DE10228519A1

DE10228519A1 - Flüssigkristalldisplay-Vorrichtung

Info

Publication number: DE10228519A1
Application number: DE10228519A
Authority: DE
Inventors: Joun Ho Lee
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2003075871A; CN1275083C; KR100469342B1; TW594304B; CN1396486A; DE10228519B4; US7511777B2; US20030016310A1; KR20030009581A

Abstract

Es wird eine LCD-Vorrichtung zum Verbessern der Bildqualität angegeben, wobei ein Änderungswert der parasitären Kapazität zwischen einer Gateelektrode und Source/Drainelektroden kompensiert wird. Die LCD-Vorrichtung verfügt über Gateleitungen mit einem ersten Kompensationsmuster, Datenleitungen, die so angeordnet sind, dass sie die Gateleitungen schneiden und einen Pixelbereich definieren, und eine Kondensatorelektrode, die im Fotolithografieprozess, wie er zum Herstellen der Source/Drainelektroden ausgeführt wird, in einem vorbestimmten Teil der Gateleitungen so hergestellt wird, dass sie zwischen sich und Gateleitungen einen Isolierfilm aufweist, wobei sie ein zweites Kompensationsmuster aufweist.

Description

Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der am 11. Juli 2001 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. P2001-41671, die hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristalldisplay(LCD)-Vorrichtung, und spezieller betrifft sie eine LCD-Vorrichtung mit verbesserter Bildqualität. Erörterung der einschlägigen Technik

In jüngerer Zeit werden viele Forschungsvorhaben an Flachdisplays ausgeführt. Ein LCD zeigt einige Vorteile, wie hohes Kontrastverhältnis, niedrigen Energieverbrauch sowie Anzeigeeigenschaften, die für kontrastreiche und bewegte Bilder geeignet sind. Demgemäß werden LCDs auf immer weiteren Gebieten als Alternative zu einer Kathodenstrahlröhre (CRT) verwendet, um die Mängel von CRTs zu überwinden.

Eine LCD-Vorrichtung verfügt über ein Schaltbauteil, eine Pixelelektrode, ein Arraysubstrat, eine gemeinsame Elektrode, eine Farbfilterschicht, ein Farbfiltersubstrat und eine Flüssigkristallschicht. Das Schaltbauteil legt eine Spannung an eine Pixelelektrode an oder nimmt sie von ihr weg. Die Pixelelektrode wirkt als Bereich, der Licht durchlässt, und sie legt eine Signalspannung an die Flüssigkristallschicht an. Das Arraysubstrat verfügt über einen Speicherkondensator zum Verringern einer Pegelschiebespannung und zum Aufrechterhalten von Pixelinformation. Die gemeinsame Elektrode erzeugt unter Verwendung einer Spannungsdifferenz gegenüber der Pixelelektrode ein elektrisches Feld an der Flüssigkristallschicht. Die Farbfilterschicht zeigt Farben an, und sie lässt Licht selektiv durch. Das Farbfiltersubstrat verfügt über eine Schwarzmatrix, die verhindert, dass Licht in einen Bereich eintritt, in dem eine Flüssigkristallanordnung nicht steuerbar ist. Die Flüssigkristallschicht ist zwischen dem Arraysubstrat und dem Farbfiltersubstrat ausgebildet.

Genauer gesagt, hält der Speicherkondensator die in einem Flüssigkondensator in einer Ausschaltperiode eines Dünnschichttransistors gespeicherte Spannung aufrecht, wodurch eine Beeinträchtigung der Bildqualität bewältigt wird, zu der es durch eine parasitäre Kapazität kommt. Speicherkondensatoren werden abhängig davon, wie ihre Elektrode ausgebildet ist, in einen Speicherkapazitätstyp und einen Zusatzkapazitätstyp unterteilt.

Beim Speicherkapazitätstyp ist eine Elektrode für den Speicherkondensator gesondert vorhanden. Beim Ergänzungskapazitätstyp wird ein Abschnitt einer Gateleitung n-1 als Elektrode für den Speicherkondensator des Pixels n verwendet.

Der Typ mit Ergänzungskapazität verfügt über ein hohes Öffnungsverhältnis, da keine gesonderten Leitungen für den Kondensator vorhanden sind, und er verfügt über hohe Ausbeute, da keine Überkreuzungsabschnitte zwischen Datenleitungen und Kondensatorleitungen vorliegen. Jedoch ist die Bildqualität relativ beeinträchtigt, da Punktumkehrung und Spaltenumkehrung nicht vollständig erzielt werden können.

