KR20040102173A - 매트릭스 디스플레이 디바이스 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20040102173A
KR20040102173A KR10-2004-7017147A KR20047017147A KR20040102173A KR 20040102173 A KR20040102173 A KR 20040102173A KR 20047017147 A KR20047017147 A KR 20047017147A KR 20040102173 A KR20040102173 A KR 20040102173A
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KR10-2004-7017147A
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디안스티븐씨
반담디르크잔비
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 픽셀들(2)의 어레이를 포함하는 매트릭스 디스플레이 디바이스을 제공하되, 이 픽셀 각각은 제 2 전극(28,36)과 중첩하는 진동형 폭(oscillating width)을 갖는 제 1 전극(14,16)을 갖는다. 상기 각 픽셀 내의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 간의 중첩 구역은 디스플레이 아티팩트(display artifact)가 제거되도록 실질적으로 불규칙하게 상기 어레이 전체에 걸쳐 변한다. 제 1 전극은 가령 인쇄 프로세스에 의해서 규정된다.

Description

매트릭스 디스플레이 디바이스 및 이의 제조 방법{ACTIVE MATRIX DISPLAY DEVICE}
매트릭스 디스플레이 디바이스의 전자 구성 요소의 어레이를 제조하는 알려진 프로세스는 기판 상에 시트 형태로 물질을 증착하는 단계와 포토리소그래피 및 에칭을 이용하여 이 물질을 패터닝하는 단계를 포함한다. 여러 물질 층을 증착하는 데 있어서 각 물질 층 상에 포토레지스트를 규정하고 각 물질 층을 통상적으로 95% 만큼 에칭하여 제거할 필요가 있는데 이는 비용이 많이 든다. 이러한 고성능 패터닝 기술은 그의 처리량이 한정되어 있으며 고비용의 포토레지스트 및 현상액을 다량으로 사용한다.
이와 달리, 기판 상에 원하는 패턴으로 물질을 직접 기록 또는 인쇄하는 기술이 알려져 왔는데 이 기술에서는 블랭킷 증착(blanket deposition) 및 마스크된노출 프로세스가 필요없게 된다. 가령, 프토레지스트 마스크는 제트 인쇄 노즐(a jet-printing nozzle)을 사용하여 패터닝될 하나 이상의 물질 층 상으로 인쇄된다. 이러한 기술은 본 명세서에서 참조로서 인용되며 W.S Wong 등에 의해 Applied Physics Letters, Vol.80, No.4, 28th January 2002에서 개시된 "Amorphous silicon thin-film transistors and arrays fabricated by jet printing"에 알려져 있다. 다른 기술에서는, 완성된 디바이스(또는 그 물질의 선구물질(precursor))를 형성하는 물질이 원하는 패턴으로 인쇄된다. 본 명세서에서는 전극 물질을 인쇄하는 것을 참조하는데 이 인쇄 방법은 추후 프로세스에 의해서 완성된 전극 물질로 변형되는 선구 물질을 인쇄하는 것을 포함한다.
일본 특허청에 의해 제공되는 JP A 11 274681의 영문 요약서는 인쇄법을 사용하여 전자 디바이스를 형성하는 방법을 개시한다. 여기서, 이후부터는 TFT로 지칭되는 박막 트랜지스터의 게이트 전극이 잉크 제트 인쇄에 의해서 형성된다.
발명의 개요
본 발명의 목적은 매트릭스 디스플레이 디바이스의 전자 구성 요소를 형성하는데 있어서 직접 기록하거나 인쇄하는 기술을 사용하여 개선된 매트릭스 디스플레이 디바이스를 제공할 뿐만 아니라 이러한 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 개선된 방법을 제공한다.
본 발명은 픽셀들의 어레이━각 픽셀은 제 2 전극과 중첩하는 진동형 폭(oscillating width)을 갖는 제 1 전극을 가짐━를 포함하는 매트릭스 디스플레이디바이스를 제공하는데, 여기서 각 픽셀 내의 제 1 전극과 제 2 전극 간의 중첩 구역은 디스플레이 아티팩트(display artifact)를 제거하도록 하는 실질적으로 불규칙하게 어레이 전체에 걸쳐서 변한다.
