DE3850092T2

DE3850092T2 - Flüssigkristallmatrixanzeigetafel.

Info

Publication number: DE3850092T2
Application number: DE3850092T
Authority: DE
Inventors: Seiji Fukami; Yoshitaka Hibino; Akihiko Imaya
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-02-16
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2008-10-01
Also published as: JPH01207721A; DE3850092D1; JPH0814668B2; EP0328810B1; EP0328810A2; US5103330A; EP0328810A3

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung bei einer Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel, bei der Dünnfilmtransistoren als Displayadressierelemente verwendet werden, und spezieller betrifft sie eine Verbesserung im Verdrahtungsmuster zum Anschließen der Elektroden von Dünnfilmtransistoren.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein Beispiel für eine Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel von herkömmlichem Typ, bei der umgekehrt gestaffelte (reverse stagger-type) Dünnfilmtransistoren als Anzeigeadressierungselemente verwendet sind, ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die Fig. 4a und 4b sind Querschnittsansichten entlang den Linien O-P bzw. Q-R in Fig. 3.
Bei einer solchen Flüssigkristallanzeigetafel ist ein Substratschutzfilm 2 auf einem isolierenden Substrat 1 ausgebildet. Auf dem Substratschutzfilm 2 sind, in der folgenden Reihenfolge, eine Gateelektrode 3, ein Gateisolierfilm 4, ein amorpher Siliziumfilm (a-Si-Film) 5, ein Isolierschutzfilm 6, ein n&spplus;-a-Si-Film 7 und eine Sourceelektrode sowie eine Drainelektrode 8 ausgebildet, durch die ein umgekehrt gestaffelter Dünnfilmtransistor gebildet ist. Die Bildelementelektroden 9 für die Anzeige sind elektrisch mit der Source- oder Drainelektrode 8 verbunden. In Fig. 4a ist unter der Bezugsziffer 10 ein Schutzfilm dargestellt.
Bei dieser Art einer Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel werden vertikale Abrastersignale mehreren Signalleitungen zugeführt, von denen jede mit dem Verdrahtungsmuster 3a in Querrichtung von Fig. 3 verbunden ist, wobei das Verdrahtungsmuster ferner mit der Gateelektrode 3 jedes Dünnfilmtransistors verbunden ist. Andererseits werden Bildsignale mehreren Signalleitungen zugeführt, von denen jede mit einem Sourceverdrahtungsmuster 8a über ein Verdrahtungsmuster 8b in Längsrichtung in Fig. 3 verbunden ist, wobei das Sourceverdrahtungsmuster ferner mit der Sourceelektrode jedes Dünnfilmtransistors verbunden ist. Die Flüssigkristalle werden dadurch angesteuert, daß der Reihe nach Elektrizität durch die Bildelementelektrode 9 jedes Dünnfilmtransistors geleitet wird.
Bei der herkömmlichen Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel werden die Verdrahtungsmuster 3a, 8a und 8b, die mit den Elektroden 3 und 8 der Dünnfilmtransistoren verbunden sind, manchmal während des Ätzschritts beim Herstellprozeß überätzt. In solchen Fällen wird die Breite der Verdrahtungsmusters 3a, 8a und 8b kleiner und in schwerwiegenden Fällen führen solche Verdrahtungsmuster zu einer Unterbrechung. Infolgedessen wird der Widerstand der Verdrahtung hoch und der Pegel des Signals beginnt abzufallen; Unterbrechungen führen zu linienförmigen Fehlern, so daß die Anzeigetafel in der Praxis nicht verwendet werden kann. Aus diesem Grund ist die Herstellausbeute von Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafeln stark erniedrigt.
EP-A-0 209 113, auf der der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, offenbart eine Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel, in der Dünnfilmtransistoren dazu verwendet werden, Anzeigeelemente zu adressieren, wobei die Flüssigkristallanzeigetafel einen elektrisch leitenden Film aufweist, der auf mindestens einem Verdrahtungsmuster ausgebildet ist, das mit einer Elektrode des Dünnfilmtransistors oder mehreren verbunden ist.
Bei der in EP-A-0 209 113 offenbarten Flüssigkristallanzeigetafel weisen die Verdrahtungsmuster (als "Datenleitungen" bezeichnet) eine Mehrschichtstruktur mit mindestens zwei elektrisch leitenden Schichten auf. Die elektrisch leitenden Schichten stehen für mindestens einen Teil der Länge des Verdrahtungsmusters in elektrischem Kontakt. Die zwei oder mehr elektrisch leitenden Schichten, die ein Verdrahtungsmuster bilden, weisen dieselbe Breite auf. Daher bewirkt, wenn die unterste Schicht der zwei oder mehr elektrisch leitenden Schichten, die das Verdrahtungsmuster bilden, elektrisch unterbrochen ist, die elektrische Unterbrechung der untersten Schicht eine elektrische Unterbrechung der anderen elektrisch leitenden Schicht oder Schichten, die das Verdrahtungsmuster bilden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Erfindungsgemäß wird eine Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel angegeben, bei der Dünnfilmtransistoren dazu verwendet werden, Anzeigeelemente zu adressieren, wobei die Flüssigkristallanzeigetafel einen elektrisch leitenden Film aufweist, der auf mindestens einer Verdrahtungsmusterleitung ausgebildet ist, die mit einer Elektrode oder mehreren des Dünnfilmtransistors verbunden ist, wobei die Flüssigkristallanzeigetafel dadurch gekennzeichnet ist, daß die Breite des elektrisch leitenden Films größer ist als diejenige der mindestens einen Verdrahtungsmusterleitung.