Andererseits ist beim Typ eines Speicherkondensators, der mit gesonderten Kondensatorleitungen versehen ist, das Öffnungsverhältnis verringert, jedoch ist die Bildqualität verbessert. Demgemäß ist der Speicherkapazitätstyp für eine Videoanzeigevorrichtung besser geeignet, vorausgesetzt, dass das Problem des niedrigen Öffnungsverhältnisses überwunden wird.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine LCD-Vorrichtung gemäß der einschlägigen Technik beschrieben.

Die Fig. 1 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen der LCD- Vorrichtung gemäß der einschlägigen Technik, und die Fig. 2 ist ein ein Pixel zeigendes Ersatzschaltbild.

Eine LCD-Vorrichtung gemäß dem Ersatzkapazitätstyp verfügt im Allgemeinen über auf einem ersten Substrat ausgebildete Gateleitungen 11, einen auf der gesamten Oberfläche des ersten Substrats mit den Gateleitungen 11 ausgebildeten Isolierfilm (nicht dargestellt), Datenleitungen 14, die die Gateleitungen 11 schneiden, um einen Pixelbereich zu definieren, eine obere Kondensatorelektrode 14c, die auf einem vorbestimmten Abschnitt des Gateisolierfilms auf den Gateleitungen gleichzeitig mit dem Herstellen von Datenleitungen ausgebildet wird, ein Schaltbauteil, das auf dem durch die Gateleitungen 11 und die Datenleitungen 14 gebildeten Schnittabschnitt liegt, einen Passivierungsfilm (nicht dargestellt), der auf der gesamten Oberfläche des ersten Substrats mit dem Schaltbauteil mit vorbestimmter Dicke ausgebildet ist, und ein Arraysubstrat mit einer Pixelelektrode 19 aus Indiumzinnoxid (ITO), die über ein erstes und ein zweites Kontaktloch 17 und 18 mit dem Schaltbauteil und der benachbarten oberen Kondensatorelektrode 14c verbunden ist.

Dabei dient ein vorbestimmter Teil der Gateleitungen 11 als untere Kondensatorelektrode.

Demgemäß hält der Speicherkondensator aus der oberen Kondensatorelektrode 14c, den dieser zugewandten Gateleitungen 11 und dem zwischen die obere Kondensatorelektrode 14c und die Gateleitungen 11 eingefügten Gateisolierfilm die im Flüssigkristall gespeicherten Ladungen aufrecht.

Gemäß der Fig. 2 wird die parasitäre Kapazität Cgs durch den Abschnitt erzeugt, in dem die Gateelektrode G die Source/Drainelektroden (S/D) schneidet. Diese parasitäre Kapazität sorgt für einen Gleichspannungs(DC)versatz ΔVp gegenüber einer an den Flüssigkristall angelegten Wechselspannung. Der Gleichspannungsversatz ΔVp zeigt unerwünschte Effekte, wie Flackern, Bildhaftung und ungleichmäßige Helligkeit eines Schirms. Um diese Probleme zu überwinden, wird der Speicherkondensator so konzipiert, dass er für die Speicherkapazität Cst sorgt, um durch Verringern der Änderung von ΔVp für eine Verbesserung der Bildqualität zu sorgen.

Obwohl die Speicherkapazität Cts zunimmt, wenn die Speicherkondensator-Elektrode größer wird, nimmt, wenn diese zu groß ist, das Öffnungsverhältnis ab. Daher sollte die optimale Größe der Speicherkondensator-Elektrode aufrecht erhalten werden.

Auch kann die Schnittgröße durch die Gateelektrode 11a des Schaltbauteils und die Source/Drainelektroden 14a und 14b wegen eines Prozessfehlers bei der Fotolithografie größer als eine konzipierte Größe sein. In diesem Fall ist die parasitäre Kapazität erhöht, und so kann sogar der Wert ΔVp nicht erhalten werden.

Zur Bezugnahme werden die restlichen Elemente der Fig. 2 beschrieben. D. L. bezeichnet Datenleitungen 14, an die eine bipolare Signalspannung angelegt wird, und G. L. bezeichnet Gateleitungen 11, an die ein Scansignal angelegt wird. Clc bezeichnet die im Intervall der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode Vcom gespeicherte Ladungskapazität, und Cst bezeichnet die im Intervall des vorbestimmten Teils der Gateleitungen 11 und der oberen Kondensatorelektrode 14c gespeicherte Ladungskapazität.

