NL194873C

NL194873C - Dunnefilmtransistorenreeks en daarvan gebruikmakende vloeibare kristalweergeefinrichting.

Info

Publication number: NL194873C
Application number: NL9301406A
Authority: NL
Inventors: Hiroyuki Okimoto; Mamoru Yoshida; Makoto Sasaki; Tsutomu Nomoto; Shunichi Sato
Original assignee: Oki Electric Ind Co Ltd; Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1992-08-13
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 2003-05-06
Also published as: NL194873B; CN1065051C; KR940004375A; KR100228520B1; CN1083598A; NL9301406A; US5504348A

Description

Λ 1 194873

Dunnefilmtransistorenreeks en daarvan gebruikmakende vloeibare kristalweergeefinrichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een dunnefilmtransistorenreeks, omvattende een isolerend substraat dat een weergeefgebied en een buiten het weergeefgebied geplaatst buitengebied heeft, een 5 aantal in het weergeefgebied van het isolerende substraat in een matrix gerangschikte beeldelement* elektroden, een aantal respectievelijk met de beeldelementelektroden verbonden dunnefilmtransistoren dat stuurelektroden en een aantal gegevensingangselektroden heeft, een aantal op het isolerende substraat gevormde adreslijnen, waarbij elke adreslijn met een aantal van de stuurelektroden van de dunnefilm-transistoren is verbonden, een aantal op een zodanige manier op het isolerende substraat gerangschikte 10 gegevenslijnen, dat de adreslijnen worden gekruist, waarbij elke gegevenslijn is verbonden met gegevens* ingangselektroden van respectieve van de dunnefilmweerstanden, in het buitengebied van het isolerende substraat gevormde kortsluitbedrading, en twee-aansluitklemmenelementen voor het elektrisch verbinden van de kortsluitbedrading met ten minste twee lijnen van de adreslijnen en de gegevenslijnen; waarbij elk van de twee-aansluitklemmenelementen niet-lineaire weerstandskarakteristieken hebben.

15 Een dergelijke dunnefilmtransistorenreeks, ook wel aangeduid met de verkorting TFT ("Thin Film Transistors”) is op zichzelf bekend uit de Japanse octrooiaanvrage Kokai publicatienummer 59*166984, welke dunnefilmtransistorenreeks wordt toegepast in een vloeibare kristalweergeefinrichting ("Liquid Crystal Display") (LCD) van het actieve matrixtype, waarnaar hierna wordt verwezen als TFT-LCD. De dunnefilmtransistoren en beeldelementelektroden zijn daarbij in een matrix gerangschikt.

20 Figuur 32 van de onderhavige aanvrage laat een vervangingsschema van de, in de TFT-LCD van de stand van de techniek gebruikte TFT-reeks zien.

Zoals in figuur 32 is getoond, zijn in de TFT-reeks adreslijnen 2 en gegevenslijnen 3 zodanig in rijen en kolommen op een transparant isolerend substraat 1 ingericht, dat de adreslijnen 2 de gegevenslijnen 3 elkaar loodrecht kruisen. TFT's 4, waarvan de poorten met de adreslijnen 2 zijn verbonden en waarvan de 25 afvoeren met de gegevenslijnen 3 zijn verbonden, zijn op de kruisingen van de adreslijnen 2 en gegevenslijnen 3 in een matrix ingericht. Met de toevoeren van de TFT’s 4 verbonden beeldelementelektroden 5 zijn in een matrix ingericht. Een kortsluitbedrading of kortsluitring 6 is op een buitenste omtreksgedeelte van het transparante isolerende substraat 1 langs de buitenomtrek van het substraat 1 gevormd. De gegevenslijnen 2 en adreslijnen 3 zijn via hun aansluitklemgedeelten 2a en 3a elektrisch met de kortsluitbedrading 6 30 verbonden.

Nadat de verwerking van de TFT-reeks is voltooid, wordt het substraat 1 langs in figuur 32 getoonde onderbroken lijnen 7 gesneden. Dan wordt het substraat 1 verbonden met een tegenover gelegen substraat dat tegenover gelegen elektroden met een van tevoren bepaalde afstand daartussen heeft, en wordt een vloeibaar kristalmateriaal tussen deze substraten afgedicht. Aldus is een LCD-inrichting gevormd.

35 Bij het fabricageproces van deze TFT-reeks treedt statische gelijkstroomelektriciteit op, terwijl het substraat aan een plasma wordt blootgesteld of aan een wrljfproces wordt onderworpen. Aangezien echter alle adreslijnen 2 en gegevenslijnen 3 met de kortsluitbedrading 6 zijn verbonden, wordt de potentiaal van alle adreslijnen 2 en gegevenslijnen 3 vereffend en is het mogelijk een probleem van diêlektrische doorslag of kortsluiting ten gevolge van een ontlading van statische elektriciteit tussen elektroden te voorkomen.

40 Bij het fabricageproces van de van de TFT-reeks gebruikmakende conventionele LCD-inrichting wordt echter de TFT-reeks met een tegenover gelegen substraat verbonden via een afdichtonderdeel en wordt dan de kortsluitbedrading 6 langs onderbroken lijnen 7 gesneden en verwijderd. Aldus kan er, dankzij statische elektriciteit die bij de opvolgende fabricagestappen van het aanhechten van een polariserende plaat, het verbinden van een aanstuurschakeling, enz., diêlektrische doorslag, lijnonderbreking, een 45 karakteristiekvariatie van de TFT's, enz. optreden, hetgeen resulteert in een weergeefdefect in de LCD-inrichting. Dientengevolge kan een fabricage-opbrengst slechter worden.

Figuur 33 laat een structuur voor het voorkomen van diêlektrische doorslag, enz., ten gevolge van statische elektriciteit in de LCD-inrichting, nadat de TFT-reeks is voltooid, zien. Een kortsluitbedrading 8 is gevormd tussen een weergeefgebied, waarin de met de TFT's 4 verbonden beeldelementelektroden 5 in 50 een matrix zijn ingericht, en een aansluitklemmenreekssectie, waarin de aansluitklemgedeelten 3a van gegevenslijnen 3 en de aansluitklemgedeelten 2a van adreslijnen 2 zijn ingericht, zodanig dat de kortsluitbedrading 8 het weergeefgebied omgeeft. De kortsluitbedrading 8 is met de gegevenslijnen 3 en adreslijnen 2 verbonden door beschermingselementen 9 die elk een aantal dioden omvatten en zijn ontworpen om niet-lineaire stroom-spanningskarakteristieken te hebben, zoals in figuur 34 is getoond.

55 In de TFT-reeks, die de beschermingselementen 9 heeft, worden de beschermingselementen 9 aangeschakeld, indien statische elektriciteit optreedt, nadat de in figuur 32 getoonde kortsluitbedrading 6 is gesneden en een hoge spanning tussen de kortsluitbedrading 6 en de gegevenslijnen 3 en adreslijnen 2 194873 2 wordt aangelegd. Als een resultaat wordt een spanningsverschil tussen de gegevenslijnen 3 en adreslijnen 2 geëlimineerd, en kan diëlektrische doorslag tussen de gegevenslijnen 3 en adreslijnen 2 worden voorkomen.

De structuur van de hierboven beschreven beschermingselementen is echter complex, en andere 5 stappen dan die voor het vormen van TFT’s zijn vereist. Aldus neemt het aantal stappen voor het fabriceren van het TFT-paneel toe en verslechtert de fabricage-opbrengst van TFT’s aanzienlijk dankzij het toegenomen aantal stappen.

De in figuren 32 en 33 getoonde conventionele TFT-panelen hebben een probleem, doordat het TFT-paneel een laag elektrostatisch vernietigingsvoorkomingseffect heeft ten opzichte van pulserende 10 statische elektriciteit, die wordt opgedrukt, wanneer het TFT-paneel wordt gehanteerd door bedienings-personen, wanneer het TFT-paneel in contact wordt gebracht met een geëlektrificeerd fabricage-apparaat, wanneer de wrijfrol het substraat nadert, of wanneer het substraat wordt gesneden, op welk moment de meeste elektrostatische vernietiging optreedt.

Verder vloeit in het TFT-paneel, dat de in figuur 32 getoonde beschermingselementen heeft, een 15 lekstroom tussen de adreslijnen 2 en gegevenslijnen 3 via de beschermingselementen 9. Aldus treedt veel overspraak op, verslechtert de weergeefkwaliteit en wordt veel stroom verbruikt.

Het doel van de onderhavige uitvinding is om te voorzien in een dunne filmtransistorenreeks die de mogelijkheid van het hiervoor genoemde weergeefdefect ten gevolge van statische elektriciteit van een vloeibare kristalweergeefinrichting kan reduceren, de opbrengst kan doen toenemen en het vermogens-20 verbruik kan verlagen met gemakkelijke fabricage, en om te voorzien in een vloeibare kristalweergeefinrichting die gebruik maakt van de dunne filmtransistorenreeks.

Overeenkomstig de uitvinding wordt dit doel daardoor bereikt, dat elk van de dunnefilmtransistoren een op het isolerende substraat gevormde poortelektrode heeft, een de poortelektrode bedekkende poort-isolerende film, een eerste halfgeleiderfilm, een via een ohmse contactlaag aan een zijde van de eerste 25 halfgeleiderfilm gevormde en met een overeenkomstige van de gegevenslijnen verbonden afvoerelektrode, en een via een ohmse contactlaag aan de andere zijde van de eerste halfgeleiderfilm gevormde en met een overeenkomstige van de beeldelementelektroden verbonden toevoerelektrode, de poortisolerende films van de dunnefilmtransistoren een in het weergeefgebied van het isolerende substraat gevormde gemeenschappelijke isolerende film omvatten, en elk van de twee-aansluitklemmenelementen de niet-lineaire weerstand-30 karakteristieken heeft, die spanning/stroomkarakteristieken definieert op basis van een ruimteladings-begrensde stroom en een tweede halfgeleiderfilm omvat, die op de gemeenschappelijke isolerende film is gevormd, een aan een zijde van de tweede halfgeleiderfilm gevormde en met een overeenkomstige van de gegevens- en poortlijnen verbonden eerste elektrode, en een aan de andere zijde van de tweede halfgeleiderfilm gevormde en met de overeenkomstige kortsluitbedrading verbonden tweede elektrode.

35 In overeenstemming met deze uitvinding kan het niet-lineaire dunne filmweerstandelement worden gefabriceerd gedurende het proces van het fabriceren van de dunne filmtransistor (TFT), zonder te voorzien in welke speciale fabricagestap dan ook. Aldus kan het twee-aansluitklemmenelement voor het voorkomen van elektrostatische doorslag worden gevormd zonder het aantal fabricagestappen van het TFT-paneel te doen toenemen. Dienovereenkomstig kan de fabricage-opbrengst van de TFT’s worden verhoogd.

40 In de onderhavige uitvinding is het wenselijk dat het niet-lineaire dunne filmweerstandelement een niet-lineair dunne filmweerstandelement van het dubbele injectietype is, waarin gaten en elektronen ais ladingsdragers worden geïnjecteerd, of een niet-lineair dunne filmweerstandelement van het elektronen-injectietype, waarin elektronen als een ladingsdrager worden geïnjecteerd. Het niet-lineaire dunne filmweerstandelement van het dubbele injectietype wordt gevormd door het verbinden van elektroden met beide 45 einden van een niet met een onzuiverheid gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm die op het isolerende substraat is gevormd. Het niet-lineaire dunne filmweerstandelement van het elektroneninjectie-type wordt gevormd door het verbinden van elektroden met beide einden van een niet met een onzuiverheid gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm die op het isolerende substraat is gevormd via een n-type amorfe siliciumfilm die met n-type onzuiverheden is gedoteerd.

50 In overeenstemming met een verder aspect van de uitvinding is er voorzien in een dunnefilmtransistoren-reeks, omvattende een isolerend substraat dat een weergeefgebied en een buiten het weergeefgebied geplaatst buitengebied heeft, een aantal in het weergeefgebied van het isolerende substraat in een matrix gerangschikte beeldelementelektroden, een aantal dunnefilmtransistoren dat stuurelektroden en een aantal gegevensingangselektroden heeft, en respectievelijk met de beeldelementelektroden is verbonden, een 55 aantal boven het isolerende substraat gevormde adreslijnen, waarbij elke adreslijn met de stuurelektroden van respectieve van de dunnefilmtransistoren is verbonden, een aantal op een zodanige manier boven het isolerende substraat gerangschikte gegevenslijnen, dat de adreslijnen worden gekruist, waarbij elke 3 194873 gegevenslijn is verbonden met de gegevensingangselektroden van respectieve van de dunnefilm-* transistoren, in het buitengebied van het isolerende substraat gevormde kortsluitbedrading, en twee- aansluitklemmenelementen voor het elektrisch verbinden van de kortsluitbedrading met de adreslijnen en de gegevenslijnen, met het kenmerk, dat elk van de twee-aansluitklemmenelementen een op een isolerend 5 onderdeel gevormde niet-gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm omvat, aan beide einden van de gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm gevormde n-type amorfe siliciumfilms, en twee op de n-type amorfe siliciumfilms gevormde elektroden.

In overeenstemming met deze uitvinding zijn de adreslijnen via de kortsluitbedrading met de gegevenslijnen verbonden. Aldus wordt een hoge potentiaal dankzij pulsachtige statische elektriciteit die het vaakst 10 gedurende het TFT-fabricageproces optreedt, niet over de adreslijn en gegevenslijn opgedrukt, en kan elektrostatische doorslag worden voorkomen.

De hierboven beschreven uitvinding kan een structuur hebben, waarin de kortsluitingsorganen buiten het weergeefgebied en binnen de aansluitklemmeninrichtingssectie van de adres- en gegevenslijnen zijn gevormd, en een kortsluitorgaan een twee-aansluitklemmenelement is, dat niet-lineaire weerstands-15 karakteristieken heeft en is verbonden met de adres- en gegevenslijnen. In dit geval kan het twee- aansluitklemmenelement als het kortsluitorgaan zijn verbonden tussen twee of meer adreslijnen en twee of meer gegevenslijnen. Verder kan de kortsluitbedrading buiten het aansluitklemmeninrichtingsgebied van de adres- en gegevenslijnen zijn gevormd. De kortsluitbedrading kan een twee-aansluitklemmenelement zijn, dat niet-lineaire weerstandkarakteristieken heeft en buiten het weergeefgebied en binnen het aansluitklem-20 meninrichtingsgebied is gevormd, en het twee-aansluitklemmenelement kan eerste kortsluitbedrading omvatten, die is verbonden met de adres- en gegevenslijnen, en tweede kortsluitbedrading die buiten het aansluitklemmeninrichtingsgebied is gevormd. Bovendien kunnen de kortsluitorganen de buiten het weergeefgebied en binnen het aansluitklemmeninrichtingsgebied gevormde kortsluitbedrading omvatten, en een buitenste kortsluitbedrading die buiten het aansluitklemmeninrichtingsgebied is gevormd en de 25 adreslijnen en gegevenslijnen verbindt.

