УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ
DISPLAY DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству отображения, такому как жидкокристаллическое устройство отображения или электролюминесцентное устройство отображения из органического материала с активными элементами.
Уровень техники
В последнее время устройства отображения, такие как (i) жидкокристаллические устройства отображения или (ii) электролюминесцентные устройства отображения из органического материала с активными элементами стали широко применяться вместо электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) в различных электронных устройствах, таких как телевизионные приемники, мониторы, мобильные телефоны и т.п., за счет того что они обладают такими свойствами, как высокая разрешающая способность, энергоэкономичность, малая толщина, малый вес и т.п.
Подобное устройство отображения включает в себя дисплейную панель 100, которая включает в себя средства отображения, такие как молекулы жидких кристаллов или органические электролюминесцентные молекулы, заключенные между верхней подложкой 101 и нижней подложкой 102, как это показано на фиг.10.
У жидкокристаллического устройства отображения, хотя это не показано, на верхней подложке 101 имеется общий электрод и светофильтрующий слой. Тогда как на нижней подложке 102 имеются пиксельные электроды и активные элементы (тонкопленочные транзисторы, тонкопленочные диоды и т.п.).
Кроме этого, в последние время у компактных дисплейных панелей, используемых в компактных электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, задающая схема линии сканирующего сигнала и задающая схема линии информационного сигнала, расположенные на нижней подложке 102, как правило, монолитно объединены для уменьшения площади рамки, которая становится мертвой зоной, и повышения надежности.
Как показано на фиг.10, электронный сигнал, используемый для возбуждения дисплейной панели 100 обычной конфигурации, обычно подается на клемму, которая сформирована в тонкой металлической пленке, находящейся на нижней подложке 102, через гибкую печатную плату 104, которая соединена с внешней управляющей схемой (не показана) и запрессована в клеммную область 103 дисплейной панели.
Обычно для расширения типов входных клемм дисплейных панелей предлагаются различные компоновки.
Например, в Патентном документе 1 предлагается компоновка, показанная на фиг.11 для дисплейных панелей 221 и 222, в каждой из которых используются тонкопленочные диоды (МДМ-структура). Одна из компоновок, соответствующая показанной на фиг. 11(а), расположена таким образом, что множество клеммных участков 207 и 210 собраны на тонкопленочной подложке 201 для диодных элементов. Внешняя задающая схема соединена с множеством клеммных участков 207 и 210 при помощи автоматизированной сборки на ленточном носителе. Другая компоновка, показанная на фиг.11(b), расположена таким образом, что множество клеммных участков 207 и 210 собраны на противоположной подложке 202.
В компоновке по фиг.11(а), на пиксельной подложке 201 множество пикселей 218 расположены в виде матрицы. Кроме этого, каждый из множества пикселей 218 включает в себя тонкопленочный диод (МДМ-структуру), возбуждающий жидкие кристаллы, причем каждый пиксельный электрод 206 выполнен таким образом, чтобы он был электрически связан с тонкопленочным диодом (МДМ-структурой) 204. Кроме этого, на верхней стороне элементной подложки 201 каждая площадка 237, имеющая достаточно широкую площадь, образована таким образом, чтобы она соответствовала каждой колонке (в вертикальном направлении по фиг.11(а)) пиксельных электродов 206 пикселей 218, расположенных в виде матрицы. На торцевом участке каждой площадки 237 имеется первый клеммный участок 207.
Между тем, пиксели 218 в каждом ряду (в поперечном направлении на фиг.11(а)) соединены линией 203, проходящей между пикселями, а на торцевом участке линии 203, проходящей между пикселями, образован второй клеммный участок 210.
Помимо этого, на противоположной подложке 202, расположенной таким образом, чтобы она находилась оппозитно подложке 201 с элементами, каждый общий электрод 209 расположен оппозитно каждой колонке пикселей 218. На верхней стороне каждого общего электрода 209 площадка 236 образована таким образом, чтобы она соответствовала площадке 237.
Следует отметить, что за счет использования площадок 236 и 237 конденсатор, диэлектрик которого состоит из жидких кристаллов, может вызывать смещение потенциалов.
С другой стороны, в компоновке по фиг.11(b), пиксели 218 в каждой колонке (в вертикальном направлении по фиг.11(b)) на подложке 201 с элементами соединены линией 203, проходящей между пикселями. На торцевом участке линии 203, проходящей между пикселями, имеется достаточно широкая площадка 216, образованная таким образом, чтобы она соответствовала пиксельному электроду 206.
Помимо этого, на противоположной подложке 202, расположенной таким образом, чтобы она находилась оппозитно подложке 201 с элементами, каждый общий электрод 209 находится оппозитно каждой линии (в поперечном направлении по фиг.11(b)) пикселей 218. На торцевом участке каждого общего электрода 209 имеется второй клеммный участок 210. Общие электроды 209 изготовлены из прозрачного материала, например оксида индия и олова, пропускающего свет. Помимо этого, каждая контактная площадка 217 расположена оппозитно площадке 216. На торцевом участке каждой площадки 217 находится первый клеммный участок 207.
В компоновках по фиг.11(а) и (b) на любой из подложек 201 и 202 можно использовать клемму для ввода информационного сигнала и клемму для ввода сканирующего сигнала. Соответственно, появляется возможность интегрировать и упростить соединение элементов цепи, расположенных на дисплейных панелях 221 и 222, соединяемых с клеммами. В патентном документе 1 отмечается, что в результате этого можно уменьшить размер жидкокристаллического устройства отображения, включающего в себя дисплейные панели 221 и 222.
В патентном документе 2 раскрывается компоновка, изображенная на фиг.12. В данной компоновке на нижней подложке 30 имеется линия 301 информационного сигнала, задающая схема 302 линии информационного сигнала, с которой соединена линия 301 информационного сигнала, линия 303 сканирующего сигнала, задающая схема 304 линии сканирующего сигнала, с которой соединена линия 303 сканирующего сигнала, коммутирующий элемент 305, соединенный с линией 301 информационного сигнала и линией 303 сканирующего сигнала, пиксельный электрод 306, который включается/выключается коммутирующим элементом 305, а также группа проволочных выводов 304а, идущих от задающей схемы 302 линии информационного сигнала и задающей схемы 304 линии сканирующего сигнала, предназначенных для передачи различных сигналов снаружи панели в задающую схему 302 линии информационного сигнала и задающую схему 304 линии сканирующего сигнала.
Кроме этого, на внешней стороне задающей схемы 304 линии сканирующего сигнала, а также вдоль стороны, оппозитной стороне, непосредственно обращенной в сторону задающей схемы 302 линии информационного сигнала, находится общая подвижная линия 307. В каждом из диагонально противоположных углов общей подвижной линии 307 находится общий подвижный электрод 308.
На нижней подложке 310 группа видеосигнальных линий 302b проходит от стороны, являющейся на фиг.12 передней или нижней стороной задающей схемы 302 линии информационного сигнала, расположенной в рамочной области. Группа видеосигнальных линий 302b проходит прямо в направлении, как это показано на фигуре, и доходит до места, в котором группа видеосигнальных линий 302b пересекается с уплотнительным элементом 340.
В месте, где группа видеосигнальных линий 302b соединяется с уплотнительным элементом 340, на торце группы видеосигнальных линий 302b образованы обходные электроды 302с.
Кроме этого, в тех местах, где уплотнительный элемент 340 проходит параллельно внешней стороне задающей схемы 302 линии информационного сигнала, образованы обходные электроды 302d. Обходные электроды 302d пересекают уплотнительный элемент 340.
Кроме этого, на внешней стороне линии, вдоль которой проходит уплотнительный элемент 340, имеется группа линий 302е. Группа линий 302е соединена с внешними соединительными клеммами 330.
Между тем, общий электрод 311 проходит, по существу, по всей поверхности верхней подложки 320, за исключением участков, соответствующих (i) части области, расположенной непосредственно над задающей схемой 302 линии информационного сигнала нижней подложки 310, а также (ii) области, находящейся на внешней краевой части верхней подложки 320.
В области, где общий электрод 311 отсутствует, имеется группа обходных линий 314 для группы выводных линий 302b. Соответствующие торцы группы обходных линий 314 соединены с обходными электродами 315 и 316.
Согласно вышеупомянутой компоновке секционные части отдельных линий из числа множества линий, нанесенных на нижнюю подложку 310, выполнены с возможностью прохождения по верхней подложке 320. За счет этого можно уменьшить площадь, занимаемую линиями на нижней подложке 310. В патентном документе 2 отмечается, что в результате этого задающая схема 302 линии информационного сигнала может быть передвинута ближе, на расстояние, соответствующее сэкономленной области, к краю нижней подложки 310, за счет чего можно уменьшить рамку.