Das Schaltbauteil verfügt über eine von den Gateleitungen 11 abzweigende Gateelektrode 11a, einen auf der gesamten Oberfläche des ersten Substrats mit den Gateleitungen 11 hergestellten Gateisolierfilm (nicht dargestellt), eine auf diesem auf der Gateelektrode 11a mit Form einer entfernten Insel hergestellte Halbleiterschicht 13 sowie Source/Drainelektroden 14a und 14b, die an den beiden Enden der Halbleiterschicht 13 ausgebildet sind. Die Halbleiterschicht 13 besteht hauptsächlich aus einem Dünnschichttransistor auf Basis amorphen Sihiciums (a-Si TFT).

Um eine LCD-Vorrichtung fertigzustellen, wird das mit den obigen Mustern versehene Arraysubstrat an einem Farbfiltersubstrat befestigt, auf dem eine Schwarzmatrix, eine Farbfilterschicht für Rot, Grün und Blau (R, G, B) und eine gemeinsame Elektrode auf ITO-Basis ausgebildet sind, und dann wird ein Flüssigkristall in einen Raum von einigen µm zwischen den zwei aneinander befestigten Substraten injiziert.

Jedoch bestehen bei der einschlägigen LCD-Vorrichtung die folgenden Probleme.

Obwohl andauernd Anstrengungen erfolgen, die Änderung ΔVp durch Einschränken der parasitären Kapazität zu verringern, wird der Wert ΔVp für eine Tafel wegen einer Abweichung der parasitären Kapazität ungleichmäßig. Zur Abweichung kommt es durch eine Fehlausrichtung der Gateelektrode und der Source/ Drainelektroden, die wegen eines Prozessfehlers bei vollständig kritischen Dimensionen (CD) und Fotolithografie auftritt.

Diese Probleme sind bei einer großen Vorrichtung mit großem Schirm stärker auffällig. Insbesondere beeinträchtigen Probleme, wie Flackern oder ungleichmäßige Bildhelligkeit, die Bildqualität, die für eine Anzeigevorrichtung am wichtigsten ist, wobei die Zuverlässigkeit der Anzeigevorrichtung abnimmt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist die Erfindung auf eine Flüssigkristalldisplay- Vorrichtung gerichtet, durch die eines oder mehrere Probleme durch Einschränkungen und Nachteile in der einschlägigen Technik im Wesentlichen vermieden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine LCD-Vorrichtung mit verbesserter Bildqualität durch Kompensieren einer Abweichung der parasitären Kapazität, um ΔVp auf einem gleichmäßigen Wert zu halten, zu schaffen.

Um diese Ziele und andere Vorteile zu erreichen, und gemäß dem Zweck der Erfindung, wie sie realisiert wurde und hier breit beschrieben ist, verfügt ein erfindungsgemäßes LCD über auf dem ersten Substrat ausgebildete Gateleitungen, Datenleitungen, die die Gateleitungen schneiden und so einen Pixelbereich bilden, eine in einem vorbestimmten Teil der Gateleitungen ausgebildete Kondensatorelektrode, einen im Schnittabschnitt zwischen den Gateleitungen und den Datenleitungen ausgebildeten Dünnschichttransistor, eine im Pixelbereich ausgebildete Pixelelektrode sowie eine zwischen das erste und das zweite Substrat, die einander zugewandt sind, platzierte Flüssigkristallschicht. Die Gateleitungen verfügen über ein oder mehrere erste Kompensationsmuster, und die Datenleitungen und eine Kondensatorelektrode verfügen über ein oder mehrere zweite Kompensationsmuster.

Bei der Erfindung wird ein Fotolithografieprozess ausgeführt, um Source/Drainelektrode des Dünnschichttransistors herzustellen, und die parasitäre Kapazität ändert sich wegen eines Fehlers beim Fotolithografieprozess. Um den geänderten Wert der parasitären Kapazität zu kompensieren, wird die Kondensatorelektrode im selben Ausmaß wie die Source/ Drainelektroden verschoben.

Demgemäß ändert sich, da sich die Größe der Überlappung zwischen der Gateelektrode und den Source/Drainelektroden ändert, auch die Größe der Überlappung zwischen dem ersten Kompensationsmuster der Gateleitungen und dem zweiten Kompensationsmuster der Kondensatorelektrode. So kompensiert die Speicherkapazität die parasitäre Kapazität.

Das erste und das zweite Kompensationsmuster ändern sich abhängig von der Kanalform des Dünnschichttransistors. Wenn der Kanal "I"- oder "L"-Form aufweist, verfügen das erste und das zweite Kompensationsmuster über Erhebungs-Vertiefungs-Form. Wenn der Kanal "U"-förmig ist, verfügen auch das erste und das zweite Kompensationsmuster über "U"-Form.

