(57)【要約】本発明は、電気光学ディスプレイ装置に関し、より具体的には、薄膜トランジスタアレイを含むディスプレイバックプレーンに関する。データラインと、トランジスタと、トランジスタを介してデータラインに接続されるピクセル電極とを含み、該ピクセル電極が、データライン／ピクセル電極静電容量を作り出すようにデータラインの一部に隣接して位置付けられる、電気光学ディスプレイのためのバックプレーン。データライン／ピクセル電極静電容量を低減させるようにデータラインの少なくとも一部に隣接して配置されるシールド電極をさらに含む、バックプレーン。
2019518249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学ディスプレイのためのバックプレーンであって、
データラインと、
トランジスタと、
前記トランジスタを介して前記データラインに接続されるピクセル電極であって、前記ピクセル電極は、データライン／ピクセル電極静電容量を作り出すように前記データラインの一部に隣接して位置付けられる、ピクセル電極と、
前記データライン／ピクセル電極静電容量を低減させるように前記データラインの少なくとも一部に隣接して配置されるシールド電極と
を備える、バックプレーン。
【請求項２】
前記シールド電極は、前記データラインに略平行に延在する、請求項１に記載のバックプレーン。
【請求項３】
前記シールド電極は、前記データラインと略同一の形状を有する、請求項１に記載のバックプレーン。
【請求項４】
前記シールド電極は、前記データラインよりも幅広い、請求項１に記載のバックプレーン。
【請求項５】
前記データラインおよび前記シールド電極は、同一のデバイス層上に位置付けられる、請求項１に記載のバックプレーン。
【請求項６】
前記データラインおよび前記シールド電極は、異なるデバイス層上に位置付けられる、請求項１に記載のバックプレーン。
【請求項７】
前記シールド電極の一部は、前記ピクセル電極の真下に延在する、請求項１に記載のバックプレーン。
【請求項８】
請求項１に記載のバックプレーンを備える電気光学ディスプレイであって、前記電気光学媒体は、回転二色部材またはエレクトロクロミック媒体である、ディスプレイ。
【請求項９】
前記電気光学媒体は、流体内に複数の荷電粒子を含み、かつ前記電気光学媒体への電場の印加によって前記流体を通して移動することが可能である、電気泳動媒体である、請求項８に記載の電気光学ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２０１６年５月３１日に出願された米国仮出願第６２／３４３，５５１号に対する優先権を主張するものであり、該米国仮出願は、その全体が参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本発明は、電気光学ディスプレイ装置に関し、より具体的には、薄膜トランジスタアレイを含むディスプレイバックプレーンに関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、電気光学ディスプレイのためのバックプレーンに関する。より具体的には、これは、ピクセル電極クロストークが効果的に低減され得るディスプレイピクセル設計に関する。
【０００４】
材料またはディスプレイに適用されるような「電気光学」という用語は、本明細書中では、画像技術におけるその従来の意味において使用されており、少なくとも１つの光学特性が異なる第１および第２の表示状態を有する材料であって、材料への電場の印加によって、その第１の表示状態からその第２の表示状態に変化させられる材料を指す。光学特性は、典型的には、人間の眼に知覚可能な色であり得るが、別の光学特性でもあり得、例えば、光の透過率、反射率、ルミネセンスであり得、または、機械読取を意図されたディスプレイの場合においては、可視範囲外の電磁波長の反射率の変化という意味での疑似色等であり得る。
【０００５】
「グレー状態」という用語は、本明細書中では、画像技術におけるその従来の意味で使用されており、ピクセルの２つの極限光学状態の中間の状態を指し、必ずしもこれら２つの極限状態の間の黒白遷移を暗示するわけではない。例えば、以下で参照されるＥ  Ｉｎｋ特許および公開出願のうちのいくつかは、極限状態が白色および濃い青色であり、その結果、中間の「グレー状態」が実際には淡い青色であり得る、電気泳動ディスプレイを説明する。実際には、既述のように、光学状態の変化は、色の変化では全くない場合がある。「黒色」および「白色」という用語は、以降では、ディスプレイの２つの極限状態を指すために使用され得、通常、厳密には黒色および白色ではない極限光学状態、例えば、前述の白色状態および青色状態を含むということが理解されるべきである。「モノクロ」という用語は、以降では、介在グレー状態を伴わずにそれらの２つの極限光学状態のみにピクセルを駆動する、駆動スキームを表すために使用され得る。
