht blockiert,
das von der Gegenelektrode "op" reflektiert wird,
und somit wird der Kontrast verbessert, wobei die Bankschicht auch
dazu dient, die parasitäre
Kapazität
zu verhindern.
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Verbesserte Ausführungsform
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In
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
ist eine allgemeine Stromversorgungsleitung "com" für jeweils
zwei Linien von Fixelbereichen 7 gebildet, so dass sich
die allgemeine Stromversorgungsleitung "com" in
der Mitte der zwei Linien von Pixelbereichen befindet, und dass
Pixelbereiche 7 an beiden Seiten der allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" mit dem Antriebsstrom über diese
allgemeine Stromversorgungsleitung "com" versorgt
werden. Ferner sind in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
zwei Datenleitungen "sig" an Stellen gebildet,
die nahe beieinander liegen, so dass sie sich über die Pixelbereiche 7 an
der Seite erstrecken, die der allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" gegenüberliegt.
In dieser Struktur kann eine Kreuzkopplung zwischen den zwei Datenleitungen "sig" auftreten. In einer
verbesserten Ausführungsform wird
zur Vermeidung des obengenannten Problems eine Blindverbindungsschicht
DA zwischen den zwei Datenleitungen "sig" gebildet,
wie in 9 und 10(A) und 10(B) dargestellt. Die Blindverbindungsschicht
DA kann unter Verwendung zum Beispiel eines ITO-Films DA1 gebildet
werden, der gleichzeitig mit den Pixelelektroden 41 gebildet
wird. Als Alternative kann die Blindverbindungsschicht DA unter
Verwendung einer Verlängerung
DA2 gebildet werden, die durch Verlängern der Kondensatorleitung "cline" in den Bereich zwischen
den zwei Datenleitungen "sig" gebildet wird. Ferner
können
beide als Blindverbindungsschicht DA verwendet werden.
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In
der vorangehenden Anordnung, in der eine andere Verbindungsschicht,
die sich von den zwei Datenleitungen "sig" unterscheidet,
die nahe beieinander angeordnet sind, zwischen den zwei Datenleitungen "sig" angeordnet ist,
kann die Kreuzkopplung verhindert werden, indem einfach die Verbindungsschicht
DA (DA1, DA2) zumindest für
eine horizontale Abtastperiode bei einer konstanten Spannung gehalten
wird. Während
der erste Zwischenschicht-Isolierfilm 51 und der zweite
Zwischenschicht-Isolierfilm 52 eine Dicke von etwa 1,0 μm haben,
ist der Abstand zwischen den zwei Datenleitungen "sig" etwa 2 μm oder mehr.
Daher ist die Kapazität
zwischen den zwei Datenleitungen "sig" vernachlässigbar
gering im Vergleich zu der Kapazität zwischen der Blindverbindungsschicht
DA (DA1, DA2) und jeder Datenleitung "sig".
Dadurch wird ein Hochfrequenz-Lecksignal von den Datenleitungen "sig von der Blindverbindungsschicht
DA absorbiert und somit wird eine Kreuzkopplung zwischen den zwei
Datenleitungen "sig" verhindert.
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Weitere Ausführungsformen
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Obwohl
in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
die Haltekondensatoren "cap" unter Verwendung
der Kondensatorleitungen "cline" (Kondensatorelektroden)
gebildet wird, können
die Haltekondensatoren "cap" auch unter Verwendung
des Polysiliziumfilms gebildet werden, der zur Bildung der TFTs
verwendet wird, wie zuvor unter Bezugnahme auf die herkömmliche
Technik beschrieben wurde.
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Die
Haltekondensatoren "cap" können auch zwischen
den allgemeinen Stromversorgungsleitungen "com" und
den Potenzialhalteelektroden "st" gebildet werden,
wie in 11 dargestellt. In diesem Fall,
wie in 12(A) und 12(B) dargestellt,
wird die Verlängerung 310 jeder
Torelektrode 31 zum elektrischen Verbinden der Torelektrode 31 mit
der entsprechenden Potenzialhalteelektrode "st" zu
einer Stelle unter der entsprechenden allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" verlängert, so
dass der Haltekondensator "cap" zwischen der Verlängerung 310 und der
allgemeinen Stromversorgungsleitung "com" gebildet
wird, wobei der erste Zwischenschicht-Isolierfilm 51 als
dielektrischer Film des Haltekondensators "cap" dient.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie
zuvor beschrieben, ist die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die isolierende Bankschicht zur
Begrenzung der Flächen,
wo die organischen Halbleiterfilme der Lumineszenzelemente gebildet werden,
auch zwischen der Gegenelektrode und den Datenleitungen oder zwischen
der Gegenelektrode und den Antriebsschaltungen gebildet wird. Dadurch kann
eine parasitäre
Kapazität
verhindert werden, die mit Datenleitungen und Verbindungsschichten
in Antriebsschaltungen zusammenhängt,
selbst wenn eine Überlappung
zwischen der Gegenelektrode und den Datenleitungen oder den Antriebsschaltungen vorliegt.
Dadurch werden die Lasten der Antriebsschaltungen verringert. Ferner
wird es möglich,
ein Bildsignal bei höheren
Frequenzen zu handhaben.