Es ist zu beachten, das sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und dazu dienen sollen, eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu liefern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die beigefügt sind, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen, und die in diese Anmeldung eingeschlossen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erläutern.

Fig. 1 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen eines bekannten LCD;

Fig. 2 ist ein Ersatzschaltbild eines Pixels;

Fig. 3 ist eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsfarm der Erfindung;

Fig. 4 ist eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ist eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 ist eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ist eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 8 ist eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nun wird detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, zu denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wo immer möglich, werden in allen Zeichnungen dieselben Bezugszahlen dazu verwendet, dieselben oder ähnliche Teile zu kennzeichnen.
Die Fig. 3 ist eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 3 zeigt ein LCD vom Ersatzkapazitätstyp.
Wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, verfügt die LCD-Vorrichtung über ein Arraysubstrat und ein Farbfiltersubstrat, die einander zugewandt sind, und eine zwischen ihnen ausgebildete Flüssigkristallschicht. Auf dem Farbfiltersubstrat sind eine Schwarzmatrix zum Verhindern des Ausleckens von Licht sowie eine Farbfilterschicht für Rot, Grün und Blau (R, G, B) zum selektiven Durchlassen von Licht zum Anzeigen von Farben ausgebildet. Auf der Farbfilterschicht ist eine gemeinsame Elektrode aus ITO ausgebildet.
Auf dem Arraysubstrat werden Gateleitungen hergestellt, die ein oder mehrere erste Kompensationsmuster aufweisen. Auf der gesamten Oberfläche des Arraysubstrats mit den Gateleitungen 21 wird durch Abscheiden anorganischer Isolierfilme wie SiNx und SiOx ein Gateisolierfilm (nicht dargestellt) hergestellt. Datenleitungen 24 werden so hergestellt, dass sie die Gateleitungen schneiden und so einen Pixelbereich definieren. Auf dem Schnittabschnitt durch die Gate- und die Datenleitungen 21 und 24 wird ein Dünnschichttransistor hergestellt, der über eine Gateelektrode 21a und Source/Drainelektroden 24a und 24b verfügt. Gleichzeitig mit den Datenleitungen 24 wird eine obere Kondensatorelektrode 24c mit einem oder mehreren zweiten Kompensationsmustern hergestellt, und es werden die Source/Drainelektroden 24a und 24b des Dünnschichttransistors hergestellt und an einem vorbestimmten Teil der Gateleitungen 21 platziert. Auf der gesamten Oberfläche des Substrats mit dem Dünnschichttransistor wird durch Abscheiden organischer Isolierfilme, wie BCB und Acrylharz, oder durch Abscheiden anorganischer Isolierfilme, wie SiNx und SiOx, mit vorbestimmter Dicke ein Passivierungsfilm (nicht dargestellt) hergestellt. Eine Pixelelektrode 29 aus ITO wird mit dem Dünnschichttransistor und der benachbarten oberen Kondensatorelektrode 24c durch ein erstes und ein zweites Kontaktloch 27, 28, die durch selektives Entfernen des Passivierungsfilms hergestellt wurden, verbunden.
