JP2667304B2 - アクティブマトリクス基板 - Google Patents

アクティブマトリクス基板

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JP2667304B2
JP2667304B2 JP10764791A JP10764791A JP2667304B2 JP 2667304 B2 JP2667304 B2 JP 2667304B2 JP 10764791 A JP10764791 A JP 10764791A JP 10764791 A JP10764791 A JP 10764791A JP 2667304 B2 JP2667304 B2 JP 2667304B2
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insulating film
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matrix substrate
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仁志 氏政
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶等の表示媒体と組
み合わせてマトリクス型の表示装置を構成するためのア
クティブマトリクス基板に関する。
【0002】
【従来の技術】アクティブマトリクス型表示装置は、高
いコントラストを有し、絵素数が制約されない等の利点
がある。そのため、アクティブマトリクス表示装置に用
いられるアクティブマトリクス基板に関する研究が盛ん
に行われている。しかし、アクティブマトリクス基板の
構造は複雑であり、光の利用効率(開口率)が低く、表
示画面が暗いという欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような欠点を解決
したアクティブマトリクス基板の部分平面図を図6に、
図6のB−B線に沿った断面図を図7に示す。このアク
ティブマトリクス基板は、ガラス等の絶縁性基板1と、
基板1上に形成された薄膜トランジスタ(以下「TF
T」という)13とを有している。図6に示すように、
TFT13のゲート電極2はゲートバス配線3に接続さ
れ、TFT13のソース電極6はソースバス配線7に接
続されている。絵素電極11はTFT13のドレイン電
極8に接続され、ゲートバス配線3及びソースバス配線
7上にも重畳されている。また、絵素電極11には後述
のゲート絶縁膜4及び層間絶縁膜10を挟んで付加容量
電極17が対向している。絵素電極11と付加容量電極
17との間に付加容量19が形成されている。付加容量
電極17は付加容量配線18に接続されている。
【0004】このように、絵素電極11がゲートバス配
線3及びソースバス配線7に重畳して形成されているア
クティブマトリクス基板の構成は、特に反射型表示装置
の開口率を増大させるのに有効である。
【0005】図6及び図7に示すアクティブマトリクス
基板の製造方法を図8及び図9に示す。まず、ガラス等
の絶縁性基板1上に、Ta、Cr等からなるゲートバス
配線3及びゲート電極2を形成する。次に、ITO(In
dium Tin Oxide)等の透明導電膜からなる付加容量電極
17及び付加容量配線18を形成する。次に、Si
x、SiOx等からなるゲート絶縁膜4、P(リン)を
ドープしたn+型のアモルファスシリコン(以下では
「a−Si」という)層からなるコンタクト層9、9、
及びa−Si層からなる半導体層5を形成する。次に、
Mo、Ti、Al等からなるソース電極6、ドレイン電
極8、及びソースバス配線7を形成する(図8)。以上
により、TFT13が完成する。
【0006】次に、ポリイミド、アクリル樹脂等からな
る層間絶縁膜10を基板1上の全面に形成し、ドレイン
電極8に対応する層間絶縁膜10の部分にコンタクトホ
ール12を形成する(図9)。更に、ITO膜を基板1
上の全面に形成しパターニングを行って、絵素電極11
を得る(図7)。これにより、絵素電極11はコンタク
トホール12を介してTFT13のドレイン電極8に電
気的に接続される。また、前述のように、絵素電極11
と付加容量電極17との間に付加容量19が形成され
る。
【0007】このようなアクティブマトリクス基板で
は、各絵素電極11に接続されたゲート電極2にゲート
オンの信号を印加し、ソース電極6からドレイン電極8
を介して絵素電極11に画像信号が書き込まれる。次
に、ゲートオフの信号がゲート電極2に出力され、次に
ゲートオンの信号が印加されるまでの1フレームの間、
書き込まれた画像信号が保持される。絵素電極11と付
加容量電極17との間に形成される付加容量19は、こ
の画像信号を保持する機能を果たしている。
【0008】ところが、付加容量19を構成している絵
素電極11と付加容量電極17との間には、ゲート絶縁
膜4と層間絶縁膜10が存在するため、付加容量19は
ゲート絶縁膜4による容量と層間絶縁膜10による容量
