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Die
Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung und insbesondere einen
Flüssigkristallanzeige-(LCD-Anzeige-)Bildschirm
mit hoher Auflösung und
ein Verfahren zum Herstellen desselben.
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Die
schnellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Informationsübertragung
haben ein erhöhtes
Bedürfnis
nach schmalen, leichten und kostengünstigen Anzeigevorrichtungen
für die
Informationsdarstellung verursacht. Die Industrien, die Anzeigevorrichtungen (oder
einfach gesagt: Bildschirme) entwickeln, reagieren auf diese Bedürfnisse
mit einem hohen Aufwand für
die Entwicklung von Flachbildschirmen. Historisch war die Elektronenstrahlröhre als
Anzeigevorrichtung für
Fernseher, Computermonitore und dergleichen weit verbreitet, da
die Elektronenstrahlröhren-Bildschirme
verschiedene Farben mit hoher Helligkeit anzeigen können. Jedoch
kann die Elektronenstrahlröhre
nicht adäquat
die gegenwärtigen
Forderungen für
Anzeigeanwendungen, die Anzeigevorrichtungen mit weniger Platzbedarf
und Gewicht, Tragbarkeit, niedrigerem Stromverbrauch, großer Bildschirmgröße und hoher
Auflösung
benötigen,
erfüllen.
Wegen dieser Anforderungen hat die Bildschirmindustrie begonnen,
einen höheren
Aufwand zu betreiben, Flachbildschirme zu entwickeln, um die Elektronenstrahlröhre zu ersetzen. Über die
Jahre haben Flachbildschirme eine breite Anwendung in Monitoren
gefunden, die für
Computer, Raumfahrzeuge, Flugzeuge usw. hergestellt werden.
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Einige
Beispiele der Typen von Flachbildschirmen, die derzeit in Benutzung
sind, enthalten die Flüssigkristallanzeige
(LCD), die Elektrolumineszensanzeige (ELD), die Feldemissionsanzeige
(FED) und die Plasmaanzeige (PDP). Einige Merkmale, die von einem
idealen Flachbildschirm gefordert werden, beinhalten ein geringes
Gewicht, eine große
Helligkeit, eine hohe Effizienz, eine hohe Auflösung, eine sehr kurze Ansprechzeit,
eine niedrige Betriebsspannung, einen niedrigen Stromverbrauch,
niedrige Kosten und eine natürliche
Farbwiedergabe.
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Im
Allgemeinen emittiert ein sich auf einer Oberfläche der Elektronenstrahlröhre befindliches Phosphormaterial
Licht auf Basis eines von außen angelegten
Anzeige-Timingsignals und eines von außen angelegten Datensignals,
das die Spur eines Elektronenstrahls steuert. Andererseits wird
bei einem LCD-Bildschirm
das elektrische Feld, das an die Flüssigkristalle angelegt wird,
gesteuert, so dass die Lichtdurchlässigkeit jedes Kristalls gesteuert
wird.
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Entwicklung
und Anwendungen von Dünn-Schicht-Transistor
(TFT)-basierten LCD-Anzeigen, die größere Ausmaße und höhere Auflösungen besitzen, werden gefordert.
Um die Produktivität
bei der Herstellung solcher Anzeigen zu erhöhen, ist es wünschenswert,
die Anstrengungen zum Vereinfachen der Schritte des Herstellungsprozesses
und zur Verbesserung der Ausbeute fortzusetzen.
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Es
ist zu bemerken, dass der Abstand (Pitch) zwischen zwei Pads in
einem LCD-Bildschirm ein Parameter ist, der zum Realisieren eines
LCD-Bildschirms mit hoher Auflösung
optimiert werden kann. Mit anderen Worten hängt die Realisierung eines LCD-Bildschirms
mit hoher Auflösung
davon ab, um wieviel der Abstand zwischen zwei Pads vermindert wird.
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Einige
relevante Konstruktionsdetails eines LCD-Bildschirms gemäß dem Stand der Technik werden
im Weiteren unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 erläutert. 1 ist eine
Draufsicht, die architektonische Details eines LCD-Bildschirms gemäß dem Stand
der Technik erläutert,
und 2 ist eine Schnittansicht des Abschnittes des
LCD-Bildschirms in 1, wobei der Schnitt entlang
der Schnittlinie I-I' in 1 verläuft. Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 weist
der LCD-Bildschirm gemäß dem Stand der
Technik zwei Glassubstrate auf, die in einen Zellen-Bereich (C),
einen Pad-Bereich
(P) und einen zwischen ihnen eingebrachten Flüssigkristall aufgeteilt sind.
Eine Vielzahl von Gate-Leitungen
G1, G2, ..., Gn ist derart angeordnet, dass sie eine Vielzahl von
Datenleitungen D1, D2, ..., Dn auf einem ersten Glassubstrat 1 in
dem Zellen-Bereich (C) kreuzen, wodurch eine Vielzahl von Pixelbereichen 3 in
einer Matrixform definiert wird. Eine Pixelelektrode ist in jedem
Pixelbereich 3 ausgebildet. Ein TFT (Dünn-Schicht-Transistor) ist
an jedem Kreuzungspunkt zwischen einer Gate-Leitung und einer Datenleitung
ausgebildet.