Перечень ссылок
(Патентные документы)
(Патентный документ 1)
Опубликованная японская патентная заявка, Токукай, №2001-222022 А (Дата публикации 17 августа 2001 года)
(Патентный документ 2)
Опубликованная японская патентная заявка, Токукай, №2007-264447 А (Дата публикации 11 октября 2007 года)
Сущность изобретения
Описание технических проблем
Между тем, согласно компоновке из патентного документа 1 выше, с обеих сторон каждой из дисплейных панелей 221 и 222 необходимо разместить входные клеммы, количество которых соответствует количеству линий сканирующих сигналов и линий информационных сигналов. Поэтому в дисплее с высоким разрешением сложно разместить входные клеммы с широким шагом. Соответственно, на этапе подключения множества внешних управляющих схем, автоматически собранных на ленточном носителе, требуется высокая точность выравнивания. Это затрудняет повышение производительности.
В патентном документе 2 раскрывается компоновка, позволяющая сузить рамку. Однако в патентном документе 2 ничего не говорится о компоновке, в которой электрически соединяется выходная клемма внешней управляющей схемы с внутренней клеммой дисплейной панели.
Следовательно, компоновки из патентных документов 1 и 2 выше не позволяют создать устройство отображения, которое позволило бы повысить производительность, а также уменьшить себестоимость компонентов.
Настоящее изобретение направлено на решение указанной выше проблемы. Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство отображения, которое позволило бы уменьшить производственную себестоимость на единицу продукции и повысить производительность.
Решение проблемы
Для решения вышеупомянутой проблемы жидкокристаллическое устройство отображения по настоящему изобретению включает в себя: подложку внешней схемы; первую подложку, на которой монолитно образованы пиксельная схема и задающая схема для пиксельной схемы; а также вторую подложку, расположенную оппозитно первой подложке, подложка внешней схемы, первая подложка и вторая подложка расположены в подобном порядке, таким образом, чтобы они накладывались друг на друга, на поверхности второй подложки, расположенной оппозитно первой подложке, имеется множество входных клемм, на подложке внешней схемы имеется множество выходных клемм, множество входных клемм расположены таким образом, чтобы они находились оппозитно и накладывались на множество выходных клемм при виде множества входных клемм и выходных клемм в одной плоскости, множество входных клемм расположены таким образом, чтобы они не накладывались на первую подложку, множество входных клемм и задающая схема электрически связаны через проводник, находящийся между первой подложкой и второй подложкой, множество входных клемм и множество выходных клемм электрически связаны чрез разъем, у которого имеется проводящая область и изолированная область, каждая из которых чередуются на поверхности для соединения с множеством входных клемм и множеством выходных клемм.
Согласно вышеупомянутой компоновке в устройстве отображения пиксельная схема и задающая схема монолитно объединены, а количество входных клемм может быть значительно уменьшено.
Следовательно, для уменьшения количества входных клемм шаг множества входных клемм, имеющихся на поверхности второй подложки, оппозитной первой подложке, может быть увеличен.
Соответственно в устройстве отображения можно уменьшить количество входных и выходных клемм и относительно увеличить ширину клемм и шаг между входными и выходными клеммами. Следовательно, не обязательно соединять входные клеммы с выходными клеммами при помощи дорогостоящих гибких печатных плат или т.п. Вместо гибких печатных плат можно использовать разъем, у которого имеется проводящая область и изолирующая область, которые чередуются друг с другом на поверхности, соединяемой с входными клеммами и выходными клеммами. Подобный разъем имеет более низкую стоимость по сравнению с гибкой печатной платой и не требуется точного выравнивания входных и выходных клемм.
В итоге за счет простого расположения входных клемм дисплейной панели, включая первую подложку и вторую подложку, снизу разъема и расположения выходных клемм подложки внешней схемы (управляющей схемы) сверху разъема можно создать законченное электрическое соединение между входными клеммами и выходными клеммами. Это позволяет получить устройство отображения, которое позволяет уменьшить производственную себестоимость на единицу продукции и повысить производительность.
Помимо этого, поскольку вторая подложка выступает в качестве отображающей поверхности, обращенной в сторону пользователя, управляющая схема не находится между дисплейной панелью и пользователем электронного устройства, в которое встроена электронная панель. Таким образом, электронное устройство удобно в использовании.
Положительный эффект от внедрения изобретения
Как отмечалось выше, устройство отображения по настоящему изобретению выполнено таким образом, что на поверхности второй подложки, расположенной оппозитно первой подложке, имеется множество входных клемм; на подложке внешней схемы имеется множество выходных клемм, множество входных клемм расположены таким образом, чтобы они находились оппозитно множеству выходных клемм и накладывались на множество выходных клемм при виде множества входных клемм и выходных клемм в одной плоскости, множество входных клемм расположены таким образом, чтобы они не накладывались на первую подложку, множество входных клемм и задающая схема электрически связаны через проводник, находящийся между первой подложкой и второй подложкой; а множество входных клемм и множество выходных клемм электрически связаны через разъем, у которого имеется проводящая область и изолированная область, каждая из которых чередуется на поверхности для соединения с множеством входных клемм и множеством выходных клемм.
Таким образом, это позволяет получить устройство отображения, которое позволяет уменьшить производственную себестоимость на единицу продукции и повысить производительность. Помимо этого, поскольку вторая подложка выступает в качестве отображающей поверхности, обращенной в сторону пользователя, управляющая схема не находится между дисплейной панелью и пользователем электронного устройства, в которое встроена электронная панель. Таким образом, электронное устройство удобно в использовании.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлено изображение в разобранном виде, в перспективе, на котором схематично показана компоновка жидкокристаллического устройства отображения по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2 изображена схема, на которой показана подложка общего электрода, используемого в жидкокристаллическом устройстве отображения по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.3 изображена пояснительная схема, на которой показана дисплейная панель, используемая в жидкокристаллическом устройстве отображения по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.4 схематично показан процесс производства по методу тонкопленочной технологии дисплейной области тонкопленочной подложки, используемой в жидкокристаллическом устройстве отображения по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.5 в сечении схематично показана отображающая область, используемая в жидкокристаллическом устройстве отображения по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.6 представлено изображение в перспективе, на котором схематично показана тонкопленочная подложка, используемая в жидкокристаллическом устройстве отображения по другому варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.7 показана принципиальная схема, на которой изображена типовая схема защиты, используемая в жидкокристаллическом устройстве отображения по другому варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.8 представлен вид в плане, на котором схематично изображена компоновка вблизи входной клеммы дисплейной панели, используемой в жидкокристаллическом устройстве отображения по другому варианту осуществления настоящего изобретения, включая схему защиты по фиг.7,
На фиг.9 показан вид в сечении вдоль линии А-А' дисплейной панели по фиг.8.
На фиг.10 показан вид в перспективе, на котором изображена компоновка обычной дисплейной панели.
На фиг.11 показана схема, на которой изображена компоновка входных клемм обычной дисплейной панели; на фиг.11(а) показана одна из типовых компоновок, тогда как на фиг.11(b) показана другая типовая компоновка.
На фиг.12 показан вид в перспективе, на котором изображена одна из компоновок входных клемм другой обычной дисплейной панели.
Подробное описание изобретения
Ниже подробно рассматривается один из вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что размер, материал, форма, относительное положение и т.п. каждого составляющего элемента, описанные в настоящем варианте осуществления, приведены исключительно в качестве примера и ни коем случае не ограничивают объем настоящего изобретения.
Устройство отображения согласно настоящему изобретению позволяет уменьшить производственную себестоимость на единицу продукции и повысить производительность.
Вариант осуществления 1
Ниже со ссылкой на фиг.1-3 рассматривается компоновка жидкокристаллического устройства 1 отображения по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
В настоящем варианте осуществления в качестве одного из примеров устройства отображения рассматривается жидкокристаллическое устройство 1 отображения, работающее на отражение. Однако настоящее изобретение не ограничивается только этим. Очевидно, что настоящее изобретение также применимо к устройству отображения самосветящегося типа, жидкокристаллическому устройству отображения, работающему на пропускание и отражение, жидкокристаллическому устройству отображения, работающему на пропускание и т.п.
На фиг.1 схематично изображена компоновка жидкокристаллического устройства 1 отображения по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг.1, жидкокристаллическое устройство 1 отображения по настоящему варианту осуществления включает в себя тонкопленочную (TFT) подложку 2 (первую подложку), подложку 3 общего электрода (вторую подложку), дисплейную панель 10, а также подложку 5 внешней схемы. Тонкопленочная подложка 2 включает в себя множество тонкопленочных элементов, пиксельных электродов, соединенных с тонкопленочными элементами, задающую схему линии сканирующего сигнала, а также задающую схему линии информационного сигнала, которые монолитно объединены. Подложка 3 общего электрода включает в себя общий электрод и расположена таким образом, чтобы она находилась оппозитно тонкопленочной подложке 2. Дисплейная панель 10 включает в себя жидкокристаллический слой, который заключен между подложками 2 и 3. Подложка 5 внешней схемы включает в себя управляющую схему, выводящую сигнал для управления дисплейной панелью 10. Следует отметить, что отображающая поверхность DS в данном случае расположена на той же стороне, где находится подложка 3 общего электрода.
В настоящем варианте осуществления рассматривается компоновка, включающая в себя общий электрод, находящийся на подложке, расположенной оппозитно тонкопленочной подложке 2. Однако настоящее изобретение не ограничено подобной компоновкой. Очевидно, что настоящее изобретение также применимо и для режима переориентации жидких кристаллов в горизонтальной плоскости, при котором на противоположной подложке отсутствует противоэлектрод, например, как в режиме IPS.