바람직한 실시예에서, 이 제 1 전극은 인쇄 프로세스를 사용하여 규정된다. 특히, 제 1 전극은 인접하는 액적(droplet)들의 라인으로 형성된다. 이러한 인접하는 액적들을 포함하는 전극을 형성하는데 사용되는 인쇄 기술의 실례는 잉크 제트 인쇄법이다. 이와 달리, 제 1 전극은 제 1 전극 물질을 균일하게 증착하고 이어서 제 1 전극의 원하는 구성을 규정하는 마스크를 인쇄 또는 직접 기록함으로써 형성된다. 이어서, 노출된 제 1 전극이 에칭되고 마스크가 제거되어 제 1 전극은 요구된 패턴으로 남게 된다.
투과성 디스플레이 시에, 전극들은 픽셀의 개구이 최대한 크게 되도록 가능한한 좁아야 한다. 잉크 제트 인쇄법을 사용하여 생성된 라인의 폭이 소정의 인쇄 장치에 경우 가능한한 최소값에 이르면, 그 라인을 구성하고 있는 개별 액적들의 윤곽이 선명해진다. 이로써 라인의 길이 방향을 따라서 라인의 폭은 규칙적으로 변화된다. 이는 디스플레이의 성능의 저하의 원인이 됨을 깨달았다. 픽셀들이 서로 일정하게 이격되면, 픽셀들의 전자 구성 요소의 다른 전극들 간의 중첩 구역(인쇄법에 의해 규정된 중첩하는 라인들 또는 그 아래에 존재하는 라인들) 및 이 인쇄법에 의해 규정된 라인들은 디스플레이를 가로 질러서 비팅 효과(a beating effect)에 있어서 주기적으로 변한다. 따라서, 인쇄법에 의해 규정된 라인들과 결합하는 다른 전극들에 의해 형성된 캐패시턴스도 동일하게 변한다. 이로써, 픽셀의 특성이 디스플레이를 가로 질러 주기적으로 변한다.
이러한 진동형 라인 폭은 전극 물질 자체가 직접 기록되거나 아니면 전극 물질을 패터닝하기 위해서 마스크가 직접 기록되고 사용되는 경우에 발생할 수 있다. 마스크의 에지에서의 주기적 폭 편차는 그 하부에 존재하는 전극 물질로 복제될 수 있다.
픽셀의 투과도는 그의 양단 전압에 매우 민감한데 이로써 심지어 근소한 주기적 변화도 큰 영향을 미칠 수 있다. 또한, 인간의 시야는 디스플레이 양단의 투과도의 주기적 변화에 의해 크게 영향을 받는다. 디스플레이가 반전 구동 방식으로 구동될 때에, 이러한 변화는 플리커 현상으로서 매우 명확하게 되며 이로써 인체의 시야에 쉽게 보이게 된다.
본 발명에 따라서, 각 픽셀 내의 전자 구성 요소의 제 1 전극 및 제 2 전극 간의 중첩 구역은 어레이 전체에 걸쳐 소정의 방향으로 실질적으로 불규칙적으로 변하도록 사전결정되어 상술된 바와 같은 비팅 현상을 방지한다. 이로써, 관련 캐패시턴스의 임의의 변화도 디스플레이에 걸쳐서 실질적으로 비주기적이거나 불규칙적이 된다. 제 2 전극은 제 1 전극 위에 위치하거나 아니면 그 반대로 된다.