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Der
Pad-Bereich P' weist
eine Vielzahl von Gate-Pads Gp1, Gp2, ..., Gpn und eine Vielzahl
von Daten-Pads Dp1, Dp2, ..., Dpn auf. Die Gate-Pads übertragen
ein Gate-Signal, welches von einem Gate-Treiberschaltkreis (nicht
gezeigt) ausgegeben worden ist, zu den Gate-Leitungen G1, G2, ...,
Gn. Die Daten-Pads übertragen
ein von einem Gate-Treiberschaltkreis (nicht gezeigt) ausgegebenes
Datensignal zu den Datenleitungen D1, D2, ..., Dn.
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Obwohl
nicht in den 1 und 2 gezeigt,
sind eine Schwarzmatrixschicht und eine Farbfilterschicht zum Anzeigen
der Farben Rot (R), Grün (G)
und Blau (B) auf einem zweiten Glassubstrat des Zellen-Bereichs
angeordnet. Die Schwarzmatrixschicht verhindert, dass das Licht
von einer Pixelelektrode und einem TFT durchgelassen wird. Eine
gemeinsame Elektrode ist über
der Farbfilterschicht angeordnet, so dass eine gemeinsame Spannung
an jede Pixelelektrode angelegt wird.
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Die
Daten-Pads werden nun unter Bezugnahme auf 2 erläutert. Wie
in 2 gezeigt, erstrecken sich die Daten-Pads Dp1, Dp2, und
Dp3 von den entsprechenden Datenleitungen D1, D2 und D3 in dem Zellen-Bereich
C. Die Daten-Pads Dp1, Dp2, und Dp3 sind über der Gate-isolierenden Schicht 2 auf
dem ersten Substrat 1 in dem Pad-Bereich P' mit einem festen
Abstand P' zwischen
zwei von ihnen ausgebildet. Danach wird eine transparente leitfähige Schicht 6,
die mit jedem Daten-Pads
Dp1, Dp2 und Dp3 durch eine auf den Daten-Pads Dp1, Dp2, und Dp3
aufgebrachte Passivierungsschicht 4 hindurch elektrisch
gekoppelt ist, ausgebildet. Die transparente leitfähige Schicht 6 überträgt ein Treibersignal,
das von einem externen Treiberschaltkreis (nicht gezeigt) mittels
eines TCP (Tape Carrier Package) oder COF (Chip an Film) empfangen
wird, an jede Datenleitung.
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Der
Abstand zwischen zwei einander benachbarten Datenleitungen D1, D2
und D3 wird "Pitch" genannt. Der Pitch
P' ist beispielsweise
in den 1 und 2 ein Abstand von der Mitte
der Leitung D1 zu der Mitte der Leitung D2. Bei einem LCD-Bildschirm
gemäß dem Stand
der Technik hat der Pitch P' einen
Wert von etwa 50 μm,
und bei den entsprechenden transparenten leitfähigen Schichten 6 ist
eine Minimalbreite W erforderlich, um gemäß einem Tape Carrier Package
(TCP) verbunden zu werden, das die transparenten leitfähigen Schichten 6 elektrisch
mit einem Treiberschaltkreis koppelt.
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Um
einen LCD-Bildschirm mit hoher Auflösung zu erhalten, das heißt einen
LCD-Bildschirm mit mehr als 200 Pixeln pro Zoll (PPI), sollte jedoch
der Pitch kleiner als 50 μm
sein (beispielsweise etwa 42 μm).
Dementsprechend kann ein LCD-Bildschirm
mit einer Auflösung
von mehr als 200 PPI nicht mit der Konfiguration, wie in den 1 und 2 dargestellt,
erhalten werden.
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Es
werden viele Verfahren zum Erreichen eines größeren Pitches zwischen einander
benachbarten Daten-Pads vorgeschlagen. Beispielsweise werden gemäß einer
Doppel-Bank- Struktur
die Pads gesondert auf beiden Seiten des LCD-Bildschirms angeordnet. 3 zeigt
eine Draufsicht, die einen LCD-Bildschirm gemäß dem Stand der Technik mit Doppel-Bank-Struktur darstellt.
In 3 sind die ungeradzahligen Daten-Pads, wie Dp1,
Dp3, ..., Dpn – 1,
auf einem unteren Abschnitt (oder einem oberen Abschnitt) eines
Bildschirms angeordnet, und die geradzahligen Daten-Pads, wie Dp2,
Dp4, Dpn, auf einem oberen Abschnitt (oder einem unteren Abschnitt)
eines LCD-Bildschirms angeordnet, wodurch ein größerer Pitch erzielt wird als
bei der Einzel-Bank-Struktur, wie in 1 gezeigt.
In dem Zellen-Bereich des ersten Substrats 1 in 3 ist
eine Vielzahl von Gate-Leitungen G1, G2, ..., Gn ausgebildet, um
eine Vielzahl an Datenleitungen D1, D2, ..., Dn zu kreuzen. Ferner
sind die Daten-Pads Dp1, Dp2, ..., Dpn auf den entsprechenden Datenleitungen
abwechselnd auf einem oberen oder einem unteren Abschnitt des LCD-Bildschirms
angeordnet, wie in 3 gezeigt.
