TWI413251B - 藉場遮蔽之像素效能改善 - Google Patents
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Description
本發明係關於用於主動型矩陣顯示器之像素單元，且更特定而言係關於使用場遮蔽以改善效能之薄膜電晶體裝置。
電子墨水(E-ink)囊對施加於其上之電壓起反應且用於產生影像。該囊包含白色及黑色墨水(電子墨水)，其根據施加至該囊或單元之電壓而反應及移動。為改變一電泳電子墨水顯示器上之影像內容，寫入新影像資訊達一特定時間量(例如，500ms-1000ms)。因一主動型矩陣之再新率通常較高，故此導致在數個訊框期間(例如，以一50Hz，25至50訊框之訊框速率)定址相同影像內容。
參照第1圖，圖中以舉例說明方式顯示一電子墨水囊12之示意性圖式。自黑色至白色之電子墨水定址(例如)需要在一500ms至1000ms之時間間隔期間將像素電容器板10a及10b充電至-15V。在該時間期間，白色粒子朝頂部(共用)電極漂移，而同時黑色粒子朝底部(主動型矩陣背部平面)電極漂移。切換至黑色需要一正像素電壓。當該像素電容器之電壓為0V時，該電子墨水並不會進行切換。
參照第2圖，圖中顯示一主動型矩陣顯示器中一像素22之等效電路20。一列電極24形成下一列內之像素之儲存電容器。主動型矩陣顯示器係逐列驅動。在一個訊框時間期間，藉由施加一將薄膜場效電晶體(TFT)26自一非導電
狀態(+25V)改變至一導電狀態(-25V)之電壓來依序選擇所有列。在該線選擇時間中，該選定列之像素電容器28及30(亦即，該TFT汲極側之總電容)被充電至供應至一行電極32上之電壓(+/-15V,0V)。在該剩餘訊框時間期間(亦即，該保持時間)，定址其他列。然後，薄膜場效電晶體26處於其非導電狀態中且必須維持像素電容器28及30上之電荷。在影像更新期間，相對於該等列及行電極、該等像素墊及該共用電極，該主動型矩陣以0V處於靜止狀態。
CDE係提供該顯示效果之電容器30，Cst係儲存電容器28且Cgd係薄膜場效電晶體26內之寄生閘極汲極電容器(未顯示)。在電路20中，該先前列電極形成該儲存電容器線。
根據根據本發明，一種用於主動型矩陣顯示器之像素單元及製作該像素單元之方法包括一像素墊及一以可選擇方式耦合一信號以活化/鈍化該像素墊之薄膜場效電晶體。一場遮蔽形成於一絕緣層上且經由該絕緣層連接至該像素墊/電晶體以使該場遮蔽在像素電極(例如，該像素墊)或該電晶體之至少一部分上延伸。該場遮蔽可在該薄膜電晶體上延伸且形成一用於增強該薄膜電晶體及該像素單元效能之第二閘極。
一種用於形成一主動型矩陣顯示器像素之方法包括：在一像素堆疊上形成一絕緣體，該像素堆疊包含一薄膜場效電晶體、一像素墊及定址線；及圖案化一形成於該絕緣體上之導電層以形成一連接至該像素墊之場遮蔽。該場遮蔽經由該絕緣層連接至該像素墊以使該場遮蔽於該薄膜場
效電晶體之至少一部分上延伸以形成一增強該薄膜場效電晶體效能之第二閘極。
其他步驟可包括活化該像素墊及場遮蔽以增大該薄膜場效電晶體之導通電流。形成一絕緣體之步驟可包括根據用於薄膜場效電晶體之效能標準來設置該絕緣體之厚度。圖案化該導電層之步驟可包括圖案化該導電層以使一第一像素單元之場遮蔽在一毗鄰單元之薄膜場效電晶體上或在一毗鄰單元之像素墊上延伸。
結合附圖閱讀下文對本發明實例性實施例之詳細說明，將易於瞭解本發明之該等及其它目的、特徵及優點。
本發明提供一經改良之像素電路，該像素電路包括一場遮蔽以增強一與該像素電路相關聯之薄膜電晶體之效能。一根據本發明實施例之場遮蔽背板藉由將一額外金屬層(例如，一第三金屬層)添加至一像素堆疊來提高該顯示器之光學效能。進一步賦予該場遮蔽層一額外功能，該功能包括可藉由將該場遮蔽層用作該薄膜場效電晶體之一第二閘極來改善該像素薄膜場效電晶體之切換特性。本文之實施例可增大該薄膜場效電晶體之導通電流，而同時可維持該顯示器的高光學效能。
現在，下文將關於有機薄膜場效電晶體像素電路闡述本發明之實例性實施例，然而薄膜場效電晶體像素電路皆可受益於本發明之教示。此外，本發明可包括任何用於諸如液晶顯示器、電子墨水顯示器或任一其他顯示器或裝置等裝置之像素電路。