【０００６】
「双安定」および「双安定性」という用語は、本明細書中では、当技術分野におけるそれらの従来の意味において使用されており、少なくとも１つの光学特性が異なる第１および第２の表示状態を有する表示要素を備えるディスプレイであって、その第１または第２の表示状態のうちのいずれか一方を呈するように、有限持続時間のアドレス指定パルスを用いて、所与の要素が駆動されてから、アドレス指定パルスが終了した後に、表示要素の状態を変化させるために必要とされるアドレス指定パルスの最小持続時間の少なくとも数倍、例えば、少なくとも４倍、その状態が続くようなディスプレイを指す。公開された米国特許出願第２００２／０１８０６８７号（対応する国際出願公開第ＷＯ  ０２／０７９８６９号も参照のこと）では、グレースケール能力のあるいくつかの粒子ベースの電気泳動ディスプレイが、その極限の黒色状態および白色状態においてだけではなく、それらの中間グレー状態においても安定しており、同じことがいくつかの他のタイプの電気光学ディスプレイにも当てはまることが示されている。本タイプのディスプレイは、正しくは、双安定性ではなく「多安定性」と呼ばれるが、便宜上、「双安定性」という用語が、双安定性および多安定性ディスプレイの両方を網羅するために本明細書で使用され得る。
【０００７】
「インパルス」という用語は、本明細書中では、時間に対する電圧の積分というその従来の意味において使用されている。しかしながら、いくつかの双安定性電気光学媒体は、電荷変換器の役割を果たし、そのような媒体では、インパルスの代替的な定義、すなわち、経時的な電流の積分（印加される全電荷に等しい）が使用され得る。媒体が電圧時間インパルス変換器または電荷インパルス変換器の役割を果たすか否かに応じて、インパルスの適切な定義が使用されるべきである。
【０００８】
Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＭＩＴ）およびＥ  Ｉｎｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された、またはそれらの名義である多数の特許および出願が、最近になって公開されており、カプセル化電気泳動媒体を説明している。そのようなカプセル化媒体は、多数の小カプセルを備え、その各々自体が、流体懸濁液媒体内に懸濁された電気泳動的可動粒子を含有する内相と、内相を囲繞するカプセル壁とを備える。典型的には、カプセル自体は、２つの電極間に位置付けられるコヒーレント層を形成するために、ポリマーバインダ内に保持される。これらの特許および出願において説明される技術は、以下を含む。
（ａ） 電気泳動粒子、流体、および流体添加剤。例えば、米国特許第７，００２，７２８号および第７，６７９，８１４号を参照されたい。
（ｂ） カプセル、バインダ、およびカプセル化プロセス。例えば、米国特許第６，９２２，２７６号および第７，４１１，７１９号を参照されたい。
（ｃ） 電気光学材料を含有するフィルムおよびサブ部材。例えば、米国特許第６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４号を参照されたい
（ｄ） ディスプレイ内で使用される、バックプレーン、接着層、および他の補助層ならびに方法。例えば、
【化１−１】
2019518249.tif 000003
【化１−２】
2019518249.tif 000004
を参照されたい。
（ｅ） 色形成および色調節。例えば、米国特許第７，０７５，５０２号および第７，８３９，５６４を参照されたい。
（ｆ） ディスプレイを駆動するための方法。例えば、
【化２】
2019518249.tif 000005
を参照されたい。
（ｇ） ディスプレイの用途。例えば、米国特許第６，１１８，４２６号、第６，４７３，０７２号、第６，７０４，１３３号、第６，７１０，５４０号、第６，７３８，０５０号、第６，８２５，８２９号、第７，０３０，８５４号、第７，１１９，７５９号、第７，３１２，７８４号、第８，００９，３４８号、第７，７０５，８２４号、第８，０６４，９６２号、および第８，５５３，０１２号、ならびに米国特許出願第２００２／００９０９８０号、第２００４／０１１９６８１号、および第２００７／０２８５３８５号、ならびに国際出願公開第ＷＯ  ００／３６５６０号を参照されたい。