とが直列に配列された構成を有することとなり、付加容
量19の容量値は小さくなってしまう。そのため、この
アクティブマトリクス基板を用いた表示装置では、コン
トラストの低下などの画像品位の低下が生ずることにな
る。
【0009】本発明はこのような問題点を解決するもの
であり、本発明の目的は、大きな容量値を有する付加容
量を備え、しかも開口率の大きなアクティブマトリクス
基板を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス基板は、絶縁性基板上に形成された付加容量電極
と、該付加容量電極上に形成された絶縁膜と、前記付加
容量電極に前記絶縁膜を挟んで対向する第1の透明電極
と、該第1の透明電極に電気的に接続されたドレイン電
極を有する薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタ及
び前記第1の透明電極上に形成された層間絶縁膜と、該
層間絶縁膜に穿設されたコンタクトホールと、前記層間
絶縁膜上に形成され前記コンタクトホールを介して前記
ドレイン電極に電気的に接続された第2の透明電極と、
を具備してなり、前記第1の透明電極は前記付加容量電
極と協働して付加容量を構成するとともに前記第2の透
明電極は絵素電極を構成していることを特徴とする。
た、本発明のアクティブマトリクス基板において、前記
絶縁性基板上には前記薄膜トランジスタのゲート電極に
接続されたゲートバス配線とソース電極に接続されたソ
ースバス配線が形成され、該ソースバス配線及び前記ゲ
ートバス配線上に前記層間絶縁膜を介して前記第2の透
明電極の縁部が重畳されている構成とすることもでき
る。
【0011】
【0012】
【0013】
【作用】本発明のアクティブマトリクス基板では、基板
上の付加容量電極と、付加容量電極上に絶縁膜を挟んで
対向する第1電極との間に付加容量が形成されるので、
付加容量の容量値を大きくすることができる。また、
1電極には薄膜トランジスタのドレイン電極が接続さ
れ、第1電極及び薄膜トランジスタ上に形成された層間
絶縁膜にはコンタクトホールが形成されている。層間絶
縁膜上には絵素電極を構成する第2電極が形成され、
2電極はコンタクトホールを介して薄膜トランジスタの
ドレイン電極に接続されている。従って、絵素電極を構
成する第2電極薄膜トランジスタに接続されている走
査線及び/又は信号線に層間絶縁膜を挟んで重畳形成さ
れ得るので、基板の開口率を向上させることが可能とな
る。
【0014】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。本
実施例のアクティブマトリクス基板の一実施例の平面図
を図2に、図2のA−A線に沿った断面図を図1に示
す。本実施例のアクティブマトリクス基板は、ガラス等
の絶縁性基板1と、基板1上に形成されたTFT13と
を有している。図2に示すように、TFT13のゲート
電極2はゲートバス配線3に接続され、TFT13のソ
ース電極6はソースバス配線7に接続されている。絵素
電極11は、後述の層間絶縁膜を挟んで重畳された下層
の第1電極11aと上層の第2電極11bとのうち、上
層の第2電極11bから構成される。これら第1電極
1a及び第2電極11bは共にTFT13のドレイン電
極8に接続され、絵素電極を構成する第2電極11bは
ゲートバス配線3及びソースバス配線7上にも重畳され
ている。また、第1電極11aにはゲート絶縁膜4を挟
んで付加容量電極17が対向している。第1電極11a
と付加容量電極17との間に付加容量19が形成されて
いる。付加容量電極17は付加容量配線18に接続され
ている。
【0015】図1及び図2に示すアクティブマトリクス
基板の製造方法を、図3〜図5に示す。本実施例のアク
ティブマトリクス基板を製造工程に従って説明する。ま
ず、ガラスからなる絶縁性基板1上に、スパッタリング
法により300nmの厚さのTa金属膜を形成し、この
金属膜をフォトリソグラフィ法及びエッチングによりパ
ターニングして、ゲートバス配線3及びゲート電極2を
形成する。次に、スパッタリング法により80nmの厚
さのITO膜を形成し、ホトリソグラフィ法及びエッチ
ングによりパターニングを行って、付加容量電極17及
び付加容量配線18を形成する。次に、プラズマCVD
法により、400nmの厚さのSiNxからなるゲート
絶縁膜4と、後に半導体層5となる厚さ100nmのa
−Si層と、後にコンタクト層9、9となるn+型a−
Si層とをこの順で連続的に形成する。次に、n+型a
−Si層とa−Si層のパターニングを行って、コンタ
クト層9、9及び半導体層5を形成する。
【0016】次に、この基板上の全面に、厚さ200n
mのMo金属層をスパッタリング法によって形成し、こ
のMo金属層のパターニングを行って、ソース電極6、
ドレイン電極8、及びソースバス配線7を形成する。以
上により、TFT13が完成する。更に、TFT13を
覆って基板1上の全面に、100nmの厚さのITO膜
を形成し、パターニングを行って第1電極11aを形成