現參照該等圖式且首先參照第3圖，一堆疊40可用於有機薄膜場效電晶體像素電路中，於該等圖式中相同數字代表相同或相似元件。第3圖中所示之主動型矩陣顯示器係在(例如)塑膠箔42(基板)上進行處理，從而形成一可整合至一撓性顯示器內之主動型矩陣(AM)背板。表1中顯示了各層可使用之可能材料。較佳堆疊40係以一高導電性閘極層44(例如貴金屬或氧化銦錫)開始，繼而為一有機絕緣體層46、一第二導電層48及一半導體層50。有機絕緣體層46及半導體層50較佳地係藉由旋塗來沈積。可藉助光微影利用該等層(例如，該絕緣體層)之固有光敏性或利用一光阻劑(例如，用於大多數半導體及導體)來圖案化該等層。第二導電層48形成一行電極47及一像素墊110，而閘極層44形成列電極45。
堆疊40可用作提供根據本發明特徵之基礎。堆疊40可由其他像素電路所替代且仍可受益於本發明之教示。
參照第4圖，圖中以舉例說明方式顯示該主動型矩陣背板之一當前像素單元之佈局。第一區域55表示半導體島狀物之位置。第二區域60表示1st金屬層。第三區域65顯示2nd金屬層，然而未顯示該連續的絕緣體層。第4圖中背板設計之像素佈置尚未包括一場遮蔽。
參照第5圖，一堆疊100包括一用於具有一有機薄膜場效電晶體之像素之場遮蔽堆疊，該有機薄膜場效電晶體欲用於具有有機電子器件之顯示器。在該實施例中，以舉例說明方式將兩個層添加至第3圖之堆疊40。一絕緣層102及一導電層104形成於堆疊40上。該堆疊100之某些優點包括較高對比度、較低光學串擾及像素更均勻之切換，此乃因該場遮蔽電極遮蔽該等列及行電極之電場。
絕緣層102可包括一光阻材料或其他有機絕緣材料。絕緣層102形成於一半導體層50上，該半導體層形成薄膜場效電晶體106之一部分。半導體層50可包含一無機或有機半導體材料。在一實施例中，儘管亦可使用其他材料，但半導體層50包含並五苯。在準備絕緣層102之後，將導電層104形成於絕緣層102上。可圖案化絕緣層102以形成允許通路連接件108穿過絕緣層102之開口。通路108可與導電層同時形成(例如，使用一雙重大馬士技術)或自層104單獨形成。導電層104可包含：(例如)Au、Al、Cu、氧化銦錫、Pd、Pt、ZnSnO3、SnO2：F、Ag或任一其他適合之導體。
導電層104連接至一由層48(第3圖)形成之像素墊110。導電層104在像素墊110上形成一場遮蔽112，且進一
步在像素墊110(或其他像素電極)之至少一部分上延伸且於一較佳實施例中在薄膜場效電晶體106之至少一部分上延伸。以此方式，場遮蔽112與薄膜場效電晶體106形成一電容性關係，如下文將解釋此可用於改善薄膜場效電晶體之效能。薄膜場效電晶體106可包括一介於導電及/或半導電部分之間之有機絕緣體層46。
參照第6圖，圖中以舉例說明方式顯示該主動型矩陣背板之場遮蔽像素電路。一第一區域120顯示導電層104(該場遮蔽)。第二區域125顯示該半導體島狀物之位置。第三區域130表示1st金屬層。第四區域135顯示2nd金屬層，然而未顯示該連續絕緣體層。
一理想的像素薄膜場效電晶體係輸送一高導通電流而同時在於該像素內僅佔一小區域。但所存在之一問題係此理想無法達成，特別是在有機電子器件之情形下無法達成。該導通電流越高，則該所製造之顯示器可能越大。該薄膜場效電晶體區域越小，則該主動型矩陣背板之良率越高。
根據本發明，導電層104為顯示器提供場遮蔽，此可藉由將層104用作薄膜場效電晶體106(見第7圖)之"第二閘極"來提供增加薄膜場效電晶體106之導通電流而同時不使其面積增加之機會。圖8中以舉例說明方式針對不同的數值顯示了形成於層104內第二閘極的轉移特性。
參照第7圖，圖中以舉例說明方式顯示一根據一實施例之用於一場遮蔽像素之等效主動型矩陣像素電路200。圖中顯示一可係形成一主動型矩陣顯示器之複數個像素之
一部分之單一像素202。一列電極224形成下一個列內若干像素之儲存電容。主動型矩陣顯示器係逐列驅動。在一訊框時間期間，藉由施加一將薄膜場效電晶體(TFT)226自一非導電狀態改變至一導電狀態之電壓來依序選擇所有列。在此線選擇時間中，電容228和230及該所選擇列之薄膜場效電晶體226之閘極與汲極之間的電容(亦即，該薄膜場效電晶體汲極側處之總電容)被充電至供應於一行電極232上之電壓(例如+/-15V，0V)。
在該剩餘訊框時間(亦即，該保持時間)期間，定址其他的列。然後，薄膜場效電晶體226處於其非導電狀態並維持電容228及230上電荷。在影像更新期間，相對於該等列及行電極、該等像素墊及該共用電極，該主動型矩陣以0V處於靜止狀態。