（ｈ） 米国特許第６，２４１，９２１号、第６，９５０，２２０号、第７，４２０，５４９号、第８，３１９，７５９号、および第８，９９４，７０５号、ならびに米国特許出願公開第２０１２／０２９３８５８号に説明されるような非電気泳動ディスプレイ。
【０００９】
前述の特許および出願の多くは、カプセル化電気泳動媒体内の個々のマイクロカプセルを囲繞する壁が、連続相によって置換され得、したがって、電気泳動媒体が、複数の個々の電気泳動流体の液滴と、ポリマー材料の連続相とを備える、いわゆるポリマー分散型電気泳動ディスプレイを産出し得、そのようなポリマー分散型電気泳動ディスプレイ内の電気泳動流体の個々の液滴は、個々のカプセル膜がそれぞれの個々の液滴と関連付けられないにもかかわらず、カプセルまたはマイクロカプセルとして見なされ得ると認識している。例えば、前述の米国特許出願第２００２／０１３１１４７号を参照されたい。故に、本出願の目的のために、そのようなポリマー分散型電気泳動媒体は、カプセル化電気泳動媒体の亜種として見なされる。
【００１０】
カプセル化電気泳動ディスプレイは、典型的には、従来の電気泳動デバイスの集塊化および沈降失敗モードを被らず、多種多様な可撓性および剛性の基板上にディスプレイを印刷または被覆する能力等のさらなる利点を提供する。（「印刷」という言葉の使用は、限定ではないが、パッチダイコーティング、スロットまたは押出コーティング、スライドまたはカスケードコーティング、カーテンコーティング等の事前計量コーティング、ナイフオーバーロールコーティング、フォワード・リバースロールコーティング等のロールコーティング、グラビアコーティング、浸漬コーティング、スプレーコーティング、メニスカスコーティング、スピンコーティング、ブラシコーティング、エアナイフコーティング、シルクスクリーン印刷プロセス、静電印刷プロセス、感熱印刷プロセス、インクジェット印刷プロセス、および他の類似技法を含む、あらゆる形態の印刷ならびにコーティングを含むことが意図される。）したがって、結果として生じるディスプレイは、可撓性であり得る。さらに、ディスプレイ媒体を（種々の方法を使用して）印刷することができるため、ディスプレイ自体を安価に作製することができる。
【００１１】
電気泳動ディスプレイの関連タイプは、いわゆる、「マイクロセル電気泳動ディスプレイ」である。マイクロセル電気泳動ディスプレイでは、荷電粒子および懸濁流体は、マイクロカプセル内にカプセル化されず、代わりに、キャリア媒体、典型的には、ポリマーフィルム内に形成される複数の空洞内に保たれる。例えば、国際出願公開第ＷＯ  ０２／０１２８１号、および公開された米国特許出願第２００２／００７５５５６号（両方ともＳｉｐｉｘ  Ｉｍａｇｉｎｇ，  Ｉｎｃ．に譲渡された）を参照されたい。
【００１２】
電気光学ディスプレイの前述のタイプは、双安定であり、典型的には、反射モードで使用されるが、前述の特許および出願の特定のものの中で説明されるように、そのようなディスプレイは、「シャッタモード」で動作し得、該モードでは、ディスプレイが透過モードで動作するように、電気光学媒体が、光の伝送を変調させるために使用される。ポリマー分散型液晶を含む液晶は、当然ながら、また、電気光学媒体であるが、典型的には、双安定ではなく、透過可能モードでは動作しない。下記に説明される本発明の特定の実施形態は、反射型ディスプレイとともに使用することに限定されているが、その一方で、他のものは、従来の液晶ディスプレイを含む反射型および透過型ディスプレイとともに使用されてもよい。
【００１３】