In overeenstemming met een nog weer verder aspect van de uitvinding is er voorzien in een dunnefilm-transistorenreeks, omvattende een isolerend substraat, een boven het isolerende substraat in een matrix gerangschikte beeldelementelektroden, een aantal respectievelijk met de beeldelementelektroden verbonden dunnefilmtransistoren, een aantal boven het isolerende substraat gevormde adreslijnen, waarbij elke 30 adreslijn is verbonden met een aantal stuurelektroden van de dunnefilmtransistoren, een aantal op een zodanige manier boven het isolerende substraat gerangschikte gegevenslijnen, dat ze de adreslijnen kruisen, waarbij elke gegevenslijn is verbonden met een aantal gegevensingangselektroden van de dunnefilmtransistoren, en een op een gebied van het isolerende substraat buiten het weergeefgebied waarin de beeldelektroden zijn gerangschikt, gevormde kortsluitinrichting die de adreslijnen en de gegevenslijnen 35 met elkaar verbindt, met het kenmerk, dat de kortsluitinrichting ten minste één adreslijnkortsluitgeleider in een gebied van het isolerende substraat buiten het weergeefgebied, waarin de beeldelementelektroden zijn ingericht, omvat, die met de adreslijn is verbonden, en ten minste één gegevenslijnkortsluitgeleider die van de adreslijnkortsluitiijn is geïsoleerd, op een gebied van het isolerende substraat buiten het weergeefgebied is gevormd, waarin de beeldelementelektroden zijn ingericht, en met de gegevenslijnen is verbonden.

40 De uitvinding verschaft tevens een vloeibare kristalweergeefinrichting die voorziet in een dunnefilm- transistorenreeks, omvattende een eerste isolerend substraat, een in een matrix boven het eerste isolerende substraat gerangschikt aantal beeldelementelektroden, een aantal respectievelijk met de beeldelementelektroden verbonden dunnefilmtransistoren, een aantal boven het eerste isolerende substraat gevormde adreslijnen, waarbij elke adreslijn is verbonden met een aantal stuurelektroden van de dunnefilm-45 transistoren, waarbij aan de adreslijnen adressignalen worden toegevoerd voor het achtereenvolgens selecteren van de adreslijnen, een aantal zo boven het eerste isolerende substraat gerangschikte gegevenslijnen, dat ze de adreslijnen kruisen, waarbij elke gegevenslijn is verbonden met een aantal gegevensingangselektroden van de dunnefilmtransistoren, waarbij aan de gegevenslijnen gegevenssignalen worden toegevoerd, die overeenkomen met de weer te geven weergeefgegevens en een potentiaalgolfvorm hebben, 50 die bij van tevoren bepaalde perioden zijn geïnverteerd, een boven het eerste isolerende substraat buiten een weergeefgebied, waarin de beeldelementelektroden zijn ingericht, gevormde kortsluitdraad, waarbij het aantal adreslijnen en het aantal gegevenslijnen door twee-aansluitklemmenelementen met niet-lineaire weerstandskarakteristieken met de kortsluitdraad zijn verbonden, een tweede isolerend substraat liggend tegenover een oppervlak van het eerste isolerende substraat, waarop een reeks van de dunnefilm-55 transistoren is verschaft, waarbij het tweede isolerende substraat een oppervlak heeft, dat is voorzien van tegenoverliggende elektroden die liggen tegenover de beeldelementelektroden, en een tussen de eerste en tweede isolerende substraten aangebrachte vloeibare kristallaag met een van tevoren bepaalde dikte, met 194873 4 het kenmerk, dat de vloeibare kristalweergeefinrichting verder een met de kortsluitdraad verbonden potentiaalaanleginrichting omvat voor het aan de kortsluitdraad aanleggen van een van tevoren bepaalde potentiaal, en het aan de kortsluitdraad aanleggen van een potentiaal die in hoofdzaak gelijk is aan een aan de tegenoverliggende elektroden aangelegde potentiaal, waarin is voorzien op het tweede tegenoverlig-5 gende isolerende substraat van de vloeibare kristalweergeefinrichting, en een potentiaal die in hoofdzaak gelijk is aan de laagste potentiaal van een aan de gegevenslijnen toegevoerd gegevenssignaal. .

In overeenstemming met de vloeibare kristalweergeefinrichting van de uitvinding wordt de potentiaal van de kortsluitorganen op een van tevoren bepaald niveau ingesteld, en neemt daardoor een lekstroom, die via het aansluitklemelement vloeit, af, neemt het vermogensverbruik af, neemt de overspraak af en wordt de 10 weergeefkwaliteit verbeterd.

In deze weergeefinrichting is het wenselijk dat de aan de kortsluitorganen aangelegde potentiaal in hoofdzaak gelijk is aan de aan de tegenover gelegen elektroden aangelegde potentiaal, die in hoofdzaak gelijk is aan een laagste potentiaal van het aan de gegevenslijnen toegevoerde signaal, of een potentiaal is, die is gesynchroniseerd met een geïnverteerde periode van het gegevenssignaal dat aan de gegevenslijnen 15 wordt toegevoerd en is geïnverteerd met dezelfde potentiaal en dezelfde of tegengestelde fase met betrekking tot een potentiaal die aan de op het tweede substraat gevormde tegenover gelegen elektroden wordt aangelegd.

Aanvullende doelen en voordelen van de uitvinding zullen worden uiteengezet in de volgende beschrijving, en zullen ten dele voor de hand liggend zijn op basis van de beschrijving, of kunnen worden geleerd 20 door het in de praktijk brengen van de uitvinding. De doelen en voordelen van de uitvinding kunnen worden verwezenlijkt en verkregen door middel van de maatregelen en combinaties die in het bijzonder in de aangehechte conclusies zijn uiteengezet.

De begeleidende tekening die is opgenomen in en deel uitmaakt van de beschrijving, illustreert thans de 25 voorkeur hebbende uitvoeringsvormen van de uitvinding, en dient samen met de hierboven gegeven algemene beschrijving en de hieronder gegeven gedetailleerde beschrijving van de de voorkeur hebbende uitvoeringsvormen om de principes van de uitvinding toe te lichten.

Figuur 1 is een bovenaanzicht dat een TFT-reeks in overeenstemming met een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding laat zien; 30 figuur 2 is een aanzicht in doorsnede van een vloeibare kristalweergeefinrichting (LCD-inrichting) die de TFT-reeks van de onderhavige uitvinding gebruikt; figuur 3 is een gedeeltelijk vergroot aanzicht dat een deel van de in figuur 1 getoonde TFT-reeks laat zien; figuur 4 is een aanzicht in doorsnede van de langs lijn IV-IV in figuur 3 genomen TFT-doorsnede; 35 figuur 5 is een gedeeltelijk vergroot aanzicht dat een twee-aansluitklemmenelementgedeelte van de in figuur 1 getoonde TFT-reeks laat zien; figuur 6 is een aanzicht in doorsnede van het langs lijn VI-VI in figuur 5 genomen twee-aansluitklemmenelementgedeelte; figuur 7 is een grafiek die spanning/stroomkarakteristieken van het in figuur 6 getoonde twee-40 aansluitkiemmenelement laat zien; figuren 8A tot en met 8E zijn aanzichten voor het illustreren van sequentiële stappen voor het vervaardigen van het TFT-gedeelte van de TFT-reeks; figuren 9A tot en met 9E zijn aanzichten voor het illustreren van sequentiële stappen voor het fabriceren van het twee-aanstuitklemmenelementeninrichtingsgedeelte van de TFT-reeks; 45 figuren 10A tot en met 10E zijn aanzichten voor het illustreren van sequentiële stappen voor het fabriceren van de kruisingsgedeelten van de kortsluitbedrading en adreslijnen van de TFT-reeks en de verbindingsgedeelten van de kortsluitbedrading; figuur 11 is een bovenaanzicht dat een modificatie van de TFT-reeks in overeenstemming met de eerste uitvoeringsvorm laat zien; 50 figuur 12 is een gedeeltelijk vergroot aanzicht dat een twee-aansluitklemmeninrichtingsgedeelte van een TFT-reeks in overeenstemming met een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding laat zien; figuur 13 is een aanzicht in doorsnede van het twee-aanstuitklemmeninrichtingsgedeelte dat langs lijn XIII—XIII in figuur 12 is genomen; figuur 14 is een grafiek die de spanning/stroomkarakteristieken van het in figuur 13 getoonde twee-55 aansluitkiemmenelement laat zien; figuren 15A tot en met 15E zijn aanzichten voor het illustreren van sequentiële stappen voor het fabriceren van het twee-aansluitklemmeninrichtingsgedeelte van de TFT-reeks; 5 194873 figuur 16 is een aanzicht in doorsnede dat een modificatie van het TFT-gedeelte in overeenstemming * met de tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding laat zien; figuur 17 is een aanzicht in doorsnede dat een modificatie van het twee-aansluitklemmeninrichtingsgedeelte in overeenstemming met de tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding 5 laat zien; figuur 18 is een bovenaanzicht dat een TFT-reeks in overeenstemming met een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding laat zien; figuur 19 is een bovenaanzicht dat een eerste modificatie van de TFT-reeks in overeenstemming met de derde uitvoeringsvorm laat zien; 10 figuur 20 is een bovenaanzicht dat een tweede modificatie van de TFT-reeks in overeenstemming met de derde uitvoeringsvorm laat zien; figuur 21 is een bovenaanzicht dat een TFT-reeks in overeenstemming met een vierde uitvoeringsvorm van de uitvinding laat zien; figuur 22 is een vergroot bovenaanzicht van een twee-aansluitklemmeninrichtingsgedeelte van de in 15 figuur 21 getoonde TFT-reeks; figuur 23 is een aanzicht in doorsnede van het twee-aansluitklemmeninrichtingsgedeelte dat langs lijn XXIII—XXIII in figuur 21 is genomen; figuur 24 is een bovenaanzicht dat een eerste modificatie van de TFT-reeks in overeenstemming met de vierde uitvoeringsvorm laat zien; 20 figuur 25 is een bovenaanzicht dat een tweede modificatie van de TFT-reeks in overeenstemming met de vierde uitvoeringsvorm laat zien; figuur 26 is een bovenaanzicht dat een derde modificatie van de TFT-reeks in overeenstemming met de vierde uitvoeringsvorm laat zien; figuur 27 is een bovenaanzicht dat een vierde modificatie van de TFT-reeks in overeenstemming met de 25 vierde uitvoeringsvorm laat zien; figuur 28 is een bovenaanzicht dat een vijfde modificatie van de TFT-reeks in overeenstemming met de vierde uitvoeringsvorm laat zien; figuur 29 laat schematisch de structuur van een LCD-apparaat in overeenstemming met een vijfde uitvoeringsvorm van de uitvinding zien; 30 figuur 30 laat een vervangingsschema van het LCD-apparaat zien, zoals gezien vanaf de verbindings-aansluitklem van een gegevenslijn; figuren 31A tot en met 31D laten spanningsgolfvormen van aan de verbindingsaansluitklemmen van de lijnen van het LCD-apparaat in overeenstemming met de vijfde uitvoeringsvorm zien; figuur 32 is een bovenaanzicht dat een conventionele TFT-reeks laat zien; 35 figuur 33 is een bovenaanzicht dat een andere conventionele TFT-reeks laat zien; en figuur 34 is een grafiek die V-l-karakteristieken van de in de in figuur 33 getoonde TFT-reeks gebruikte twee-aansluitklemmeninrichting laat zien.

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zullen nu gedetailleerd onder verwijzing naar de 40 begeleidende tekening worden beschreven.

Figuur 1 is een bovenaanzicht dat schematisch de structuur van een TFT-reeks in overeenstemming met een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding laat zien, en figuur 2 is een aanzicht in doorsnede van een -vloeibare kristalweergeefinrichting (TFT-LCD) van het actieve matrixtype die gebruik maakt van de TFT-reeks van de onderhavige uitvinding.

45 Zoals in figuur 2 is getoond, omvat een vloeibare kristalweergeefinrichting (LCD-inrichting), die gebruik maakt van een TFT-reeks in overeenstemming met de onderhavige uitvinding, een TFT-reeks 110 die een oriëntatiefilm 20 heeft, die is gevormd om beeldelementelektroden 15 en TFT’s 14 te bedekken, een tegenover gelegen substraat 24 dat een tegenover gelegen elektrode 22 heeft, die is gericht naar de beeldelementelektrode 15 en een oriëntatiefilm 23 die de tegenover gelegen elektrode 22 bedekt, een 50 vloeibare kristallaag (LC-laag) 21 met een van tevoren bepaalde dikte die is aangebracht tussen het tegenover gelegen substraat 24 en TFT-reeks 110, en een afdichtonderdeel 25 voor het verbinden van het tegenover gelegen substraat 24 en TFT-reeks 110 met een van tevoren bepaalde afstand daartussen.

De TFT-reeks 110 heeft de volgende structuur. Adreslijnen 12 die zich in rijen uitstrekken en gegevens-lijnen 13 die zich in kolommen uitstrekken, zijn ingericht op een transparant isolerend substraat 11, zodanig 55 dat de adreslijnen 12 de gegevenslijnen 13 loodrecht op een wederzijds geïsoleerde manier kruisen. TFT's 14 en beeldelektroden 15 zijn aangebracht op kruisingen van de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13. De TFT’s 14 zijn elektrisch met de lijnen 12 en 13 verbonden, en de beeldelementelektroden 15 zijn elektrisch 194873 6 met de TFTs 14 verbonden. De beeldelementelektroden 15 zijn in rijen en kolommen ingericht om een weergeefgebied te vormen.

Een kortsluitbedrading of kortsluitring 16, die is gemaakt van een elektrisch geleidende film, is bij een buitenste omtreksgedeelte van het substraat 11 gevormd. De adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 strekken 5 zich uit vanaf het weergeefgebied en zijn elektrisch met de kortsluitbedrading 16 verbonden. De kortsluitbedrading 16 wordt uitgesneden langs onderbroken lijnen 17 in figuur 1, nadat het fabricageproces van de TFT-reeks 110 is voltooid of nadat het tegenover gelegen substraat 24 dat naar de TFT-reeks 110 is gericht, is verbonden bij het proces van het vormen van LC-cellen.

Een kortsluitbedrading 18, die het weergeefgebied omgeeft, is gevormd in de nabijheid van de buitenste 10 rand van het weergeefgebied en binnen de uitsnijlijnen 17, zodanig dat de kortsluitbedrading 18 de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 op een geïsoleerde manier kruist. Een gegevenslijnverbindingsgedeelte 18a van de kortsluitbedrading 18, dat in hoofdzaak evenwijdig aan de adreslijnen 12 is, is op het substraat 11 gevormd. Een adreslijnverbindingsgedeelte 18b van de kortsluitbedrading 18, dat in hoofdzaak evenwijdig aan de gegevenslijnen 13 is, is gevormd op een (later beschreven) poortisolerende film 42. De 15 kortsluitbedrading 18 is verbonden met de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 door twee- aansluitklemmenelementen (SCLC-elementen) 19 die niet-lineaire spanning/stroomkarakteristieken hebben, die worden bepaald door een ruimteladingsbegrensde stroom.