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Jedoch
hat ein LCD-Bildschirm gemäß dem Stand
der Technik die folgenden Probleme. Erstens kann man gemäß der Einzel-Bank-Struktur (wie
die in 1 gezeigte) keinen LCD-Bildschirm erhalten, der eine Auflösung von
mehr als 200 PPI besitzt, da eine Einzel-Bank-Struktur eine Grenze
für die
Verringerung des Pitches setzt, der einen Abstand zwischen einander
benachbarten Daten-Pads darstellt, da eine Minimal-Pad-Breite für den elektrischen
Kontakt mit einem Treiberschaltkreis erforderlich ist. Zweitens
ist, obwohl die für
den elektrischen Kontakt mit dem Treiberschaltkreis erforderliche
Minimalbreite bei der Doppel-Bank-Struktur trotz eines verminderten
Pitches erreicht wird, eine separate Anordnung von Daten-Pads auf
beiden Seiten des LCD-Bildschirms erforderlich. Solch eine Doppel-Bank-Architektur
verkompliziert daher den Modulherstellungsprozess und die Treiberschaltkreisanordnung.
Ferner macht die Doppel-Bank-Struktur
die Herstellung von kompakten Bildschirmen unmöglich und steigert außerdem die
Produktionskosten für
den LCD-Bildschirm.
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JP 2000-162629 A offenbart
eine Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige
mit unterschiedlich langen Datenleitungen.
DE 199 30 197 A1 offenbart
eine Ausgestaltung von Daten-Anschlüssen, wobei ein Pad mit einer
transparenten leitfähigen
Schicht verbunden ist, die u. a. in einem Kontaktloch einer auf dem
Pad angeordneten Passivierungsschicht gebildet ist.
DE 197 29 774 A1 und
US 5 019 001 A offenbart
einen LCD-Bildschirm mit einander kreuzenden Gate- und Datenleitungen,
die jeweils abwechselnd unterschiedliche Längen aufweisen, und mit Gate- und
Daten-Pads verbunden
sind.
JP 09-258249
A zeigt einen Halbleiterschaltkreis mit einem dreizeiligen
Anschlussschema für
Daten- und Signalleitungen.
EP
0 883 182 A2 offenbart eine Elektrodenanordnung auf einer
Schaltplatine mit mehreren Ebenen, wobei jeweils zwei Zeilen von
Elektrodenanschlüssen
parallel zueinander angeordnet sind.
JP 60-111226 A zeigt eine
Elektrodenanordnung auf einer Schaltplatine, wobei Kontaktpads von
jeweils zwei benachbarten Elektroden übereinander auf unterschiedlichen
Schichten angeordnet sind.
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Insbesondere
liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine LCD-Vorrichtung und
ein Verfahren zum Herstellen derselben bereitzustellen, bei dem
ein Pixelabstand vermindert wird und somit ein LCD-Bildschirm mit
hoher Auflösung
erreicht werden kann.
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Um
die Ziele und andere Vorteile gemäß dem Ziel der Erfindung zu
erreichen, wie hier ausgeführt
und ausführlich
beschrieben, weist eine LCD-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung ein Substrat mit einem Zellen-Bereich und einem Pad-Bereich,
eine Vielzahl von Gate-Leitungen
in einer ersten Ebene auf dem Substrat und eine Vielzahl von Datenleitungen
in einer zweiten Ebene auf dem Substrat, wobei die Vielzahl von Gate-Leitungen
derart angeordnet ist, dass sie die Vielzahl von Datenleitungen
kreuzen, so dass eine Vielzahl von Pixelbereichen innerhalb des
Zellen-Bereichs gebildet wird, und wobei die Vielzahl von Datenleitungen
einen ersten Satz von Datenleitungen und einen zweiten Satz von
Datenleitungen aufweist. Ferner weist die LCD-Vorrichtung eine Vielzahl
von Daten-Pads auf, die gemeinsam auf einer Seite des Substrats
in dem Pad-Bereich angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Daten-Pads
einen ersten Satz von Daten-Pads und einen zweiten Satz von Daten-Pads aufweist, wobei
sich jedes Daten-Pad des ersten Satzes von Daten-Pads von jeweils
einer Leitung des ersten Satzes von Datenleitungen ausgehend erstreckt,
und eine Vielzahl von leitfähigen Strukturen,
die gemeinsam mit der Vielzahl von Gate-Leitungen in der ersten
Ebene unterhalb eines benachbarten, in der zweiten Ebene angeordneten Daten-Pads
des ersten Satzes von Daten-Pads ausgebildet ist, wobei jede leitfähige Struktur
einen ersten Endabschnitt in dem Zellen-Bereich und einen zweiten Endabschnitt
in dem Pad-Bereich aufweist, wobei der erste Endabschnitt jeder
leitfähigen
Struktur mit einer Leitung des zweiten Satzes von Datenleitungen
verbunden ist, und wobei die Längsachse des
zweiten Endabschnitts jeder leitfähigen Struktur kollinear zu
einer benachbarten Datenleitung des ersten Satzes von Datenleitungen
ist; und eine zweite transparente leitfähige Schicht, die jeden 2.