高解像度ディスプレイを得るために、ディスプレイが反射型であるかまたは透過型であるか、および、使用される電気光学媒体が双安定性であるか否かにかかわらず、ディスプレイの個々のピクセルは、隣接するピクセルからの干渉を伴わずにアドレス指定可能でなければならない。本目的を達成する１つの方法は、「アクティブマトリクス」ディスプレイを生成するように、少なくとも１つの非線形要素が各ピクセルに関連付けられている、トランジスタまたはダイオード等の非線形要素のアレイを提供することである。１つのピクセルをアドレス指定する、アドレス指定電極またはピクセル電極が、関連付けられた非線形要素を通して適切な電圧源に接続される。典型的には、非線形要素がトランジスタであるとき、ピクセル電極は、トランジスタのドレインに接続され、本配列は、以下の説明で想定されるであろうが、本質的に恣意的であり、ピクセル電極がトランジスタのソースに接続されることができる。従来、高解像度アレイでは、ピクセルは、行および列の２次元アレイで配列されるため、任意の特定のピクセルは、１つの特定の行および１つの特定の列の交差点によって一意的に画定される。各列における全てのトランジスタのソースが、単一の列電極に接続され、その一方で、各行における全てのトランジスタのゲートは、単一の行電極に接続される。ここでもまた、行へのソースの割当および列へのゲートの割当は、従来的であるが、本質的に恣意的であり、所望であれば逆転させることができる。行電極は、行ドライバに接続され、これは、所与の瞬間に１つの行のみが選択されること、すなわち、選択された行における全てのトランジスタが伝導性であることを保証すること等のために、選択された行電極に電圧が印加され、その一方で、これらの選択されていない行における全てのトランジスタが非伝導性のままであることを保証すること等のために、全ての他の行に電圧が印加されていることを効果的に保証する。列電極は、列ドライバに接続され、これは、選択された行におけるピクセルを所望の光学状態に駆動するように選択される電圧を種々の列電極に印加する。（前述の電圧は、従来、非線形アレイから電気光学媒体の反対側に提供され、ディスプレイ全体にわたって延在する、一般的な前面電極に対するものである。）「ラインアドレス時間」として知られている事前選択された間隔後、選択された行が選択解除され、次の行が選択され、列ドライバ上の電圧は、ディスプレイの次のラインが書かれるように変化させられる。本プロセスは、ディスプレイ全体が行毎に書かれるように繰り返される。
【００１４】
アクティブマトリクスディスプレイを製造するためのプロセスは、十分に確立されている。薄膜トランジスタは、例えば、種々の電着およびフォトリソグラフィ技術を使用して加工されることができる。トランジスタは、ゲート電極と、絶縁誘電層と、半導体層と、ソース電極と、ドレイン電極とを含む。ゲート電極への電圧の印加は、誘電層にわたって電場を提供し、これは、半導体層のソース・ドレイン伝導性を劇的に増加させる。この変化は、ソース電極とドレイン電極との間の電気伝導を可能にする。典型的には、ゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極は、パターン化される。概して、半導体層もまた、パターン化され、隣接した回路要素の間の浮遊伝導（すなわち、クロストーク）を最小限にさせる。
【００１５】
液晶ディスプレイは、一般的に、表示ピクセルのための切替デバイスとして、アモルファスシリコン（「ａ−Ｓｉ」）、薄膜トランジスタ（「ＴＦＴ」）を採用する。そのようなＴＦＴは、典型的には、ボトムゲート型構成を有する。１つのピクセル内で、薄膜コンデンサが、典型的には、切替ＴＦＴによって移送される電荷を保持する。電気泳動ディスプレイは、コンデンサを伴う同様のＴＦＴを使用し得るが、コンデンサの機能は、液晶ディスプレイの機能とは幾分異なる。前述の同時係属中の米国出願第０９／５６５，４１３号、および米国特許出願公開第２００２／０１０６８４７号、ならびに第２００２／００６０３２１号を参照されたい。薄膜トランジスタは、高性能を提供するために加工されることができる。しかしながら、加工プロセスは、著しいコストをもたらし得る。
【００１６】
ＴＦＴアドレス指定アレイでは、ピクセル電極は、ラインアドレス指定時間の間、ＴＦＴを介して充電される。ラインアドレス時間の間、ＴＦＴは、印加されるゲート電圧を変更することによって伝導状態に切り替えられる。例えば、ｎ型ＴＦＴに関して、ゲート電圧が、「高い」状態に切り替えられ、ＴＦＴを伝導状態に切り替える。
【００１７】
望ましくないことに、ピクセル電極は、典型的には、選択ライン電圧が、ＴＦＴチャネルを消耗させるように変更されたとき、電圧偏移を示す。ピクセル電極電圧偏移が、ピクセル電極とＴＦＴゲート電極との間の静電容量のために生じる。電圧偏移は、以下のようにモデル化されることができる。
【数１】
2019518249.tif 000006
式中、Ｃｇｐは、ゲート／ピクセル静電容量であり、Ｃｐは、ピクセル静電容量であり、Ｃｓは、記憶静電容量であり、Δは、ＴＦＴが、事実上、消耗したときのゲート電圧偏移の部分である。この電圧偏移は、多くの場合、「ゲートフィードスルー」と称される。