바람직한 실시예에서, 라인들이 인접하는 액적들로 형성되고 이 액적들은 각 라인을 따라서 실질적으로 일정한 거리로 이격되어 있지만, 각 픽셀 내에서 이 액적들에 대한 제 2 전극의 위치는 각 라인을 따라서 실질적으로 불규칙하게 변한다. 이와 달리, 각 픽셀 내의 제 2 전극은 액적들로 구성된 각 라인을 따라서 실질적으로 일정하게 이격되어 있지만 각 픽셀 내에서 이 제 2 전극에 대한 액적들의 위치는 각 라인을 따라서 실질적으로 불규칙하게 변한다. 바람직하게는, 후자의 경우에, 구성 요소들 간의 각 라인을 따르는 액적들 간의 이격 거리는 상술된 편차를 성취하기 위해서 각 라인을 따라서 실질적으로 일정하게 조절된다. 이로써, 액적들이 전극을 따라서 일정하게 이격된 경우에 발생할 수 있는 액적의 위치 변위는 그 전극의 어느 한 측면 상 또는 두 측면 상의 액적들에 의해서 점진적으로 수용될 수 있다. 이는 액적과 이웃하는 액적 간의 특정하게 큰 또는 작은 이격을 방지하는 역할을 하는데, 이러한 특정하게 큰 또는 작은 이격 거리는 라인 폭을 예외적으로 매우 크게 변화시킬 수 있으며 이로써 그 액적과 다른 전극 간의 중첩에 영향을 주거나 심지어 인쇄된 라인이 손상될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 각 픽셀 내의 전자 구성 요소는 제 1 전극과 제 2 전극의 중첩하는 부분을 포함한다. 이 전자 구성 요소는 각 픽셀 내의 TFT일 수 있다. 특히, 제 2 전극은 각각의 픽셀 전극에 접속된 TFT의 드레인 전극일 수 있으며, 제 1 전극은 TFT의 게이트 전극일 수 있다.
이와 달리, 전자 구성 요소는 인쇄에 의해서 규정된 디스플레이의 저장 캐패시터 라인들을 따라 이격된 각 픽셀 내의 저장 캐패시터일 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 각 픽셀은 제 4 전극과 중첩하는 진동형 폭을 갖는 제 3 전극을 갖는 추가 전자 구성 요소를 포함할 수 있으며, 이 경우에 이 추가 전자 구성 요소의 제 3 전극과 제 4 전극 간의 각 픽셀 내의 중첩 구역은 어레이를 가로질러서 실질적으로 불규칙하게 변하여 디스플레이 아티팩트를 제거한다. 가령, 한 전자 구성 요소는 각 픽셀 내의 TFT일 수 있으며 추가 전자 구성 요소는 각픽셀 내의 저장 캐패시터일 수 있다.
디스플레이의 행 전극들은 제 1 전극에 의해 형성되며, 추가적으로 행 전극의 각 일부분은 각 픽셀 내의 TFT의 게이트 전극을 형성한다.
본 발명은 또한 픽셀들로 구성된 어레이━각 픽셀은 제 2 전극과 중첩하는 진동형 폭을 갖는 제 1 전극을 가짐━를 포함하는 매트릭스 디스플레이를 제조하는 방법을 제공하되, 이 방법은 각 픽셀 내에 제 1 전극을 인쇄하는 단계와, 각 픽셀 내에 제 2 전극을 규정하는 단계를 포함하며, 제 1 전극과 제 2 전극 간의 각 픽셀 내의 중첩 구역은 어레이 전체에 걸쳐서 실질적으로 불규칙하게 변하여 디스플레이 아티팩트를 제거한다. 바람직하게는, 제 1 전극은 인접하는 액적들의 라인을 잉크 제트 인쇄함으로서 각 픽셀 내에 형성된다.
이제 본 발명의 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 오직 예시적으로 설명될 것이다.
도면은 실제 축척대로 도시되지 않았다. 이들 도면의 일부의 상대적 크기 및 비율은 도면의 명료성 및 용이성을 위해서 확대 또는 축소되었다. 동일한 참조 부호는 수정된 실시예 및 상이한 실시예에서 대응하는 유사한 구성 요소를 지칭한다.
본 발명은 매트릭스 디스플레이 디바이스 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 이러한 매트릭스 디스플레이 디바이스의 제조 시에 기판 상에 직접적으로 기록 또는 인쇄하는 기술을 사용하는 것과 관련된다.