CDE係提供該顯示效果之電容230，Cst係儲存電容228，且Cgd係薄膜場效電晶體226內之寄生閘極汲極電容器。在像素電路200中，該先前列電極形成該儲存電容器線。像素墊110形成薄膜場效電晶體226之一第二閘極215。
參照第8A圖，圖中舉例顯示了一遷移率為0.01cm2/Vs之場遮蔽有機薄膜場效電晶體對於一步幅為20V之自+100V至-100V之像素電極(亦即，3rd金屬層104)電壓(VP)之遷移特性。繪製穿過該薄膜場效電晶體之汲極電流ID對閘極電壓(VG)之曲線。並另參照第8B圖之一插入曲線將所求得之臨限電壓(VT)顯示為一關於像素電極電壓(VP)之函數(其中該TFT之通道長度係5微米且寬度係1000微米，供
應電壓為V D =-1V)。
若沒有一場遮蔽，則與充電至一正電壓相比將該像素充電至一負電壓時該薄膜場效電晶體之導通電流係較低。此乃因當充電至一負電壓時源極-閘極電壓較低。因此，將像素充電至一負電壓係該像素薄膜場效電晶體大小之決定性因素之一。
若有該場遮蔽，則在充電至一負電壓期間之導通電流會由於第二閘極215上(第7圖)之負電壓而增大。於充電至一正電壓期間之導通電流將較低。此導致更為對稱之充電特性及使用一更小像素薄膜場效電晶體之可能性。
可在一顯示器中採用第二閘極215之不同組態來使用諸多替代實施例。
參照第9圖，可圖案化或另外修改絕緣層102以在該像素單元之薄膜場效電晶體106及其他區域上提供不同厚度。此可藉由在半導體層50與一場遮蔽113之間選擇一適宜之絕緣體厚度來調節該第二閘極215(第7圖)。較佳之情形係，場遮蔽之絕緣層102應盡可能地厚以分別避免場遮蔽113與閘極層44和第二導電層48中列和行電極之間之電串擾。另一方面，當絕緣層102係薄時，導電層由於其作為第二閘極之效應可能會增大該薄膜場效電晶體之導通電流。
參照第10圖，絕緣層102可使用兩個不同的光阻150及絕緣層152。可使用光阻150以提供場遮蔽113與半導體層50之間之介電層的適宜厚度。可將光阻150形成並圖案化於絕緣層152上從而為其他區域內之絕緣體提供一不同的
厚度。光阻150及絕緣層152可包括一相同材料或不同材料。對光阻150及絕緣層152實施圖案化以形成通路孔或其他結構。為避免一較高導通電流及電串擾之間的折衷，可在薄膜場效電晶體106區內施加光阻150及在該像素之剩餘部分內施加一厚的絕緣層152。此最大化該導通電流之增大，而同時最小化該電串擾。
可以諸多方法製造該堆疊。一種可能性係省卻剝離圖案化半導體層50之光阻劑(光阻150)，繼而圖案化薄膜場效電晶體106區內之絕緣層152。光阻150可係約1微米厚，然而絕緣層152可厚得多(例如，5微米)。本發明亦涵蓋其他厚度。
參照第11圖，圖中顯示一具有一有機薄膜場效電晶體之像素之場遮蔽堆疊，其中一第二閘極215係藉由重疊一薄膜場效電晶體226及/或下一列內之像素墊110之間之場遮蔽112來形成。使用第二閘極215，可達成該導通電流之增大。
第二閘極215連接至一毗鄰像素單元之下一個像素墊110’。第12圖中以舉例說明方式顯示一等效電路。
參照第12圖，圖中顯示一第11圖之場遮蔽像素結構之實施例之主動型矩陣示意圖。一毗鄰列之像素電極110’藉由一連接件231連接至薄膜場效電晶體226之第二閘極215。
為舉例說明第11圖及第12圖中所示結構之某些優點，提供以下實例。像素墊110係在(例如)+15V與-15V之間驅動。當再新該像素時，該閘電極(G)(例如，列線224)自
+25V設置至-25V。該閘電極(G)係下一像素列之儲存電容器。因此，在該再新週期期間，該下一像素列被設置一介於-65V與-35V之間之像素電壓。藉由將該像素之第二閘極215連接至該下一列內像素之像素墊，可在該再新期間將該大的負電壓施加至薄膜場效電晶體226。如第8A圖及第8B圖中可看出，在該時間期間此導致一高出3-5倍之導通電流。在該再新週期之後，將該閘極(G)重設至+25V。然後，將下一列內之像素墊110重設至介於+15V與-15V之間之正常像素電壓。此確保在兩個再新週期之間之時間內該像素中的洩漏電流保持足夠低。
該場遮蔽可在一毗鄰像素單元之薄膜場效電晶體之一部分上延伸以與該毗鄰像素單元之薄膜場效電晶體形成一電容性關係以增強彼電晶體之效能。同樣地，該場遮蔽可在一毗鄰像素單元之像素墊之一部分上延伸以與該毗鄰像素單元之一像素墊形成一電容性關係以增強彼像素墊之效能。