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die eine Elektrode oder werden die mehreren Elektroden aus der aus der Gateelektrode, der Sourceelektrode und der Drainelektrode bestehenden Gruppe ausgewählt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der elektrisch leitende Film aus einem transparenten, elektrisch leitenden Material.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die mindestens eine Verdrahtungsmusterleitung eine Sourcebusleitung auf, und die eine Elektrode oder die mehreren Elektroden beinhalten eine Drainelektrode und eine Sourceelektrode, und der elektrisch leitende Film aus dem transparenten elektrisch leitenden Material bildet Bildelementelektroden.
So ermöglicht die hier beschriebene Erfindung das Erreichen der folgenden Ziele: (1) Schaffen einer Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel, in der keine Möglichkeit besteht, daß Leitungsdefekte durch eine Verringerung der Breite eines Verdrahtungsmusters hervorgerufen werden, das mit jeder Elektrode des Dünnfilmtransistors verbunden ist, oder durch eine Unterbrechung im Verdrahtungsmuster hervorgerufen werden, so daß eine Anzeige hoher Qualität zuverlässig erhalten wird; (2) Schaffen einer Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel, in der die Breite eines auf dem Verdrahtungsmuster ausgebildeten elektrisch leitenden Films größer als diejenige des Verdrahtungsmusters ist, so daß durch Überätzen gebildete Fehler im Verdrahtungsmuster durch den elektrisch leitenden Film kompensiert werden; und/oder (3) Schaffen einer Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel, in der die Breite des Verdrahtungsmusters nicht kleiner wird und der elektrische Widerstand unterbrochener Teile des Verdrahtungsmusters nicht erhöht ist, so daß der Pegel eines Eingangssignals nicht abnimmt, was zu einem Anzeigebild ohne linienförmige Fehler führt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung kann unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden, und ihre zahlreichen Aufgaben und Vorteile werden dem Fachmann durch eine solche Bezugnahme deutlich, wobei die Zeichnungen folgendes zeigen:
Fig. 1 ist eine Teildraufsicht, die ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel zeigt.
Fig. 2a ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-B in Fig. 1.
Fig. 2b ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-D in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Teildraufsicht, die ein Beispiel einer herkömmlichen Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel zeigt.
Fig. 4a ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie O-P in Fig. 3.
Fig. 4b ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Q-R in Fig. 3.
Fig. 5 ist eine Draufsicht, die die Funktion eines elektrisch leitenden Films veranschaulicht, wenn ein Bereich mit schmaler Breite in einem Verdrahtungsmuster gebildet ist.
Fig. 6a und 6c sind Draufsichten, die die Funktion eines elektrisch leitenden Films zeigen, wenn eine Unterbrechung in einem Verdrahtungsmuster auftritt.
Fig. 6b ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie E-F in Fig. 6a oder 6c.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 ist eine Teildraufsicht, die ein Beispiel einer Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel gemäß dieser Erfindung zeigt. Fig. 2a ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-B in Fig. 1 und Fig. 2b ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-D in Fig. 1. In Fig. 1 ist die oberste Schicht, die der untengenannte Schutzfilm 10 ist, weggelassen.
Die Struktur dieser Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel wird im Verlauf der folgenden Erläuterung ihres Herstellprozesses deutlich. Auf einem isolierenden Substrat 1 aus Glas wird eine Substratschutzschicht 2 aus Tantalpentoxid mit einer Dicke von ungefähr 3000 Å ausgebildet. Danach wird eine Tantalschicht von ungefähr 3000 Å Dicke durch Sputtern ausgebildet und dann wird eine Gateelektrode 3 durch Photoätzen hergestellt.