도 1은 인쇄법을 사용하여 부분적으로 형성된 저장 캐패시터 및 TFT를 포함하는 액티브 매트릭스 디스플레이 픽셀의 평면도,
도 2는 도 1의 라인 A-A을 따르는 TFT의 단면도,
도 3은 도 1의 라인 B-B을 따르는 저장 캐패시터의 단면도,
도 4는 잉크 제트 인쇄된 라인의 평면도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 수정된 도 1의 픽셀과 유사한 픽셀의 도면,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 잉크 제트 인쇄된 라인을 형성하는 액적들의 이격 거리의 변화를 도시한 도면,
도 7은 저장 캐패시터의 상부 전극의 위치의 변화를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 액정 액티브 매트릭스 디스플레이의 단면도.
본 출원인의 미공개된 영국 특허 출원 제 0105145.7 호(필립스 참조 번호 PHGB010030)은 인쇄 기술을 사용하여 제조하기에 적합한 TFT 구조물을 개시한다. 또한, 본 출원인의 미공개된 영국 특허 출원 제 0112563.2 호 및 제 0112561.6 호(각기 필립스 참조 번호 PHGB010076 및 PHGB010077)은 인쇄법을 사용하여 제조된 디스플레이 기판 상에서 사용되는 픽셀 저장 캐패시터 구조물을 개시하고 있다. 이 세 문헌의 내용들은 본 명세서에서 참조로서 인용된다.
도 1은 상술된 문헌에서 도시된 TFT 구조물 및 저장 캐패시터 구조물을 도시한다. 디스플레이 기판(4) 상에 픽셀 어레이 중 하나의 픽셀(2)이 도 1에 도시되어 있다. 픽셀 어레이는 기판과 함께 액티브 매트릭스 디스플레이의 활성판을 형성한다.
픽셀(2)은 TFT(6)를 포함한다. 기판(4)의 면에 수직인 라인 A-A를 따르는 TFT(6)의 단면이 도 2에 도시된다. 마찬가지로, 라인 B-B을 따르는 저장 캐패시터(8)를 통한 수직 단면이 도 3에 도시되어 있다.
기판(4)은 실질적으로 평탄한 상부 표면(10)을 갖는 유리와 같은 투명한 물질로 구성된다. 제 1 금속 배선 층은 표면(10) 상에 인쇄되어 기판(4)을 가로 질러 연장하는 다수의 행 전극(14) 및 이 행 전극(14)에 평행하면서 기판(4)를 가로 질러 연장된 다수의 저장 캐패시터 전극 라인(16)을 규정한다. 가령 실리콘 질화물로 구성된 유전체 층(18)이 행 전극(14) 및 저장 캐패시터 라인(16) 상에 제공된다.
TFT(6)의 반도체 아일랜드(20)는 수소화된 진성 비정질 실리콘 층(22)(i a-Si:H) 및 그 위에 존재하는 도핑된 수소화된 비정질 실리콘 층(24)(n+ a-Si:H)으로 구성된다. 통상적으로, 이 두 층들은 순서대로 증착되며 이들 모두는 단일 인쇄 마스크를 사용하여 규정된다. 반도체 아일랜드(20)는 행 전극(14) 상에 구성되며 그의 평면은 직사각형이며 긴 측면이 행 전극(14)에 평행하다. 반도체 아일랜드 아래의 행 전극 영역은 TFT(6)의 게이트 전극을 형성한다.
제 1 패터닝된 금속 배선 층이 포토리소그래피를 사용하여 규정되어 행 전극(14)에 수직인 방향으로 기판(4)을 가로 질러 연장된 열 전극(26)을 형성한다. 이 금속 배선 층은 또한 드레인 전극(28) 및 핑거(30)를 형성하는데 이 핑거(30)는 열 전극(26)으로부터 드레인 전극(28)을 둘러서 다시 반도체 아일랜드(20)를 가로질러 연장된다. 반도체 아일랜드(20) 영역에서 드레인 전극(28), 핑거(30) 및 열 전극(26)은 이 아일랜드를 수직으로 가로질러 행 전극(14)으로 연장된다. 열 전극(26) 및 핑거(30)는 드레인 전극(28)의 어느 한 측면에서 상호접속된 소스 전극들을 형성한다.