Figuren 3 en 4 laten de structuren van de TFT 14 en beeldelementelektrode 15 zien, die zijn ingericht bij een kruising tussen de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 van de TFT-reeks 110. Zoals in deze figuren is 20 getoond, kruisen de adreslijnen 12 de gegevenslijnen 13 via poortisolerende films 42 en (later beschreven) kruisingsisolerende films 21. In de nabijheid van de kruising is er voorzien in TFT 14 die een poortelektrode 41 heeft, die is verbonden met de adreslijn 12, en een afvoerelektrode 46 die is verbonden met de gegevenslijn 13. De toevoerelektrode van de TFT 14 is verbonden met de beeldelementelektrode 15.

De TFT 14 heeft de volgende structuur. De poortelektrode 41 die uitsteekt vanaf de adreslijn 12 en de 25 poortisolerende film 42 die de poortelektrode 41 bedekt, zijn op het substraat 11 gevormd. Een halfgeleider-film 43 van amorf silicium is gevormd op de poortisolerende film 42 op een plaats boven de poortelektrode 41, en aldus is een inrichtingsgebied gevormd. Een blokkeringslaag 44 van siliciumnitride is gevormd op een kanaalgedeelte van de halfgeleiderfilm 43. Aan een zijde van de halfgeleiderfilm 43 is de afvoerelektrode 46 gevormd via een ohmse contactlaag 45 die is gemaakt van een met onzuiverheid gedoteerde 30 halfgeleider. De afvoerelektrode 46 is verbonden met de gegevenslijn 13. Aan de andere zijde van de halfgeleiderfilm 43 is de toevoerelektrode 48 via een van een met onzuiverheid gedoteerde halfgeleider gemaakte ohmse contactlaag 47 gevormd. De toevoerelektrode 48 is verbonden met de weergeefelektrode 15 die is gemaakt van een transparante elektrisch geleidende film. Bovendien is een beschermingsfilm 49 op de TFT 14 gevormd.

35 Figuren 5 en 6 laten de structuur van de kortsluitbedrading 18 zien, die is ingericht om de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 te snijden, en de structuur van het SCLC-element 19 dat is verbonden tussen de kortsluitbedrading 18 en de adres- en gegevenslijnen 12 en 13. Specifiek is hét bij een verbindingsgedeelte tussen de adresiijn 12 en kortsluitbedrading 18 gevormde SCLC-element 19 zodanig geconstrueerd, dat een eilandvormige halfgeleiderfilm 91 is gevormd op de poortisolerende film 42 die de op het substraat 11 40 gevormde adreslijn 12 bedekt. Verder is een halfgeleiderbeschermingslaag 92 voor het scheiden van twee elektroden en het beschermen van de halfgeleiderfilm 91 op de halfgeleiderlaag 92 gevormd, en zijn elektroden 94 en 96 gevormd aan beide zijgedeelten van de halfgeleiderfilm 91, waartussen de beschermingslaag 92 is gevormd. Een van de elektroden, 94, is via een in de poortisolerende film 42 gevormd gat 42a met de adreslijn 12 verbonden. De andere elektrode, 96, is direct met de bovenste 45 kortsluitbedradingssectie 18b van de kortsluitbedrading 18 verbonden. Deze twee- aansluitklemmeninrichtingsgebieden zijn bedekt door de beschermingsfilm 49. Het bij een verbindingsgedeelte tussen de gegevenslijn 13 en kortsluitbedrading 18 gevormde SCLC-element 19 is gelijksoortig opgebouwd. Ofschoon dit niet is getoond, is een van de elektroden, 94, direct verbonden met de gegevens-lijn 13 en is de andere elektrode, 96, verbonden met de benedenste kortsluitbedradingssectie 18b van de 50 kortsluitbedrading 18 via een in de poortisolerende film 42 gevormd gat.

Voor wat betreft de structuur van het SCLC-element 19, dat in figuren 5 en 6 is getoond, is een ohmse contactlaag niet aangebracht tussen beide elektroden 94 en 96 enerzijds en de halfgeleiderfilm 91 anderzijds. Aldus is een niet-lineair dunne filmweerstandelement van het dubbele injectietype, waarin zowel elektronen als gaten als ladingsdragers worden geïnjecteerd, gevormd. Specifiek worden, zoals in figuur 7 is 55 getoond, de elektronen en gaten in het SCLC-element op een lokaal niveau in een bandafstand van amorf silicium ingevangen in overeenstemming met een toeneming in aangelegde elektrische veldspanning, en wordt een ruimtelading voortgebracht. Als een resultaat verschuift een Fermi-niveau naar de geleidingsband, 7 194873 , neemt de geleidingselektronendichtheid toe, en neemt de stroom ongeacht spanning snel toe. Indien het aangelegde elektrische veld verder toeneemt, beginnen de gaten door het element te lopen en neemt de injectiehoeveelheid van ladingsdragers toe. Injectie wordt overheersend ten opzichte van recombinatie. Stroomvloeiing wordt vergemakkelijkt door dubbele injectie van gaten en elektronen. Dienovereenkomstig 5 vloeit, wanneer een hoogspanning aan de adreslijnen 12 en/of gegevenslijnen 13 wordt aangelegd, ten gevolge van statische elektriciteit, een grote stroom en wordt een wezenlijke kortsluitingstoestand tot stand gebracht.

In overeenstemming met deze uitvoeringsvorm is de kortsluitbedrading 18, die het weergeefgebied omgeeft, gevormd in de nabijheid van de buitenste rand van het weergeefgebied en binnen de uitsnijlijnen, 10 zodanig dat de kortsluitbedrading 18 de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 op een geïsoleerde manier kruist. De kortsluitbedrading 18 is elektrisch verbonden met de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 door de SCLC-elementen 19 die de hierboven genoemde hoge niet-lineaire spanning/stroomkarakteristieken hebben. Aldus vloeit in het geval, waarin een hoge spanning, ten gevolge van statische elektriciteit, aan ten minste een van de adreslijn 12 of gegevenslijn 13 wordt aangelegd, nadat de kortsluitbedrading 16 is uitgesneden 15 langs onderbroken lijnen 17, volgend op de voltooiing van het fabricageproces van de TFT-reeks of het verbinden van het tegenover gelegen substraat dat is gericht naar de TFT-reeks bij het proces voor het vormen van LC-cellen, een grote stroom door het SCLC-element 19 om de potentialen van de adreslijn 12 en de gegevenslijn 13 te vereffenen. Daardoor wordt, zelfs indien een hoge spanning ten gevolge van statische elektriciteit aan de adreslijn 12 of gegevenslijn 13 wordt aangelegd na het uitsnijden van de 20 kortsluitbedrading, isolatie tussen de lijnen 12 en 13 of tussen de poortelektrode 41 en afvoerelektrode 46 van de TFT 14 niet verslechterd, noch gaat deze verloren.

De van de TFT-reeks gebruikmakende LC-weergeefinrichting wordt normaal aangestuurd door een spanning van ongeveer 25V. Aldus is, zoals in figuur 7 is getoond, de weerstand van het SCLC-element 19 in dit spanningsgebied voldoende hoog, en is een lekstroom die vloeit tussen de adreslijnen 12, tussen de 25 gegevenslijnen 13 en tussen de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 zeer laag in de orde van 10'9 tot en met 10'7A. Aldus is de invloed op aan de beeldelementelektroden 15 aangelegde gegevenssignalen laag en kunnen heldere beelden worden weergegeven. Verder kunnen, nadat de kortsluitbedrading is gesneden, elektrische inspecties met het oog op lijnonderbreking of kortsluiting worden uitgevoerd en kunnen de karakteristieken van de TFT's elektrisch worden gemeten.

30 Een proces voor het fabriceren van de hierboven genoemde TFT-reeks zal nu onder verwijzing naar figuren 8A tot en met 10E worden beschreven. Figuren 8A tot en met 8E laten de sequentiële stappen zien voor het fabriceren van het TFT-gedeelte, figuren 9A tot en met 9E laten de sequentiële stappen voor het fabriceren van het SCLC-element zien en figuren 10A tot en met 10E laten de sequentiële stappen voor het fabriceren van de kruisingsgedeelten tussen de adreslijnen 12 en het op de adreslijnen 12 gevormde 35 gegevenslijnverbindingsgedeelte 18b zien en de contactgedeelten 18c tussen het gegevenslijnverbindings-gedeelte 18a en adreslijnverbindingsgedeelte 18b die boven en onder de kortsluitbedrading 18 zijn gevormd.

Een dunne metaal- of legeringsfilm van Cr, Al, Ta, Ti, enz. wordt op een transparant isolerend substraat 11 van glas, enz. door middel van sputteren aangebracht. Selectief etsen wordt uitgevoerd om een in figuur 40 8A getoonde poortelektrode 41 te vormen en een adreslijn 12 en een benedenste gegevenslijnverbindings-gedeelte 18a (waarnaar hierna wordt verwezen als "benedenste kortsluitbedradingssectie”), dat in figuren 9A en 10A is getoond. In deze stappen wordt gelijktijdig een kortsluitbedrading 16 aan een buitenste omtreksgedeelte van het in figuur T-getoonde substraat 11 gevormd.

Drie dunne films, d.w.z. een siliciumnitridefilm die dient als poortisolerende film 42, een amorfe silicium-45 film 43a die dient als een halfgeleiderlaag 43 en een siliciumnitridefilm die dient als een blokkeringslaag 44 worden achtereenvolgens door plasma-CVD-processen op het substraat 11 gevormd, waarop de poort-elektrode 41, enz. zijn gevormd. Niet noodzakelijke gedeelten worden verwijderd om slechts de gedeelten van de allerbovenste siliciumnitridefilm achter te laten, die overeenkomen met het kanaalgedeelte van de TFT 14, zoals in figuur 8B is getoond, de halfgeleiderbeschermingslaag 92 van het SCLC-element 19, zoals 50 in figuur 9B is getoond, en het kruisingsgedeelte tussen de adreslijn 12 en de bovenste kortsluitbedradingssectie 18b (die later wordt beschreven), zoals in figuur 10B is getoond. Aldus worden de blokkeringslaag 44, halfgeleiderbeschermingslaag 92 en isolerende film 21 tussen lijnen gevormd.

Met onzuiverheden gedoteerde amorfe siliciumlagen, die zullen dienen als ohmse contactlagen 45 en 47 worden door een plasma-CVD-proces op het totale bovenoppervlak van deze amorfe siliciumfilm op het 55 substraat 11 gevormd, waarop de blokkeringslaag 44, enz. zijn gevormd. Daaropvolgend worden achtereenvolgens dunne metaalfilms van Cr, enz. door een sputterproces aangebracht. Daarna worden achtereenvolgens de dunne metaalfilms op andere gebieden dan het inrichtingsgebied van TFT 14, de met onzuiverheid 194873 8 gedoteerde amorfe siliciumlagen en de amorfe siliciumfilms weggeëtst. Daarenboven worden de dunne metaalfilms op de blokkeringslaag 44 van de TFT en op de halfgeleiderbeschermingslaag 92 en de met onzuiverheid gedoteerde amorfe siliciumlagen weggeëtst. Aldus worden, zoals in figuur 8C is getoond, de toevoerelektrode 48 en atvoerelektrode 46 van de TFT 14 en het inrichtingsgebied gevormd, en wordt, zoals 5 in figuur 9C is getoond, het inrichtingsgebied van het SCLC-element 19 gevormd. Verder wordt, zoals in figuur 10C is getoond, de amorfe silïciumfilm 43a verwijderd, behalve het kruisingsgedeelte tussen de adreslijn 12 en de bovenste kortsluitbedradingssectie 18b.

Dan wordt een van ITO gemaakte elektrische geleidende film op de TFT 14, het SCLC-element 19 en de poortisolerende film 42 op het substraat 11 aangebracht. De transparante elektrisch geleidende film wordt 10 geëtst en een beeldelementelektrode 15, die met toevoerelektroden 48 van TFT 14 is verbonden, wordt zoals is getoond in figuur 8D gevormd. Daaropvolgend wordt een siliciumnitridefilm op de (niet getoonde) aansluitklem van de adreslijn voor het verbinden van de adreslijn 12 met de aanstuurschakeling verwijderd. Tegelijkertijd wordt een contactgat 42a in de siliciumnitridefilm op de adreslijn 12 gevormd, zoals in figuur 9D is getoond, en wordt een contactgat 42b gevormd op de benedenste kortsluitbedradingssectie 15 18a, zoals in figuur 10D is getoond.

Daarna wordt een metaalfilm of legeringsfilm van Al, Ti, Mo, enz. of een laminaatfilm van dergelijke metaalfilms op de TFT aangebracht door middel van sputteren. De aangebrachte film wordt dan geëtst om een gegevenslijn 13 te vormen, zoals in figuur 8E is getoond, waarbij de ene elektrode 94 en de andere elektrode 96 de adreslijn 12 en het SCLC-element 19 verbinden, zoals in figuur 9E is getoond, en een 20 bovenste kortsluitbedradingssectiegedeelte 18b (waarnaar hierna wordt verwezen als "bovenste kortsluitbedradingssectie”) van de kortsluitbedrading 18, dat evenwijdig aan de gegevensbedrading 13 is, zoals in figuur 10E is getoond.

Door middel van de hierboven beschreven stappen wordt de atvoerelektrode 46 van de TFT 14 met de gegevenslijn 13 verbonden, wordt de gegevenslijn 13 met de ene elektrode van het SCLC-element 19 25 verbonden bij een gedeelte dat de benedenste kortsluitbedrading 18a kruist, en wordt de andere elektrode van het SCLC-element 19 verbonden met de benedenste kortsluitbedradingssectie 18a. Een van de elektroden van het SCLC-element 19, dat is ingericht bij de kruising tussen de adreslijn 12 en bovenste kortsluitbedradingssectie 18b is verbonden met de bovenste kortsluitbedradingssectie 18b. De bovenste kortsluitbedradingssectie 18b is verbonden met de benedenste kortsluitbedradingssectie 18a via het 30 contactgat 42b dat in de siliciumnitridefilm op de benedenste kortsluitbedradingssectie 18a is gevormd en is geïsoleerd van de adreslijn 12 door de siliciumnitridefilm voor het vormen van de poortisolerende film 42, de amorfe siliciumfilm 43a en de siliciumnitridefilm voor het vormen van de blokkeringslaag 44 van TFT 14.