В дисплейной панели 10 по фиг.1 имеется множество входных клемм 4, 4а и 17, предназначенных для подачи информационных сигналов, управляющих сигналов и питания. Подобное множество входных клемм 4, 4а и 17 расположено на поверхности противоположной подложки 3, поверхность которой расположена оппозитно тонкопленочной подложке 2. Следует отметить, что, как рассматривается ниже, (i) информационные сигналы и управляющие сигналы подаются на входную клемму 4, а питание подается на входную клемму 4а, выполненную таким образом, чтобы ее ширина была больше ширины входных клемм 4 и 17; а также, что (ii) подобные информационные сигналы, управляющие сигналы и питание подаются на задающую схему, находящуюся на тонкопленочной подложке 2.
Между тем напряжение на общий электрод, находящийся на подложке 3 общего электрода, подается через входную клемму 17.
Кроме этого, тонкопленочная подложка 2 выполнена таким образом, чтобы она была короче подложки 3 общего электрода, так, чтобы входные клеммы 4, 4а и 17 были открыты с нижней стороны подложки 3 общего электрода, как это показано на фиг.1. Другими словами, подложка 3 общего электрода выступает как навес относительно тонкопленочной подложки 2.
Кроме этого, на подложке 5 внешней схемы имеется множество выходных клемм 6, которые расположены таким образом, чтобы множество выходных клемм 6 было расположено напротив и накладывались на входные клеммы 4, 4а и 17, соответствующие множеству выходных клемм 6 при виде в плоскости множества выходных клемм 6 и входных клемм 4, 4а и 17.
Входные клеммы 4, 4а и 17 и выходные клеммы 6 электрически связаны при помощи разъема 9 зебра, у которого имеется проводящая область 7 и изолирующая область 8, которые расположены в чередующемся порядке. В частности, каждая из водных клемм 4, 4а и 17, а также каждая соответствующая выходная клемма 6 образуют пару и электрически связаны путем наложения проводящей области 7 разъема 9 зебра.
Поскольку разъем 9 зебра имеет широкий шаг, точного выравнивания не требуется. Кроме этого, создание электрического соединения может быть осуществлено лишь при наложении входных клемм 4, 4а и 17 дисплейной панели 10 на разъем 9 зебра, а также наложении на разъем 9 зебра выходных клемм 6, расположенных на подложке 5 внешней схемы. Это позволяет получить жидкокристаллическое устройство 1 отображения, которое позволяет уменьшить его производственную себестоимость на единицу продукции, а также повысить его производительность.
На фиг.2 показана схема, на которой изображена планарная компоновка входных клемм 4, 4а и 17.
Для возбуждения монолитно сформированной задающей схемы необходимо подать не только информационные сигналы и управляющие сигналы, но также и напряжение высокой мощности и напряжение низкой мощности.
В случае если, как это показано на фиг.2, общий электрод 16 и входные клеммы 4, 4а и 17 изготовлены по тонкопленочной технологии, например, с использованием оксида индия и олова (ITO) или оксида индия и цинка (IZO), имеющих более высокое сопротивление по сравнению с металлом, то процесс можно укоротить. Однако при подаче питания на входные клеммы, имеющие определенную ширину и расположенные через определенный интервал на подобной тонкой пленке, обладающей высоким сопротивлением, может происходить сбой, например падение напряжения. Поэтому подобные входные клеммы не пригодны для использования в качестве клемм при подаче питания.
В этой связи, как показано на фиг.2, для подачи напряжения высокой мощности и напряжения низкой мощности необходимо использовать две входные клеммы 4а, выполненные таким образом, чтобы ширина W клеммы была больше ширины других клемм 4 и 17.
Следует отметить, что шаг Р указывает интервал между краями, расположенными по ходу спереди, клемм 4 и 17 в направлении от D1 к Dn.
Как показано на фиг.2, входные клеммы 4 и 17 расположены с шагом Р, тогда как входные клеммы 4а для подачи питания расположены с шагом 2Р. Ширина W у входных клемм 4а, используемых для подачи питания, увеличена на сумму «n» ширины между D4 и D5 (в направлении D1-Dn) входных клемм 4 и 17, расположенных с шагом Р, а также ширину клеммы D5, т.е. на шаг Р. Между тем при необходимости ширина W клеммы может быть дополнительно увеличена.
Следует отметить, что в случае если шаг Р клеммы меняется для увеличения ширины клеммы, предпочтительно, чтобы ширина клеммы была кратна основному шагу Р между клеммами.
Это объясняется следующим. В целом, проводящая область 7 и изолирующая область 8 разъема 9 зебра расположены с достаточно большим интервалом. Поэтому наиболее предпочтительно, чтобы шаг между входными клеммами 4, 4а и 17 соответствовал интервалам между проводящей областью 7 и изолирующей областью 8 разъема 9 зебра.
Следует отметить, что в качестве примера клемм, у которых меняется ширина и шаг, рассматриваются клеммы для подачи питания. Между тем, например, в случае если необходимо избежать наводки сигналов, подаваемых на клеммы, увеличив при этом шаг, то ширину клемм можно оставить прежней (не менять), а изменить (увеличить) лишь шаг. Однако, поскольку шаг клемм, соответствующий разъему зебра, доступному в продаже, относительно большой, то интерференция сигналов, подаваемых на две клеммы, возникает редко. Следовательно, по существу, достаточно увеличить ширину клеммы, используемой для подачи питания, или клеммы, находящейся под высоким напряжением.
При вышеупомянутой компоновке входные клеммы 4, 4а и 17, используемые с разъемом 9 зебра, который подходит для монолитно сформированных задающих схем, могут быть выполнены из тонкой пленки, которая прозрачна, так же как и общий электрод 16, расположенный на подложке 3 общего электрода и изготовленный, например, из оксида индия и олова, обладающего относительно высоким сопротивлением.
Следует отметить, что по настоящему варианту осуществления используются две входные клеммы 4а с увеличивающейся шириной. Однако настоящее изобретение не ограничено подобной компоновкой. Очевидно, что по мере необходимости количество входных клемм 4а может быть изменено.
Как отмечалось выше, в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения шаг Р между клеммами и ширина W клемм выбираются с учетом содержимого сигналов, подаваемых на входных клеммы 4, 4а и 17.
Со ссылкой на фиг.3 более подробно рассматривается компоновка дисплейной панели 10, расположенной в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения.
На фиг.3 схематично изображена компоновка дисплейной панели 10, расположенной в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения.
На поверхности тонкопленочной подложки 2, расположенной оппозитно подложке 3 общего электрода, имеется отображающая область 11, в которой образованы пиксельный электрод 20 и тонкопленочные элементы 21, а также задающая схема 12 линии сканирующего сигнала и задающая схема 13 линии информационного сигнала. Задающая схема 12 линии сканирующего сигнала и задающая схема 13 линии информационного сигнала монолитно объединены при помощи поликремния, используемого в качестве основания, и расположены снаружи дисплейной области 11.
По настоящему варианту осуществления в качестве полупроводниковой полукристаллической пленки используется поликремний. Между тем, в полупроводниковой полукристаллической пленке могут использоваться также и другие материалы. Полупроводниковая пленка может быть получена за счет поликристаллизации аморфного кремния, аморфного германия, поликристаллического германия, аморфного кремниевого германия, поликремневого германия, аморфного карбида кремния, карбида поликремния или подобных материалов при помощи лазерного отжига.
Следует отметить, что лазерный отжиг более подробно рассматривается ниже.
Как показано на частично укрупненном виде отображающей области 11 по фиг.3, на дисплейной панели 10 имеется множество пиксельных электродов 20, расположенных в виде матрицы, множество линий SL информационных сигналов, а также множество линий GL сканирующих сигналов, пересекающихся с множеством линий SL информационных сигналов. Тонкопленочные элементы 21 расположены таким образом, чтобы они соответствовали определенным местам, в которых линии SL информационных сигналов и линии GL сканирующих сигналов пересекаются друг с другом.
Кроме этого, через часть выходных клемм 6, расположенных на подложке 5 внешней схемы, как это показано на фиг.1, выводятся видеосигналы с изображением, отображаемым на дисплейной панели 10. Видеосигналы являются видеоданными, показывающими отображающее состояние каждого пикселя в изображении. Видеосигналы, в целом, формируются на основе видеоданных, передаваемых с временным разделением. Кроме этого, через множество других выходных клемм 6 истоковые синхронизирующие сигналы и истоковые запускающие импульсы выводятся на задающую схему 13 линии информационного сигнала, а стробирующие сигналы синхронизации и стробирующие запускающие импульсы выводятся на задающую схему 12 линии сканирующего сигнала. Истоковые синхронизирующие сигналы, истоковые сигналы с запускающими импульсами, стробирующие синхронизирующие сигналы и сигналы со стробирующими запускающими импульсами выводятся в качестве сигналов синхронизации для соответствующего отображения видеосигналов на дисплейной панели 10.
