JP2000284718A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2000284718A
JP2000284718A JP8924899A JP8924899A JP2000284718A JP 2000284718 A JP2000284718 A JP 2000284718A JP 8924899 A JP8924899 A JP 8924899A JP 8924899 A JP8924899 A JP 8924899A JP 2000284718 A JP2000284718 A JP 2000284718A
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JP
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electrode
drain signal
insulating film
film
signal line
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JP8924899A
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English (en)
Inventor
Keiichi Sano
景一 佐野
Norio Nakatani
紀夫 中谷
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助容量における保持電圧の変動を抑制して
良好な表示を得る表示装置を提供する。 【解決手段】 絶縁性基板10上に複数のゲート信号線
51及び複数のドレイン信号線52に囲まれた各領域に
表示画素が配列されており、補助容量電極線60からド
レイン信号線52の延在方向に突出させてドレイン信号
線52と一部を重畳させて配置した補助容量電極突出部
53と、この補助容量電極突出部53とゲート絶縁膜1
2を介してp−Si13からなる容量電極54とによっ
て容量を成す補助容量形成部を備えており、半導体膜5
4とドレイン信号線52とが第1の層間絶縁膜15を介
して設けられているとともに、半導体膜54とドレイン
信号線52とは平面的に非重畳である構造である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、補助容量電極線と
半導体膜とで容量を成す表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、表示装置として、表示領域に表示
電極を駆動させるスイッチング素子として薄膜トランジ
スタ(Thin Film Transistor:以下、「TFT」と称す
る。)を備えた液晶表示装置(Liquid Crystal Displa
y:以下、「LCD」と称する。)やエレクトロルミネ
ッセンス(Electro Luminescence:以下、「EL」と称
する。)表示装置の研究開発も進められている。
【0003】図3にLCDの1表示画素の平面図を示
し、図4(a)に図3中のA−A線に沿った断面図を示
し、図4(b)に図3中のB−B線に沿った断面図を示
す。
【0004】図3に示すように、ゲート電極11を一部
に備えたゲート信号線51と、ドレイン電極16を一部
に備えたドレイン信号線52とに囲まれた領域に表示画
素が形成されている。両信号線の交点付近には表示電極
20を駆動するためのスイッチング素子であるTFTが
備えられている。
【0005】補助容量電極線60はその一部が突出した
補助容量電極突出部53を備えており、その補助容量電
極突出部53はドレイン信号線52の延在方向(図中上
下方向)にそのドレイン信号線52と重畳して形成され
ている。
【0006】図4に従ってTFT及びLCDの構造につ
いて説明する。
【0007】図4(b)に示すように、石英ガラス、無
アルカリガラス等からなる絶縁性基板10上に、クロム
(Cr)、モリブデン(Mo)などの高融点金属からな
るゲート信号線51の一部を成すゲート電極11を備え
ている。そのゲート電極11上には、ゲート絶縁膜1
2、及び多結晶シリコン(以下、「p−Si」と称す
る。)膜(図3及び図4中において左上から右下に向か
う斜線を付している。)からなる能動層13を順に形成
し、その能動層13には、ゲート電極11上方に真性又
は実質的に真性であるチャネル13cと、このチャネル
13cの両側に、ストッパ絶縁膜14をマスクにしてイ
オン注入して形成された低濃度領域いわゆるLDD(Li
ghtly Doped Drain)領域を備えた構造であって、更に
イオン注入をして高濃度領域としたソース13s及びド
レイン13dが設けられている。なお、図4(a)に示
すように、補助容量電極線60から突出した補助容量電
極突出部53と能動層13のソース13sが延在されて