Der Dünnschichttransistor verfügt über eine von den Gateleitungen 21 abzweigende Gateelektrode 21a, einen auf der gesamten Oberfläche des Substrats mit den Gateleitungen 21 hergestellten Gateisolierfilm (nicht dargestellt), eine in Form entfernter Inseln ausgebildete Halbleiterschicht 23 auf dem Gateisolierfilm auf der oberen Gateelektrode 21a sowie die Source/Drainelektroden 24a und 24b, die an den beiden EndE:n der Halbleiterschicht 23 ausgebildet sind. Der durch die Halbleiterschicht 23 gebildete Kanal verfügt über "I"- Form.
Die Gateleitungen 21 und die Datenleitungen 24 werden durch Abscheiden von Metallen niedrigen Widerstands, wie Al, Cu, W, Mo, Ti, Ta und Al durch einen Sputterprozess hergestellt und dann in einem Fotolithografieprozess strukturiert.
Beim erfindungsgemäßen LCD ist zusätzlich ein Speicherkondensator vorhanden, um das Auftreten eines Spannungsabfalls der im Flüssigkristall gespeicherten Spannung aufgrund der parasitären Kapazität zu verhindern, die durch den Schnittabschnitt der Gateelektrode 21a und der Source/Drainelektroden 24a und 24b gebildet wird. Der Speicherkondensator verfügt über einen Teil der Gateleitungen 21, der als untere Kondensatorelektrode wirkt, eine obere Kondensatorelektrode 24c und einen Gateisolierfilm, der zwischen die Gateelektroden 21 und die obere Kondensatorelektrode 24c eingefügt ist.
Auf den Gateleitungen 21 und der oberen Kondensatorelektrode 24c werden jeweilige Kompensationsmuster hergestellt, um ΔVp dadurch gleichmäßig zu machen, dass die parasitäre Kapazität kompensiert wird, die abhängig von der Fehlausrichtung der Gateelektrode 21a und der Source/Drainelektroden 24a und 24b beim Fotolithografieprozess zunimmt oder abnimmt. Anders gesagt, ändert sich, wenn sich die Größe der Überlappung der Gateelektrode 21a und der Source/Drainelektroden 24a und 24b ändert, auch die Größe der Überlappung des ersten und des zweiten Kompensationsmusters. Demgemäß wird die Speicherkapazität automatisch im selben Ausmaß wie die parasitäre Kapazität geändert.
Sowohl das erste als auch das zweite Kompensationsmuster verfügen über eine Erhebungs-Vertiefungs-Form, jedoch ist die des zweiten Kompensationsmusters weiter als die des ersten. Das zweite Kompensationsmuster überlappt teilweise mit dem ersten Kompensationsmuster.
Die Struktur des ersten und des zweiten Kompensationsmusters wird unter der Berücksichtigung konzipiert, dass bei einem "I"-förmigen Dünnschichttransistor die Größe der Überlappung der Gateelektrode 21a mit den Source/Drainelektroden 24a und 24b durch eine durch eine Vertikalverschiebung hervorgerufene Fehlausrichtung keine große Änderung erfährt, sie sich jedoch durch eine Fehlausrichtung stark ändert, die durch eine Verschiebung in seitlicher Richtung hervorgerufen wird.
Auch verfügt der Speicherkondensator über einen Teil der Gateleitungen 21, eine obere Kondensatorelektrode 24c und einen dazwischen eingefügten Isolierfilm 22. Die Ladung wird durch die an die Gateleitungen 21 angelegte Spannung und die von den Datenleitungen 24 an die obere Kondensatorelektrode 24c angelegte Spannung im Speicherkondensator eingespeichert.
Wie es in der folgenden Formel (1) angegeben ist, hat die parasitäre Kapazität Cgs den größten Einfluss auf den Wert ΔVp des Flüssigkristalls, und sie steht in engem Zusammenhang mit den Eigenschaften der Tafel und der Bildqualität.