Satz von Datenleitungen mit dem ersten Endabschnitt der leitfähigen Struktur
verbindet.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines LCD-Bildschirms
beschrieben. Das Verfahren weist auf gleichzeitiges Ausbilden in
einer 1. Ebene auf einem Substrat: i) einer Vielzahl von Gate-Leitungen
in einem Zellen-Bereich des Substrats, ii) einer Vielzahl von leitfähigen Strukturen,
wobei jede leitfähige Struktur
einen ersten Endabschnitt in dem Zellen-Bereich und einen zweiten Endabschnitt
in einem Pad-Bereich aufweist, und iii) eines zweiten Satzes von
Daten-Pads in dem Pad-Bereich; und Ausbilden einer Gate-isolierenden
Schicht auf dem Substrat. Ferner weist das Verfahren die Schritte
gleichzeitiges Ausbilden in einer 2. Ebene auf der Gate-isolierenden Schicht
i) einer Vielzahl von Datenleitungen in dem Zellen-Bereich, ii)
eines ersten Satzes von Daten-Pads in dem Pad-Bereich, wobei jedes
Daten-Pad des ersten Satzes von Daten-Pads von jeweils einer Leitung
des ersten Satzes von Datenleitungen ausgeht und sich über der
Vielzahl von leitfähigen
Strukturen erstreckt, wobei der erste und der zweite Satz von Daten-Pads
auf der gleichen Seite des Substrats in dem Pad-Bereich angeordnet
sind. Dabei wird der erste Endabschnitt der leitfähigen Struktur
mit einer Leitung des zweiten Satzes von Datenleitungen über eine
zweite transparente leitfähige
Schicht verbunden, und die Längsachse
des zweiten Endabschnitts der leitfähigen Struktur ist kollinear
mit einer benachbarten Datenleitung des ersten Satzes von Datenleitungen.
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Die
Passivierungsschicht und die Gate-isolierende Schicht können zur
gleichen Zeit strukturiert werden. Dann werden geeignete Kontaktlöcher ausgebildet,
so dass ein Endabschnitt (in dem Pad-Bereich) der ungeradzahligen
Datenleitungen, ein Endabschnitt (in dem Zellen-Bereich) der leitfähigen Strukturen,
ein Endabschnitt von geradzahligen Datenleitungen, die an dem Endabschnitt
der leitfähigen Strukturen
in dem Zellen-Bereich angrenzen, und ein gegenüberliegender Endabschnitt (in
dem Pad-Bereich) der leitfähigen
Strukturen freigelegt werden. Anschließend werden Pixelelektroden
in Pixelbereichen ausgebildet, und eine mit den ungeradzahligen Datenleitungen
verbundene transparente leitfähige Schicht
wird durch ein entsprechendes Kontaktloch hindurch ausgebildet,
so dass die ersten Daten-Pads (d. h. die ungeradzahligen Daten-Pads) ausgebildet werden.
Zur gleichen Zeit wird eine transparente leitfähige Schicht ausgebildet, die
den Endabschnitt der leitfähigen
Strukturen mit dem Endabschnitt der dazu benachbarten, geradzahligen
Datenleitungen verbindet. Eine mit dem gegenüberliegenden Endabschnitt der
leitfähigen
Strukturen verbundene transparente leitfähige Schicht wird ebenfalls
ausgebildet, wodurch die zweiten Daten-Pads (d. h. die geradzahligen
Daten-Pads) ausgebildet werden.
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Beispielsweise
sind die geradzahligen Datenleitungen nur bis zu dem Zellen-Bereich
hin ausgebildet und sind dann mittels der leitfähigen Strukturen bis zum Pad-Bereich verlängert. Die
leitfähigen Strukturverlängerungen
der geradzahligen Datenleitungen erstrecken sich durch einen unteren
Abschnitt der ersten Daten-Pads. Andererseits sind bei einem anderen
Ausführungsbeispiel
der Erfindung die leitfähigen
Strukturen auf einer Seite der ersten Daten-Pads angeordnet, und
kein Abschnitt der leitfähigen
Strukturen ist senkrecht unterhalb des ersten Satzes von Daten-Pads
angeordnet. Diese leitfähigen
Strukturen können
mit Gate-Leitungen
ausgebildet sein und passend versetzt werden, so dass die geradzahligen
Daten-Pads von den geradzahligen Datenleitungen verlängert und
parallel zu den ungeraden Daten-Pads
entlang der längslaufenden
Richtung der ungeradzahligen Datenleitungen angeordnet sein können.
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Wahlweise
werden die leitfähigen
Strukturen nicht ausgebildet, aber stattdessen sind die geradzahligen
Datenleitungen länger
als die ungeradzahligen Datenleitungen in dem Pad-Bereich des Substrats
ausgeführt.
Die geradzahligen Datenleitungen können passend versetzt werden,
so dass die geradzahligen Daten-Pads parallel zu den ungeradzahligen
Daten-Pads entlang der Längsrichtung
der ungeradzahligen Datenleitungen angeordnet werden. Deshalb sind
die ersten und zweiten Sätze
von Daten-Pads nicht benachbart angeordnet, aber abwechselnd oben
und unten auf einer Ebene.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
Draufsicht, die architektonische Details von einem LCD-Bildschirm
gemäß dem Stand der
Technik darstellt;
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2 eine
Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 1 entlang
der Schnittlinie I-I' in 1;
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3 eine
Draufsicht, die einen LCD-Bildschirm gemäß dem Stand der Technik mit
Doppel-Bank-Struktur darstellt;
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4A eine
Draufsicht auf einen LCD-Bildschirm gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4B eine
vergrößerte Ansicht
des gestrichelten Teils A in 4A;
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5A eine
Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 4A entlang
der Schnittlinie I-I' in 4B;
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5B eine
Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 4A entlang
der Schnittlinie II-II' in 4B;
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5C eine
Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 4A entlang
der Schnittlinie III-III' in 4B;
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6A bis 6C Schnittansichten,
die ein Verfahren zum Herstellen eines LCD-Bildschirms gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellen;
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7 eine
Draufsicht auf einen LCD-Bildschirms gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
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8A eine
Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 7 entlang
der Schnittlinie I-I' in 7;
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8B eine
Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 7 entlang
der Schnittlinie II-II' in 7;
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9 eine
Draufsicht auf einen LCD-Bildschirm.