Tenslotte wordt een siliciumnitridefilm, die een beschermingsfilm 49 zal worden, door een plasma-CVD-proces over het totale oppervlak van het substraat gevormd, en wordt dan de siliciumnitridefilm geëtst, 35 waarbij aldus aansluitklemgedeelten aan einden van de adreslijn 12 en gegevenslijn 13 worden gevormd voor verbinding met de aanstuurschakeling, zoals in figuren 4 en 6 is getoond. Daarnaast wordt dat gedeelte van de siliciumnitridefilm, dat overeenkomt met het beeldelementgebied 50 op de weergeef-elektrode 15, verwijderd om de beschermingsfilm 49 te vormen.

Zoals hierboven is beschreven, worden in overeenstemming met de TFT-reeks van de onderhavige 40 uitvoeringsvorm de TFT’s 14 op het substraat, de adresbedrading 12 en gegevensbedrading 13 en SCLC-elementen 19 die deze bedradingen verbinden achtereenvolgens gevormd door de stappen voor het vormen en etsen van de dunne films van de TFT’s 14, zonder te voorzien in speciale films in de stappen voor het vormen van de TFT’s 14. Aldus neemt het aantal stappen voor het vormen van de SCLC-elementen 19 niet toe en kan de TFT-reeks met de SCLC-elementen 19 gemakkelijk worden gefabriceerd.

45 In de hierboven beschreven uitvoeringsvorm worden de poortelektrode 41 en adreslijn 12 gevormd van een metaal- of legeringslaag van Cr, Al, Ta, Ti, enz.. De werkwijze voor het voortbrengen van de poortelektrode 41 en adreslijn 12 is echter niet daartoe beperkt. Een laminaatfilm van dergelijke metaalfilms, enz. kunnen worden gebruikt. Teneinde isolatie van de poortelektrode 41 en adreslijn 12 te verbeteren, kan het oppervlak ervan gedeeltelijk of volkomen worden geoxideerd door middel van anode-oxidatie, thermische 50 oxidatie, enz.

De eerste uitvoeringsvorm kan eveneens worden toegepast op een TFT die een structuur heeft, waarin de blokkeringslaag 44 en halfgeleiderbeschermingsfilm 92 niet zijn gevormd, of op een TFT-reeks, waarin SCLC-elementen zijn ingericht.

Bovendien kunnen in de eerste uitvoeringsvorm, zoals in figuur 11 is getoond, twee of meer SCLC-55 elementen 19 tussen de adreslijnen 12, gegevenslijnen 13 en kortsluitbedrading 18 op een parallelle wijze zijn verbonden. In overeenstemming met deze structuur nemen, wanneer het SCLC-element 119 wordt aangeschakeld, de vermogensgeleidingsprestaties van de parallelschakeling van het SCLC-element 19 toe * 9 194873 tot het dubbele of meer, en kan de bescherming tegen statische elektriciteit worden verbeterd.

* Ofschoon dit niet is getoond, kunnen in overeenstemming met de eerste uitvoeringsvorm twee of meer SCLC-elementen 19 in serie tussen de adreslijnen 12 zijn verbonden, en kunnen gelijksoortigerwijze twee of meer SCLC-elementen 19 in serie tussen de gegevenslijnen 13 zijn verbonden. In dit geval neemt de 5 uitschakelweerstand van de serieschakeling van de SCLC-elementen 19 toe, waardoor een lekstroom, die vloeit tussen de adreslijnen 12, tussen de gegevenslijnen 13 en tussen de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 af.

In de onderhavige uitvinding kunnen de SCLC-elementen van het dubbele injectietype, die in de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden gebruikt als dunne film niet-weerstandelementen 10 voor het verbinden van de kortsluitbedrading met de adres- en gegevenslijnen, worden vervangen door andere twee-aansluitklemmenelementen die gelijksoortige niet-lineaire karakteristieken hebben. Een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarin SCLC-elementen van het elektroneninjectietype worden gebruikt als twee-aansluitklemmenelementen zal nu gedetailleerd onder verwijzing naar figuren 12 tot en met 17 worden beschreven. De structuurelementen die reeds in de eerste uitvoeringsvorm zijn genoemd, zullen 15 door dezelfde verwijzingsgetallen worden aangegeven en een beschrijving daarvan zal achterwege worden gelaten.

Figuren 12 tot en met 15 laten de structuur van kortsluitbedrading 18 zien, die is ingericht om adreslijnen 12 en gegevenslijnen 1 te kruisen, en tussen de kortsluitbedrading 18 en de adres- en gegevenslijnen 12 en 13 verbonden SCLC-elementen 29. Specifiek wordt een eilandvormige halfgeleiderfilm 91 op een poort-20 isolerende film 42 gevormd, die de op het substraat 11 gevormde adreslijn 12 bedekt. Een halfgeleider- beschermingslaag 92 voor het scheiden van twee elektroden en het beschermen van de halfgeleiderfilm 91 wordt op de halfgeleiderfilm 91 gevormd. Elektroden 94 en 96 worden aan beide zijgedeelten van de halfgeleiderfilm 91 gevormd, waartussen de halfgeleiderbeschermingslaag 92 wordt aangebracht, via met onzuiverheid gedoteerde ohmse contacthalfgeleiderlagen 93 en 95. Een van de elektroden, 94, is via een 25 verbindingsgeleider 97 door een in de poortisolerende laag 42 gevormd gat 42a met de adreslijn 12 verbonden. De andere elektrode, 96, is direct met de bovenste verbindingsbedrading 18b van de kortsluitbedrading 18 verbonden. Deze twee-aansluitklemmeninrichtingsgebieden worden bedekt door de beschermingsfilm 49. Bij verbindingsgedeelten tussen de gegevenslijnen 13 en kortsluitbedrading 18 gevormde SCLC-elementen 29 worden op gelijksoortige wijze gevormd. Ofschoon dit niet is getoond, is de 30 elektrode 94 direct met de gegevenslijn 13 verbonden, en is de andere elektrode 96 verbonden met de bovenste kortsluitbedradingssectie 18b van kortsluitbedrading 18 door middel van een in de poortisolerende laag 42 gevormd gat.

In het in figuren 12 en 13 getoonde SCLC-element 29 worden, wanneer de over beide elektroden 94 en 96 aangelegde spanning toeneemt, overtollige in het amorfe silicium geïnjecteerde elektronen ingevangen 35 op een lokaal niveau in dë bandafstand van het amorfe silicium, en wordt een ruimtelading tot stand gebracht. Als een resultaat verschuift hët Fermi-niveau naar de geleidingszijde en daardoor neemt de geleidingselektronendichtheid toe. De stroom is niet evenredig met de spanning en neemt snel toe. Zo een stroom wordt een ruimteladingsbegrensde stroom genoemd, en een halfgeleider die een lokaal niveau heeft, zoals amorf silicium, vertoont hoge niet-lineaire stroom/spanningskarakteristieken, zoals in figuur 14 is 40 getoond.

Door dit SCLC-element als niet-lineair twee-aansluitklemmenelement te gebruiken, kan hetzelfde voordeel als in de eerste uitvoeringsvorm worden verkregen: zelfs indien een hoge spanning aan een van adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 wordt aangelegd dankzij statische elektriciteit, vloeit nadat de kortsluitbedrading, die bij een buitenste omtreksgedeelte van het substraat is gevormd, is uitgesneden in de 45 stap van het snijden van het substraat, een grote stroom door het SCLC-element en worden de potentialen van de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 onmiddellijk vereffend en treedt geen isolatiedoorslag tussen de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 op.

De van deze TFT-reeks gebruikmakende LC-weergeefinrichting wordt normaal door een spanning van ongeveer 25V aangestuurd. Aldus is, zoals in figuur 14 is getoond, de weerstand van het SCLC-element 29 50 in dit spanningsgebied voldoende hoog, en is een tussen de adreslijnen 12, tussen de gegevenslijnen 13 en tussen de adreslijnen 12 en gegevenslijnen 13 vloeiende lekstroom zeer laag in de orde van 10'10A. Aldus is de invloed op aan de weergeefelektroden 15 aangelegde gegevenssignaal laag.

De fabricagestappen van de TFT 14 en het SCLC-element 29 van de hierboven beschreven TFT-reeks zal nu onder verwijzing naar figuren 8A tot en met 8E en figuren 15A tot en met 15E worden beschreven.

55 Een dunne metaal- of legeringsfilm van Cr, Al, Ta, Ti, enz. wordt op een transparant isolerend substraat 11 van glas, enz. door middel van sputteren opgebracht. Selectief etsen wordt uitgevoerd om een in figuur 8A getoonde poortelektrode 41 en een in figuur 15A getoonde adreslijn 12 te vormen.

194873 10

Drie dunne films, d.w.z. een siliciumnitridefilm die dient als poortisolerende film 42, een amorfe silicium-film 43a die dient als halfgeleiderlaag 43 en een siliciumnitridefilm die dient als blokkeringslaag 44 worden achtereenvolgens door een plasma-CVD-proces op het substraat 11 gevormd, waarop de poortelektrode 41, enz. zijn gevormd. Niet-noodzakelijke gedeelten worden verwijderd om alleen de gedeelten van de 5 allerbovenste siliciumnitridefilm achter te laten, die overeenkomen met het kanaalgebied van de TFT 14, zoals in figuur 8B is getoond, en de halfgeleiderbeschermingslaag 92 van het SCLC-element 29, zoals in figuur 15B is getoond. Aldus worden de blokkeringslaag 44 en halfgeleiderbeschermingslaag 92 gevormd.

Met onzuiverheid gedoteerde amorfe siliciumlagen, die ohmse contactlagen 45, 47, 93 en 95 zullen worden, worden door een plasma-CVD-proces op het totale bovenoppervlak van de amorfesiliciumfilm op 10 het substraat 11 gevormd, waarop de blokkeringslaag 44, enz. worden gevormd. Daaropvolgend worden achtereenvolgens dunne metaalfilms van Cr, enz. door een sputterproces aangebracht. Daarna worden de dunne metalen films op andere gebieden dan het inrichtingsgebied van TFT 14 en het inrichtingsgebied van het SCLC-element 29 de met onzuiverheid gedoteerde amorfe siliciumlagen en de amorfé siliciumfilm achtereenvolgens weggeëtst. Bovendien worden de dunne metaalfilms op de blokkeringslaag. 44 van de 15 TFT en op de halfgeleiderbeschermingslaag 92, en de met de onzuiverheid gedoteerde amorfe siliciumlagen weggeëtst. Aldus worden, zoals in figuur 8C en figuur 15C is getoond, de toevoerelektrode 48 en afvoer-elektrode 46 van de TFT 14 en de twee elektroden 94 en 96 van het SCLC-element 29 gevormd.

Dan wordt een van ITO, enz. gemaakte transparante elektrisch geleidende film op de TFT 14, het SCLC-element 29 en de poortisolerende film 42 op het substraat 11 aangebracht. De transparante 20 elektrisch geleidende film wordt geëtst en een met de toevoerelektrode 48 van TFT 14 verbonden weergeefelektrode 15 wordt, zoals in figuur 8d is getoond, gevormd. Daaropvolgend wordt een siliciumnitridefilm op de (niet getoonde aansluitklem van de adreslijn voor het verbinden van de adreslijn 12 met de aanstuurschakeling verwijderd. Tegelijkertijd wordt in de siliciumnitridefilm op de in figuur 15D getoonde adreslijn 12 een contactgat 42a gevormd.

25 Daarna wordt een metaalfilm of legeringsfilm van A, Ti, Mo, enz. of een laminaatfilm van dergelijke metaalfilms door middel van sputteren op de TFT aangebracht. De aangebrachte film wordt dan geëtst om een gegevenslijn 13 te vormen, zoals in figuur 8E is getoond, een verbindingsgeleider 97 die de adreslijn 12 en het in figuur 15E getoonde SCLC-element 29 verbindt, en een bovenste kortsluitbedradingssectie 18b die evenwijdig aan de gegevenslijn 13 van de kortsluitbedrading 18 is.

30 Door middel van de hierboven beschreven stappen wordt de afvoer elektrode 46 van de TFT 14 met de gegevenslijn 13 verbonden, wordt de gegevenslijn 13 met de elektrode 94 van het SCLC-element 29 verbonden bij een gedeelte dat de benedenste kortsluitbedrading 18a kruist, en wordt de andere elektrode 96 van het SCLC-element 29 verbonden met de benedenste kortsluitbedradingssectie 18a. Een van de elektroden van het SCLC-element 29 dat is ingericht bij de kruising tussen de adreslijn 12 en bovenste 35 kortsluitbedradingssectie 18b wordt verbonden met de bovenste kortsluitbedradingssectie 18b. De bovenste kortsluitbedradingssectie 18b wordt via het in de siliciumnitridefilm op de benedenste kortsluitbedradingssectie 18a gevormde contactgat met de benedenste kortsluitbedradingssectie 18a verbonden en wordt door de siliciumnitridefilm voor het vormen van de poortisolerende film 42, de amorfe siliciumfilm 43a en de siliciumnitride film voor het vormen van de blokkeringslaag 44 van TFT 14 van de adreslijn 12 geïsoleerd.

40 Tenslotte wordt een siliciumnitridefilm, die een beschermingslaag 49 zal worden, door een plasma-CVD-proces over het totale oppervlak van het substraat gevormd, en wordt dan de siliciumnitridefilm geëtst, waarbij aldus aansluitklemgedeelten aan einden van de adreslijn 12 en gegevenslijn 13 worden gevormd voor verbinding met de aanstuurschakeling, zoals in figuren 12 en 13 is getoond. Bovendien wordt dat gedeelte van de siliciumnitridefilm, dat overeenkomt met het beeldelementgebied 50 op de beeldelement-45 elektrode 15 verwijderd om de beschermingsfilm 49 te vormen.

Ook in overeenstemming met de TFT-reeks van de tweede uitvoeringsvorm worden de TFT’s 14 op het substraat, de adresbedrading 12 en gegevensbedrading 13 en SCLC-elementen 29, die deze bedradingen verbinden achtereenvolgens gevormd door de stappen voor het vormen en etsen van de dunne films van de TFT’s 14, zonder te voorzien in speciale films in de stappen voor het vormen van de TFT’s 14. Aldus neemt 50 het aantal stappen voor het vormen van de SCLC-elementen 29 niet toe, en kan de TFT-reeks, die de SCLC-elementen 29 heeft, gemakkelijk worden gefabriceerd.

Zoals in figuren 16 en 17 is getoond, kan de onderhavige uitvinding op een TFT-reeks worden toegepast, die TFT’s en SCLC-elementen heeft, die niet zijn voorzien van de blokkeringslaag 44 of halfgeleider-beschermingsfilm 92 van de tweede uitvoeringsvorm. De in figuren 16 en 17 getoonde structuren zullen nu 55 worden beschreven. De reeds in de tweede uitvoeringsvorm genoemde structuurelementen zullen door dezelfde verwijzingsgetallen worden aangegeven en een beschrijving daarvan zal achterwege worden gelaten.