Danach werden durch ein Plasma-CVD-Verfahren die folgenden Schichten der Reihe nach hergestellt: ein Gateisolierfilm 4 aus SiNx mit ungefähr 3000 Å Dicke; ein a-Si-Film 5 mit ungefähr 200 Å Dicke und eine Isolierschicht 6 aus SiNx mit ungefähr 2000 Å Dicke.
Nachdem die Muster für den a-Si-Film 5 und die Isolierschicht 6 durch Photoätzen hergestellt wurden, wird ein n +a-Si-Film 7 mit ungefähr 400 Å Dicke darauf ausgebildet und auf dieselbe Weise wird dessen Muster durch Photoätzen ausgebildet.
Darauf folgend wird ein Source-Drain-Metallfilm von ungefähr 3000 Å Dicke ausgebildet, und sein Muster wird durch Photoätzen so hergestellt, daß die Sourceelektrode und die Drainelektrode 8 gleichzeitig mit den Verdrahtungsmustern 8a und 8b ausgebildet werden, die für die Sourcebusleitungen verwendet werden.
Danach wird ein transparenter elektrisch leitender Film von ungefähr 1000 Å Dicke hergestellt, der aus einem transparenten elektrisch leitenden Material wie ITO (Indium-Zinn-Oxid) besteht, und sein Muster wird durch Photoätzen so ausgebildet, daß eine Bildelementelektrode 9 und ein elektrisch leitender Film 11 zum Kompensieren von Unterbrechungen in den Sourcebusleitungen gebildet werden. Danach wird als letzte Schicht ein Überzug von ungefähr 5000 Å Dicke hergestellt, der einen Schutzfilm 10 bildet. Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist die Dicke des elektrisch leitenden Films 11 zum Kompensieren von Unterbrechungen größer als die Breite der Verdrahtungsmuster 8a und 8b.
Wie es aus der vorstehenden Erläuterung des Herstellprozesses deutlich ist, wird bei dieser Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel ein elektrisch leitender Film 11 zum Kompensieren von Unterbrechungen, der eine größere Breite als die Verdrahtungsmuster 8a und 8b aufweist, auf diesen Verdrahtungsmustern 8a und 8b ausgebildet. Daher wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, dann, wenn Musterbildung des Verdrahtungsmusters 8b durch Ätzen erfolgt und durch Überätzen ein Bereich 8a mit schmaler Breite gebildet wird, eine Zunahme des Widerstands der Verdrahtung durch den elektrisch leitenden Film 11 zum Kompensieren von Unterbrechungen verhindert.
Auch kann, wie dies in den Fig. 6a und 6b dargestellt ist, bei einer herkömmlichen Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel dann, wenn eine Unterbrechung im Verdrahtungsmuster 8b auftritt, der elektrisch leitende Film 11 direkt über diesem Verdrahtungsmuster 8b den unterbrochenen Abschnitt des Verdrahtungsmusters 8b nicht abdecken. Daher liegt, wenn die Breite des elektrisch leitenden Films 11 zum Kompensieren von Unterbrechungen dieselbe ist oder kleiner ist als die Breite des Verdrahtungsmusters 8b, wie in Fig. 6c dargestellt, eine Unterbrechung im elektrisch leitenden Film 11 vor, so daß dieser die Unterbrechung nicht kompensieren kann.
Erfindungsgemäß ist, wie dies in Fig. 6a dargestellt ist, die Breite des elektrisch leitenden Films 11 größer als die Breite des Verdrahtungsmusters 8b, so daß selbst dann, wenn der elektrisch leitende Film 11 gerade über dem Verdrahtungsmuster 8b den unterbrochenen Abschnitt des Verdrahtungsmusters 8b nicht überdecken kann, keine Unterbrechung im elektrisch leitenden Film 11 auftritt und daher der Zusammenhang aufrechterhalten bleibt. Daher beseitigt eine auf diese Weise aufgebaute Flüssigkristallanzeigetafel die Möglichkeit einer Verringerung der Anzeigequalität hervorgerufen durch linienförmige Fehler.
Bei der vorstehend beschriebenen Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel wurde ein elektrisch leitender Film 11 ausgebildet, um Unterbrechungen im Verdrahtungsmuster zu kompensieren, das die Sourcebusleitungen bildet, jedoch ist es auch möglich, dieselbe Art eines elektrisch leitenden Films auszubilden, um Unterbrechungen in der Gatebusschiene zu kompensieren. D.h., daß es möglich ist, die ausgezeichneten Vorteile der Erfindung zu erzielen, wenn ein elektrisch leitender Film zum Kompensieren von Unterbrechungen für ein gewünschtes Verdrahtungsmuster ausgebildet wird, das mit der Gateelektrode, der Sourceelektrode oder der Drainelektrode eines Dünnfilmtransistors verbunden ist.
Es ist zu beachten, daß verschiedene andere Modifizierungen dem Fachmann erkennbar sind und von diesem leicht ausgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Demgemäß ist es nicht beabsichtigt, daß die Erfindung auf die vorstehend dargelegte detaillierte Beschreibung begrenzt ist, sondern daß sie dies nur durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche ist.