【００１８】
ゲートフィードスルーは、上平面電圧（一般的な前面電極に印加された電圧）を量ΔＶｐ分偏移させることによって、補償され得る。しかしながら、ΔＶｐが、ピクセル毎のＣｇｐの変動に起因してピクセル毎に変動するため、複雑性が、生じる。したがって、上平面が偏移し、平均ピクセル電圧偏移を償うときであっても、電圧バイアスは、持続し得る。電圧バイアスは、ピクセルの光学状態に誤差をもたらし、かつ電気光学媒体を劣化させ得る。
【００１９】
Ｃｇｐの変動は、例えば、ＴＦＴのゲートおよびソース・ドレインレベルを形成するために使用される２つの伝導層の間の誤整合、ゲート誘電体の厚さの変動、ならびにラインエッチングの変動、すなわち、ライン幅誤差によってもたらされる。
【００２０】
さらに、付加的な電圧偏移は、表示ピクセルに駆動波形を供給するデータラインとピクセル電極との間で発生するクロストークによってもたらされ得る。上記に説明された電圧偏移と同様に、データラインとピクセル電極との間のクロストークは、表示ピクセルがアドレス指定されていない（例えば、関連付けられるピクセルＴＦＴが消耗している）ときでさえ、２者の間の容量結合によってもたらされ得る。そのようなクロストークは、それが、画像のストリーキング（ｉｍａｇｅ  ｓｔｒｅａｋｉｎｇ）等の光学アーチファクトをもたらし得るため、望ましくない電圧偏移をもたらし得る。
【００２１】
データラインとピクセル電極との間の電圧偏移は、ピクセル電極および／またはデータラインの幾何学形状の寸法を改変することによって、低減され得る。例えば、ピクセル電極のサイズは、電極とデータラインとの間の間隙空間を拡大させるために低減されてもよい。いくつかの他の実施形態では、ピクセル電極とデータラインとの間の材料の電気的特性は、クロストークを低減させるために改変されてもよい。例えば、ピクセル電極とその隣接したデータラインとの間の絶縁薄膜の厚さを増加させ、容量結合を低減させてもよい。しかしながら、これらの方法は、実装するために高価であり、いくつかの事例では、デバイス寸法の限定等の設計制約に起因して不可能であり得る。したがって、実装することが容易かつ安価である、表示ピクセル内のクロストークを低減させることの必要性が存在する。
【００２２】
本発明は、現在利用可能なディスプレイバックプレーンに都合よく適用され得る、表示ピクセル内のクロストークおよび電圧偏移を低減させるための手段を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、電気光学ディスプレイのためのバックプレーンを提供し、バックプレーンは、データラインと、トランジスタと、トランジスタを介してデータラインに接続されるピクセル電極とを含み得、ピクセル電極は、データライン／ピクセル電極の静電容量を作り出すように、データラインの一部に隣接して位置付けられ得る。バックプレーンは、データライン／ピクセル電極の静電容量を低減させるように、データラインの少なくとも一部に隣接して配置されるシールド電極をさらに含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】図１Ａは、本明細書に開示される主題による、表示ピクセルの上面図を図示する。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本明細書に開示される主題による、図１Ａ内に提示される表示ピクセルの横断面図を図示する。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、本明細書に提示される主題による、シールド電極を伴う表示ピクセルを図示する。
【図３】図３は、本明細書に提示される主題による、表示ピクセルの別の実施形態の横断面図を図示する。
【図４】図４は、本明細書に提示される主題による、表示ピクセルのさらに別の実施形態の上面図を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
上記に示されたように、本発明は、ピクセル電極とデータラインとの間のクロストークが低減される、電気光学ディスプレイのためのディスプレイバックプレーンを提供する。そのようなバックプレーンは、容量結合に起因するクロストークが、付加的なシールド電極によって遮蔽され得る表示ピクセルを含んでもよい。いくつかの実施形態では、シールド電極は、データラインと同一のデバイス層上に、および／または、ピクセル電極とデータラインとの間の間隙空間内に位置付けられてもよい。