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Es
wird nun im Detail ein Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beiliegenden Figuren
dargestellt sind.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird im Weiteren unter Bezugnahme auf die 4A, 4B, 5A bis 5C und 6A bis 6C erläutert. 4A stellt
eine Draufsicht auf einen LCD-Bildschirm gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung dar. 4B stellt eine vergrößerte Ansicht
des gestrichelten Teils A (d. h. einen Teil eines Daten-Pad-Bereichs) in 4A dar. 5A ist
eine Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 4A entlang
der Schnittlinie I-I' in 4B. 5B ist
eine Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 4 entlang
der Schnittlinie II-II' in 4B. 5C ist
eine Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 4A entlang
der Schnittlinie III-III' in 4B. Die 6A bis 6C sind
Schnittansichten, die ein Verfahren zum Herstellen eines LCD-Bildschirms gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellen.
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Wie
in 4A gezeigt, weist ein LCD-Bildschirm bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
ein erstes Substrat (d. h. das Substrat 41) auf, das bestimmt wird
durch einen Zellen-Bereich C und einen Pad-Bereich P; eine Vielzahl
von Gate-Leitungen G1, G2, ..., Gn (wobei n eine gerade Zahl ist)
auf dem Zellen-Bereich
C, die in einer gleichen Richtung angeordnet sind; eine Vielzahl
von Gate-Pads Gp1, Gp2, ..., Gpn, sich erstreckend von den jeweiligen
Gate-Leitungen G1, G2, ..., Gn und ausgebildet auf einem Gate-Pad-Bereich;
eine Vielzahl von Datenleitungen D1, D2, ..., Dn, die die Gate-Leitungen
G1, G2, Gn kreuzen; einen ersten Satz von Daten-Pads (oder "erste Daten-Pads") Dp1, Dp3, Dp5,
..., Dpn – 1,
die sich von den ungeradzahligen Datenleitungen D1, D3, ..., Dn – 1 aus
erstrecken und in einem Daten-Pad-Bereich ausgebildet sind; und
einen zweiten Satz von Daten-Pads (oder "zweite Daten-Pads") Dp2,
Dp4, ..., Dpn, die mit den geradzahligen Datenleitungen D2, D4,
..., Dn verbunden sind. Die Daten-Pads in dem zweiten Satz von Daten-Pads
sind auf einer Ebene unterhalb des ersten Satzes von Daten-Pads
Dp1, Dp3, ..., Dpn-1
entlang der Richtung der jeweiligen Datenleitungen D1, D3, Dn – 1 und
parallel zu den ersten Daten-Pads Dp1, Dp3, ..., Dpn – 1 ausgebildet,
wie in 4A dargestellt.
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Eine
transparente leitfähige
Schicht 51 kann ausgebildet werden, so dass die jeweiligen Gate-Pads
und Daten-Pads gemäß einem
TCP (nicht gezeigt) oder einem COF (nicht gezeigt) elektrisch verbunden
werden. In der hier gegebenen Erläuterung bezeichnet das Bezugszeichen „51a" zum besseren Verständnis eine
transparente leitfähige Schicht,
die mit den ungeradzahligen Daten-Pads verbunden ist, und das gleiche
Bezugszeichen wird verwendet, um eine erste transparente leitfähige Schicht
zu bezeichnen. In gleicher Weise bezeichnet ein Bezugszeichen „51b" eine transparente
leitfähige Schicht,
die die leitfähigen
Strukturen 61 (weiter unten ausführlicher beschrieben) mit den
geradzahligen Datenleitungen in 4B elektrisch
verbindet, und dasselbe Bezugszeichen wird verwendet, eine zweite
transparente leitfähige
Schicht zu bezeichnen. Schließlich
bezeichnet ein Bezugszeichen „51c" eine mit einem Endabschnitt
der leitfähigen
Strukturen 61 verbundene transparente leitfähige Schicht
in 4B, und dasselbe Bezugszeichen wird verwendet,
eine dritte transparente leitfähige
Schicht zu bezeichnen.
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Wie
in 4B gezeigt, erstrecken sich die geradzahligen
Datenleitungen D2, D4, ..., Dn lediglich bis zu dem Zellen-Bereich C, und die
leitfähigen Strukturen 61 (siehe 4B),
die mit den geradzahligen Datenleitungen D2, D4, ..., Dn verbunden
sind, sind zu den ungeradzahligen Datenleitungen D1, D3, ..., Dn – 1 versetzt,
so dass sich jede leitfähige
Struktur 61 bis zu dem Pad-Bereich P erstreckt. Die versetzten
leitfähigen
Strukturen 61 erstrecken sich durch einen unteren Abschnitt
der ersten Daten-Pads Dp1, Dp3, ..., Dpn – 1 hindurch.
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Wie
in 4A gezeigt, sind die ersten Daten-Pads Dp1, Dp3,
..., Dpn – 1,
und die zweiten Daten-Pads Dp2, Dp4, ..., Dpn jeweils an den oberen und
unteren Abschnitten des Substrats 41 angeordnet. Der Abstand
zwischen einander benachbarten ersten Daten-Pads Dp1, Dp3, ...,
Dpn – 1,
die in einem oberen Abschnitt des Substrats 41 angeordnet sind,
ist zumindest doppelt so groß wie
der Abstand zwischen den einander benachbarten Datenleitungen D1,
D2, ..., Dn. Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen den Datenleitungen
beträchtlich
vermindert und somit ein LCD-Bildschirms mit hoher Auflösung erzielt
werden kann. Dies steht im Gegensatz zu den LCD-Anzeigen gemäß dem Stand
der Technik, die den Abstand zwischen den Datenleitungen mittels Pads
nicht vermindern können.