Задающая схема 12 линии сканирующего сигнала последовательно выбирает множество линий GL сканирующих сигналов при синхронизации с синхронизирующими сигналами, такими как стробирующий сигнал синхронизации. Между тем, задающая схема 13 линии информационных сигналов работает синхронно с синхронизирующими сигналами, например истоковыми синхронизирующими сигналами, таким образом, чтобы указывать соответствующее время для линий SL сигналов, дискретизировать видеосигналы в соответствующий момент времени и записывать в линии SL информационных сигналов сигналы, полученные в результате дискретизации.
Пиксели дисплейной панели 10 разделены на участки в зависимости от размера пиксельных электродов 20. Тогда как линия GL сканирующих сигналов соответствует каждому выбранному пикселю, яркость каждого пикселя управляется в зависимости от данных, выводимых в каждую линию SL информационных сигналов, соответствующую каждому пикселю. В результате происходит вывод изображения, формируемого видеосигналами.
Хотя это не показано на фиг.3, в случае дисплейной панели 10 емкость каждого жидкого кристалла образуется за счет помещения жидкого кристалла между общим электродом 16 и пиксельным электродом 20 каждого пикселя. Между тем, для увеличения периода распада заряда, передаваемого емкости жидкого кристалла, он может быть выполнен таким образом, чтобы диффузионная емкость (Cs) была соединена параллельно с емкостью жидкого кристалла.
Следует отметить, что в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения пиксельный электрод 20 предпочтительно обладает светоотражающей способностью.
При вышеупомянутой компоновке даже в случае устройства отображения, работающего на отражение или пропускание и отражение, которое включает в себя пиксельный электрод 20, обладающий светопропускающей способностью, возможно получить жидкокристаллическое устройство 1 отображения, позволяющее уменьшить производственную себестоимость на единицу продукции и повысить производительность.
Кроме этого, по настоящему варианту осуществления пиксельный электрод 20, расположенный на тонкопленочной подложке 2, изготовлен из такого вещества, как алюминий или серебро, отражающая способность которого выше, а сопротивление ниже. Между тем, способ получения подобного светоотражающего элемента не ограничивается только этим.
Кроме этого, настоящее изобретение может быть применимо для устройства отображения, обладающего низким энергопотреблением, путем встраивания запоминающего элемента снизу пиксельного электрода 20, обладающего светоотражающей способностью, причем подобные пиксельные электроды 20 имеются в каждом пикселе. Примером подобного запоминающего элемента может быть статичное оперативное ЗУ. Один из битов статичного оперативного ЗУ может находиться в одном пикселе. При создании тонального дисплея подобный дисплей может быть получен, если в каждом пикселе будет находиться множество статичных оперативных ЗУ. Таким образом, в случае устройства отображения, в котором встроенные статичные оперативные ЗУ находятся в каждом пикселе, энергоемкость или сила тока могут быть небольшими. Поэтому в подобном дисплее вполне может использоваться соединение клемм при помощи разъема зебра.
Кроме этого, от задающей схемы 12 линии сканирующего сигнала и задающей схемы 13 линии информационного сигнала в направлении внешней стороны тонкопленочной подложки 2 проходят линии 14. Линии 14 соединены с первыми контактными площадками 15 и 15а, расположенными на тонкопленочной подложке 2. Следует отметить, что линии 14 и первые контактные площадки 15 и 15а образуют проводящий элемент.
Другими словами, каждая из первых контактных площадок 15 и 15а расположены таким образом, чтобы они соответствовали каждой из линий подачи сигналов и линий подачи питания, проходящих по внешней стороне тонкопленочной подложки 2. Первые контактные площадки 15 и 15а расположены вдоль одного из краевых участков тонкопленочной подложки 2.
Между тем, на подложке 3 общего электрода вторые контактные площадки 18а, расположенные над входными клеммами 4а, ширина которых расширяется, как это отмечалось выше, выполнены таким образом, чтобы они были крупнее других вторых контактных площадок 18. Первые контактные площадки 15а, соответствующие вторым контактным площадкам 18а, также выполнены таким образом, чтобы они были крупнее других первых контактных площадок 15.
Как показано на фиг.3, часть общего электрода проходит вдоль одного из краевых участков противоположной электродной подложки 3, на котором находятся входные клеммы 4 и 4а. Подобная часть общего электрода 16 становится входной клеммой 17 с таким же потенциалом, как и общий электрод 16.
С одной стороны подложки 3 общего электрода, где находится входная клемма 17, образованы другие входные клеммы 4 и 4а, которые электрически отделены от общего электрода 16. У каждой из входных клемм 4 и 4а имеется соответствующая одна из вторых контактных площадок 18 и 18а, образующих проводящий элемент.
Следует отметить, что количество первых контактных площадок 15 и 15а такое же, как и количество вторых контактных площадок 18 и 18а. Первые контактные площадки 15 и 15а, а также вторые контактные площадки 18 и 18а выполнены таким образом, что при виде дисплейной панели 10 в плоскости одна из контактных площадок 15 или 15а накладывается на одну из соответствующих вторых контактных площадок 18 или 18а.
Уплотнительный элемент 19, включающий в себя электрический проводник, электрически соединяющий первые контактные площадки 15 и 15а со вторыми контактными площадками 18 и 18а, будет рассмотрен позже.
При вышеупомянутой компоновке задающая схема 12 сканирующего сигнала и задающая схема 13 линии информационного сигнала монолитно сформированы на тонкопленочной подложке 2. Поэтому можно уменьшить количество входных клемм 4 и 4а. Соответственно шаг входных клемм 4 и 4а может быть увеличен. В результате этого шаг первых контактных площадок 15 и 15а, а также вторых контактных площадок 18 и 18а, соответствующих входным клеммам 4 и 4а, может быть увеличен. В результате этого площадь, выделяемая для каждой из первых контактных площадок 15 и 15а, а также вторых контактных площадок 18 и 18а, может быть увеличена.
Таким образом, вышеупомянутая компоновка позволяет получить жидкокристаллическое устройство 1 отображения, у которого первые контактные площадки 15 и 15а, а также вторые контактные площадки 18 и 18а обладают достаточно низким сопротивлением по проводимости. Кроме этого, не обязательно соединять дисплейную панель 10 с выходными клеммами 6 подложки 5 внешней схемы при помощи дорогостоящих гибких печатных плат или т.п. Соответственно появляется возможность использовать недорогой разъем 9 зебра с небольшим количеством соответствующих клемм и относительно большим шагом клемм.
Следует отметить, что количество входных клемм 4, 4а и 17, первых контактных площадок 15 и 15а, а также вторых контактных площадок 18 и 18а по фиг.1-3 приведено исключительно в качестве примера, очевидно, что подобное количество при необходимости может быть изменено.
Уплотнительный элемент 19, показанный на фиг.3, способен запечатывать тонкопленочную подложку 2 с подложкой 3 общего электрода при определенном зазоре, а также уплотнять дисплейный носитель. Уплотнительный элемент 19 имеет форму рамки, проходящей вдоль краев тонкопленочной подложки 2. Следует отметить, что пространство внутри уплотнительного элемента 19 заполняется жидкокристаллическим материалом.
Уплотнительный элемент 19 может изготавливаться, например, из полимера, отверждающегося под действием ультрафиолетового излучения, термоотверждающегося полимера или полимера, содержащего как полимер, отверждающийся под действием ультрафиолетового излучения, так и термоотверждающийся полимер.
Уплотнительный элемент 19 содержит проводник, например, из частиц золота.
При вышеупомянутой компоновке в уплотнительный элемент 19, способный запечатывать тонкопленочную подложку 2 с подложкой 3 общего электрода при определенном зазоре, добавляется проводник, например, из частиц золота. В случае если первые контактные площадки 15 и 15а, а также вторые контактные площадки 18 и 18а электрически соединены при помощи подобного уплотнительного элемента 19, то возникающее в результате сопротивление может быть таким, что оно не создает никакого негативного эффекта для цепи. Это достигается за счет того, что, как отмечалось выше, первые контактные площадки 15 и 15а, а также вторые контактные площадки 18 и 18а имеют большую площадь.
Кроме этого, как показано на фиг.3, первые контактные площадки 15 и 15а, а также вторые контактные площадки 18 и 18а расположены на периферийном участке дисплейной панели 10, где находится уплотнительный элемент.
Поэтому при вышеупомянутой компоновке этап формирования уплотнительного элемента 19, запечатывающего при определенном зазоре тонкопленочную подложку 2 с подложкой 3 общего электрода, а также этап формирования проводника, электрически связывающего первые контактные площадки 15 и 15а со вторыми контактными площадками 18 и 18а, могут быть объединены в один этап. В результате становится возможным повысить производственную эффективность при изготовлении жидкокристаллического устройства 1 отображения.
Кроме этого, как показано на фиг.1-3, в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения входные клеммы 4, 4а и 17 расположены вдоль одной из сторон на поверхности подложки 3 общего электрода, обращенной в сторону тонкопленочной подложки 2.