【００２６】
本明細書に説明されるバックプレーンは、バックプレーン上に配置される電気光学媒体の層を備え、かつピクセル電極を被覆する電気光学ディスプレイまで拡張されてもよいことが、理解されるべきである。そのような電気光学ディスプレイは、前述に議論された電気光学媒体のタイプのうちの任意のものを使用してもよく、例えば、電気光学媒体は、液晶、回転二色部材、またはエレクトロクロミック媒体、もしくは電気泳動媒体、好ましくは、カプセル化電気泳動媒体であってもよい。いくつかの実施形態では、電気泳動媒体が、利用されるとき、複数の荷電粒子は、電場の影響下にある懸濁流体を通して移動することができる。そのような電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイと比較されるとき、良好な輝度およびコントラスト、広視野角、状態双安定性、ならびに低い電力消費の属性を有し得る。
【００２７】
図１Ａは、切替のための手段としてＴＦＴを使用する表示ピクセル１００の上面図を図示する。ピクセル１００は、表示ピクセルへのソースラインとして機能し、ピクセル電極１０４への切替信号を供給するように構成される、ゲートライン１０２を含むことができる。データライン１０６は、ピクセル電極１０４に駆動信号（例えば、波形）を供給するために、ピクセル電極１０４およびゲートライン１０２に電気的に結合されてもよい。加えて、別のデータライン１０８が、隣接するピクセル電極（図示せず）に駆動波形を提供するために、データライン１０４から離れた反対の側面上のピクセル電極１０４に隣接して位置付けられてもよい。図１Ａ内に図示される上面図から、データライン１０６および１０８が、それぞれ、間隙空間１１６および１１８によって、ピクセル電極１０４から分離される。ここで図１Ｂを参照すると、図１Ｂは、図１Ａ内にもたらされる表示ピクセル１００の横断面図を図示する。示されるように、表示ピクセル１００は、３つまたはそれを上回るデバイス層１１０、１１２、１１４を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ピクセル電極１０４は、第１のデバイス層１１０上に位置付けられてもよく、データライン１０６、１０８は、第３のデバイス層１１４上に位置付けられてもよく、第１のデバイス層（１１０）および第３のデバイス層（１１４）は、第２のデバイス層１１２によって絶縁される。第２のデバイス層１１２は、第１および第３のデバイス層が、相互に電気的に絶縁するように、窒化ケイ素または他の同等の誘電材料等の誘電材料を含んでもよい。動作時、例えば、表示ピクセル１００が、アドレス指定されている（すなわち、ピクセルＴＦＴが伝導している）とき、駆動電圧信号（すなわち、波形）が、データライン１０６からピクセル電極１０４に転送される。しかしながら、表示ピクセル１００がアドレス指定されておらず（すなわち、関連付けられるピクセルＴＦＴが、消耗している）、さらに、データライン１０６、１０８とピクセル電極１０４との間の容量結合が、依然として、ピクセル電極１０４の電圧値を偏移させているとき、問題が、生じ得る。図１Ｂに示されるように、電場は、第２の誘電デバイス層１１２を通してデータライン１０６、１０８とピクセル電極１０４との間で結合されることができる。
【００２８】
上記の通り、データライン１０６、１０８とピクセル電極１０４との間の電場の結合は、望ましくないクロストークを作り出し、そのようなクロストークは、不要な光学遷移をもたらし得る。以下にさらに詳細に議論される、そのようなクロストークを低減させる１つの方法は、データライン１０６、１０８とピクセル電極１０４との間にシールド電極を位置付けることである。
【００２９】
図２Ａおよび２Ｂは、データライン２０２、２０４とピクセル電極２０６との間の容量結合が、１つまたはそれを上回るシールド電極２１２、２１４を間隙空間２０８および２１０内に設置することによって低減され得る、ＴＦＴピクセル２００の別の実施形態を図示する。
【００３０】