오프셋 인쇄와 같은 인쇄 프로세스를 사용하여 반도체 아일랜드(20)를 형성함으로써, 그의 후미 에지(32)의 위치는 정확하게 제어 또는 규정되지 않을 수 있다. 핑거(30)가 존재하지 않는 경우에, TFT의 게이트 대 드레인 캐패시턴스도 역시 양호하게 규정되지 않는다. 이로써, 디스플레이의 활성판에 걸쳐서 TFT의 성능이 불균일해진다. 이러한 문제를 극복하기 위해서 이 핑거(30)는 아일랜드를 넘어서 이 아일랜드의 후미 에지(32)로 연장된 아일랜드 부분을 열 전극(26)으로 접속시킨다. 이 핑거는 반도체 아일랜드가 반대 방향으로 인쇄되다면 동일한 기능을 수행하지만, (이 경우에는 핑거에 인접한) 아일랜드의 선두 에지(34)의 위치가 보다 양호하게 규정된다.
여러 상황에서, 이러한 방식으로 드레인 전극의 한 측면에 소스 전극을 제공함으로써 추가적인 이점을 성취할 수 있다. 가령, 이는 채널 폭을 2 배로 증가시켜서 이 디바이스의 온 저항을 감소시킨다.
제 2 금속 배선 층을 에칭 마스크로서 하여서 백 채널 에칭 단계를 수행하여 노출된 구역에서 도핑된 비정질 실리콘 층(24)을 에칭한다. 이 진성 비정질 실리콘 층(22)은 TFT(6)의 채널을 형성한다.
또한, 이 제 2 금속 배선 층은 저장 캐패시터(8)의 상부 전극(36)을 형성하는 데 사용되며, 이 경우에 유전체 층(18)이 상부 전극(36)과 저장 캐피시터 라인(16) 간의 캐패시터 유전체 구실을 한다. ITO(인듐 주석 산화물)의 픽셀 전극(44)이 (바람직하게는 인쇄 프로세스를 사용하여) 패시베이션 층 상에 제공된다.
이 패시베이션 층(38)은 기판 전체에 걸쳐서 형성된다. 비아(40,42)는 이 패시베이션 층(28)을 통해 각기 캐패시터(8)의 상부 전극(36) 및 TFT(6)의 드레인 전극(28) 위에 제공된다. 이 패시베이션 층(38)은 가령 실리콘 질화물로 형성된다. 또한, 폴리머 물질과 같은 다른 물질이 사용될 수도 있다.
도 1 내지 도 3에서 상술된 층들의 구성 및 반도체 아일랜드(20)와 행 전극(14)의 특히 간단한 형태는 반도체 아일랜드 및 행 전극의 규정에 있어서 부정확성이 통상적인 어레이 구조의 경우에서보다 그렇게 중요한 사항이 아니며 따라서 인쇄와 같은 보다 낮은 규정 능력을 갖는 프로세스가 사용될 수 있음을 의미한다. 보다 중요한 측면인 TFT(6)의 채널 길이는 대신에 보다 높은 규정 능력을 갖는 패터닝 방법(즉, 포토리소그래피)에 의해서 규정된다. 상술된 TFT 구조를 사용하면, 이는 액티브 매트릭스 디스플레이의 활성판을 제조하는 데 필요한 유일한 보다 높은 규정 능력을 갖는 방법일 수 있다.
도 4는 잉크 제트 인쇄된 전극의 라인의 폭이 소정의 인쇄 장치에 있어서 성취될 수 있는 최소값에 도달함에 따라서 변하는 것을 도시한다. 이 라인을 형성하는 개별 액적들의 윤곽은 선명하며, 그 라인의 에지(52,54)는 진동을 일으킨다. 라인의 폭은 액적의 피치의 절반과 동일한 거리 l에 걸쳐서 최소값 w1과 최대값 w2 간에서 진동한다.