При вышеупомянутой компоновке, когда входные клеммы 4, 4а и 17 расположены вдоль одной из сторон подложки общего электрода, создание электрического соединения становится возможным, лишь после того как входные клеммы 4, 4а и 17 дисплейной панели 10, разъем 9 зебра, соответствующий входным клеммам 4, 4а и 17, и выходные клеммы 6 подложки 5 внешней схемы будут расположены друг над другом в данной последовательности. Соответственно это позволяет получить жидкокристаллическое устройство 1 отображения, которое позволяет уменьшить производственную себестоимость на единицу продукции и повысить производственную эффективность.
Далее со ссылкой на фиг.4 рассматривается процесс изготовления тонкопленочных элементов 21, расположенных на тонкопленочной подложке 2.
На фиг.4 схематично изображен процесс изготовления тонкопленочного элемента 21, используемого в качестве активного элемента в дисплейной области 11 тонкопленочной подложки 2.
По настоящему варианту осуществления в качестве тонкопленочной подложки 2 используется прозрачная стеклянная подложка. Однако материал, из которого изготавливается тонкопленочная подложка 2, не ограничен только этим. В качестве подложки 2, помимо стекла, может использоваться подложка из кварца, пластика или аналогичного материала.
Во-первых, как показано на фиг.4(а), формируется пленка 22 основания толщиной от 100 нм до 500 нм (предпочтительно от 150 нм до 300 нм). Пленка 22 основания может быть изготовлена, например, из неорганического изоляционного материала (например, пленки из диоксида кремния, пленки из нитрида кремния, пленки из оксинитрида кремния и т.п.). Подобная неорганическая изоляционная пленка содержит кремний и изготавливается при помощи плазмохимического осаждения из паровой среды (CVD). Помимо этого, пленка 22 основания может иметь ламинированную конструкцию, состоящую из множества заламинированных слоев. В целях предотвращения диффузии примесных ионов с подложки 2 пленка 22 основания предпочтительно изготавливается из неорганической изоляционной пленки, такой как пленка из нитрида кремния или пленка из оксинитрида кремния, содержащей азот.
После этого, как показано на фиг.4(b), формируется аморфная полупроводниковая пленка 23 при помощи плазмохимического осаждения из паровой среды или аналогичного метода. Аморфная полупроводниковая пленка 23 предпочтительно имеет толщину от 20 нм до 100 нм.
Затем, как показано на фиг.4(с), формируется кристаллизованная полупроводниковая пленка 24 за счет кристаллизации аморфной полупроводниковой пленки 23 при помощи кристаллического лазера или аналогичного метода.
После этого, как показано на фиг.4(d), на полученной кристаллизованной полупроводниковой пленке 24 формируют необходимый рельеф при помощи фотолитографии таким образом, чтобы толщина кристаллизованной полупроводниковой пленки 24 составляла от 20 нм до 100 нм (предпочтительно от 30 нм до 70 нм).
Далее, как показано на фиг.4(е), формируется изолирующая пленка 25 затвора толщиной от 30 нм до 150 нм (предпочтительно от 50 нм до 100 нм) для покрытия кристаллизованной полупроводниковой пленки 24. Для уменьшения плотности сопряжения между изолирующей пленкой 25 затвора и кристаллизованной полупроводниковой пленкой 24 изолирующая пленка 25 затвора предпочтительно изготавливается из диоксида кремния. Это связано с тем, что кристаллизованная полупроводниковая пленка 24 изготовлена из кремния. Следует отметить, что при необходимости после этого осуществляется добавление (канальное добавление) примесей на всей кристаллизованной полупроводниковой пленке 24 через изолирующую пленку 25 затвора методом ионной имплантации или методом ионного добавления. Это делается для того, чтобы управлять пороговым напряжением тонкопленочного элемента 21. В случае если необходимо получить N-канальный тонкопленочный дисплей, то в качестве примесей, используемых для канального добавления, могут использоваться элементы, входящие в III группу, такие как бор (В). Между тем, при получении Р-канального тонкопленочного дисплея в качестве примесей, используемых для разбавления каналов, могут использоваться элементы, входящие в V группу, такие как фосфор (Р). Кроме этого, при обработке подложки с большой площадью для добавления примесей предпочтительно использовать метод ионного добавления.
Далее, как показано на фиг.4(f), формируется электрод 26 затвора, имеющий толщину от 10 нм до 500 нм (предпочтительно от 150 нм до 300 нм). При формировании электрода 26 затвора вначале при помощи напыления создается проводящая пленка, а затем при помощи фотолитографии формируется соответствующий рельеф проводящей пленки.
Далее, как показано на фиг.4(g), используя электрод 26 затвора в качестве маски, производится добавление примесей, таких как бор (В) или фосфор (Р) методом ионной имплантации или методом ионного добавления, для того чтобы сформировать истоковые области 24d и 24b с низкой концентрацией (24b будет истоковой областью с высокой концентрацией), а также стоковые области 24е и 24с с низкой концентрацией (24с будет стоковой областью с высокой концентрацией). Следует отметить, что область, маскируемая электродом 26 затвора, становится канальной областью 24а. Кроме этого, покрывающая пленка 27 толщиной от 20 нм до 150 нм (предпочтительно от 30 нм до 100 нм) создается таким образом, чтобы она закрывала электрод 26 затвора. Затем, используя покрывающую пленку 27 в качестве маски, в кристаллизованную полупроводниковую пленку 24 осуществляется добавление примеси, такой как бор (В) или фосфор (Р), самовыравнивающимся способом методом ионной имплантации или ионного разбавления, таким образом, чтобы сформировать истоковую область 24b с высокой концентрацией и стоковую область 24с с высокой концентрацией. После этого области 24b и 24с с высокой концентрацией примесей, выступающие в качестве истоковой и стоковой областей, формируются в области, за исключением канальной области 24а, на этапе активации кристаллизованной полупроводниковой пленки 24. В качестве этапа активации кристаллизованной полупроводниковой пленки 24 может использоваться, например, термообработка за счет отжига в печи и т.п., либо может осуществляться облучение эксимерным лазером или т.п. Для покрывающей пленки 27 не установлено конкретных ограничений. Например, в качестве покрывающей пленки 27 можно использовать изолирующую пленку (например, пленку из диоксида кремния, пленку из нитрида кремния или пленку из оксинитрида кремния), полученную при помощи плазменно-химического осаждения из паровой среды или напылением и содержащую кремний.
Кроме этого, как показано на фиг.4(h), при помощи напыления или плазменно-химического осаждения из паровой среды формируют межслойную изолирующую пленку 28 толщиной примерно от 30 нм до 1500 нм. В качестве межслойной изолирующей пленки 28 используется пленка из диоксида кремния, пленка из нитрида кремния, пленка из оксинитрида кремния или ламинированный слой из них.
Помимо этого за счет термообработки в течение примерно от 30 минут до 12 часов при температуре от 300°С до 550°С происходит наводораживание. Данный этап используется для предотвращения таких проблем, как ненасыщенная связь кристаллизованной полупроводниковой пленки 24 или т.п. за счет использования водорода, содержащегося в межслойной изолирующей пленке 28. Наводораживание также может осуществляться с помощью термообработки при температуре от 300°С до 450°С в водородной плазме или в атмосфере, содержащей от 3% до 100% водорода. После формирования в межслойной изолирующей пленке 28 контактных отверстий 29, которые соответственно соединяют истоковую область 24b с высокой концентрацией и стоковую область 24с с высокой концентрацией кристаллизованной полупроводниковой пленки 24, на всей верхней поверхности подложки методом напыления или т.п. формируется металлическая пленка 30. В качестве металлической пленки 30 используется, например, ламинированная пленка, состоящая из слоя таллия толщиной 100 нм, слоя алюминия толщиной 350 нм, а также еще одного слоя таллия толщиной 100 нм. На металлической пленке 30 при помощи фоторезистора создается необходимый рисунок для электродов истока и стока. Кроме этого, за счет использования рисунка в слое фоторезистора в качестве маски металлическая пленка 30 вытравливается таким образом, чтобы образовались электрод истока и электрод стока. После этого рисунок фоторезистора удаляют. Следует отметить, что по настоящему варианту осуществления металлическая пленка 30 является ламинированной пленкой из таллия/алюминия/таллия. Однако металлическая пленка 30 не ограничена подобной компоновкой. Металлическая пленка 30 может быть изготовлена таким образом, чтобы она имела соответствующую ламинированную структуру с использованием элементов, выбираемых из числа Та, W, Ti, Мо, Al, Cu, Cr, Nd и т.п., являющихся металлами с низким сопротивлением, или из сплавов и смесей, в которых вышеупомянутые элементы используются в качестве основного компонента.
Помимо этого, как показано на фиг.4(i), пленка из оксида кремния или фоточувствительного полиакрилата или т.п., являющаяся прозрачной изолирующей пленкой, используется в качестве защитной изолирующей пленки 31. По настоящему варианту осуществления в качестве защитной изолирующей пленки 31 используется фоточувствительный полиакрилат, в котором создается сквозное отверстие 32.