11 194873

Figuur 16 laat een structuur in doorsnede van de TFT in overeenstemming met dit voorbeeld zien en figuur 17 laat een structuur in doorsnede van het SCLC-element zien. In de in figuur 16 getoonde TFT 214 worden metaalfitms op een halfgeieiderfilm 43 gevormd via ohmse contactlagen 45 en 47. De halfgeleider-film 43 bedekt een poortelektrode 41 via een poortisolerende film 42. Een afvoerelektrode 46 en een 5 toevoerelektrode 48 worden gevormd door de ohmse contactlagen 45 en 47 en de metaalfilms. Een kanaalgedeelte wordt in de halfgeieiderfilm 43 tussen de toevoerelektrode 48 en afvoerelektrode 46 gevormd. De van de transparante elektrisch geleidende film gemaakte beeldelementelektrode 15 wordt met de toevoerelektrode 48 verbonden, en de afvoerelektrode 46 wordt met de gegevenslijn 13 verbonden.

In het in figuur 17 getoonde SCLC-element 229 wordt een halfgeieiderfilm 91 op een siliciumnitridefilm 10 gevormd, die een poortisolerende film 42 van de TFT 214 zal worden. Aan beide einden van de halfgeieiderfilm 91 worden metaalfilms gevormd via ohmse contactlagen 93 en 95, waarbij aldus twee elektroden 94 en 96 worden gevormd. Een van de elektroden, 96, van het SCLC-element 229 wordt verbonden met de bovenste kortsluitbedradingssectie 18b, en de andere elektrode, 94, wordt verbonden met de adreslijn 12.

15 In dit voorbeeld zijn de inrichting en verbinding van de TFT 214, het SCLC-element 229, de adreslijnen 12, de gegevenslijnen 13 en de kortsluitbedrading 18 dezelfde als in de tweede uitvoeringsvorm.

Het SCLC-element 229 wordt gevormd in het proces voor het vormen van de TFT 214, en wel op dezelfde manier als in de tweede uitvoeringsvorm. Specifiek worden de TFT 214 en het SCLC-element 229 op de volgende manier gevormd. De poortelektrode 41, adresbedrading 12 en benedenste kortsluit-20 bedradingssectie 18a worden op het substraat gevormd. Dan worden de siliciumnitridefilm, die de poortisolerende film 42 zal worden, amorfe siliciumfilm, die de halfgeieiderfilm 43 zal worden, en met onzuiverheid gedoteerde amorfe siliciumlagen, die de ohmse contactlagen 45, 47, 93 en 95 zullen worden, en metaalfilms achtereenvolgens op het substraat gevormd. Deze gelamineerde films worden achtereenvolgens geëtst, en daardoor worden de TFT- en SCLC-inrichtingsgebieden gevormd. Verder worden die gedeelten 25 van de metaalfilms en met onzuiverheid gedoteerde amorfe siliciumlagen, die overeenkomen met het kanaalgedeelte van de TFT 114 en met het gedeelte tussen de elektroden van het SCLC-element 229 weggeëtst en worden de elementen 214 en 229 gevormd.

Ook in dit voorbeeld worden dezelfde voordelen als in de tweede uitvoeringsvorm verkregen.

In overeenstemming met de eerste en tweede uitvoeringsvormen kan diëlektrische doorslag ten gevolge 30 van statische gelijkstroomelektriciteit, die bijvoorbeeld optreedt wanneer het TFT-substraat wordt gewreven, zeker worden voorkomen. Bij het proces voor het fabriceren van het TFT-paneel en de LC-inrichting wordt echter in vele gevallen impulsachtige statische elektriciteit opgedrukt, en wordt de fabricage-opbrengst verlaagd dankzij aanlegging van impulsachtige statische elektriciteit.

Specifieker heeft een kortsluitlijn voor het verbinden van adreslijnen en gegevenslijnen aan een buitenste 35 omtreksgedeelte van het substraat op zichzelf weerstand en zwevende capaciteit en daardoor heeft de kortsluitlijn een tijdconstante. Ten gevolge van de tijdconstante van de kortsluittijd is een tijd die overeenkomt met de tijdconstante nodig voor voortplanting van impulsen indien impulsachtige statische elektriciteit op de adreslijn ot gegevenslijn wordt opgedrukt. Aldus treedt een grote potentiaalverdeling ogenblikkelijk in de kortsluitbedrading op en kunnen de potentialen van de poort en afvoer van de TFT niet op gelijke 40 waarden worden gehouden. Als een resultaat treedt diëlektrische doorslag op.

Derde en vierde uitvoeringsvormen hebben betrekking op structuren van de TFT-reeks die diëlektrische doorslag ten gevolge van opdrukking van impulsachtige statische elektriciteit kunnen voorkomen.

De derde uitvoeringsvorm van de uitvinding zal nu onder verwijzing naar figuren Ί 8 tot en met 20 worden beschreven. Figuur 18 laat een TFT-reeks 310 zien. Adreslijnen 312, die zich in rijen uitstrekken, en 45 gegevenslijnen 313, die zich in kolommen uitstrekken, zijn op een isolerend transparant substraat 311 zodanig ingericht, dat de adreslijnen 312 de gegevenslijnen 313 op een geïsoleerde manier kruisen. Met de adres- en gegevenslijnen 312 en 313 verbonden TFT’s 314 zijn bij kruisingen van deze lijnen 312 en 313 ingericht, en eveneens met de TFT’s 314 verbonden elektroden 315 zijn bij kruisingen van de adres- en gegevenslijnen 312 en 313 ingericht. Deze beeldelementelektroden 315 zijn in een matrix ingericht om een 50 weergeefgebied te vormen. Een adreslijnaansluitklem 316 en een adreslijnhulpaansiuitklem 318 zijn aangebracht aan het ene en het andere einde van elke adreslijn 312. Een gegevenslijnaansluitklem 317 en een gegevenslijnhulpaansluitklem 319 zijn aangebracht aan het ene en het andere einde van elke gegevenslijn 313.

Een adreslijnkortsluitgeleider 321 voor het kortsluiten van alleen de groep van de adreslijnen 312 en een 55 gegevenslijnkortsluitgeleider 322 voor het alleen kortsluiten van de groep van gegevenslijnen 313 zijn langs een randgedeelte van het substraat 311 zodanig gevormd, dat de kortsluitgeleider 321 elektrisch is gescheiden van de kortsluitgeleider 322. De adreslijnen 312 en gegevenslijnen 313 zijn respectievelijk 194873 12 , verbonden met de adreslijnkortsluitgeleider 321 en gegevenslijnkortsluitgeleider 322 via de adreslijnaansluit-klemmen 316 en gegevenslijnaansluitklemmen 317.

Zoals hierboven is beschreven, zijn de adreslijnen 312 van de adreslijnengroep en gegevenslijnen 313 van de gegevenslijnengroep respectievelijk verbonden met de gescheiden adreslijnkortsluitgeleider 321 en 5 gegevenslijnkortsluitgeleider 322. Aldus zijn de adreslijnen 312 met elkaar verbonden en zijn de gegevenslijnen 313 met elkaar verbonden. Zowel de adreslijnkortsluitgeleider 321 als gegevenslijnkortsluitgeleider 322 zijn buiten een snijlijn 323 geplaatst, waarop het omtreksgedeelte van het substraat wordt gesneden en verwijderd bij het proces van het fabriceren van de vloeibare kristalcel (LC-cel). De kortsluitgeleiders 321 en 322 worden gesneden en verwijderd nadat het LC-celsamenstel is voltooid.

10 In de TFT-reeks van de derde uitvoeringsvorm wordt indien een impulsspanning ten gevolge van statische elektriciteit op een van de adreslijnaansluitklemmen 316 wordt opgedrukt, een door middel van de adreslijnkortsluitgeleider 321 geïnjecteerde ladingsenergie geheel verspreid en gemiddeld in alle adreslijnen. Aangezien de adreslijnkortsluitgeleider 321 onafhankelijk is van de gegevenslijnkortsluitgeleider 322 wordt een hoge spanning niet opgedrukt over de adres- en gegevenslijnen 312 en 313.

15 Specifiek zijn de adreslijnen 312 met de gegevenslijnen 313 verbonden door parasitaire capaciteiten bij kruisingen van de adres- en gegevenslijnen 312 en 313 of andere gedeelten. De gegevenslijnen 313 zijn echter in de zwevende toestand, zoals gezien vanaf de adreslijnen 312. Indien de potentiaal van de adreslijnen met betrekking tot de aardpotentiaal varieert, varieert de potentiaal van de gegevenslijnen gelijksoortigerwijze met betrekking tot de aardpotentiaal. Daardoor wordt een hoge spanning niet over de 20 adres- en gegevenslijnen opgedrukt. Dienovereenkomstig is beveiliging tegen scherpe pulsachtige spanning verzekerd.

Bovendien kan, aangezien de adreslijnengroep en gegevenslijnengroep respectievelijk zijn gebundeld door de kortsluitgeleiders, het optreden van kortsluiting tussen de adreslijnen 312 en gegevenslijnen 313 worden gedetecteerd door het controleren van een gegeven aansluitklem van de adreslijnaansluitklemmen 25 316 en een gegeven aansluitklem van de gegevenslijnaansluitklemmen 317. Verder kan lijnonderbreking op dezelfde manier als bij de stand van de techniek worden gecontroleerd en kan een inspectie bij een tussenstap, die niet mogelijk in de stand van de techniek is, gedeeltelijk worden uitgevoerd.

Verder zijn de adreslijnkortsluitgeleider 321 en gegevenslijnkortsluitgeleider 322 slechts aan de twee zijden (linkerzijde en bovenste zijde) van het isolerende transparante substraat 311 gevormd, kan slechts 30 een L-vormig gedeelte 311A aan de twee zijden van het substraat 311 worden gesneden en verwijderd nadat het LC-celsamenstel is voltooid, en kan het niet-gebruikte gedeelte van het substraat worden gereduceerd.

Modificaties van de derde uitvoeringsvorm zullen nu gedetailleerd onder verwijzing naar de begeleidende tekening worden beschreven.

35 Figuur 19 is een bovenaanzicht dat schematisch de structuur van de TFT-reeks in overeenstemming met een eerste modificatie van de derde uitvoeringsvorm laat zien. In de in figuur 19 getoonde TFT-reeks is net zoals bij de TFT-reeks in figuur 18 een weergeefgebied gevormd. Adreslijn aansluitklemmen 316, gegevenslijnaansluitklemmen 317, adreslijnhulpaansluitklemmen 318 en gegevenslijnhulpaansluitklemmen 319 zijn buiten het weergeefgebied ingericht.

40 Een eerste adreslijnkortsluitgeleider 331 en een tweede adreslijnkortsluitgeleider 322 voor het alleen kortsluiten van de groep van adreslijnen zijn gevormd op die gedeelten van een isolerende transparant substraat 311, die nabij tegengestelde twee zijranden zijn. De adreslijnen 312 zijn afwisselend verbonden met de eerste adreslijnkortsluitgeleider 331 en tweede adreslijnkortsluitgeleider 332.

Gelijksoortigerwijze zijn een gegevenslijnkortsluitgeleider 333 en een tweede gegevenslijnkortsluitgeleider 45 334 voor het kortsluiten van alleen de groep van gegevenslijnen gevormd op die gedeelten van het isolerende transparante substraat 311, die nabij de andere tegengestelde twee zijranden liggen. De gegevenslijnen 313 zijn afwisselend verbonden met de eerste gegevenslijnkortsluitgeleider 333 en tweede gegevenslijnkortsluitgeleider 334.

Op deze wijze zijn respectievelijk de adreslijnen en gegevenslijnen elektrisch verbonden door onafhanke-50 lijke kortsluitgeleiders. De eerste en tweede adreslijnkortsluitgeleiders 331 en 332 en eerste en tweede gegevenslijnkortsluitgeleiders 333 en 334 worden gesneden langs de lijn 330 en verwijderd nadat het LC-celsamenstel is voltooid.

Verder is een testcontactvlak 335 gevormd op de eerste adreslijnkortsluitgeleider 331, een testcontact-vlak 336 op de tweede adreslijnkortsluitgeleider 332, een testcontactvlak 337 op de eerste gegevenslijn-55 kortsluitgeleider 333 en een testcontactvlak 338 op de tweede gegevenslijnkortsluitgeleider 334.

Bij deze modificatie is net zoals bij de derde uitvoeringsvorm de adreslijnengroep elektrisch gescheiden van de gegevenslijnengroep, en kan daardoor bescherming tegen scherpe impuls van statische elektriciteit 13 194873 worden verzekerd en kan een detectinspectie worden uitgevoerd.

Daarnaast kan, door het controleren van de geleiding tussen de twee kortsluitgeleiders een kortsluiting tussen de adreslijnen 312 of tussen de gegevenslijnen 313 worden gedetecteerd. Met andere woorden kan . door het controleren van de geleiding tussen het testcontactvlak 335 van de eerste adreslijnkortsluitgeleider 5 331 en het testcontactvlak 336 van d tweede adreslijnkortsluitgeleider 332 een kortsluiting tussen de naburige adreslijnen 312 worden gedetecteerd. Gelijksoortigerwijze kan door het controleren van de geleiding tussen het testcontactvlak 337 van de eerste gegevenslijnkortsluitgeleider 333 en het testcontactvlak 338 van de tweed gegevenslijnkortsluitgeleider 334 een kortsluiting tussen de naburige gegevenslijnen worden gedetecteerd.

10 Een tweede modificatie van de uitvinding zal nu onder verwijzing naar de begeleidende tekening worden beschreven.

In figuur 20 zijn adreslijnen 342 en gegevenslijnen 343 op een isolerend transparant substraat 341 zodanig ingericht, dat de adreslijnen 342 de gegevenslijnen 343 kruisen. TFT’s 344 en beeldelement-elektroden 345, die met hetzij de toevoerelektroden, hetzij afvoerelektroden van de TFTs 344 zijn 15 verbonden, zijn in een matrix bij de kruisingen van de adres- en gegevenslijnen 342 en 343 ingericht. De poortelektroden van de TFT’s 344 zijn verbonden met de adreslijnen 342 en de toevoerelektroden of afvoerelektroden van de TFT’s 344, die niet met de beeldelementelektroden 345 zijn verbonden, zijn met de gegevenslijnen 343 verbonden. Kortsluitbedrading 346 is op een gedeelte van de TFT-reeks gevormd, dat zich buiten het weergeefgebied bevindt. Hoge weerstandelementen, de hiervoor genoemde SCLC-20 elementen, of beschermingselementen 347 met niet-lineaire weerstandkarakteristieken zijn verbonden tussen de kortsluitbedrading 346 en de adreslijnen 342 en tussen de kortsluitbedrading 346 en de gegevenslijnen 343. Adreslijnaansluitklemmen 348, adreslijnhulpaansluitklemmen 350, gegevenslijnaansluit-klemmen 349 en gegevenslijnhulpaansluitklemmen 351 zijn buiten de beschermingselementen 347 ingericht. Een met de adreslijnaansluitklemmen 348 verbonden adreslijnkortsluitgeleider 353 is buiten een snijlijn 352 25 van het isolerende transparante substraat 341 aangebracht, en gelijksoortigerwijze is een met de gegevens-lijnaansluitklemmen 349 verbonden gegevenslijnkortsluitgeleider 354 buiten de snijlijn 352 van het substraat 341 aangebracht.