この構成では、シールド電極２１２、２１４は、データライン２０２、２０４に隣接して設置され、かつ電圧源（例えば、接地）に結合されてもよく、シールド電極２１２、２１４は、アクティブマトリクス走査の間、略一定の電圧値を保持ことができる。図２Ａおよび２Ｂに図示されるように、シールド電極２１２、２１４は、データライン２０２、２０４に近接して、かつデータライン２０２、２０４と同一のデバイスレベルに位置付けられてもよい。さらに、シールド電極２１２、２１４は、実質的に、データライン２０２、２０４と同一の幾何学形状であってもよく、またはその鏡像であってすらよいが、クロストークの低減が達成され得る限り、他の幾何学的形状も、都合よく採用されてもよい。この方式で、データライン２０２、２０４は、ピクセル電極２０６に対してよりも隣接するシールド電極２１２、２１４のより近くに位置付けられ、データライン２０２、２０４からの電場のより大きな部分が、代わりに、シールド電極２１２、２１４に結合されるであろう。いくつかの実施形態では、電場のこの迂回は、データライン２０２、２０４とシールド電極２１２、２１４との間にはより少ない誘電材料のみが存在し、したがって、電場は、データライン２０２、２０４からピクセル電極２０６へよりもシールド電極２１２、２１４へのより容易な進行経路を有するという事実に起因し得る。言い換えると、ピクセル電極２０６と近傍のデータライン２０２、２０４との間の相互の静電容量は、シールド電極２１２、２１４の存在によって低減される。データライン電圧が、偏移するとき、結果として、近傍のピクセル電極が、シールド電極の存在のために、容量結合を通したより少ない電圧変化を被るであろう。
【００３１】
シールド電極の設置および幾何学形状寸法は、ピクセル電極とデータラインとの間の漏洩静電容量が低減される限り、変動してもよいことが、理解されるべきである。例えば、シールド電極２１２、２１４の一部が、ピクセル電極２０６と重複する、またはその真下に延在する、図２Ｂに示されるものと異なり、いくつかの実施形態では、シールド電極は、ピクセル電極とデータラインとの間に垂直の重複が存在しないように、ピクセル電極と隣接する制御データラインとの間の間隙空間内に完全に位置付けられてもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、シールド電極は、データラインとは異なるデバイス層内に位置付けられてもよい。さらに、シールド電極の寸法は、図３に図示されるように、垂直方向のピクセル電極からのデータラインを完全に遮蔽するために、十分に大きく（例えば、データラインよりも幅広く）てもよい。図３は、シールド電極３０２、３０４が、第２のデバイスレベル３０６に位置付けられ、下方の第３のデバイスレベル３１２におけるデータライン３０８、３１０をピクセル電極３１４から完全に遮蔽する、ピクセル電極３００の横断面図を図示する。
【００３３】
図４に示されるさらに別の実施形態では、表示ピクセル４００は、ゲートライン４０６と平行に位置付けられる付加的なデータライン４０２、４０４を含んでもよい。付加的なデータライン４０２、４０４は、データライン４０８、４１０とは異なるデバイス層上に位置付けられてもよく、１つまたはそれを上回るビア４１２、４１４を通してデータライン４０８、４１０に接続されてもよい。この構成では、シールド電極（図示せず）は、随意に、付加的なデータライン４０２、４０４とピクセル電極４１６との間に設置され、クロストークを低減させることができる。
【００３４】
前述の実施形態内で説明されたシールド電極は、アクティブマトリクス走査の間、固定電圧（例えば、接地）に結合され、略一定の電圧値を維持し得るが、いくつかの他の実施形態では、シールド電極は、他の実質的に固定された電圧の電極への強い容量結合を有するように構成され得ることが、理解されるべきである。この方式で、シールド電極は、依然として、外部電子機器によって能動的に駆動されていない間、実質的に安定した電圧を維持し、かつクロストークの低減を提供し得るであろう。
【００３５】
前述から、本発明が、表示ピクセル電圧偏移を低減させるためのバックプレーンを提供することができることが、理解されるであろう。多数の変更および修正が、本発明の範囲から逸脱することなく、上記に説明される本発明の具体的な実施形態に成され得ることが、当業者に明白となるであろう。故に、前述の説明の全体が、例証的かつ非限定的な意味に解釈されるべきである。
【図１Ａ】
2019518249.tif 000007
【図１Ｂ】
2019518249.tif 000008
【図２Ａ】
2019518249.tif 000009
【図２Ｂ】
2019518249.tif 000010
【図３】
2019518249.tif 000011
【図４】
2019518249.tif 000012
【国際調査報告】
2019518249.tif 000013
2019518249.tif 000014