本文所述之實施例可與其他實施例結合，例如，當該第二閘極連接至下一列之像素墊時可如本文所述調節該場遮蔽與該薄膜場效電晶體(例如第二閘極)之間之間隙。本發明亦涵蓋其他組合。
本發明之有利態樣包括可將薄膜場效電晶體區域製作得較小的同時可使該光學顯示效能保持最佳。此增大該顯示器之良率且使得能夠藉由當前效能之有機薄膜場效電晶體來製作更大的顯示器。應用區域包括所有主動型矩陣顯示器。該等顯示器可包含一場遮蔽設計。本發明亦可應用
於除有機電子器件以外之其他技術，例如亦可使用非晶矽或多晶矽。
儘管上文已闡述了用於藉由使用一場遮蔽改善像素效能之較佳實施例(其旨在舉例說明而非限定本發明)，但應注意，熟習此項技術者可依照上述教示做出多個修改及變化。因此應理解，可在所揭示之本發明特定實施例中做出多個改變，該等改變仍歸屬於如隨附申請專利範圍所概述的本文所揭示實施例之精神及範圍。雖然已闡述專利法所要求之細節及特性，但要求權利及欲由專利證保護之內容係陳述於隨附申請專利範圍中。
10a‧‧‧電容器板
10b‧‧‧電容器板
12‧‧‧電子墨水囊
20‧‧‧電路
22‧‧‧像素
24‧‧‧列電極
26‧‧‧薄膜場效電晶體
28‧‧‧電容
30‧‧‧電容
32‧‧‧行電極
40‧‧‧堆疊
42‧‧‧塑膠箔
44‧‧‧閘極層
45‧‧‧列電極
46‧‧‧有機絕緣層
47‧‧‧行電極
48‧‧‧第二導電層
50‧‧‧半導體層
55‧‧‧第一區域
60‧‧‧第二區域
65‧‧‧第三區域
100‧‧‧堆疊
102‧‧‧絕緣層
106‧‧‧薄膜場效電晶體
108‧‧‧連接件
110‧‧‧像素墊
110’‧‧‧像素墊
112‧‧‧場遮蔽
113‧‧‧場遮蔽
120‧‧‧第一區域
125‧‧‧第二區域
130‧‧‧第三區域
150‧‧‧光阻
152‧‧‧絕緣層
200‧‧‧像素電路
202‧‧‧像素
215‧‧‧第二閘極
224‧‧‧列電極
226‧‧‧薄膜場效電晶體
228‧‧‧電容
230‧‧‧電容
231‧‧‧連接件
232‧‧‧行電極
本發明將參照附圖在本文中詳細提出較佳實施例之說明，圖式中：第1圖係一顯示一根據先前技術之電子墨水顯示器之示意圖；第2圖係一示意圖，其顯示一包括根據先前技術之電子墨水顯示器之主動型矩陣顯示器之像素單元；第3圖係一顯示一主動型顯示器像素單元之實例性堆疊之剖視圖；第4圖係一與第3圖堆疊對應之像素單元之一正視圖；第5圖係一顯示一根據一實施例形成於第3圖堆疊上之絕緣體及場遮蔽之剖視圖；第6圖係一與第5圖之堆疊對應之像素單元之正視圖；第7圖係一顯示一第6圖中所示主動型矩陣顯示器之像素單元且顯示一第二閘極之示意圖；
第8圖係一第7圖中像素單元內之薄膜場效電晶體之特性曲線之曲線圖，第8圖包括第8A圖及第8B圖；第9圖及第10圖顯示兩個用於形成一絕緣層及場遮蔽之替代實施例；第11圖係一根據一替代實施例之像素單元之正視圖，該像素單元具有在一相鄰像素單元之薄膜場效電晶體上延伸之場遮蔽；及第12圖係一顯示第11圖中所示主動型矩陣顯示器之像素單元之示意圖。
40‧‧‧堆疊
42‧‧‧塑膠箔
44‧‧‧閘極層
45‧‧‧列電極
46‧‧‧有機絕緣層
47‧‧‧行電極
48‧‧‧第二導電層
50‧‧‧半導體層
100‧‧‧堆疊
102‧‧‧絕緣層
106‧‧‧薄膜場效電晶體
108‧‧‧連接件
110‧‧‧像素墊
112‧‧‧場遮蔽
Claims (18)
- 一種用於一主動型矩陣顯示器之像素單元，其包括：一像素墊(110)；一薄膜場效電晶體(106)，其以可選擇方式耦合一信號以活化或鈍化該像素墊；一場遮蔽(112)，其形成於一絕緣層(102)上且經由該絕緣層連接至該薄膜場效電晶體以使該場遮蔽於該像素墊(110)上之一電極或該薄膜場效電晶體(106)之至少一部分上延伸，其中該場遮蔽(112)於一毗鄰像素單元之一像素墊(110)之一部分上延伸以與該毗鄰像素單元之該像素墊形成一電容性關係。
- 如請求項1之像素單元，其中該薄膜場效電晶體(106)包括一有機半導體材料。
- 如請求項1之像素單元，其中該薄膜場效電晶體(106)包括一有機層間介電層。
- 如請求項1之像素單元，其中該薄膜場效電晶體(106)根據一有機絕緣層中之列電極(45)上之信號有選擇地將一有機絕緣層上之行電極(47)連接至該像素墊(110)。