De adreslijnkortsluitgeleider 353 en gegevenslijnkortsluitgeleider 354 worden langs de snijlijn 352 gesneden en verwijderd nadat het LC-celsamenstelproces is voltooid.

30 In deze uitvoeringsvorm zijn de adreslijnkortsluitgeleider 353 en gegevenslijnkortsluitgeleider 354 van elkaar gescheiden. Daarom kunnen dezelfde voordelen als in de derde uitvoeringsvorm worden verkregen.

Tot de voltooiing van het LC-celsamenstelproces wordt bescherming tegen statische elektriciteit verzekerd door de adreslijnkortsluitgeleider 353 en gegevenslijnkortsluitgeleider 354. Nadat het substraat 341 langs de lijn 352 is gesneden, volgend op de voltooiing van het LC-celsamenstelproces, wordt 35 bescherming tegen statische elektriciteit verzekerd door de kortsluitbedrading 346, net zoals bij de eerste en tweede uitvoeringsvormen.

Een vierde uitvoeringsvorm van de uitvinding zal nu gedetailleerd onder verwijzing naar figuren 21 tot en met 28 worden beschreven.

Figuur 21 is een bovenaanzicht dat schematisch de structuur van een TFT-reeks in overeenstemming 40 met de vierde uitvoeringsvorm van de uitvinding laat zien. In figuur 21 zijn zich in rijen uitstrekkende adreslijnen 412 en zich in kolommen uitstrekkende gegevenslijnen 413 zodanig op een isolerend transparant substraat 411 ingericht, dat adreslijnen 412 de gegevenslijnen 413 op een geïsoleerde manier kruisen. TFT’s 414, die met de adres- en gegevenslijnen 412 en 413 zijn verbonden, zijn bij kruisingen van deze-lijnen 412 en 413 ingericht, en eveneens beeldelementelektroden 415, die met de TFT’s 414 zijn verbonden, 45 zijn bij kruisingen van de adres- en gegevenslijnen 412 en 413 ingericht. Deze beeldelementelektroden 415 zijn in een matrix ingericht om een weergeefgebied te vormen.

Aan de rechter- en linkerzijden van het isolerende transparante substraat 411 is er voorzien in eerste kortsluitgeleiders 416A1 en 416A2 voor het verbinden van alleen de adreslijnen 412 via beschermingselementen 417 die hoge weerstand- of nief-lineaire weerstandkarakteristieken hebben, zodat de adreslijnen 50 412 een gemeenschappelijke potentiaal kunnen hebben. Aan de bovenste en benedenste zijden van het substraat 411 is er voorzien in tweede kortsluitgeleiders 416D1 en 416D2 voor het verbinden van alleen de gegevenslijnen 413 via beschermingselementen 417 die hoge weerstand- of niet-lineaire weerstandkarakteristieken hebben, zodat de gegevenslijnen 413 een gemeenschappelijke potentiaal kunnen hebben. Verwijzingsgetal 418 geeft verbindingsaansluitklemmen van de adreslijnen 412 aan, en verwijzingsgetal 419 55 geeft verbindingsaansluitklemmen van de gegevenslijnen 413 aan.

Als de beschermingselementen worden de SCLC-elementen toegepast, die in de eerste en tweede uitvoeringsvormen zijn gebruikt. Alternatief kunnen twee-aansluitklemmenelementen, die gebruik maken van 194873 14 diodekarakteristieken, zoals in figuren 22 en 23 zijn getoond, als beschermingselementen worden gebruikt. Figuren 22 en 23 laten bij wijze van voorbeeld de verbinding tussen de adreslijnen 412 en kortsluitgeleiders 416A1 zien.

Specifiek wordt een eilandvormige basiselektrode 430 op het isolerende transparante substraat 411 5 gevormd. Dioden D1 en D2 worden op de basiselektrode 430 zodanig gevormd, dat de dioden D1 en D2 zijn gericht naar de basiselektrode 430. Een p-type halfgeleiderlaag 431 p, een i-type laag 431 i en een n-type halfgeleiderlaag 431 n zijn in deze volgorde op de basiselektrode 430 aangebracht. Dan worden deze lagen bedekt met een isolerende film 432. De isolerende film 432 wordt onderworpen aan fotolitho-etsen om een contact te vormen. De n-type halfgeleiderlaag 431 n van de diode D1 wordt verbonden met de adreslijn 10 412 door een verbindingsgeleider 433, en de n-type halfgeleiderlaag 431 n van de diode D2 wordt verbonden met de eerste kortsluitgeleider 416A1. Het oppervlak van de resulterende structuur wordt bekleed met een beschermingsfilm 434.

Verwijzingsgetal 429 geeft een kruisingsisolerende film aan voor het isoleren van een kruising, tussen de adreslijn 412 en de eerste kortsluitgeleider 416A1.

15 Met de hierboven beschreven structuur wordt, indien een impulsspanning ten gevolge van statische elektriciteit op een van de adreslijnen 412 wordt opgedrukt, het beschermingselement 417, dat met de kortsluitgeleider 416A1 of 416A2 van de adreslijnen 412 is verbonden, aangeschakeld, en wordt geïnjecteerde ladingsenergie verspreid en gemiddeld in alle adreslijnen 12.

De adreslijnen 412 zijn door parasitaire capaciteit bij kruisingen van de adres- en gegevenslïjnen 412 en 20 413 of andere gedeelten met de gegevenslijnen 413 verbonden. De gegevenslijnen 413 zijn echter in de zwevende toestand, zoals gezien vanaf de adreslijnen 412. Indien de potentiaal van de adreslijnen 412 met betrekking tot de aardpotentiaal varieert, varieert de potentiaal van de gegevenslijnen 413 op gelijksoortige wijze met betrekking tot de aardpotentiaal. Daardoor wordt een hoge spanning niet over de adres- en gegevenslijnen 412 en 413 opgedrukt. Dienovereenkomstig wordt bescherming tegen scherpe pulsachtige 25 spanning verzekerd.

Aangezien de adreslijnen 412 en gegevenslijnen 413 van elkaar met betrekking tot gelijkstroom zijn gescheiden, neemt een tussen de adreslijn 412 en gegevenslijn 413 via het beschermingselement 117 vloeiende lekstroom af, neemt een belasting van de aanstuurschakeling af en neemt vermogensverbruik niet noodzakelijkerwijze toe.

30 Modificaties van de vierde uitvoeringsvorm zullen nu worden beschreven.

Figuur 24 is een bovenaanzicht dat schematisch de structuur van een TFT-reeks in overeenstemming met een eerste modificatie van de vierde uitvoeringsvorm laat zien. De TFT-reeks omvat beschermingselementen 417 die hoge weerstand- of niet-lineaire weerstandkarakteristieken hebben voor het verbinden van naburige van de adreslijnen 412 en gegevenslijnen 413. De beschermingselementen 417 zijn voorzien 35 van een eerste overbruggingsgedeelte 417A voor het verbinden van beide einden van de beschermingselementen 417 met naburige adreslijnen 412 en een tweede overbruggingsgedeelte 417D voor het verbinden van beide einden van de beschermingselementen 417 met naburige gegevenslijnen 413.

Bij deze modificatie worden in tegenstelling tot de vierde uitvoeringsvorm de kortsluitgeleiders niet gebruikt. De naburige adreslijnen 412 en naburige gegevenslijnen 413 zijn direct met de beschermings-40 elementen 417 verbonden, zodat een hoge potentiaal ten gevolge van aanlegging van scherpe impulsachtige statische elektriciteit wordt belet te worden opgedrukt over de adreslijnen 412 of gegevenslijnen 413.

In overeenstemming met deze modificatie kunnen dezelfde voordelen als bij de vierde uitvoeringsvorm worden verkregen, en kan de schakelingsconfiguratie worden vereenvoudigd. Daarenboven treedt, aangezien er geen noodzaak is om te voorzien in kortsluitgeleiders die adreslijnen of gegevenslijnen 45 kruisen, een defect van een kortsluiting, enz. ten gevolge van een gaatje niet tussen deze elementen op en neemt de fabricage-opbrengst toe.

Een tweede modificatie van de vierde uitvoeringsvorm zal nu worden beschreven.

Figuur 25 is een bovenaanzicht dat schematisch de structuur van de TFT-reeks in overeenstemming met de tweede modificatie van de vierde uitvoeringsvorm laat zien. Net zoals bij de structuur die in figuur 21 is 50 getoond, is een weergeefgebied gevormd, en is er aan de rechter- en linkerzijden van het isolerend transparante substraat 411 voorzien in eerste kortsluitgeleiders 416A1 en 416A2 voor het verbinden van alleen de adreslijnen 412 via beschermingselementen 417 die hoge weerstand of niet-lineaire weerstandkarakteristieken hebben. Aan de bovenste en benedenste zijden van het substraat 411 is er voorzien in tweede kortsluitgeleiders 416D1 en 416D2 voor het alleen verbinden van de gegevenslijnen 413 via 55 beschermingselementen 417 die hoge weerstand of niet-lineaire weerstandkarakteristieken hebben.

Eerste kortsluitbedrading 417A1 en 417A2 voor het kortsluiten van alleen de adreslijnen 412 is buiten de eerste kortsluitgeleiders 416A1 en 416A2 en buiten de snijlijn 443 voor het snijden en verwijderen van het 15 194873 omtreksgedeelte van hel substraat in het proces voor het fabriceren van de weergeefinrichting gevormd. Tweede kortsluitbedrading 417D1 en 417D2 voor het kortsluiten van alleen de gegevenslijnen 414 is buiten de tweede kortsluitgeleiders 416D1 en 416D2 en buiten de snijlijn 443 gevormd.

In overeenstemming met de tweede modificatie worden de gegevenslijnen en adreslijnen respectievelijk 5 kortgesloten tot de voltooiing van de stap voor het snijden en verwijderen van de eerste en tweede kortsluitbedradingen. Daarna worden deze lijnen kortgesloten door de beschermingselementen. Daardoor is bescherming tegen statische elektriciteit meer verzekerd.

Een derde modificatie van de vierde uitvoeringsvorm zal nu worden beschreven.

Figuur 26 is een bovenaanzicht dat schematisch de structuur van een TFT-reeks in overeenstemming 10 met de derde modificatie laat zien. Net zoals bij de in figuur 21 getoonde structuur is een weergeefgebied gevormd en is er aan de rechter· en linkerzijden van het isolerende transparante substraat 411 voorzien in eerste kortsluitgeleiders 416A1 en 416A2 voor het verbinden van alleen de adreslijnen 412 via beschermingselementen 417 die hoge weerstand- of niet-lineaire weerstandkarakteristieken hebben. Aan de bovenste en benedenste zijden van het substraat 411 is er voorzien in tweede kortsluitgeleiders 416D1 en 15 416D2 voor het verbinden van alleen de gegevenslijnen 413 via beschermingselementen 417 die hoge weerstand- of niet-lineaire weerstandkarakteristieken hebben.

Kortsluitbedrading 444 voor het kortsluiten van de adreslijnen 412 en gegevenslijnen 413 is buiten eerste kortsluitgeleiders 416A1 en 416A2 en tweede kortsluitgeleiders 416D1 en 416D2 en buiten de snijlijn 443 gevormd.

20 In overeenstemming met de derde modificatie wordt beschermingseffect tegen gelijkstroomachtige statische elektriciteit verkregen tot de voltooiing van de stap voor het snijden en verwijderen van de kortsluitbedrading. Daarna wordt beschermingseffect tegen wisselstroomachtige statische elektriciteit verkregen.

Een vijfde modificatie van de vierde uitvoeringsvorm zal nu worden beschreven.

25 Figuur 27 is een bovenaanzicht dat schematisch de structuur van een TFT-reeks in overeenstemming met de vierde modificatie laat zien. Net zoals bij de vierde uitvoeringsvorm wordt een weergeefgebied gevormd. Deze TFT heeft beschermingselementen 417 met hoge weerstand- of niet-lineaire weerstandkarakteristieken voor het verbinden van respectievelijk de adreslijnengroep en de gegevenslijnengroep. De beschermingselementen 417 zijn voorzien van eerste overbruggingsgedeelten 417A die zijn verbonden met 30 naburige van de adreslijnen 412 en tweede overbruggingsgedeelten 417D die zijn verbonden met naburige van de gegevenslijnen 413.

Verder zijn eerste kortsluitbedradingen 417A1 en 417A2 voor het kortsluiten van alleen de groep van adreslijnen 412 en tweede kortsluitbedradingen 417D1 en 417D2 voor het kortsluiten van alleen de gegevenslijnen 413 buiten de eerste overbruggingsgedeelten 417A en tweede overbruggingsgedeelten 35 417D en buiten de snijlijn 443 gevormd.

In overeenstemming met de vierde modificatie kunnen de voordelen van zowel de eerste als tweede modificaties worden verkregen, wordt bescherming tegen statische elektriciteit verzekerd en is de fabricage gemakkelijk.

Een zesde modificatie van de vierde uitvoeringsvorm zal nu worden beschreven.

40 Figuur 28 is een bovenaanzicht dat schematisch de structuur van een TFT-reeks in overeenstemming met de vierde modificatie laat zien.

Net zoals bij de vierde modificatie worden het weergeefgebied, de eerste overbruggingsgedeelten 417A en de tweede overbruggingsgedeelten 4T7D gevormd, en wordt kortsluitbedrading 444 buiten de snijlijn 443 gevormd. In overeenstemming met de vijfde modificatie kunnen dezelfde voordelen als bij de eerste en 45 derde modificaties worden verkregen, wordt bescherming tegen statische elektriciteit verzekerd en is de fabricage gemakkelijk.

De actieve matrix LCD-inrichting die is gefabriceerd door de TFT-reeks te gebruiken, die de beschermingselementen heeft, zoals aan de openbaarheid zijn prijsgegeven in de eerste tot en met de vierde uitvoeringsvormen, worden aangestuurd door het aan de adreslijnen aanleggen van de adressignalen 50 gedurende achtereenvolgens gevarieerde seiectietijdsperioden, het aan de gegevenslijnen aanïeggen van gegevenssignalen die met weergeefgegevens overeenkomen en het aanleggen van een gemeenschappelijk signaal aan de tegenover gelegen elektrode van het tegenover gelegen substraat.