形成された容量電極54との間で電荷を蓄積して容量を
成している。この補助容量は、液晶22に印加される電
圧を保持するために設けられており、表示画素の開口部
の面積を大きくするためにドレイン信号線と重畳する構
造となっている。
【0008】そして、図4(b)に示すように、ゲート
絶縁膜12、能動層13及びストッパ絶縁膜14上の全
面には、SiO2膜、SiN膜及びSiO2膜の順に積層
された層間絶縁膜15を設け、ドレイン13dに対応し
て設けたコンタクトホールにAl等の金属を充填してド
レイン電極16を設ける。このとき図4(a)に示すよ
うに、ドレイン電極16と同時にドレイン信号線52を
補助容量電極突出部53の上方に形成する。更に全面に
SiO2膜、SiN膜及びSiO2膜の順に積層された層
間絶縁膜17を設ける。その上には、透明導電材料から
成る表示電極20からの透過光以外、例えば表示電極2
0の周辺からの透過光を遮光するように遮蔽膜18が設
けられている。更にその上には例えば有機樹脂から成り
表面を平坦にする平坦化絶縁膜19を設ける。
【0009】そして、その平坦化絶縁膜19、層間絶縁
膜17及び層間絶縁膜15のソース13sに対応した位
置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホール
を介してソース13sとコンタクトしたITO(Indium
Tin Oxide)から成る表示電極20を平坦化絶縁膜19
上に設ける。
【0010】その表示電極20及び平坦化絶縁膜19上
に、液晶22を配向する配向膜21を形成する。
【0011】こうして、TFTを備えたTFT基板10
が完成する。
【0012】このTFT基板10に対向して設けられる
対向電極基板30には、基板30側から順に透明材料か
ら成る対向電極31、及び有機樹脂等から成る配向膜3
2が形成されている。
【0013】これらの両基板10,30を互いに対向さ
せてそれらの周囲をシール接着材にて接着して両基板の
間隙に液晶22を充填し、両基板の外側に偏光板33を
貼ってLCDが完成する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、補助容
量は補助容量電極線60と容量電極54との間の容量だ
けでは十分でないため、開口率を低下させないためにド
レイン信号線52と重畳した領域において、補助容量電
極突出部53と容量電極54との間でも補助容量を成し
ている。
【0015】ところが、補助容量電極突出部53と容量
電極54との間の補助容量については、p−Si膜から
成っている容量電極54の上方にドレイン信号線52が
形成された構造である。そのため、ドレイン信号線52
と容量電極54との間で容量カップリングを起こしてし
まい、1水平同期期間ごとに変化するドレイン信号線5
2に印加された電圧に追従して容量電極54に印加され
る電圧が、本来保持されるべき電圧に対して変化してし
まうことになる。それによって表示電極20に印加され
る電圧も変化するため、保持電圧、即ち液晶22に印加
される実効電圧が小さくなってしまい表示が白くなり、
コントラストの低下を引き起こすという欠点があった。
【0016】そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑み
て為されたものであり、補助容量の変動を抑制して良好
な表示を得ることが可能な表示装置を提供することを目
的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、絶
縁性基板上に複数のゲート信号線及び複数のドレイン信
号線に囲まれた各領域に表示画素が配列されており、該
各表示画素に対応して容量を成す補助容量電極線を備え
た表示装置であって、前記補助容量電極線の一部を前記
ドレイン信号線の延在方向に突出させて該ドレイン信号
線と少なくとも一部が重畳して配置した補助容量電極突
出部と、該補助容量電極突出部と第1の絶縁膜を介して
形成された半導体膜とによって容量を成す補助容量形成
部を備えており、前記半導体膜と前記ドレイン信号線と
が第2の絶縁膜を介して設けられているとともに、前記
半導体膜と前記ドレイン信号線とは前記補助溶炉湯形成
部において平面的に非重畳であるものである。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の表示装置をLCDに適用
した場合について説明する。
【0019】図1にLCDの1表示画素を表す平面図を
示し、図2(a)に図1中のA−A線に沿った断面図を
示し、図2(b)に図1中のB−B線に沿った断面図を
示す。
【0020】図1に示すように、一部にゲート電極11
を備えた複数のゲート信号線51と複数のドレイン信号
線52とに囲まれた各領域には表示画素を成す表示電極
20がそれぞれ形成されており、その表示電極20はT
FTに接続されている。