する。本実施例では第1電極11aと付加容量電極17
との間に付加容量19が形成される(図3)。
【0017】次に、TFT13及び第1電極11aを形
成した基板1上の全面にポリイミド樹脂膜又はアクリル
樹脂膜からなる層間絶縁膜10を1μmの厚さに塗布す
る(図4)。次に、層間絶縁膜10のドレイン電極8に
対応する部分にコンタクトホール12を形成する(図
5)。更に、層間絶縁膜10及びコンタクトホール12
上にITO膜を形成し、パターニングを行って絵素電極
である第2電極11bを形成する(図1)。これによ
り、第2電極11bは層間絶縁膜10に形成されたコン
タクトホール12を介してTFT13のドレイン電極8
に接続される。また、図2に示すように、絵素電極であ
る第2電極11bの周縁はゲートバス配線3及びソース
バス配線7に、層間絶縁膜10を挟んで重畳形成され
る。
【0018】本実施例では、付加容量19を構成する付
加容量電極17と第1電極11aとの間には、比較的薄
いゲート絶縁膜4のみが存在するので、付加容量19の
容量値を大きくすることができる。また、絵素電極であ
る第2電極11bはゲートバス配線3及びソースバス配
線7にその周縁を重畳して形成されているので、この基
板の開口率を大きくすることができる。
【0019】
【0020】
【発明の効果】本発明のアクティブマトリクス基板で
は、付加容量は絶縁膜を挟んで対向する付加容量電極と
第1の透明電極との間に形成されているので、付加容量
の容量値を大きくすることができる。従って、本発明の
アクティブマトリクス基板を用いて表示装置を構成すれ
ば、高いコントラストの表示画面が得られる。また、絵
素電極は層間絶縁膜上に形成された第2の透明電極で構
成されているので、絵素電極の面積を大きくすることが
でき、表示装置の開口率を高めることができる。従っ
て、本発明のアクティブマトリクス基板を用いた表示装
置では、明るい表示画面が得られる。また、ソースバス
配線及びゲートバス配線上に層間絶縁膜を介して絵素電
極が重畳されている構成とすることも可能であり、より
一層の高コントラストを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアクティブマトリクス基板の一実施例
の断面図である。
【図2】図1の基板の平面図である。
【図3】図1及び図2のアクティブマトリクス基板の製
造工程を示す断面図である。
【図4】図1及び図2のアクティブマトリクス基板の製
造工程を示す断面図である。
【図5】図1及び図2のアクティブマトリクス基板の製
造工程を示す断面図である。
【図6】従来のアクティブマトリクス基板の平面図であ
る。
【図7】図6のB−B線に沿った断面図である。
【図8】図6及び図7に示すアクティブマトリクス基板
の製造工程を示す図である。
【図9】図6及び図7に示すアクティブマトリクス基板
の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
1 絶縁性基板 2 ゲート電極 3 ゲートバス配線 4 ゲート絶縁膜 5 半導体層 6 ソース電極 7 ソースバス配線 8 ドレイン電極 9 コンタクト層 10 層間絶縁膜 11 絵素電極 11a 第1電極 11b 第2電極 12 コンタクトホール 13 TFT 17 付加容量電極 18 付加容量配線 19 付加容量

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基板上に形成された付加容量電極
    と、該付加容量電極上に形成された絶縁膜と、前記付加
    容量電極に前記絶縁膜を挟んで対向する第1の透明電極
    と、該第1の透明電極に電気的に接続されたドレイン電
    極を有する薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタ及
    び前記第1の透明電極上に形成された層間絶縁膜と、該
    層間絶縁膜に穿設されたコンタクトホールと、前記層間
    絶縁膜上に形成され前記コンタクトホールを介して前記
    ドレイン電極に電気的に接続された第2の透明電極と、
    を具備してなり、前記第1の透明電極は前記付加容量電
    極と協働して付加容量を構成するとともに前記第2の透
    明電極は絵素電極を構成していることを特徴とするアク
    ティブマトリクス基板。
  2. 【請求項2】 前記絶縁性基板上には前記薄膜トランジ
    スタのゲート電極に接続されたゲートバス配線とソース
    電極に接続されたソースバス配線が形成され、該ソース
    バス配線及び前記ゲートバス配線上に前記層間絶縁膜を
    介して前記第2の透明電極の縁部が重畳されている請求
    項1に記載のアクティブマトリクス基板。
JP10764791A 1991-05-13 1991-05-13 アクティブマトリクス基板 Expired - Lifetime JP2667304B2 (ja)

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