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Die
ersten Daten-Pads sind einstückig
mit den ungeradzahligen Datenleitungen D1, D3, ..., Dn – 1 ausgebildet,
und ein Endabschnitt 100 der ungeradzahligen Datenleitungen
D1, D3, ..., Dn – 1
ist mit einer ersten transparenten leitfähigen Schicht 51a verbunden.
Andererseits erstrecken sich die geradzahligen Datenleitungen D2,
D4, ..., Dn in dem Fall der zweiten Daten-Pads Dp2, Dp4, ..., Dpn
lediglich bis zum Zellen-Bereich C, und die leitfähigen Strukturen 61 werden
dann mit einem Endabschnitt 100a der geradzahligen Datenleitungen
D2, D4, ..., Dn überlappt.
Die leitfähigen
Strukturen 61 erstrecken sich dann, wie in 4B dargestellt,
so dass sie zu den ersten Daten-Pads Dp1, Dp3, Dpn – 1 versetzt
sind und sich dann durch einen unteren Abschnitt der ersten Daten-Pads
Dp1, Dp3, ..., Dpn – 1
erstrecken.
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Ein
Endabschnitt 100a jeder geradzahligen Datenleitung D2,
D4, ..., Dn ist mit der entsprechenden leitfähigen Struktur 61 mittels
der zweiten transparenten leitfähigen
Schicht 51b elektrisch verbunden, und ein gegenüberliegender
Endabschnitt jeder leitfähigen
Struktur 61 ist mit einer dritten transparenten leitfähigen Schicht 51c durch
ein Kontaktloch hindurch verbunden, wie in 4B gezeigt.
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Die
erste, zweite und dritte transparente leitfähige Schicht (entsprechend 51a, 51b und 51c)
können
zur selben Zeit gebildet werden, zu der die Pixelelektroden 47 in 4A in
dem Zellen-Bereich C gebildet werden.
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Nun
wird eine erfindungsgemäße Anordnung von
Daten-Pads im Detail unter Bezugnahme auf die 5A bis 5C erläutert. Wie
in den 5A bis 5C gezeigt,
weist ein erfindungsgemäßer LCD-Bildschirm
eine Gate-Leitung Gn und eine leitfähige Struktur 61 auf
(die später
mit einer entsprechenden geradzahligen Datenleitung verbunden wird),
die auf dem ersten Substrat 41 ausgebildet ist. Danach
kann eine Gate-isolierende Schicht 43 auf der Substratoberfläche ausgebildet
werden, die die leitfähige
Struktur 61 beinhaltet. Dann wird eine Datenleitung D2
auf der Gate-isolierenden Schicht 43 gebildet, so dass
sie die Gate-Leitung Gn kreuzt, und ein Daten-Pad Dp1 ist von einer
Datenleitung D1 in 5B verlängert, die benachbart zu der
Datenleitung D2 ausgebildet ist (oder „vor ihr", wenn die 5A bis 5C dreidimensional
betrachtet werden).
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Eine
Passivierungsschicht 45 kann dann auf der gesamten Substratoberfläche ausgebildet
werden, die die Datenleitung D2 und das Daten-Pad Dp1 beinhaltet.
Die erste, zweite und dritte transparente leitfähige Schicht (entsprechend 51a, 51b und 51c) können ebenfalls über der
Passivierungsschicht 45 ausgebildet werden, wie in den 5A bis 5C dargestellt.
Die erste transparente leitfähige
Schicht 51a ist mit einem Endabschnitt 100 des
ungeradzahligen Daten-Pads Dp1 verbunden, und die zweite transparente
leitfähige
Schicht 51b verbindet einen Endabschnitt 100a der
geradzahligen Datenleitung D2 mit einem Endabschnitt der zu ihr
benachbarten leitfähigen
Struktur 61, wie in 4B gezeigt.
Die dritte transparente leitfähige
Schicht 51c ist ebenfalls mit einem gegenüberliegenden
Endabschnitt der leitfähigen
Struktur 61 verbunden, wie in 4B gezeigt.
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Ein
Verfahren zum Herstellen eines LCD-Bildschirms entsprechend diesem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die in den 6A bis 6C gezeigten Fertigungslayouts
erläutert.
Wie in 6A gezeigt, werden die Gate-Leitungen
G1, G2, ..., Gn, die Gate-Elektroden 71 und die leitfähigen Strukturen 61 (die
später
mit den geradzahligen Datenleitungen verbunden werden) zu Beginn
auf dem Substrat 41 ausgebildet. Zu dieser Zeit sind die
leitfähigen
Strukturen 61 von dem Pad-Bereich P mit einer vorbestimmten
Länge in
den ihm benachbarten Zellen-Bereich C ausgebildet. Ein Abschnitt
der leitfähigen Strukturen 61 wird
zu den ungeradzahligen Datenleitungen versetzt, wie in 6A gezeigt.
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Anschließend wird
eine Gate-isolierende Schicht (nicht gezeigt), wie in 6B gezeigt,
auf der Substratoberfläche,
die die Gate-Leitungen G1, G2, ..., Gn, die Gate-Elektroden 71 und
die leitfähigen Strukturen 61 aufweist,
ausgebildet. Eine Halbleiterschicht 72 wird dann auf der
Gate-isolierenden Schicht ausgebildet, und die Datenleitungen D1,
D2, Dn (die die Gate-Leitungen G1, G2, ..., Gn kreuzen) und Source-/Drain-Elektroden (S/D)
werden auf der Halbleiterschicht 72 ausgebildet.