- 如請求項1之像素單元，其中該場遮蔽(112)於該薄膜場效電晶體之一部分上延伸以與該薄膜場效電晶體形成一電容性關係以增強該薄膜場效電晶體之效能。
- 如請求項1之像素單元，其中該場遮蔽(112)於一毗鄰像素單元之一薄膜場效電晶體(106)之一部分上延伸以與該毗鄰像素單元之該薄膜場效電晶體形成一電容性關係 以增強該毗鄰像素單元之該薄膜場效電晶體(106)之效能。
- 一種用於一主動型矩陣顯示器之像素單元，其包括：一像素墊(110)；一薄膜場效應電晶體，其耦合一信號以可選擇性地活化/鈍化該像素墊；一場遮蔽(112)，其形成於一絕緣層(102)上且經由該絕緣層連接於該薄膜場效電晶體以使該場遮蔽於該薄膜場效電晶體(106)之至少一部分上延伸以形成一增強該薄膜場效電晶體效能之第二閘極(215)，其中該場遮蔽(112)於一毗鄰像素單元之一像素墊(110)之一部分上延伸以與該毗鄰像素單元之該像素墊形成一電容性關係。
- 如請求項7之像素單元，其中該薄膜場效電晶體(106)包括一有機半導體材料。
- 如請求項7之像素單元，其中該薄膜場效應電晶體(106)包括一有機層間介電層。
- 如請求項7之像素單元，其中該薄膜場效電晶體(106)根據一有機絕緣層中之列電極(45)上之一信號有選擇地將一有機絕緣層上之行電極(47)連接至該像素墊。
- 如請求項7之像素單元，其中該絕緣體層(102)在該場遮蔽與該薄膜場效電晶體之間具有一第一厚度，該絕緣體層(102)在該場遮蔽與該薄膜場效電晶體以外之該像素單元之間具有一第二厚度，該第一厚度與該第二厚度不同。
- 如請求項7之像素單元，其中該絕緣體層(102)在該場遮蔽與該薄膜場效電晶體之間具有一第一厚度，該絕緣體層(102)在該場遮蔽與該薄膜場效電晶體以外之該像素單元之間具有一第二厚度，該第一厚度小於該第二厚度。。
- 如請求項7之像素單元，其中由該場遮蔽(112)所形成之該第二閘極(215)增大該薄膜場效電晶體之導通電流。
- 一種用於形成一用於主動型矩陣顯示器之像素之方法，其包括以下步驟：形成一覆蓋一堆疊(40)之絕緣體(102)，該堆疊包括：一薄膜場效電晶體(106)、一像素墊(110)、列電極(45)、及行電極(47)；及圖案化一形成於該絕緣體上之導電層以形成一連接至該像素墊之場遮蔽(112)，該場遮蔽經由該絕緣層連接至該像素墊以使該場遮蔽在該薄膜場效電晶體之至少一部分上延伸以形成一增強該薄膜場效電晶體效能之第二閘極(215)。
- 如請求項14之方法，其進一步包括活化該像素墊(110)及場遮蔽(112)以增大該薄膜場效電晶體之導通電流之步驟。
- 如請求項14之方法，其中形成該絕緣體之該步驟包括根據該薄膜場效電晶體之效能標準來設置該絕緣體(102)之一厚度。
- 如請求項14之方法，其中圖案化該導電層之該步 驟包括圖案化該導電層以使該像素墊之該場遮蔽(112)在一毗鄰像素單元之一薄膜場效電晶體上延伸。
- 如請求項14之方法，其中圖案化該導電層之該步驟包括圖案化該導電層以使該像素墊之該場遮蔽(112)於一毗鄰單元之一像素墊上延伸。
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| WO2016138356A1 (en) | 2015-02-26 | 2016-09-01 | Polyera Corporation | Attachable device having a flexible electronic component |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0990424A (ja) * | 1995-09-19 | 1997-04-04 | Sony Corp | 薄膜半導体装置 |
| US20030016309A1 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-23 | Kyoung-Su Ha | Array substrate for liquid crystal display device and manufacturing method of the same |