De LCD-inrichting wordt aangestuurd door een werkwijze, waarbij een van tevoren bepaalde potentiaal aan de kortsluitbedrading van de TFT-reeks wordt aangelegd om vermogensverbruik te reduceren.

55 Een vijfde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, die betrekking heeft op een aanstuurwerkwijze, zal nu gedetailleerd onder verwijzing naar figuren 29 tot en met 31 worden beschreven.

De LCD-inrichting wordt als volgt opgebouwd.

194873 16

In figuur 29 worden adreslijnen 522 en gegevenslijnen 523 zodanig op een isolerend transparant substraat 521 dat van glassubstraat, enz. is gemaakt, ingericht, dat de adreslijnen 522 de gegevenslijnen 523 kruisen. TFT’s 524 worden op kruisingen van de adres- en gegevenslijnen 522 en 523 ingericht. Met de TFT’s 524 verbonden beeldelementelektroden 525 worden in een matrix ingericht, en een weergeefgebied 5 wordt door de beeldelementelektroden gevormd. Kortsluitbedrading 526 wordt naburig aan een buitenste omtreksgedeelte van het weergeefgebied gevormd, teneinde de adreslijnen 522 en gegevenslijnen 523 te kruisen. Op de kruisingen tussen de kortsluitbedrading 526 en gegevens- en adreslijnen worden beschermingselementen 527, die tweerichtings-IV-karakteristieken en niet-lineaire weerstandkarakteristieken hebben, ingericht, teneinde de kortsluitbedrading en adres- en gegevenslijnen te verbinden.

10 De adreslijnen 522 worden voorzien van verbindingsaansluitklemmen 528. De verbindingsaansluit-klemmen 528 worden verbonden met een adreslijnaanstuurschakeling 531 voor het opwekken van adressignalen. De gegevenslijnen 523 worden voorzien van verbindingsaansluitklemmen 529 en de verbindingsaansluitklemmen 529 worden verbonden met een gegevenslijnaanstuurschakeling 532 voor het opwekken van gegevenssignalen. Op een (niet getoond) tegenover gelegen substraat gevormde tegenover 15 gelegen elektroden 536 zijn gesitueerd om te zijn gericht naar de beeldelementelektroden 525 en een gemeenschappelijke aanstuurschakeling 537 voor het opwekken van een gemeenschappelijk signaal wordt verbonden met de tegenover gelegen elektroden 536. Een vloeibaar kristal wordt afgedicht tussen de TFT-reeks en het tegenover gelegen substraat.

Een klok/temperingssignaalopwekkingsschakeling 533 wekt verscheidene synchronisatiesignalen op en 20 de opgewekte signalen worden toegevoerd aan de adreslijnaanstuurschakeling 531, gegevenslijnaanstuur-schakeiing 532 en gemeenschappelijke aanstuurschakeling 537.

Een spanningsopwekkingsschakeling 534 wekt een spanning op, die overeenkomt met elke potentiaal voor het voortbrengen van adressignalen en gegevenssignalen. De opgewekte spanning wordt aan de adreslijnaanstuurschakeling 531, gegevenslijnaanstuurschakeling 532 en gemeenschappelijke aanstuur· 25 schakeling 537 aangelegd.

De kortsluitbedrading 526 wordt voorzien van een naar buiten leidingsaansluitklem 530 voor het aanleggen van een kortsluitbedradingsspanning (waarnaar hierna wordt verwezen als een "kortsluitbedra-dingscompensatiespanning”). De naar buiten leidingsaansluitklem 530 wordt verbonden met een kortsluitbe-dradingsaanstuurschakeling 535, waaraan een synchronisatiesignaal vanaf de klok/ 30 temperingssignaalopwekkingsschakeling en een voedingsspanning vanaf de voedingsbron wordt toegevoerd. De kortsluitbedradingsaanstuurschakeling 535 wekt een van tevoren bepaalde kortsluitbedra· dingscompensatiespanning op en legt deze spanning aan de kortsluitbedrading 526 aan via de naar buiten leidingsaansluitklem 530. Ofschoon er slechts in een naar buiten leidingsaansluitklem 530 is voorzien aan de bovenste rechter hoek 526a van de kortsluitbedrading 526 kan er zijn voorzien in twee of meer naar 35 buiten leidingsaansluitklemmen 530. In dit geval kunnen naar buiten leidingsaansluitklemmen 530 zijn aangebracht bij de bovenste linker hoek 526d, benedenste linker hoek 526c en benedenste rechter hoek 526b van de kortsluitbedrading 526, naast aan de bovenste rechter hoek 526a en zijn al deze naar buiten leidingsaansluitklemmen 530 verbonden met de kortsluitbedradingsaanstuurschakeling 535.

De naar buiten leidingsaansluitklem 530 wordt net zoals de kortsluitbedrading 526 gelijktijdig met de 40 vorming van de poortelektrode en adresbedrading 522 of de afvoerelektrode en gegevensbedrading 523 die is gemaakt van aluminium, aluminiumlegering, tantaal, tantaallegering, chroom, enz. gevormd.

Een van de kortsluitbedradingscompensatiespanningen (die hieronder zijn getoond) wordt via de naar buiten leidingsaansluitklem 530 aan de kortsluitbedrading 526 aangelegd.

Figuren 31A tot en met 31D laten verscheidene modussen van kortsluitbedradingscompensa-45 tiepotentialen S1 tot en met S4 (aangegeven door doorgetrokken lijnen) zien, samen met adressignalen G (onderbroken lijnen) en gegevenssignalen D (streepstippellijnen). Het gegevenssignaal heeft een spannings-goltvorm die is geïnverteerd aan de positieve zijde of negatieve zijde met betrekking tot de gemeenschappelijke signaalpotentiaal die aan de tegenover gelegen elektrode 536 van het tegenover gelegen substraat wordt aangelegd, waarbij een raster is gedefinieerd als een periode.

50 (1) Spanning S1 voor het op een laagste potentiaal Vd Laag (b.v. 3,5V) van het gegevenssignaal houden van de kortsluitbedradingscompensatiespanning (figuur 31A); (2) Spanning S2 voor het synchroniseren van de kortsluitbedradingscompensatiespanning met een geïnverteerde periode van het gegevenssignaal en het variëren van deze compensatiespanning teneinde gelijk te zijn aan de potentiaal van het gegevenssignaal (b.v. Laag = 3.5V, Hoog = 13,5V), d.w.z. spanning 55 S2 voor het inverteren van de compensatiespanning in synchronisme met de geïnverteerde periode van Vd (figuur 31B); (3) Spanning S3 voor het op een potentiaal Vcom (b.v. 8,5V), die aan de elektrode van het tegenover 17 194873 gelegen substraat wordt aangelegd, houden van de kortsluitbedradingscompensatiespanning (figuur 31C); en (4) Spanning S4 voor het verplaatsen van de periode van de kortsluitbedradingscompensatiespanning vanaf de geïnverteerde periode van het gegevenssignaal met een halve periode en het inverteren van de 5 compensatiespanning op dezelfde potentiaal als het gegevenssignaal.

Zoals hierboven is beschreven, wordt wanneer een van tevoren bepaalde compensatiespanning wordt aangelegd aan de naar buiten leidingsaansluitklem 530, de potentiaal van de kortsluitbedrading op een van tevoren bepaald niveau gehouden, zoals in figuur 30 is geïllustreerd, die een vervangingsschema laat zien zoals gezien vanaf een gegevenslijn 523 van de TFT-reeks. Aldus neemt een potentiaalverschil tussen het 10 aan de verbindingsaansluitklem 529 van de gegevenslijn 523 en de kortsluitbedrading aangelegd gegevenssignaal af. Bovendien neemt, wanneer het gegevenssignaal en/of de compensatiespanning varieert, een gemiddelde van een potentiaalverschil daartussen af. Daardoor neemt een lekstroom (die is aangegeven door een pijl met onderbroken lijn), die vloeit vanaf de verbindingsaansluitklem 529 van de gegevenslijn 523 door middel van de beschermingselementen 527a1 en 52a2 af. Verder neemt een lekstroom, die vloeit 15 vanaf de verbindingsaansluitklem 529 van de gegevenslijn 523 door middel van het beschermingselement 527a1 en andere beschermingselementen 527b2 tot en met 527bn af en neemt vermogensverbruik af.

Voorbeelden van door de aanstuurschakelingen verbruikt vermogen, wanneer een van de hierboven genoemde kortsluitbedradingscompensatiespanningen S1 tot en met S4 aan de kortsluitbedrading van de LCD-inrichting van de onderhavige uitvinding wordt aangelegd, zullen nu worden getoond.

20 (1) In het geval van spanning S1, die de kortsluitbedradingscompensatiespanning op de laagste potentiaal van het gegevenssignaal houdt, is het totale vermogensverbruik van elke aanstuurschakeling 130 nW.

(2) In het geval van spanning S2, die de kortsluitbedradingscompensatiespanning synchroniseert met een geïnverteerde periode van het gegevenssignaal D en deze compensatiespanning varieert teneinde gelijk te zijn aan de potentiaal van het gegevenssignaal, is het totale vermogensverbruik van elke aanstuur- 25 schakeling 350 nW.

(3) In het geval van spanning S3, die de kortsluitbedradingscompensatiespanning op een aan de tegenover gelegen elektrode van het tegenover gelegen substraat aangelegde potentiaal houdt, is het totale vermogensverbruik van elke aanstuurschakeling 365 nW.

(4) In het geval van spanning S4, die de periode van de kortsluitbedradingscompensatiespanning vanaf de 30 geïnverteerde periode van het gegevenssignaal met een halve periode verschuift en de compensatiespanning op dezelfde potentiaal als het gegevenssignaal inverteert, is het totale vermogensverbruik van elke aanstuurschakeling 440 nW.

Daarentegen vloeit, in het geval, waarin de compensatiespanning niet aan de kortsluitbedrading wordt aangelegd, een grote lekstroom vanaf een verbindingsaansluitklem 529 van de gegevenslijn 523 naar de 35 TFT 524 die is verbonden met de naburige gegevenslijn 523 door middel vein het beschermingselement 527a1 dat de gegevenslijn 523 verbindt en kortsluitbedrading 526 en het beschermingselement 527a2 dat de naburige gegevenslijn 523 verbindt en kortsluitbedrading 526. Bovendien wordt, aangezien andere beschermingselementen 527b2 tot en met 527bn die de adreslijnen 522 verbinden en kortsluitbedrading 526 parallel zijn geaard, de potentiaal van de kortsluitbedrading 526 in hoofdzaak de aardpotentiaal. Aldus vloeit 40 een grote lekstroom vanaf de verbindingsaansluitklem 529 van de gegevenslijn 523 door middel van het beschermingselement 527a1 en andere beschermingselementen 527b2 tot en met 527bn.

Indien de gemiddelde spanning van het gegevenssignaal D 8,5V is en de spanning van het adressignaal G 25V is, dan is het totale verbruikt vermogen 535 nW.

Zoals hierboven is beschreven, kan in overeenstemming met de aanstuurwerkwijze van de onderhavige 45 uitvinding overspraak tussen beeldelementen worden verlaagd en kan het vermogensverbruik worden gereduceerd.

Aanvullende voordelen en modificaties zuilen zich gemakkelijk aan vaklui op dit gebied van de techniek voordoen. Daardoor is de uitvinding in haar breder aspect niet beperkt tot de specifieke details en representatieve inrichtingen die hierin zijn getoond en beschreven. Dienovereenkomstig kunnen verschei-50 dene modificaties worden gemaakt zonder buiten de geest of strekking van het algemene inventieve concept zoals gedefinieerd door de aangehechte conclusies en hun equivalenten te komen.

Claims

194873 18

1. Dunnefilmtransistorenreeks, omvattende een isolerend substraat dat een weergeefgebied en een buiten het weergeefgebied geplaatst buitengebied heeft, een aantal in het weergeefgebied van het isolerende 5 substraat in een matrix gerangschikte beeldelementelektroden, een aantal respectievelijk met de beeld-elementelektroden verbonden dunnefilmtransistoren dat stuurelektroden en een aantal gegevensingangs-elektroden heeft, een aantal op het isolerende substraat gevormde adreslijnen, waarbij elke adreslijn met een aantal van de stuurelektroden van de dunnefilmtransistoren is verbonden, een aantal op een zodanige manier op het isolerende substraat gerangschikte gegevenslijnen, dat de adresiijnen worden gekruist, 10 waarbij elke gegevenslijn is verbonden met gegevensingangselektroden van respectieve van de dunnefilm-weerstanden, in het buitengebied van het isolerende substraat gevormde kortsluitbedrading, en twee-aansluitklemmenelementen voor het elektrisch verbinden van de kortsluitbedrading met ten minste twee lijnen van de adreslijnen en de gegevenslijnen, waarbij elk van de twee-aansluitklemmenelementen niet-lineaire weerstandskarakteristieken hebben, met het kenmerk, dat elk van de dunnefilmtransistoren een 15 op het isolerende substraat gevormde poortelektrode heeft, een de poortelektrode bedekkende poort-isolerende film, een eerste halfgeleiderfilm, een via een ohmse contactlaag aan een zijde van de eerste halfgeleiderfilm gevormde en met een overeenkomstige van de gegevenslijnen verbonden afvoerelektrode, en een via een ohmse contactlaag aan de andere zijde van de eerste halfgeleiderfilm gevormde en met een overeenkomstige van de beeldelementelektroden verbonden toevoerelektrode, de poortisolerende films van 20 de dunnefilmtransistoren een in het weergeefgebied van het isolerende substraat gevormde gemeenschappelijke isolerende film omvatten, en elk van de twee-aansluitklemmenelementen de niet-lineaire weerstand-karakteristieken heeft, die spanning/stroomkarakteristieken definieert op basis van een ruimteladings-begrensde stroom en een tweede halfgeleiderfilm omvat, die op de gemeenschappelijke isolerende film is gevormd, een aan een zijde van de tweede halfgeleiderfilm gevormde en met een overeenkomstige van de 25 gegevens- en poortlijnen verbonden eerste elektrode, en een aan de andere zijde van de tweede halfgeleiderfilm gevormde en met de overeenkomstige kortsluitbedrading verbonden tweede elektrode.

2. Dunnefilmtransistorenreeks volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het twee-aansluitklemmenelement is voorzien van een dubbel injectietype niet-lineair dunnefilmweerstandselement, waarin gaten en elektronen als ladingsdragers worden geïnjecteerd, waarbij het dubbele injectietype niet-lineaire dunnefilmweerstands- 30 element een op het isolerende substraat gevormde niet-gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm en twee met beide einden van de gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm verbonden elektroden omvat.

3. Dunnefilmtransistorenreeks volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het twee-aansluitklemmenelement is voorzien van een niet-lineair dunnefilmweerstandselement, waarin elektronen als een ladingsdrager worden geïnjecteerd, waarbij het niet-lineaire dunnefilmweerstandselement een op het 35 isolerende substraat gevormde niet-gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm omvat, met n-type onzuiverheden gedoteerde en aan beide einden van de gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm gevormde n-type amorfe siliciumfilms, en twee met de n-type amorfe siliciumfilms verbonden elektroden.