ΔVp = (Cgs/Cgs+Cst+Clc)ΔVg (1)

Demgemäß ändert sich, wenn sich die parasitäre Kapazität Cgs in jedem Pixel unregelmäßig ändert, auch der Gleichspannungsversatz ΔVp in jedem Pixel, was zu einigen Problemen auf einem Schirm führen kann, wie zu Flackern und Nachleuchtbildern. Daher sind in einem vorbestimmten Teil der Gateleitungen 21 und auf der oberen Kondensatorelektrode 24c jeweilige Kompensationsmuster vorhanden, um den Wert ΔVp dadurch für alle Tafeln gleichmäßig zu machen, dass der Änderungswert der parasitären Kapazität Cgs kompensiert wird.
Beim Kompensationsmuster nimmt, wenn die parasitäre Kapazität Cgs zunimmt, die Kapazität des Speicherkondensators zu, und wenn die parasitäre Kapazität abnimmt, nimmt die Kapazität des Speicherkondensators ab. So kann die folgende Formel (2) angegeben werden:

ΔVp = [Cgs+Cgs]/[(Cgs+Cgs)+(Cst+Cst)+Clc]ΔVp (2)

Das Verfahren des Nutzens eines Teils der Bitleitungen 21 als Elektrode für den Speicherkondensator wird als Ersatzkapazitätstyp bezeichnet. Bei diesem Typ ist keine gesonderte Elektrode für den Speicherkondensator erforderlich, so dass der Prozess stärker vereinfacht werden kann.
Indessen kann das technische Merkmal der Erfindung nicht nur bei einer Struktur angewandt werden, bei der die obere Kapazitätselektrode 24c mit der Pixelelektrode 29 verbunden ist, sondern auch bei einer Struktur, bei der die obere Kondensatorelektrode 39a und die Pixelelektrode 39 als einzelner Körper ausgebildet sind.
Wie es in der Fig. 4 dargestellt ist, verfügt der Speicherkondensator gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über Gateleitungen 21 mit dem ersten Kompensationsmuster, die als untere Kondensatorelektrode dienen, eine obere Kondensatorelektrode 39a mit dem zweiten Kompensationsmuster, das teilweise mit dem ersten Kompensationsmuster überlappt, und einen Isolierfilm (Gateisolierfilm und Passivierungsfilm), der zwischen die Gateleitungen 31 und die obere Kondensatorelektrode 39a eingefügt ist. Die Speicherkapazität des Speicherkondensators ändert sich im selben Ausmaß wie die parasitäre Kapazität, so dass ΔVp gleichmäßig gehalten werden kann.
Sowohl das erste als auch das zweite Kompensationsmuster verfügen über Erhebungs-Vertiefungs-Form, jedoch verfügt das zweite Kompensationsmuster über eine weitere Form als das erste.
Obwohl im Allgemeinen ein Kompensationsmuster vorliegt, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, können mehrere Kompensationsmuster 55 angewandt werden, wie es bei der dritten bevorzugten Ausführungsform der Fig. 5 dargestellt ist, wenn eine Widerstandserhöhung abhängig von engerer Breite der Linien berücksichtigt wird.
Die Erfindung kann bei TFTs mit "L"- oder "U"-Form sowie bei TFTs mit "I"-Form angewandt werden. TFTs mit "L"- und "U"- Form verfügen über verbesserte Struktur beim Kontrollieren von Flackern oder Nachleuchtbildern durch Verringern der Änderung der Größe der Überlappung der Gateleitungen mit den Source/Drainelektroden, wie sie beim Fotolithografieprozess erzeugt wird. Insbesondere verfügt ein "U"-förmiger TFT über eine beträchtlich verbesserte Struktur hinsichtlich des Kontrollierens der Änderung ΔVp, zu der es durch Fotolithografiefehler durch Musterfehlausrichtung der oberen und der unteren Schichten kommt.
Bei einem "L"- oder "U"-förmigen TFT wird jedoch ebenfalls eine Änderung ΔVp erzeugt. So wird das technische Merkmal der Erfindung dazu angewandt, die Änderung ΔVp dadurch gleichmäßig zu halten, dass die Speicherkapazität im selben Ausmaß geändert wird, wie es der Änderung der parasitären Kapazität in jedem Pixel entspricht.
Dabei ändert sich das Kompensationsmuster, das zum Kompensieren der parasitären Kapazität des TFT dient, entsprechend verschiedenen TFT-Kanalstrukturen.
Anders gesagt, verfügt, wie es in der Fig. 6 dargestellt ist, bei einem "L"-förmigen TFT das in den Gateleitungen 41 vorhandene erste Kompensationsmuster über Erhöhungs/Vertiefungs-Form, und das in der oberen Kondensatorelektrode 44c vorhandene zweite Kompensationsmuster verfügt über engere Erhebungs-Vertiefungs-Form als das erste Kompensationsmuster. Das erste und das zweite Kompensationsmuster überlappen teilweise.
Demgemäß nimmt, wenn die parasitäre Kapazität Cgs zunimmt, wenn die Source/Drainelektroden 44a und 44b im Fotolithografieprozess nach links verschoben werden, die Speicherkapazität Cst zu, da die Größe der Überlappung des ersten Kompensationsmusters mit dem zweiten Kompensationsmuster zunimmt.
Bei einem "U"-förmigen TFT verfügt das in den Gateleitungen vorhandene erste Kompensationsmuster über "U"-Form, und das in der oberen Kondensatorelektrode vorhandene Kompensationsmuster verfügt ebenfalls über "U"-Form, die teilweise mit dem ersten Kompensationsmuster überlappt.