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Danach
wird eine Passivierungsschicht, obwohl nicht in 6B gezeigt,
auf der Substratoberfläche
ausgebildet, die die Datenleitungen D1, D2, ..., Dn und Source-/Drain-Elektroden (S/D)
aufweist. Die Passivierungsschicht wird dann strukturiert, so dass die
Endabschnitte 100 der ungeradzahligen Datenleitungen D1,
D3, ..., Dn – 1,
die Endabschnitte 100a der geradzahligen Datenleitungen
D2, D4, Dn, die Endabschnitte (benachbart zu den Endabschnitten 100a)
der leitfähigen
Strukturen 61 und die gegenüberliegenden Endabschnitte
(die mit den ungeradzahligen Datenleitungen D1, D3, ..., Dn – 1 kollinear sind)
der leitfähigen
Strukturen 61 freigelegt werden.
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Schließlich werden,
wie in 6C gezeigt, die Pixelelektroden 47 in
einem Pixelbereich gebildet, der von den Gate-Leitungen G1, G2,
..., Gn und den Datenleitungen D1, D2, Dn bestimmt wird. Danach
werden die erste, zweite und dritte transparente leitfähige Schicht
(entsprechend 51a, 51b und 51c) gebildet.
Die erste transparente leitfähige
Schicht 51a wird mit den Endabschnitten 100 der
ungeradzahligen Datenleitungen D1, D3, ..., Dn – 1 verbunden. Die zweite transparente
leitfähige
Schicht 51b verbindet die Endabschnitte 100a der
geradzahligen Datenleitungen D2, D4, Dn mit dem jeweiligen Endabschnitt
der benachbarten leitfähigen
Strukturen 61 elektrisch, wie in 6C gezeigt.
Die dritte transparente leitfähige
Schicht 51c wird ebenfalls mit den gegenüberliegenden
Endabschnitten der leitfähigen Strukturen 61 verbunden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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7 ist
eine Draufsicht auf einen LCD-Bildschirm gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das weiter unten mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
verglichen wird. Wie bereits diskutiert, sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung die geradzahligen Datenleitungen lediglich bis zum
Zellen-Bereich C ausgebildet und dann bis zum Pad-Bereich P mittels
der leitfähigen
Strukturen 61 verlängert.
Ebenfalls bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung erstrecken sich die Verlängerungen der geradzahligen
Datenleitungen mittels der leitfähigen
Strukturen 61 durch die unteren Abschnitte des ersten Satzes
von Daten-Pads Dp1, Dp3, ..., Dpn – 1 hindurch. Andererseits
sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung die leitfähigen
Strukturen 61 auf einer Seite der ersten Daten-Pads Dp1,
Dp3, ..., Dpn – 1
platziert, und kein Abschnitt der leitfähigen Strukturen 61 ist
senkrecht unterhalb des ersten Satzes von Daten-Pads platziert (wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel).
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Wie
in 7 gezeigt, enden die leitfähigen Strukturen 61 mit
einem größeren Abstand
in dem Pad-Bereich P, als die ungeradzahligen Datenleitungen. Die
leitfähigen
Strukturen 61 können
zu den ungeradzahligen Datenleitungen versetzt sein. Der versetzte
Abschnitt der leitfähigen
Strukturen 61 kann sich ausgehend von einem Ort in dem
Pad-Bereich P erstrecken, dessen Ausrichtung parallel zu der Ausrichtung
der Endabschnitte der ersten Daten-Pads Dp1, Dp2, ..., Dpn – 1 ist,
und endet an einem Ort, der an der Längsrichtung der entsprechenden
ungeradzahligen Datenleitungen ausgerichtet ist, wie in 7 gezeigt.
Auf diese Weise werden die zweiten Daten-Pads Dp2, Dp4, ..., Dpn,
welche sich erstrecken von den leitfähigen Strukturen 61,
parallel zu den ersten Daten-Pads Dp1, Dp3, ..., Dpn – 1 angeordnet.
Der Pitch-Wert für
dieses zweite Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann nicht so gut sein, wie der im ersten Ausführungsbeispiel
erzielte. Jedoch sind die Signalinterferenzen zwischen den ersten
und den zweiten Sätzen
von Daten-Pads beseitigt, da sich bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel kein
Abschnitt der leitfähigen
Strukturen 61 senkrecht unterhalb der ungeradzahligen Datenleitungen erstreckt.
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8A stellt
eine Schnittansicht des LCD-Bildschirms in 7 entlang
der Schnittlinie I-I' in 7 dar,
und 8B stellt eine Schnittansicht des LCD-Bildschirms
in 7 entlang der Schnittlinie II-II' in 7 dar.
Wie in den 8A und 8B gezeigt,
ist eine Vielzahl von Gate-Leitungen G1, G2, ..., Gn in dem Zellen-Bereich
C des ersten Substrats 41 mit einem vorbestimmten festen
Abstand zwischen zwei Gate-Leitungen
ausgebildet, und eine Vielzahl von leitfähigen Strukturen 61 ist
in dem Pad-Bereich P ausgebildet. Eine Gate-isolierende Schicht 42 wird
dann auf der Substratoberfläche
ausgebildet, die die leitfähigen
Strukturen 61 und Gate-Leitungen
aufweist. Die Datenleitungen D1, D2, Dn, die die Gate-Leitungen
G1, G2, ..., Gn kreuzen, sind ebenfalls auf der Gate-isolierenden
Schicht 42 ausgebildet.