В заключение, по настоящему варианту осуществления при изготовлении жидкокристаллического устройства 1 отображения, работающего на отражение, пиксельный электрод 20 проходит следующие процессы. Вначале методом напыления формируется проводящая пленка, например, из Al, Ag или аналогичного материала, обладающего высокой отражающей способностью и низким электрическим сопротивлением таким образом, чтобы его толщина составляла примерно 100 нм. При помощи фоторезистора создается необходимый рисунок. Используя рисунок в слое фоторезистора в качестве маски, осуществляется формирование рисунка путем вытравливания проводящей пленки.
Следует отметить, что для изготовления жидкокристаллического устройства отображения, работающего на пропускание и отражение, в качестве пиксельного электрода 20 необходимо использовать прозрачную проводящую пленку, изготовленную из оксида индия и олова, оксида индия и цинка или аналогичного материала.
За счет использования описанного выше процесса изготовления тонкопленочного элемента 21 задающая схема 12 линии сканирующего сигнала, задающая схема 13 линии информационного сигнала, первые контактные площадки 15 и 15а и т.п. находятся за пределами отображающей области 11 тонкопленочной подложки 2.
На фиг.5 в сечении схематично показана компоновка отображающей области 11 дисплейной панели 10, используемой в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Как видно из фиг.5, жидкокристаллическое устройство 1 отображения содержит тонкопленочную подложку 2 и подложку 3 общего электрода, включая общий электрод 16, расположенный оппозитно тонкопленочной подложке. Жидкокристаллическое устройство 1 отображения также включает в себя дисплейную панель 10, выполненную таким образом, что жидкокристаллический слой 36 запечатан уплотнительным элементом 19 (не показан) между тонкопленочной подложкой 2 и подложкой 3 общего электрода.
Поскольку дисплейная панель 10 работает на отражение, поляризатор 37 имеется лишь на подложке 3 общего электрода. Однако у дисплейной панели, работающей на пропускание и отражение, поляризаторы 37 имеются, соответственно, на тонкопленочной подложке 2 и подложке 3 общего электрода.
Как вариант, если необходимо получить яркий дисплей, то можно использовать жидкокристаллический режим, не требующий использования поляризатора. В одном из примеров подобного жидкокристаллического режима используются светорассеивающие жидкие кристаллы. Яркий дисплей может быть получен за счет использования полимерно-диспергированных жидких кристаллов или полимерно-сеточных жидких кристаллов. Кроме этого, поскольку в данном случае не используется дорогостоящий поляризатор, производственная себестоимость может быть уменьшена.
Кроме этого, поскольку жидкокристаллическое устройство 1 отображения по настоящему варианту осуществления работает на отражение, подсветка не требуется. Однако в случае если настоящее изобретение используется применительно к устройству, работающему на пропускание и отражение, то в качестве пиксельного электрода 20 необходимо использовать прозрачную проводящую пленку, изготовленную из оксида индия и олова, оксида индия и цинка или аналогичного материала, а также предусмотреть место для установки подсветки между дисплейной панелью 10 и подложкой 5 внешней схемы, показанных на фиг.1.
Вариант осуществления 2
Ниже описан второй вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.6-9. Настоящее изобретение предусматривает использование схемы защиты в жидкокристаллическом устройстве отображения по первому варианту осуществления. Компоновки жидкокристаллического устройства отображения по настоящему варианту осуществления, за исключением схемы защиты, не отличаются от описанных в варианте осуществления 1. Для удобства восприятия все элементы, обладающие такой же функциональностью, которая была описана для варианта осуществления 1, обозначены такими же ссылочными позициями, а их описание было опущено.
На фиг.6 показан вид в плане, на котором изображена компоновка тонкопленочной подложки 2а, используемой в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения по настоящему варианту осуществления.
Как показано на фиг.6, на поверхности тонкопленочной подложки 2а, которая расположена оппозитно подложке 3 общего электрода, задающие схемы 12 и 13, схема защиты 38, первые контактные площадки 15 и 15а предпочтительно образованы монолитно таким образом, чтобы они были электрически соединены в данной последовательности.
Вышеупомянутая компоновка позволяет предотвратить повреждение тонкопленочных элементов, находящихся в задающих схемах 12 и 13, в результате статического заряда или шумового тока, проникающего с множества входных клемм 4 (не показаны).
Следует отметить, что для первых контактных площадок 15а, электрически связанных с входными клеммами 4а, которые аналогичны входным клеммам для напряжения высокой мощности и напряжения низкой мощности, как это было рассмотрено выше, схема 38 защиты не используется.
Кроме этого, как было рассмотрено для варианта осуществления 1, на первых контактных площадках 15 и 15а образован уплотнительный элемент 19. Соответственно в вышеупомянутой компоновке схема 38 защиты образована на внутренней стороне уплотнительного элемента 19. Поэтому схема 38 защиты может быть защищена от повреждений или эрозии под воздействием внешних факторов.
Кроме этого, схема 38 защиты может быть расположена в любом из множества мест на поверхности тонкопленочной подложки 2а, которая расположена оппозитно подложке 3 общего электрода, например, внутри задающих схем 12 и 13.
На фиг.7 показана принципиальная схема, на которой изображен один из примеров схемы 38 защиты, используемой в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения по настоящему варианту осуществления.
Как видно на фиг.7, в схеме 38 защиты имеются два транзистора (TFT1 и TFT2), которые сформированы одновременно с этапом формирования тонкопленочных элементов 21, расположенных в дисплейной области, как это рассматривалось ранее.
Электрод стока одного из транзисторов (TFT1) соединен с источником напряжения высокой мощности, тогда как электрод истока транзистора (TFT1) соединен с линией, проходящей от входной клеммы 4 к задающей схеме 12 или 13. Входная клемма 4 и задающая схема 12 или 13 являются защищаемыми элементами. Кроме этого, транзистор (TFT1) выполнен таким образом, что электрод стока и электрод затвора транзистора (TFT1) соединены друг с другом и имеют характеристики, аналогичные характеристикам диода.
Другими словами, схема 38 защиты выполнена таким образом, что в случае если в линию из-за статического заряда или т.п. подается напряжение, равное или превышающее напряжение источника напряжения высокой мощности, транзистор (TFT1) включается, а аномальное напряжение ликвидируется.
Кроме этого, электрод стока другого транзистора (TFT2) соединен с линией, проходящей от входной клеммы 4 к задающей схеме 12 или 13, которая защищается. Помимо этого, электрод истока другого транзистора (TFT2) соединен с источником напряжения низкой мощности. Кроме этого, так же как и TFT1, транзистор (TFT2) выполнен таким образом, что электрод стока и электрод затвора транзистора соединены друг с другом и имеют характеристики, аналогичные характеристикам диода.
Таким образом, в случае если напряжение, равное или ниже напряжения источника низкой мощности, подается в линию, транзистор (TFT2) включается и обеспечивается подача питания с источника напряжения низкой мощности.
При вышеупомянутой компоновке напряжение, подаваемое в линию, всегда может поддерживаться в диапазоне от напряжения высокой мощности или ниже до напряжения низкой мощности или выше. За счет этого появляется возможность предотвратить повреждение тонкопленочных элементов или т.п., находящихся в задающих схемах 12 и 13.
Кроме этого, как показано на фиг.7, в вышеупомянутой схеме 38 защиты резисторы R1 и R2 установлены на линии, идущей от входной клеммы к задающей схеме, а конденсаторы С1 и С2 установлены между линией и источником напряжения высокой мощности, а также между линией и источником напряжения низкой мощности, соответственно.
Таким образом, даже в случае мгновенной подачи в линию сильного напряжения повреждения непосредственно самих транзисторов (TFT1 и TFT2) можно избежать.
По настоящему варианту осуществления используется схема 38 защиты, имеющая устройство, показанное на фиг.7. Однако устройство схемы 38 защиты этим не ограничено. Для схемы 38 защиты предлагаются различные компоновки, а ее устройство при необходимости может меняться. Например, при необходимости можно использовать схему защиты или т.п., состоящую из сопротивления и транзистора.
Следует отметить, что схемы защиты включают в себя элемент схемы, соответствующий резистору R1, показанному на фиг.7.
На фиг.8 показан вид в плане, на котором изображена компоновка элементов вблизи входной клеммы 4 дисплейной панели 10, включая схему 38 защиты по фиг.7.
На фиг.9 показан вид в сечении вдоль линии А-А' дисплейной панели 10 по фиг.8.
Как показано на фиг.8 и 9, компоненты, расположенные между входной клеммой 4 и задающими схемами 12 или 13, соединены следующим образом. «Входная клемма 4» соединена с «задающей схемой 12 или 13» в следующей последовательности: через «вторую контактную площадку 18», «проводник 19а в уплотнительном элементе 19», «первую контактную площадку 15» и «схему 38 защиты».
Как показано на фиг.9, на тонкопленочной подложке 2 образована пленка 22 основания. Полупроводниковая пленка 24 образована на пленке 22 основания таким образом, чтобы она соответствовала положению, в котором образован тонкопленочный участок по фиг.8. Полупроводниковая пленка 24 закрыта изолирующей пленкой 25 затвора. На изолирующей пленке 25 затвора образованы за счет формирования рисунка в одном из металлических слоев резистор R1, один участок противоэлектрода (часть линии напряжения низкой мощности и часть линии напряжения высокой мощности), образующий конденсаторы С1 и С2, электрод 26 затвора, линия L подачи напряжения низкой мощности, соединенная с источником напряжения низкой мощности и линия Н подачи напряжения высокой мощности, соединенная с источником напряжения высокой мощности.