Anders gesagt, ändert sich, wie es in der Fig. 7 dargestellt ist, die parasitäre Kapazität Cgs eines "U"-förmigen TFT mit einem 45°-Kanal nicht viel durch eine Seitwärtsverschiebung der Source/Drainelektroden 47a und 47b, jedoch wird sie durch eine 45°-Verschiebung stark geändert. Daher ist ein Kompensationsmuster vorhanden, um eine durch eine 45°-Verschiebung hervorgerufene Änderung zu kompensieren.
Die Erfindung kann nicht nur bei einem "U"-förmigen TFT mit 45°-Kanal, sondern auch bei einem "U"-förmigen TFT mit 0°- oder 90°-Kanal angewandt werden.
Die oben genannte Speicherkondensatorstruktur ist vom Ergänzungskapazitätstyp, bei dem die Gateleitungen als untere Kondensatorelektroden verwendet werden, und das technische Merkmal der Erfindung kann auch beim Speicherkapazitätstyp angewandt werden, bei dem eine untere Kondensatorelektrode gesondert hergestellt wird.
Gemäß der Fig. 8 verfügt eine LCD-Vorrichtung über Gateleitungen 81, eine untere Kondensatorelektrode 81c, Datenleitungen 84, eine obere Kondensatorelektrode 84c, einen Dünnschichttransistor, einen Passivierungsfilm (nicht dargestellt) und eine Pixelelektrode 89. Die Gateleitungen 81 werden auf dem Substrat hergestellt. Die untere Kondensatorelektrode 81c wird parallel zu den Gateleitungen 81 hergestellt, und sie verfügt über ein oder mehrere Kompensationsmuster. Die Datenleitungen 84 werden so angebracht, dass sie die Gateleitungen 81 schneiden und so einen Pixelbereich definieren. Die obere Kondensatorelektrode 84c wird auf einem vorbestimmten Abschnitt der unteren Kondensatorelektrode 81c hergestellt, und sie verfügt über ein oder mehrere zweite Kompensationsmuster. Der Dünnschichttransistor wird im Kreuzungsabschnitt zwischen den Gate- und Datenleitungen 81 und 84 hergestellt. Der Passivierungsfilm (nicht dargestellt) wird auf der gesamten Oberfläche des Substrats mit dem Dünnschichttransistor hergestellt. Die Pixelelektrode 89 wird über ein erstes und ein zweites Kontaktloch, die durch selektives Entfernen des Passivierungsfilms hergestellt wurden, mit dem Dünnschichttransistor und der oberen Kondensatorelektrode 84c verbunden.
Die untere Kondensatorelektrode 81c wird gleichzeitig wie die Gateleitungen 81 hergestellt, und die obere Kondensatorelekarode 84c wird gleichzeitig mit den Datenleitungen 84 und den Source/Drainelektroden 84a und 84b hergestellt. Sowohl die untere als auch die obere Kondensatorelektrode werden durch Abscheiden von Metallen niedrigen Widerstands, wie Al, Cu, W, Mo, Ti, Ta und Al, durch einen Sputterprozess hergestellt und sie werden dann durch einen Fotolithografieprozess strukturiert.
Dabei wird zwischen der oberen und der unteren Kondensatorelektrode 81c und 84c ein Gateisolierfilm eingefügt, der als Speicherkondensator zum Aufrechterhalten von im Flüssigkristall gespeicherten Ladungen verwendet wird. Das erste und das zweite Kompensationsmuster, die in der oberen und unteren Kondensatorelektrode 81c und 84c vorhanden sind, halten den Wert ΔVp für jedes Pixel dadurch gleichmäßig, dass sie die interne Abweichung der parasitären Kapazität für jedes Pixel kompensieren. So können Schirmprobleme, wie Flackern und Nachleuchtbilder, verringert werden.
Der Dünnschichttransistor verfügt über eine Gateelektrode 81a, einen Gateisolierfilm (nicht dargestellt), eine Halbleiterschicht 83 und Source/Drainelektroden 84a und 84b. Der Dünnschichttransistor verfügt entsprechend verschiedenen Kanalstrukturen, wenn sich die Muster der Gateelektrode 81a und der Source/Drainelektroden 84a und 84b ändern, über drei verschiedene Formen (d. h. "I"-förmiger TFT, "L"-förmiger TFT und "U"-förmiger TFT). Dabei hat das Kompensationsmuster dieselbe Form wie das TFT-Kanalmuster.
Wie oben angegeben, zeigen eine LCD-Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen desselben die folgenden Vorteile.
Erstens ist bei der erfindungsgemäßen LCD-Vorrichtung das Kompensationsmuster so vorhanden, dass es die interne Abweichung der parasitären Kapazität kompensiert. Demgemäß wird der Wert ΔVp für eine Tafel gleichmäßig gehalten, und Probleme, wie Flackern, Nachleuchtbilder und ungleichmäßige Helligkeit des Schirms, sind gelöst, was schließlich zu verbesserter Bildqualität führt.
Zweitens ist die Zuverlässigkeit der Bildqualität einer LCD- Vorrichtung mit großer Fläche und großem Schirm erhöht, da die Eigenschaften der Tafel und die Bildeigenschaften derselben verbessert sind.
Drittens ist durch Kompensieren des Änderungswerts der parasitären Kapazität eine Beeinträchtigung der Bildqualität grundsätzlich vermieden, wobei es sich um ein Problem handelt, das selbst bei "L"- oder "U"-förmigen TFTs, die umgestaltete TFTs für bessere Bildqualität sind, nicht gelöst wurde.
Der Fachmann erkennt, dass an der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können. So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen derselben abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.