【0021】また、補助容量電極線60は隣接する表示
画素に延在している。この補助容量電極線60はゲート
電極11を形成する際に、同時にCr等の高融点金属か
ら成っている。
【0022】補助容量電極線60から垂直に突出した補
助容量電極突出部53は、ドレイン信号線52の延在方
向(図中上下方向)に延在しており、ドレイン信号線5
2と重畳して配置されている。
【0023】図2(b)に示すように、TFTの能動層
13はp−Si膜(図中左上から右下に向かう斜線を付
している。)から成っており、能動層13に設けられた
ドレイン13dはドレイン信号線52に接続されてお
り、ソース13sは表示電極20に接続されている。
【0024】また、ゲート電極11とゲート絶縁膜12
を介して重畳した能動層13にはチャネル13cを形成
している。本実施の形態においてはダブルゲート構造を
成しているのでチャネル13cは2つある。
【0025】更にソース13sは、補助容量電極突出部
53の全体と重畳するように延在して配置されて容量電
極54を成している。そうしてこの容量電極と補助容量
電極突出部53との間のゲート絶縁膜12を介して容量
を成している。容量電極54は能動層13の形成と同時
にp−Si膜で形成されている。
【0026】この容量電極54上に形成された第1の層
間絶縁膜15を介してAl等の導電材料から成るドレイ
ン信号線52を形成している。このドレイン信号線52
上には第2の層間絶縁膜17を設け、その上に遮蔽膜1
8が形成されている。そして、遮蔽膜18の上には有機
樹脂から成り表面を平坦にする平坦化絶縁膜19を設
け、その上にITOから成る表示電極20を形成してい
る。
【0027】図2に従ってLCDの構造を説明する。
【0028】図2(b)に示すように、石英ガラス、無
アルカリガラス等からなる絶縁性基板10上に、Cr、
Moなどの高融点金属からなるゲート信号線51及びそ
の一部を成すゲート電極11を設ける。そのゲート電極
11上には、第1の絶縁膜であるゲート絶縁膜12、及
びp−Si膜からなる能動層13を順に形成し、その能
動層13には、ゲート電極11上方に真性又は実質的に
真性であるチャネル13cと、このチャネル13cの両
側に、ストッパ絶縁膜14をマスクにしてイオン注入し
て形成された低濃度領域いわゆるLDD領域を備えてお
り、更にイオン注入をして高濃度領域としたソース13
s及びドレイン13dが設けられている。なお、図2
(a)に示すように、補助容量電極線60から突出した
補助容量電極突出部53と能動層13のソース13sが
延在されて形成された容量電極54との間で電荷を蓄積
して容量を成している。この容量は液晶22に印加され
る電圧を保持するために設けられている補助容量であ
る。補助容量電極突出部53はゲート電極11及びゲー
ト信号線51と同時に形成する。
【0029】そして、ゲート絶縁膜12、能動層13及
びストッパ絶縁膜14上の全面には、例えばSiO
2膜、SiN膜及びSiO2膜の順に積層された第2の絶
縁膜である層間絶縁膜15を設ける。層間絶縁膜15
に、ドレイン13dに対応して設けたコンタクトホール
にAl等の金属を充填してドレイン電極16を設ける。
このとき図2(a)に示すように、ドレイン電極16と
同時に形成されるドレイン信号線52をゲート電極11
の突出部53の上方に配置する。更に全面に例えばSi
2膜、SiN膜及びSiO2膜の順に積層されて成る第
3の絶縁膜である層間絶縁膜17を設ける。そして、図
2(b)に示すように、その上に光を遮光する不透明材
料である金属、例えばCr、Mo、チタン(Ti)など
から成る遮蔽膜18を形成する。
【0030】更にその上には例えば有機樹脂から成り表
面を平坦にする第4の絶縁膜である平坦化絶縁膜19を
設ける。
【0031】そして、その平坦化絶縁膜19、層間絶縁
膜17及び層間絶縁膜15のソース13sに対応した位
置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホール
を介してソース13sとコンタクトした透明導電材料で
あるITOから成る表示電極20を平坦化絶縁膜19上
に設ける。
【0032】その表示電極20及び平坦化絶縁膜19上
に、液晶22を配向する配向膜21を形成する。
【0033】こうして、TFTを備えたTFT基板10
が完成する。
【0034】このTFT基板10に対向して設けられる
対向電極基板30には、基板30側から順に透明導電材
料から成る対向電極31、及び有機樹脂等から成る配向
膜32が形成されている。
【0035】これらの両基板10,30を互いに対向さ
せてそれらの周囲をシール接着材にて接着して両基板の
間隙に液晶22を充填し、両基板の外側に偏光板33を
貼ってLCDが完成する。
【0036】ここで、補助容量電極突出部53はゲート
絶縁膜12を介して容量電極54との重畳部において容
量を成すため、互いに重畳して形成されている。また、