도 1 및 도 2에 도시된 TFT 구성은 통상적인 TFT 구조에 비해서 TFT의 다른 층들에 대한 소스/드레인 금속 배선 층의 위치의 편차를 허용할 수 있다는 것을 볼 수 있다. 그러나, 행 전극(14)의 라인 폭의 편차는 드레인 전극(28)과 행 전극 간의 기생 결합 캐패시턴스에 영향을 주게 되고 이로써 TFT의 성능에도 영향을 주게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 수정된 도 1의 픽셀과 유사한 픽셀(2)을 도시한다. 차이점은 TFT(6a)가 행 전극(14)에 평행한 방향으로 거리 d만큼 열 전극(26a)으로부터 관련 픽셀 전극(44)의 중심 라인을 향해서 이동되었다는 것이다. 이로써, TFT의 드레인 전극은 도 1에 도시된 소스/드레인 금속 배선 패턴의 경우에서와 다른 위치에서 행 전극(14)과 중첩한다. 소스/드레인 패턴은 드레인 전극을 열 전극(26a)의 한 측면으로 소정 거리에 걸쳐서 변위시키도록 유사한 방식으로 수정될 수 있다. 디스플레이를 가로 질러 픽셀 간의 이러한 변위 정도를 실질적으로 불규칙하게 변화시킴으로써, 각각의 픽셀의 드레인 전극과 행 전극을 형성하는 액적 간의 중첩 구역은 동일한 방식으로 변하게 된다.
도 5에 도시된 픽셀에 대한 다른 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 행 전극의 액적과 픽셀 전극의 상대적 위치에서 원하는 불규칙성을 성취하기 위해서 불규칙적으로 각 픽셀의 TFT를 변위시키기보다는, 개별 액적들의 위치를 변화시킴으로서 동일한 결과를 얻을 수 있다. 픽셀 전극(28)에 의해 중첩된 위치에서 행 전극(14)의 액적의 폭이 디스플레이를 걸쳐서 실질적으로 불규칙하게 변하도록 액적이 위치하게 된다.
도 6에서, 인접하는 픽셀들의 픽셀 전극(28,28')이 일정하게 이격된 액적들로 형성된 행 전극(14)(점선 윤곽을 가짐)과 변하는 액적들 간의 이격 거리를 갖는 제 2 행 전극(14')과 함께 도시되어 있다. 각 픽셀의 다른 특징들은 명료성을 위해서 생략되었다. 전극(14')의 액적(60')의 윤곽은 전극(14)에서의 대응하는 부분(60)의 좌측으로 변위된다. 픽셀 전극(28')의 위치에서 전극(14')의 평균 폭 w3은 전극(14)의 대응하는 크기 w4보다 작다. 소정의 픽셀 전극 아래에 존재하는 액적들의 변위는 그 픽셀 전극과 다음의 픽셀 전극 간에 개재된 액적들의 위치를 조절함으로써 점진적으로 수용될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 픽셀(28,28') 간의 행 전극(14')에서 액적들 간의 이격 거리는 열 전극(14)의 경우에 비해서 근소하게 감소되며 이로써 액적(60)에 대한 액적(60')의 변위를 수용하게 된다.
본 발명의 다른 실시예가 도 7에 도시된다. 이 실시예는 저장 캐패시터 라인(16) 및 제 1 상부 캐패시터 전극(36)을 도시한다. 또한, 크기가 제 1 캐패시터 전극과 같지만 라인(16)과 평행한 방향으로 이 제 1 캐패시터 전극으로부터 소정의 거리 만큼 떨어진 제 2 상부 캐패시터 전극(36')이 도시되어 있다. 제 1 상부 전극(36)과 라인(16) 간의 중첩 구역은 제 2 상부 전극(36')과 라인(16) 간의 중첩 구역보다 크다. 잉크 제트 인쇄된 라인(16)의 진동 프로파일로 인해서, 제 1 전극에 의해 피복되지만 제 2 전극에 의해서는 피복되지 않은 구역(70a)은 제 2 전극에 의해 피복되지만 제 1 전극에 의해서는 피복되지 않은 구역(70b)보다 크며 이로써 이 제 2 전극(36')을 포함하는 캐패시터의 캐패시턴스는 제 1 전극(36)을포함하는 캐패시터의 캐패시턴스보다 감소하게 된다. 디스플레이에 걸쳐서 저장 캐패시터의 캐패시턴스에서의 주기적 변화로부터 발생하는 디스플레이 아티팩트를 방지하기 위해서, 각각의 상부 전극 및 대응하는 저장 캐패시터 라인을 형성하는 관련 액적들 간의 상대적 위치가 디스플레이이 걸쳐서 실질적으로 불규칙하게 변한다. 상술된 TFT 구조물의 경우와 유사한 방식으로, 이는 액적들을 일정하게 이격시키고 각 픽셀 내에서 상부 전극의 위치를 불규칙적으로 변화시킴으로써 또는 각 픽셀 내에서 상부 전극과 연관된 액적들의 위치를 불규칙적으로 변화시킴으로써 성취될 수 있다. 상술한 바와 같이, 이러한 액적 위치에서의 어떠한 변위도 동일한 저장 캐패시터 라인을 따르는 상부 전극들 간의 액적들에 의해서 점진적으로 수용될 수 있다.