Claims

1. Flüssigkristalldisplay(LDC)-Vorrichtung mit:
Gateleitungen, die auf einem ersten Substrat ausgebildet sind und eines oder mehrere erste Kompensationsmuster aufweisen;
Datenleitungen, die so ausgebildet sind, dass sie die Gateleitungen schneiden und so einen Pixelbereich definieren;
einer Kondensatorelektrode, die in einem vorbestimmten Teil der Gateleitung ausgebildet ist, wobei ein Isolierfilm zwischen ihr und den Gateleitungen ausgebildet ist, und die eine oder mehrere zweite Kompensationsmuster aufweist;
einem Dünnschichttransistor mit einer Gateelektrode und Source/Drainelektroden, der im Schnittabschnitt der Gate- und der Datenleitungen ausgebildet ist;
einer im Pixelbereich ausgebildeten Pixelelektrode; und
einer zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat, die einander zugewandt sind, ausgebildeten Flüssigkristallschicht.

2. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kondensatorelektrode gleichzeitig mit dem Dünnschichttransistor und den Source/Drainelektroden hergestellt wird.

3. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kondensatorelektrode elektrisch mit der Pixelelektrode verbunden ist.

4. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kondensatorelektrode und die Pixelelektrode als einstückiger Körper hergestellt sind.

5. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste Kompensationsmuster teilweise mit dem zweiten Kompensationsmuster überlappt.

6. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Dünnschichttransistor elektrisch mit der Pixelelektrode verbunden ist.

7. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem, wenn der Dünnschichttransistor einen "I"-förmigen Kanal aufweist, das erste und das zweite Kompensationsmuster Erhebungs-Vertiefungs-Form aufweisen.

8. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das zweite Kompensationsmuster eine weitere Erhebungs-Vertiefungs-Form als das erste Kompensationsmuster aufweist.

9. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dann, wenn der Dünnschichttransistor einen "L"-förmigen Kanal aufweist, das erste und das zweite Kompensationsmuster Erhebungs-Vertiefungs-Form aufweisen.

10. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der das zweite Kompensationsmuster eine schmalere Erhebungs-Vertiefungs- Form als das erste Kompensationsmuster aufweist.

11. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der dann, wenn der Dünnschichttransistor einen "U"-förmigen Kanal aufweist, auch das erste und das zweite Kompensationsmuster "U"-Form aufweisen.

12. LCD-Vorrichtung mit:
Gate- und Datenleitungen, die auf einem ersten Substrat so angeordnet sind, dass sie einander schneiden und einen Pixelbereich definieren;
einer unteren Kondensatorelektrode, die auf einem vorbestimmten Abschnitt des Pixelbereichs ausgebildet ist und ein oder mehrere Kompensationsmuster trägt;
einer oberen Kondensatorelektrode, die auf der unteren Kondensatorelektrode so ausgebildet ist, dass zwischen ihr und dieser ein Isolierfilm eingefügt ist, wobei sie ein oder mehrere Kompensationsmuster trägt;
einem Dünnschichttransistor, der im Kreuzungsabschnitt zwischen den Gateleitungen und den Datenleitungen ausgebildet ist und über eine Gateelektrode und Source/Drainelektroden verfügt;
einer Pixelelektrode, die im Pixelbereich ausgebildet ist und mit dem Dünnschichttransistor und der oberen Kondensatorelektrode verbunden ist; und
einer Flüssigkristallschicht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat, die einander zugewandt sind, ausgebildet ist.

13. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die untere Kondensatorelektrode parallel zu den Gateleitungen verläuft.

14. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die untere Kondensatorelektrode gleichzeitig mit den Gateleitungen hergestellt wird.

15. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die obere Kondensatorelektrode gleichzeitig mit den Source/Drainelektroden des Dünnschichttransistors hergestellt wird.

16. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der das erste Kompensationsmuster teilweise mit dem zweiten Kompensationsmuster überlappt.

17. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der, wenn der Dünnschichttransistor einen "I"-förmigen Kanal aufweist, das erste und das zweite Kompensationsmuster Erhebungs-Vertiefungs-Form aufweisen.

18. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der das zweite Kompensationsmuster eine weitere Erhebungs-Vertiefungs-Form als das erste Kompensationsmuster aufweist.

19. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 12, bei dann, wenn der Dünnschichttransistor einen "L"-förmigen Kanal aufweist, das erste und das zweite Kompensationsmuster Erhebungs-Vertiefungs-Form aufweisen.

20. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der das zweite Kompensationsmuster eine schmalere Erhebungs-Vertiefungs- Form als das erste Kompensationsmuster aufweist.

21. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der dann, wenn der Dünnschichttransistor einen "U"-förmigen Kanal aufweist, auch das erste und das zweite Kompensationsmuster "U"-Form aufweisen.