4. Vloeibare kristalweergeefinrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de eerste halfgeleiderfilms van de dunnefilmtransistoren en de tweede halfgeleiderfilms van de twee- 40 aansluitklemmenelementen van delen van een halfgeleiderlaag zijn gevormd, en de afvoerelektrode, de toevoerelektrode, de eerste elektrode en de tweede elektrode van delen van een geleidende film zijn gevormd.

5. Vloeibare kristalweergeefinrichting volgens een van de conclusies 1 tot en met 4, met het kenmerk, dat de eerste halfgeleiderfilms van de dunnefilmtransistoren en de tweede halfgeleiderfilms van de twee- 45 aansluitklemmenelementen door eenzelfde proces zijn gevormd, en de afvoerelektrode, de toevoerelektrode, de eerste elektrode een de tweede elektrode door eenzelfde proces zijn gevormd.

6. Vloeibare kristalweergeefinrichting volgens conclusie 1, 2, 4 of 5, met het kenmerk, dat elk van de twee-aansluitklemmenelementen verder is voorzien van een ohmse contactlaag tussen de eerste elektrode en de tweede halfgeleiderlaag, en een ohmse contactlaag tussen de tweede elektrode en de tweede 50 halfgeleiderlaag.

7. Dunnefilmtransistorenreeks, omvattende een isolerend substraat dat een weergeefgebied en een buiten het weergeefgebied geplaatst buitengebied heeft, een aantal in het weergeefgebied van het isolerende substraat in een matrix gerangschikte beeldelementelektroden, een aantal dunnefilmtransistoren dat stuurelektroden en een aantal gegevensingangselektroden heeft, en respectievelijk met de beeldelement- 55 elektroden is verbonden, een aantal boven het isolerende substraat gevormde adreslijnen, waarbij elke adreslijn met de stuurelektroden van respectieve van de dunnefilmtransistoren is verbonden, een aantal op een zodanige manier boven het isolerende substraat gerangschikte gegevenslijnen, dat de adreslijnen 19 194873 worden gekruist, waarbij elke gegevenslijn is verbonden met de gegevensingangselektroden van respectieve van de dunnefilmtransistoren, in het buitengebied van het isolerende substraat gevormde kortsluitbedrading, en twee-aansluitklemmenelementen voor het elektrisch verbinden van de kortsluitbedrading met de . adreslijnen en de gegevenslijnen, met het kenmerk, dat elk van de twee-aansluitklemmenelementen een op 5 een isolerend onderdeel gevormde niet-gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm omvat, aan beide einden van de gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm gevormde n-type amorfe siliciumfilms, en twee op de n-type amorfe siliciumfilms gevormde elektroden.

8. Dunnefilmtransistorenreeks volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de niet-gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm en de n-type amorfe siliciumfilms in hoofdzaak hetzelfde door een structurerings- 10 proces gestructureerde omtreksbuitenvorm hebben.

9. Dunnefilmtransistorenreeks volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de niet-gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm, de n-type amorfe siliciumfilms en de metalen elektroden dezelfde door een structureringsproces gestructureerde omtreksbuitenvorm hebben.

10. Dunnefilmtransistorenreeks volgens conclusie 7, 8 of 9, met het kenmerk, dat elk van de dunnefilm-15 transistoren een boven het isolerende substraat gevormde poortelektrode heeft, een de poortelektrode bedekkende poortisolerende film, een op de poortisolerende film gevormde niet-gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm, een op een kanaalgedeelte van de niet-gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm gevormde blokkeringslaag, aan beide einden van de gehydrogeneerde amorfe siliciumfilm gevormde n-type amorfe siliciumfilms, en twee op de n-type amorfe siliciumfilms gevormde elektroden, en 20 de niet-gedoteerde gehydrogeneerde amorfe siliciumfilms van de twee-aansluitklemmenelementen op de poortisolerende film zijn gevormd.

11. Dunnefilmtransistorenreeks volgens welke ene dan ook van conclusies 7 tot en met 10, met het kenmerk, dat de twee-aansluitklemmenelementen in hoofdzaak dezelfde structuur hebben als die van de dunnefilmtransistoren, behalve voor wat betreft poortelektroden van de dunnefilmtransistoren.

12. Dunnefilmtransistorenreeks volgens welke ene van de conclusies 7 tot en met 11 dan ook, met het kenmerk, dat de twee-aansluitklemmenelementen een elektroneninjectietype niet-lineair dunnefilm-weerstandselement omvatten, waarin elektronen als een ladingsdrager worden geïnjecteerd.

13. Dunnefilmtransistorenreeks, omvattende een isolerend substraat, een boven het isolerende substraat in een matrix gerangschikte beeldelementelektroden, een aantal respectievelijk met de beeldelementelektroden 30 verbonden dunnefilmtransistoren, een aantal boven het isolerende substraat gevormde adreslijnen, waarbij elke adreslijn is verbonden met een aantal stuurelektroden van de dunnefilmtransistoren, een aantal op een zodanige manier boven het isolerende substraat gerangschikte gegevenslijnen, dat ze de adreslijnen kruisen, waarbij elke gegevenslijn is verbonden met een aantal gegevensingangselektroden van de dunnefilmtransistoren, en een op een gebied van het isolerende substraat buiten het weergeefgebied waarin 35 de beeldelektroden zijn gerangschikt, gevormde kortsluitinrichting die de adreslijnen en de gegevenslijnen met elkaar verbindt, met het kenmerk, dat de kortsluitinrichting ten minste één adreslijnkortsluitgeleider in een gebied van het isolerende substraat buiten het weergeefgebied, waarin de beeldelementelektroden zijn ingericht, omvat, die met de adreslijn is verbonden, en ten minste één gegevenslijnkortsluitgeleider die van de adreslijnkortsluitlijn is geïsoleerd, op een gebied van het isolerende substraat buiten het weergeefgebied 40 is gevormd, waarin de beeldelementelektroden zijn ingericht, en met de gegevenslijnen zijn verbonden.

14. Dunnefilmtransistorenreeks volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de adreslijnen zijn voorzien van verbindingsklemmen, de gegevenslijnen zijn voorzien van verbindingsklemmen, de adreslijnkortsluitings-geleider en gegevenslijnkortsluitingsgeleider binnen een aansluitklemmeninrichtingssectie zijn gevormd, waarin de verbindingsklemmen van de adreslijnen en de gegevenslijnen zijn ingericht, de adreslijnen door 45 dunnefilmtwee-aansluitklemmenelementen met de adreslijnkortsluitgeleider zijn verbonden, en de gegevenslijnen door dunnefilmtwee-aansluitklemmenelementen met niet-lineaire weerstandskarakteristieken met de gegevenslijnkortsluitingsgeleider zijn verbonden.

15. Dunnefilmtransistorenreeks volgens conclusie 13 of 14, met het kenmerk, dat de adreslijnkortsluitgeleider langs tegengestelde kanten van het weergeefgebied gevormde eerste kortsluitbedradingen omvat, 50 en twee of meer van de adreslijnen met de eerste kortsluitbedradingen zijn verbonden, en de gegevenslijnkortsluitgeleider langs tegengestelde kanten van het weergeefgebied gevormde tweede kortsluitbedradingen omvat, en twee of meer van de gegevenslijnen met de tweede kortsluitbedradingen zijn verbonden.

16. Dunnefilmtransistorenreeks volgens conclusie 13, 14 of 15, met het kenmerk, dat de adreslijnkortsluitgeleider en gegevenslijnkortsluitgeleider niet-lineaire twee-aansluitklemmenelementen omvatten, die tussen 55 de adreslijnen en tussen de gegevenslijnen zijn verbonden.

17. Dunnefilmtransistorenreeks volgens een van conclusies 13 tot en met 16, met het kenmerk, dat de adreslijnkortsluitgeleider en gegevenslijnkortsluitgeleider zijn voorzien van verbindingsklemmen en eerste 194873 20 kortsluitbedradingen omvatten, die binnen een aansluitklemmeninrichtingssectie zijn gevormd, waarin de verbindingsklemmen van de adreslijnen en de gegevenslijnen zijn ingericbt, waarbij de adreslijnen en de gegevenslijnen door dunnefilmtwee-aansluitklemmenelementen met niet-lineaire weerstandskarakteristieken met de eerste kortsluitbedradingen zijn verbonden, en tweede kortsluitbedradingen die buiten de aansluit-5 klemmeninrichtingssectie zijn gevormd.

18. Dunnefilmtransistorenreeks volgens welke ene dan ook van conclusies 13 tot en met 17, met het kenmerk, dat deze verder buiten een aansluitklemmeninrichtingssectie, waarin verbindingsklemmen van de adreslijnen en de gegevenslijnen zijn ingericht, gevormde buitenkortslüitingsbedradingen die het aantal adreslijnen met elkaar en het aantal gegevenslijnen met elkaar verbinden.

19. Vloeibare kristalweergeefinrichting volgens welke ene dan ook van conclusies 13 tot en met 18, met het kenmerk, dat elk van de dunnefilmtransistoren een op het isolerende substraat gevormde poortelektrode omvat, een de poortelektrode bedekkende poortisolerende film, een eerste halfgeleiderfilm, een aan een zijde van de eerste halfgeleiderfilm via een ohmse contactlaag gevormde en met een overeenkomstige van de gegevenslijnen verbonden afvoerelektrode, en een aan de andere zijde van de eerste halfgeleiderfilm via 15 een ohmse contactlaag gevormde en met een overeenkomstige van de beeldelementelektrode verbonden toevoerelektrode, de poortisolerende films van de dunnefilmtransistoren een in in hoofdzaak het totale weergeefgebied van het isolerende substraat gevormde gemeenschappelijke isolerende film omvatten, en elk van de twee-aansluitklemmenelementen een tweede half-geleiderfilm omvat, die op de gemeenschappelijke isolerende film is gevormd, een aan een zijde van de tweede halfgeleiderfilm gevormde en met een 20 overeenkomstige van de gegevens- en poortlijnen verbonden eerste elektrode, en een aan de andere zijde van de tweede halfgeleiderfilm gevormde en met de overeenkomstige kortsluitbedrading verbonden tweede elektrode.

20. Vloeibare kristalweergeefinrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de eerste halfgeleider-films van de dunnefilmtransistoren en de tweede halfgeleiderfilms van de twee-aansluitklemmenelementen 25 van delen van een halfgeleiderlaag zijn gevormd, en de afvoerelektrode, de toevoerelektrode, de eerste elektrode en de tweede elektrode van delen van een geleidende film zijn gevormd.

21. Vloeibare kristalweergeefinrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de eerste halfgeleiderfilms van de dunnefilmtransistoren en de tweede halfgeleiderfilms van de twee-aansluitklemmenelementen door eenzelfde proces zijn gevormd, en de afvoerelektrode, de toevoerelektrode, de eerste elektrode en de 30 tweede elektrode door eenzelfde proces zijn gevormd.

22. Vloeibare kristalweergeefinrichting volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat elk van de twee-aansluitklemmenelementen verder is voorzien van een ohmse contactlaag tussen de eerste elektrode en de tweede halfgeleiderlaag, en een ohmse contactlaag tussen de tweede elektrode en de tweede halfgeleiderlaag.

23. Vloeibare kristalweergeefinrichting die voorziet in een dunnefilmtransistorenreeks, omvattende een eerste isolerend substraat, een in een matrix boven het eerste isolerende substraat gerangschikt aantal beeldelementelektroden, een aantal respectievelijk met de beeldelementelektroden verbonden dunnefilmtransistoren, een aantal boven het eerste isolerende substraat gevormde adreslijnen, waarbij elke adreslijn is verbonden met een aantal stuurelektroden van de dunnefilmtransistoren, waarbij aan de adreslijnen 40 adressignalen worden toegevoerd voor het achtereenvolgens selecteren van de adreslijnen, een aantal zo boven het eerste isolerende substraat gerangschikte gegevenslijnen, dat ze de adreslijnen kruisen, waarbij elke gegevenslijn is verbonden met een aantal gegevensingangselektroden van de dunnefilmtransistoren, waarbij aan de gegevenslijnen gegevenssignalen worden toegevoerd, die overeenkomen met de weer te geven weergeefgegevens en een potentiaalgolfvorm hebben, die bij van tevoren bepaalde perioden zijn 45 geïnverteerd, een boven het eerste isolerende substraat buiten een weergeefgebied, waarin de beeldelementelektroden zijn ingericht, gevormde kortsluitdraad, waarbij het aantal adreslijnen en het aantal gegevenslijnen door twee-aansluitklemmenelementen met niet-lineaire weerstandskarakteristieken met de kortsluitdraad zijn verbonden, een tweede isolerend substraat liggend tegenover een oppervlak van het eerste isolerende substraat, waarop een reeks van de dunnefilmtransistoren is verschaft, waarbij het tweede 50 isolerende substraat een oppervlak heeft, dat is voorzien van tegenoverliggende elektroden die liggen tegenover de beeldelementelektroden, en een tussen de eerste en tweede isolerende substraten aangebrachte vloeibare kristallaag met een van tevoren bepaalde dikte, met het kenmerk, dat de vloeibare kristalweergeefinrichting verder een met de kortsluitdraad verbonden potentiaalaanleginrichting omvat voor het aan de kortsluitdraad aanleggen van een van tevoren bepaalde potentiaal, en het aan de kortsluitdraad 55 aanleggen van een potentiaal die in hoofdzaak gelijk is aan een aan de tegenoverliggende elektroden aangelegde potentiaal, waarin is voorzien op het tweede tegenoverliggende isolerende substraat van de vloeibare kristalweergeefinrichting, en een potentiaal die in hoofdzaak gelijk is aan de laagste potentiaal van 21 194873 , een aan de gegevenslijnen toegevoerd gegevenssignaal.

24. Vloeibare kristalweergeefinrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat de potentiaalaanleg-inrichting aan de kortsluitdraad een potentiaal aanlegt, die is gesynchroniseerd met een geïnverteerde . periode van een aan de gegevenslijnen toegevoerd gegevenssignaal en is geïnverteerd met hetzelfde 5 potentiaal en dezelfde fase met betrekking tot een aan de op het tweede substraat gevormde tegenoverliggende elektroden aangelegde potentiaal.

25. Vloeibare kristalweergeefinrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat de potentiaalaanleg-inrichting aan de kortsluitdraad een potentiaal aanlegt, die is gesynchroniseerd met een aan de gegevenslijnen toegevoerd gegevenssignaal en is geïnverteerd met dezelfde potentiaal en tegengestelde fase met 10 betrekking tot een aan de op het tweede substraat gevormde tegenoverliggende elektroden aangelegde potentiaal. Hierbij 22 bladen tekening