전용 저장 캐패시터 라인(16)을 제공하는 대신에, 각 픽셀에 대한 저장 캐패시터는 다음 또는 이전의 인쇄된 행 전극(14) 상에 제공된 추가 전극을 사용하여 형성될 수 있다. 여기에서도 디스플레이 아티팩트를 억제하기 위해서 인쇄된 전극에 대한 이 추가 전극의 위치는 상술한 바와 동일하게 적용될 수 있다.
액정 액티브 매트릭스 디스플레이 디바이스는 수동판(82)을 제공하고 활성판과 수동판 간에 액정 물질(84)을 샌드위치시킴으로써 상술된 본 발명에 따라 제조된 활성판(80)을 사용하여 도 8에 도시된 바와 같이 본 기술 분야의 당업자에 의해서 알려진 방식으로 형성될 수 있다.
본 발명은 물질이 원하는 패턴을 따라 기판 상에 증착되고 프로세스의 해상도의 한계로 말미암아 인쇄된 라인의 폭이 진동하게 되는, 잉크 제트 인쇄 기술이한 실례인, 다양한 인쇄 기술(직접적으로 기록하는 기술도 포함함)에 적용될 수 있다.
본 발명이 지금까지 기저부 게이트 TFT(a bottom gated TFT)에 대하여 상술되었지만, 본 발명이 상부 게이트 TFT(a top gated TFT)에도 동일하게 적용될 수 있음을 본 기술 분야의 당업자는 이해할 것이다. 이 상부 게이트 TFT에서는, 그의 게이트를 규정하는 인쇄된 행 전극은 소스/드레인 금속 배선 층, 반도체 층 및 게이트 절연 층이 증착된 후에 증착된다.
또한, 본 발명은 다양한 반도체 기술에도 적용될 수 있다. 상술된 비정질 실리콘 층들은 다른 타입의 반도체로 대체될 수 있다. 가령, 이는 폴리실리콘, 미세결정 실리콘, 유기 반도체, CdTe와 같은 Ⅱ-Ⅵ 반도체 및 GaAs와 같은 Ⅲ-Ⅴ 반도체 등을 포함한다. 또한, 금속 배선 층은 알루미늄, 구리 또는 임의의 적합한 도전체일 수 있으며 반드시 금속일 필요는 없다.
본 명세서의 개시 내용으로부터, 본 기술 분야의 당업자는 다양한 수정 및 변경을 형성할 수 있다. 이러한 수정 및 변경은 본 기술 분야에서 이미 알려져 있으며 본 명세서에서 상술된 특징을 대신하여 또는 추가하여 사용될 수 있는 등가의 특징 및 다른 특징을 포함할 수 있다.
본 출원에서는 청구 범위가 특징들의 특정 조합으로 작성되었지만, 본 발명의 개시 범위는 또한 그것이 청구 범위에서 현재 청구되고 있는 바와 동일한 발명과 관련되는지의 여부 및 본 발명이 처리한 바와 같은 동일한 기술적 문제를 전부 또는 부분적으로 처리하는지의 여부와 상관 없이 본 명세서에서 명백하게 또는 내포적으로 개시된 임의의 새로운 특징들 또는 특징들의 임의의 새로운 조합 또는 이들의 일반화 사항을 포함할 수 있다.