| US20040135148A1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-07-15 | Chiao-Ju Lin | [top emission active matrix oled and fabricating method thereof] |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0824193B2 (ja) | 1990-10-16 | 1996-03-06 | 工業技術院長 | 平板型光弁駆動用半導体装置の製造方法 |
| JPH07311389A (ja) * | 1994-05-18 | 1995-11-28 | Casio Comput Co Ltd | アクティブマトリックス液晶表示装置 |
| JP3604106B2 (ja) * | 1995-09-27 | 2004-12-22 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP2720862B2 (ja) | 1995-12-08 | 1998-03-04 | 日本電気株式会社 | 薄膜トランジスタおよび薄膜トランジスタアレイ |
| JP3432991B2 (ja) * | 1996-03-18 | 2003-08-04 | 株式会社東芝 | 反射型液晶表示素子 |
| JP3587040B2 (ja) * | 1997-12-18 | 2004-11-10 | ソニー株式会社 | 薄膜半導体装置及び表示装置 |
| US6559036B1 (en) * | 1998-08-07 | 2003-05-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| ATE450895T1 (de) | 1999-07-21 | 2009-12-15 | E Ink Corp | Bevorzugte methode, elektrische leiterbahnen für die kontrolle eines elektronischen displays herzustellen |
| US7164155B2 (en) * | 2002-05-15 | 2007-01-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device |
| JP4434563B2 (ja) | 2002-09-12 | 2010-03-17 | パイオニア株式会社 | 有機ｅｌ表示装置の製造方法 |
| KR100940562B1 (ko) * | 2002-12-16 | 2010-02-03 | 삼성전자주식회사 | 유기 반도체 표시 장치 |
| GB0302485D0 (en) * | 2003-02-04 | 2003-03-05 | Plastic Logic Ltd | Pixel capacitors |
| JP4184189B2 (ja) * | 2003-08-13 | 2008-11-19 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 発光型表示装置 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0990424A (ja) * | 1995-09-19 | 1997-04-04 | Sony Corp | 薄膜半導体装置 |
| US20030016309A1 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-23 | Kyoung-Su Ha | Array substrate for liquid crystal display device and manufacturing method of the same |
| US20040135148A1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-07-15 | Chiao-Ju Lin | [top emission active matrix oled and fabricating method thereof] |
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