Кроме этого, резистор R1, участок противоэлектрода (часть линии L напряжения низкой мощности и часть линии Н напряжения высокой мощности), образующий конденсаторы С1 и С2, электрод 26 затвора, линия L подачи напряжения низкой мощности, соединенная с источником напряжения низкой мощности, и линия Н подачи напряжения высокой мощности, соединенная с источником напряжения высокой мощности, закрыты межслойной защитной пленкой 28 (изолирующей пленкой). На промежуточной защитной пленке 28 находятся в токопроводящем состоянии металлические пленки 33 и 34. Металлические пленки 33 и 34 электрически соединяют резистор R1, электрод истока и электрод стока тонкопленочного участка, как это показано на фиг.8, другой участок противоэлектрода, образующий конденсаторы С1 и С2, а также защищаемую линию.
Металлическая пленка 33 соединена с резистором R1 через контактное отверстие 35, образованное в межслойной защитной пленке 28.
Следует отметить, что на тонкопленочном участке электрод 30а стока, электрически связанный с линией Н подачи питания, а также электрод 30b истока, электрически связанный с линий L подачи питания, также образованы путем формирования рисунка в металлическом слое, используемом для формирования металлических пленок 33 и 34.
Резистор R1 образован за счет формирования рисунка извилистой формы в металлическом слое, используемом для формирования электрода 26 затвора таким образом, чтобы резистор R1 обладал требуемым сопротивлением. Кроме этого, конденсатор С1 образован металлической пленкой 34 и линией L подачи питания, а конденсатор С2 образован металлической пленкой 33 и линией Н подачи питания.
Помимо этого резистор R1 электрически связан с промежуточной металлической пленкой 36 через контактное отверстие 35, образованное в межслойной защитной пленке 28. Промежуточная металлическая пленка 36 электрически связана с первой контактной площадкой 15. Промежуточная металлическая пленка 36 также образована за счет формирования рисунка в металлическом слое, образующем металлические пленки 33 и 34.
Металлические пленки 33 и 34, а также промежуточная металлическая пленка 36 закрыты защитной изоляционной пленкой 31 (изолирующим слоем).
На защитной пленке 31, сверху промежуточной металлической пленки 36, образована первая контактная площадка 15. Промежуточная металлическая пленка 36 и первая контактная площадка 15 электрически связаны через сквозное отверстие 32 (контактное отверстие), образованное в защитной изолирующей пленке 31.
Уплотнительный элемент 19 расположен таким образом, чтобы он закрывал первую контактную площадку 15. Через проводник 19а, находящийся в уплотнительном элементе 19, может быть установлено электрическое соединение со второй контактной площадкой 18.
Как отмечалось выше, первая контактная площадка 15 и резистор R1 соединены через контактное отверстие 35, образованное в межслойной изолирующей пленке 28, а также сквозное отверстие 32, образованное в защитной изолирующей пленке 31. То есть первая контактная площадка 15 образована в слое, находящемся над резистором R1, таким образом, чтобы первая контактная площадка 15 находилась сверху резистора R1 и была отделена от него межслойной изолирующей пленкой 28 и/или защитной изолирующей пленкой 31. За счет этого площадь, занимаемая схемой 38 защиты и первой электродной площадкой 15, может быть уменьшена.
Соответственно можно уменьшить рамку дисплейной панели 10 жидкокристаллического устройства 1 отображения.
Кроме этого, после формирования контактного отверстия 35 и сквозного отверстия 32 в межслойную изолирующую пленку 28 и защитную изолирующую пленку 31 можно добавлять примеси. В этом случае, в данной компоновке, даже при коротком замыкании первой электродной площадки 15 и резистора R1 короткое замыкание произойдет на одной линии. Соответственно в результате подобное короткое замыкание изменит лишь значение резистора R1 и практически не повлияет на работу задающих схем 12 и 13.
Следует отметить, что допустима такая компоновка, при которой защитная изолирующая пленка 31, сквозное отверстие 32 и промежуточная металлическая пленка 36 не используются, а первая контактная площадка создается на межслойной изолирующей пленке 28. Однако для того чтобы первая контактная площадка 15 была гарантированно разнесена от резистора R1, а значение резистора R1 поддерживалось на заданном уровне, предпочтительно, чтобы использовались два слоя, включая промежуточный изолирующий слой 28 и защитную изолирующую пленку 31. Использование двух подобных слоев гарантированно позволяет снизить вероятность возникновения короткого замыкания между первой контактной площадкой 15 и резистором R1 за счет того, что изолирующий слой имеет двухслойную конструкцию.
Вышеупомянутый эффект может достигаться при использовании изолирующего слоя однослойной конструкции достаточно большой толщины. Однако в этом случае для формирования пленки требуется определенное время. Кроме этого, формирование мелкого рисунка в подобной конструкции с множеством сквозных отверстий в изолирующем слое затруднено.
Кроме этого, в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения первые контактные площадки 15 и 15а, а также пиксельный электрод 20, показанные на фиг.3, предпочтительно изготавливаются из одного и того же материала путем формирования рисунка в одном слое.
Помимо этого в жидкокристаллическом устройстве 1 отображения предпочтительно вторые контактные площадки 18 и 18а, а также общий электрод 16, показанные на фиг.3, изготавливаются из одного и того же материала путем формирования рисунка в одном слое.
При вышеупомянутой компоновке первые контактные площадки 15 и 15а и пиксельный электрод 20, расположенные на тонкопленочной подложке 2 или 2а, или вторые контактные площадки 18 и 18а и общий электрод 16, расположенные на подложке 3 общего электрода, могут формироваться одновременно по заданному рисунку из одного и того же материала.
Соответственно становится возможным получить жидкокристаллическое устройство 1 отображения, которое позволяет сократить сроки производства и повысить производственную эффективность.
Вариант осуществления 3
Далее рассматривается третий вариант осуществления настоящего изобретения. В данном варианте осуществления рассматривается электролюминесцентное устройство отображения из органического материала, а остальные компоновки аналогичны компоновкам по варианту осуществления 1. Для удобства восприятия все элементы, обладающие такой же функциональностью, как и элементы, изображенные на чертежах для варианта осуществления 1, обозначены такими же ссылочными позициями, а их объяснение было опущено.
Предпочтительно, чтобы между тонкопленочной подложкой 2 или 2а и подложкой 3 общего электрода находился светоизлучающий слой из органического материала.
Хотя это не показано, отрицательный электрод из металлической пленки формируется, например, на тонкопленочной подложке 2 или 2а. Кроме этого, формируется прозрачный электрод (положительный электрод), изготовленный из оксида индия и олова, оксида индия и цинка или аналогичного материала. Светоизлучающий слой из органического материала размещен между положительным и отрицательным электродами.
Вышеупомянутая компоновка позволяет получить тонкое самосветящееся устройство отображения с широким углом обзора и высоким коэффициентом контрастности.
В устройстве отображения по настоящему изобретению предпочтительно ширина каждой из множества входных клемм выбирается в зависимости от содержимого сигнала, подаваемого на каждую из множества входных клемм.
В устройстве отображения по настоящему изобретению предпочтительно шаг каждой из множества входных клемм выбирается в зависимости от содержимого сигнала, подаваемого на каждую из множества входных клемм.
В устройстве отображения по настоящему изобретению предпочтительно входная клемма, на которую подается запитывающий сигнал, выполнена таким образом, чтобы ширина этой клеммы была больше по сравнению с шириной других клемм, на которые подаются другие сигналы.
Для возбуждения монолитно сформированной пиксельной схемы и задающей схемы для пиксельной схемы помимо информационных сигналов, управляющих сигналов и т.п. необходимо также подать питание.
Однако если входные клеммы имеют определенную ширину и расположены с определенным интервалом на тонкой пленке, изготовленной, например из ITO (оксида индия и олова), имеющей более высокое сопротивление по сравнению с металлом, и подобная клемма используется в качестве клеммы питания, то на клемме питания могут возникать неполадки, например, падение напряжения.
Кроме этого, для предотвращения наводок при подаче на клеммы сигналов шаг подобных клемм желательно увеличить.
Вышеупомянутая компоновка позволяет устанавливать ширину клеммы и шаг между входными клеммами с учетом содержимого сигнала, подаваемого на входные клеммы.
Кроме этого, вышеупомянутая компоновка, при которой, например, формирование входных клемм для подачи питания осуществляется таким образом, чтобы ширина входных клемм была больше ширины клемм для информационных сигналов и управляющих сигналов, тем самым уменьшая сопротивление входных клемм для подачи питания, позволяет предотвращать возникновение сбоев, таких как падение напряжения и т.п. на клемме подачи питания.