容量電極54と、ドレイン信号線52とは層間絶縁膜1
5及び層間絶縁膜17を介して積層されているが、互い
に重畳しないように配置されている。
【0037】このように、容量電極54とドレイン信号
線52とが重畳していないので、ドレイン信号線52と
容量電極54との間で容量カップリングを起こすことを
抑制することができるため、1水平同期期間ごとに変化
するドレイン信号線52に印加された電圧に追従して容
量電極54に印加される電圧が、本来保持されるべき電
圧に対して変化することを防止することができる。
【0038】それによって、表示電極20に印加される
電圧が変化することがないため、保持電圧、即ち液晶2
2に印加される実効電圧が小さくなることがなくなり、
従来のように表示が白くなってコントラストが低下する
現象を防止できる。
【0039】なお、ドレイン信号線52は容量電極54
である半導体膜と重畳していなければ良い。またドレイ
ン信号線52はそのすべてが補助容量電極突出部53と
重畳しておく必要はない。しかし、ドレイン信号線52
が補助容量突出部53との重畳部が小さくなると、表示
電極19を形成する面積が小さくなってしまい開口率が
低下することが考えられ、更に重畳部がなくなるとその
隙間を透過する漏れ光が発生するので、開口率を最大限
に大きくできる範囲で補助容量電極突出部53とドレイ
ン信号線52との重畳面積を決定すればよい。
【0040】なお、上述の各実施の形態においては、能
動層の半導体膜としてp−Si膜を用いたが、微結晶シ
リコン膜又は非晶質シリコン膜を用いても良い。
【0041】また、本実施の形態においては、LCDに
適用した場合を示したが、本発明はそれに限定されるも
のではなく、有機EL表示装置に適用しても本発明と同
様の効果を得ることができる。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、1水平同期期間ごとに
変化するドレイン信号線に印加される電圧に関係なく一
定の保持電圧を得ることができるので、明るさがふらつ
いた表示を得ることなく良好な表示を得られる表示装置
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をLCDに適用した場合の実施の形態を
示す平面図である。
【図2】本発明をLCDに適用した場合の実施の形態を
示す断面図である。
【図3】従来のLCDの平面図である。
【図4】従来のLCDの断面図である。
【符号の説明】
10 TFT基板 11 ゲート電極 13s ソース 13d ドレイン 13c チャネル 16 ドレイン電極 18 遮蔽膜 20 表示電極 30 対向電極基板 51 ゲート信号線 52 ドレイン信号線 53 補助容量電極突出部 54 容量電極 60 補助容量電極線
フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 GA29 JA24 JA37 JA41 JA46 JB51 JB69 KA04 NA01 PA01 PA11 5C094 AA03 AA06 AA54 AA55 BA03 BA43 CA19 DA13 EA10 5F110 CC07 DD03 EE04 GG13 HJ13 HL03 HM15 NN02 NN13 NN23 NN24 NN45

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基板上に複数のゲート信号線及び
    複数のドレイン信号線に囲まれた各領域に表示画素が配
    列されており、該各表示画素に対応して容量を成す補助
    容量電極線を備えた表示装置であって、 前記補助容量電極線の一部を前記ドレイン信号線の延在
    方向に突出させて該ドレイン信号線と少なくとも一部が
    重畳して配置した補助容量電極突出部と、該補助容量電
    極突出部と第1の絶縁膜を介して形成された半導体膜と
    によって容量を成す補助容量形成部を備えており、 前記半導体膜と前記ドレイン信号線とが第2の絶縁膜を
    介して設けられているとともに、前記半導体膜と前記ド
    レイン信号線とは前記補助容量形成部において平面的に
    非重畳であることを特徴とする表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105259717A (zh) * 2015-11-25 2016-01-20 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板和显示装置
JP7456030B2 (ja) 2006-06-02 2024-03-26 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置

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