개별 실시예에서 기술된 특징들은 또한 단일 실시예에서 결합해서 제공될 수 있다. 반대로, 간략성을 위해서 단일 실시예로 기술된 다양한 특징들은 개별적으로 제공되거나 임의의 적합한 하위 조합으로 해서 제공될 수 있다. 새로운 청구항들이 본 발명의 출원의 심사 동안 또는 이 출원으로부터 발생하는 임의의 다른 출원의 심사 동안 위와 같은 특징들 및/또는 이들의 조합으로 작성될 수 있다.

Claims (15)

  1. 매트릭스 디스플레이 디바이스에 있어서,
    픽셀들(2)의 어레이를 포함하되,
    상기 픽셀 각각은 제 2 전극(28,36)과 중첩하는 진동형 폭(oscillating width)을 갖는 제 1 전극(14,16)을 가지며,
    상기 각 픽셀 내의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 간의 중첩 구역은 디스플레이 아티팩트(display artifact)가 제거되도록 실질적으로 불규칙하게 상기 어레이 전체에 걸쳐 변하는
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극(14,16)은 인쇄 프로세스(a printing process)에 의해서 규정되는
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전극(14,16)은 인접하는 액적들(droplets)의 라인으로 형성된
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액적들은 각 라인을 따라서 실질적으로 일정한 거리로 이격되며,
    상기 각 픽셀(2) 내에서 상기 액적에 대한 상기 제 2 전극(28,36)의 위치는 상기 어레이 전체에 걸쳐 실질적으로 불규칙하게 변하는
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 각 픽셀(2) 내의 상기 제 2 전극(28,36)은 상기 액적들의 각 라인을 따라서 실질적으로 일정한 거리로 이격되며,
    상기 각 픽셀 내에서 상기 제 2 전극에 대한 상기 액적들의 위치는 각 라인을 따라서 실질적으로 불규칙하게 변하는
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    전자 구성 요소들 간에서 각 라인을 따르는 상기 액적들의 이격 정도는 상기변화를 성취하도록 각 라인을 따라서 실질적으로 일정하게 조절되는
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 픽셀 내의 전자 구성 요소는 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 중첩 부분을 포함하는
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자 구성 요소는 저장 캐패시터(8)인
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자 구성 요소는 TFT(6)인
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    각 픽셀(2)은 픽셀 전극(44)을 포함하며,
    상기 각 픽셀의 상기 제 2 전극(28)은 상기 각 픽셀 전극에 접속되고,
    상기 제 1 전극(14)은 상기 TFT(6)의 게이트 전극을 형성하는
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 픽셀(2)은 제 4 전극(28,36)과 중첩하는 인접하는 액적들의 라인으로 형성된 제 3 전극(14,16)을 갖는 추가 전자 구성 요소(6,8)를 포함하며,
    상기 추가 전자 구성 요소의 상기 각 픽셀 내의 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 간의 중첩 구역은 디스플레이 아티팩트가 제거되도록 실질적으로 불규칙하게 상기 어레이 전체에 걸쳐 변하는
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 추가 전자 구성 요소는 저장 캐패시터(8)인
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    디스플레이의 행 전극(14)이 상기 제 1 전극에 의해 형성되는
    매트릭스 디스플레이 디바이스.
  14. 픽셀들(2)의 어레이━상기 픽셀 각각은 제 2 전극(28,36)과 중첩하는 진동형 폭을 갖는 제 1 전극(14,16)을 가짐━를 포함하는 매트릭스 디스플레이 디바이스를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 각 픽셀 내에 상기 제 1 전극을 인쇄하는 단계와,
    상기 각 픽셀 내에 상기 제 2 전극을 규정하는 단계를 포함하며,
    상기 각 픽셀 내의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 간의 중첩 구역은 디스플레이 아티팩트가 제거되도록 실질적으로 불규칙하게 상기 어레이 전체에 걸쳐 변하는
    매트릭스 디스플레이 디바이스 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 전극(14,16)은 상기 각 픽셀 내에 인접하는 액적들의 라인을 잉크 제트 인쇄함으로써 형성되는
    매트릭스 디스플레이 디바이스 제조 방법.
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