Claims

1. Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel, bei der Dünnfilmtransistoren dazu verwendet werden, Anzeigeelemente zu adressieren, wobei die Flüssigkristallanzeigetafel einen elektrisch leitenden Film (11) aufweist, der auf mindestens einer Verdrahtungsmusterleitung (8a, 8b) ausgebildet ist, die mit einer Elektrode (8) oder mehreren des Dünnfilmtransistors verbunden ist, wobei die Flüssigkristallanzeigetafel dadurch gekennzeichnet ist, daß die Breite des elektrisch leitenden Films (11) größer ist als diejenige der mindestens einen Verdrahtungsmusterleitung (8a, 8b).

2. Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel nach Anspruch 1, bei der die eine Elektrode (8) oder die mehreren aus der Gruppe ausgewählt ist bzw. sind, die aus einer Gateelektrode, einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode besteht.

3. Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der der elektrisch leitende Film (11) aus einem transparenten elektrisch leitenden Material besteht.

4. Flüssigkristallmatrix-Anzeigetafel nach Anspruch 3, bei der die mindestens eine Verdrahtungsmusterleitung (8a, 8b) eine Sourcebusleitung enthält und die eine Elektrode (8) oder die mehreren eine Drainelektrode und eine Sourceelektrode umfaßt bzw. umfassen, und bei der der aus dem transparenten elektrisch leitenden Material hergestellte elektrisch leitende Film (11) Bildelementelektroden bildet.