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Anschließend wird
eine Passivierungsschicht 45 auf der Substratoberfläche, die
die Datenleitungen D1 (8A) und D2 (8B)
aufweist, ausgebildet. Danach können
die erste, zweite und dritte transparente leitfähige Schicht (entsprechend 51a, 51b und 51c)
ausgebildet werden, wie in den 8A und 8B dargestellt.
Die erste transparente leitfähige
Schicht 51a ist mit einem Endabschnitt 100 der
Datenleitung D1 verbunden, und die zweite transparente leitfähige Schicht 51b verbindet
die leitfähige
Struktur 61 elektrisch mit der Datenleitung D2. Die dritte
transparente leitfähige
Schicht 51c ist mit einem Endabschnitt der leitfähigen Struktur 61 verbunden,
wie in 8A gezeigt.
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9 ist
eine Draufsicht auf einen LCD-Bildschirm, der sich von dem ersten
und zweiten Ausführungsbeispiel
unterscheidet. Wie bereits bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
diskutiert, sind separate leitfähige
Strukturen 61 mit Gate-Leitungen G1, G2, ..., Gn ausgebildet,
und die geradzahligen Daten-Pads Dp2, Dp4, ..., Dpn können mittels
dieser leitfähigen
Strukturen 61 von den geradzahligen Datenleitungen D2,
D4, ..., Dn erstreckt und parallel zu den ungeradzahligen Datenleitungen
D1, D3, ..., Dn – 1
entlang der Längsrichtung
der ungeradzahligen Datenleitungen D1, D3, ..., Dn – 1 angeordnet
werden. Andererseits sind, wie in 9 gezeigt
ist, die leitfähigen
Strukturen 61 nicht ausgebildet, aber stattdessen werden
die geradzahligen Datenleitungen D2, D4, ..., Dn in dem Pad-Bereich
P des Substrats 41 länger
ausgeführt
als die ungeradzahligen Datenleitungen D1, D3, ..., Dn – 1. Ferner
sind die geradzahligen Daten-Pads Dp2, Dp4, ..., Dpn parallel zu
den ungeradzahligen Daten-Pads Dp1, Dp3, ..., Dpn – 1 entlang
der Längsrichtung
der ungeradzahligen Datenleitungen D1, D3, ..., Dn – 1 angeordnet, wodurch
ein Maximalabstand oder eine maximale Trennung zwischen benachbarten
Datenleitungen erzielt wird, ohne den Pitch zu erhöhen. Ferner
berücksichtigt
die in 9 dargestellte Anordnung einen praktischen und
fehlerfreien modularen Substratherstellungsprozess.
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Gemäß der hier
geführten
Diskussion wird bemerkt, dass die jeweilige transparente leitfähige Schicht 51a oder 51b,
die sich mit dem Tape Carrier Package (TCP) oder Chip an Film (COF)
verbindet, breiter als die entsprechende Datenleitung ist. Beim Stand
der Technik sind transparente leitfähige Schichten parallel entlang
der Längsrichtung
der Gate-Leitungen
G1, G2, ..., Gn angeordnet. Jedoch werden bei der in 9 dargestellten
LCD-Vorrichtung die transparenten leitfähigen Schichten 51a oder 51b separat
oben und unten entlang der Längsrichtung
der Datenleitungen angeordnet, wodurch ein passender Abstand oder
eine passende Trennung zwischen benachbarten transparenten leitfähigen Schichten
erzielt wird, selbst wenn der Pitch zwischen zwei Datenleitungen
vermindert wird.
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Bei
den oben genannten Ausführungsbeispielen
wird ein verminderter Pitch mittels Wechselns der Lagepositionen
der Daten-Pads Dp1, Dp2, ..., Dpn erreicht, die mit den geradzahligen
Datenleitungen D2, D4, ..., Dn verbunden sind. Jedoch wird festgestellt,
dass derselbe Pitch ebenfalls mittels Wechselns der Lagepositionen
der ungeradzahligen Daten-Pads Dp1, Dp3, ..., Dpn – 1 anstelle
der geradzahligen Daten-Pads Dp2, Dp4, ..., Dpn in gleicher Weise
wie die diskutierte unter Bezugnahme auf geradzahlige Daten-Pads
Dp2, Dp4, ..., Dpn erzielt werden kann.
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Dieser
LCD-Bildschirm und das Verfahren zum Herstellen desselben haben
folgende Vorteile: Erstens ist es möglich, einen reduzierten Pitch
zu erzielen, der ausreicht, einen LCD-Bildschirm mit hoher Auflösung zu
erzielen. Zweitens wird eine Einzel-Bank-Struktur erzielt, da die
Daten-Pads Dp1, Dp2, ..., Dpn entlang nur einer Seite des Bildschirms angeordnet
sind. Die Einzel-Bank-Struktur kann in einem einfachen Modulprozess
hergestellt werden und kann eine einfache Anordnung von Treiberschaltkreisen
ermöglichen,
während
demgegenüber
bei der Doppel-Bank-Struktur die Daten-Pads Dp1, Dp2, ..., Dpn auf
beiden Seiten des Bildschirms angeordnet sind. Daher ist es bei
dieser Einzel-Bank-Struktur möglich,
kompakte LCD-Bildschirme
mit reduzierten Produktionskosten zu erhalten.