В устройстве отображения по настоящему изобретению предпочтительно первая контактная площадка расположена на поверхности первой подложки, расположенной оппозитно второй подложке, первая контактная площадка электрически связана с задающей схемой; вторая контактная площадка расположена на поверхности второй подложки, расположенной оппозитно первой подложке, вторая контактная площадка электрически связана с одной из соответствующих клемм из множества входных клемм; а множество входных клемм и задающая схема соединены электрическим соединением при помощи первой контактной площадки и второй электродной площадки через проводник, находящийся между первой контактной площадкой и второй контактной площадкой.
При подобной компоновке каждая входная клемма и задающая схема электрически связаны через первую контактную площадку, вторую контактную площадку и проводник, расположенный между первой и второй контактными площадками.
В устройстве отображения, поскольку пиксельная схема и задающая схема монолитно объединены, площадь первой контактной площадки и второй контактной площадки может быть увеличена.
Соответственно сопротивление, возникающее в случае электрического соединения первой контактной площадки со второй контактной площадкой, может быть подобрано таким образом, чтобы это не влияло на цепь.
В устройстве отображения по настоящему изобретению предпочтительно проводник находится в уплотнительном элементе, сцепляющем первую подложку со второй подложкой.
При вышеупомянутой компоновке уплотнительный элемент, выполненный с возможностью сцепления первой подложки со второй подложкой при заданном зазоре, содержит проводник, например, из золотых частиц.
Соответственно, вышеупомянутая компоновка позволяет объединить этап формирования уплотнительного элемента, сцепляющего первую подложку со второй подложкой при заданном зазоре, и этап электрического соединения задающей схемы с входной клеммой в один этап. Это позволяет получить устройство отображения, которое позволяет повысить производительность.
В устройстве отображения по настоящему изобретению задающая схема и первая контактная площадка предпочтительно электрически соединены через схему защиты.
Подобная компоновка, за счет того что схема защиты расположена на первой подложке, где находится задающая схема, позволяет предотвратить повреждение активного элемента, находящегося в задающей схеме, в результате статического заряда или шумового тока, проникающего с входных клемм.
В устройстве отображения по настоящему изобретению предпочтительно схема защиты включает в себя резистор; первая контактная площадка расположена на изолирующем слое таким образом, чтобы первая контактная площадка накладывалась на резистор, изолирующий слой расположен таким образом, чтобы он закрывал резистор; а первая контактная площадка и резистор электрически соединены через контактное отверстие, сделанное в изолирующем слое.
При подобной компоновке контактная площадка в слое над резистором расположена таким образом, чтобы она накладывалась на резистор через изолирующий слой. Соответственно это позволяет уменьшить место, занимаемое схемой защиты и первой контактной площадкой.
В результате этого размер рамки устройства отображения может быть уменьшен. Кроме этого, при формировании контактного отверстия в изолирующий слой можно добавлять примеси. В этом случае, в данной компоновке, даже при коротком замыкании первой электродной площадки и резистора короткое замыкание произойдет на одной линии. Преимущество этого заключается в том, что в результате подобное короткое замыкание изменит лишь значение резистора и практически не повлияет на работу задающей схемы.
В устройстве отображения по настоящему изобретению изолирующий слой предпочтительно состоит, по меньшей мере, из двух слоев.
При вышеупомянутой компоновке изолирующий слой имеет многослойную конструкцию. Соответственно конструкция изолирующего слоя гарантированно позволяет отделить первую контактную площадку и резистор друг от друга.
Это позволяет гарантированно снизить вероятность возникновения короткого замыкания между первой контактной площадкой и резистором за счет того, что изолирующий слой имеет подобную многослойную конструкцию.
Вышеупомянутый эффект может достигаться при использовании изолирующего слоя однослойной конструкции достаточно большой толщины. Между тем вышеупомянутая компоновка позволяет избежать недостатков, свойственных однослойным конструкциям, связанных с тем, что (i) формирование пленки занимает определенное время, a (ii) формирование тонкого рисунка с контактными отверстиями затруднено.
В устройстве отображения по настоящему изобретению схема защиты предпочтительно включает в себя резистор, транзистор и конденсатор.
При подобной компоновке даже в случае мгновенной подачи в линию сильного напряжения, повреждения транзистора, находящегося в схеме защиты, можно избежать. Кроме этого, также можно предотвратить повреждение активного элемента, находящегося в задающей микросхеме в результате статического заряда или шумового тока, проникающего с входных клемм.
Устройство отображения по настоящему изобретению предпочтительно включает в себя жидкокристаллический слой, расположенный между первой подложкой и второй подложкой.
Устройство отображения по настоящему изобретению предпочтительно включает в себя светоизлучающий слой из органического материала, расположенный между первой подложкой и второй подложкой.
В устройстве отображения по настоящему изобретению предпочтительно на первой подложке имеется пиксельный электрод для подачи напряжения на жидкокристаллический слой; на второй подложке имеется общий электрод для подачи напряжения на жидкокристаллический слой; пиксельный электрод изготовлен из того же материала, что и первая контактная площадка, и образован за счет формирования рисунка в слое, на котором находится первая контактная площадка, первая контактная площадка электрически связана с задающей схемой и расположена на поверхности первой подложки, расположенной оппозитно второй подложке; а общий электрод изготовлен из того же материала, что и вторая контактная площадка, и образован за счет формирования рисунка в слое, на котором расположена вторая контактная площадка, вторая контактная площадка электрически связана с соответствующей клеммой из множества входных клемм и находится на поверхности второй подложки, расположенной оппозитно первой подложке.
При вышеупомянутой компоновке первые контактные площадки и пиксельный электрод, расположенные на первой подложке, или вторые контактные площадки и общий электрод, расположенные на второй подложке, могут формироваться одновременно по заданному рисунку из одного и того же материала.
Следовательно, становится возможным получить жидкокристаллическое устройство отображения, которое позволяет сократить сроки производства и повысить производственную эффективность.
В настоящем жидкокристаллическом устройстве отображения пиксельный электрод предпочтительно обладает светоотражающей способностью.
При вышеупомянутой компоновке, даже в случае устройства отображения, работающего на отражение или пропускание и отражение, которое включает в себя пиксельный электрод, обладающий светопропускающей способностью, возможно получить жидкокристаллическое устройство отображения, позволяющее уменьшить производственную себестоимость на единицу продукции и повысить производительность.
В устройстве отображения по настоящему изобретению предпочтительно множество входных клемм установлены вдоль края одной из сторон поверхности второй подложки, расположенной оппозитно первой подложке.
При вышеупомянутой компоновке входные клеммы кучно расположены вдоль одной из сторон второй подложки. Соответственно формирование электрического соединения может быть завершено простым соединением входных клемм и выходных клемм с одним разъемом. Это позволяет получить устройство отображения, которое позволяет уменьшить производственную себестоимость на единицу продукции и повысить производительность.
В устройстве отображения по настоящему изобретению предпочтительно, чтобы на первой подложке находился накопительный элемент для хранения видеосигналов, подаваемых через множество выходных клемм и множество входных клемм.
Подобная компоновка, например, позволяет использовать видеосигнал, хранящийся в памяти накопительного элемента, при отображении одного изображения в течение определенного времени. Это позволяет получить устройство отображения с низким энергопотреблением.
Следует отметить, что в подобном устройстве отображения электрическая емкость и сила тока могут быть уменьшены. Соответственно в подобном устройстве отображения вполне может использоваться соединение клемм при помощи описанного выше разъема.
Одним из примеров запоминающего элемента может быть статичное оперативное ЗУ. Однако настоящее изобретение не ограничено этим.
Настоящее изобретение не ограничено рассмотренными выше вариантами осуществления, специалисты в данной области техники могут производить в нем изменения, не выходя за объем формулы изобретения. Вариант осуществления, полученный с использованием надлежащей комбинации технических средств, раскрытых в различных вариантах осуществления, также является частью настоящего изобретения.
Промышленная применяемость
Настоящее изобретение применимо для устройств отображения, таких как жидкокристаллические устройства отображения, а также электролюминесцентные устройства отображения из органического материала.
Перечень ссылочных позиций
1 жидкокристаллическое устройство отображения (устройство отображения)
2, 2а тонкопленочная подложка (первая подложка)
3 подложка общего элемента (вторая подложка)
4, 4а, 17 входная клемма
5 подложка внешней схемы
6 выходная клемма
7 проводящая область
8 изолирующая область
9 разъем зебра (разъем)
10 дисплейная панель
11 отображаемая область
12 задающая схема линии сканирующего сигнала
13 задающая схема линии информационного сигнала
14 линия
15, 15а первая контактная площадка
16 общий электрод
18, 18а вторая контактная площадка
19 уплотнительный элемент
19а проводник
20 пиксельный электрод
21 тонкопленочный элемент
28 межслойная защитная пленка (изолирующий слой)
29, 35 контактное отверстие
31 межслойная защитная пленка (изолирующий слой)
32 сквозное отверстие (контактное отверстие)
38 схема защиты
R1 сопротивление в схеме защиты (резистор)
C1, C2 емкость в схеме защиты (конденсатор)
участок TFT1, TFT2, TFT транзистор в схеме защиты (транзистор)
GL линия сканирующего сигнала
SL линия информационного сигнала
Р шаг
W ширина клеммы