JP2760462B2 - 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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JP2760462B2 JP12084692A JP12084692A JP2760462B2 JP 2760462 B2 JP2760462 B2 JP 2760462B2 JP 12084692 A JP12084692 A JP 12084692A JP 12084692 A JP12084692 A JP 12084692A JP 2760462 B2 JP2760462 B2 JP 2760462B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置等を構成す
るアクティブマトリクス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来のアクティブマトリクス基板
の構成例を示す平面図であり、図７は図６のＣ−Ｃ’に
沿った断面図である。
【０００３】このアクティブマトリクス基板は、ベース
となる透明絶縁性基板１１０の上にゲートバスライン１
０１とソースバスライン１０２とが縦横に形成され、両
バスライン１０１、１０２で囲まれた領域に絵素電極１
０７が形成されている。この絵素電極１０７には、スイ
ッチング素子としての薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと
略称する）１０３を介して、ソースバスライン１０２か
ら送られる映像信号が供給される。
【０００４】上記ＴＦＴ１０３は、図７に示すように透
明絶縁性基板１１０上に形成されたシリコンの薄膜１１
１と、その上のゲート絶縁膜１１２及びゲート電極１１
３で構成されている。このシリコン薄膜１１１はＴＦＴ
１０３のソース電極、ドレイン電極及び半導体層を構成
するものである。このシリコン薄膜１１１を覆う形でゲ
ート絶縁膜１１２が形成され、さらにゲート絶縁膜１１
２の上にゲート電極１１３が形成されている。このゲー
ト電極１１３が形成された基板１１０の上には、ほぼ全
面にわたって層間絶縁膜１１４が形成されている。
【０００５】この層間絶縁膜１１４とゲート絶縁膜１１
２とを貫通してコンタクトホール１０４aが開口されて
いる。層間絶縁膜１１４の上にはＡｌ等の低抵抗金属か
らなるソースバスライン１０２（図７では１１５）が形
成され、このソースバスライン１０２は、上記ホール１
０４aを通じてＴＦＴ１０３のソース電極部に接続され
ている。
【０００６】上記層間絶縁膜１１４の上には第２の層間
絶縁膜１１６が形成され、これら絶縁膜１１２、１１
４、１１６には、各絶縁膜１１２、１１４、１１６を貫
通するコンタクトホール１０４bが開口されている。
【０００７】第２の層間絶縁膜１１６の上に形成された
上記絵素電極１０７はＩＴＯ膜からなり、図７に示され
るようにこのコンタクトホール１０４bを介してＴＦＴ
１０３のドレイン電極部と接続されている。
【０００８】また図６に示すようにゲートバスライン１
０１と平行に付加容量共通配線１０５が形成され、この
付加容量共通配線１０５とシリコン薄膜１１１とが重な
る領域において、付加容量共通配線１０５を上部電極、
ＴＦＴ１０３のシリコン薄膜１１１を下部電極として付
加容量１０６が形成されている。
【０００９】このように構成されたアクティブマトリク
ス基板においては、ゲートバスライン１０１の電位がハ
イとなりＴＦＴ１０３がオン状態になると付加容量１０
６及び絵素電極１０７に、映像信号が書き込まれる。書
き込まれた信号はゲートバスライン１０１の信号がロー
となりＴＦＴ１０３がオフとなった状態で保持される
が、付加容量１０６が絵素電極１０７と並列に接続され
ているので信号の保持特性を向上させることができる。
【００１０】さて、図８は図６中のＤ−Ｄ’に沿った断
面図であるが、従来技術においては、図８に示すように
絵素電極１０７をソースバスライン１０２に重ねてい
る。その理由は以下の通りである。
【００１１】ソースバスライン１０２と絵素電極１０７
との間に間隔がある場合には、その間隔の部分が表示に
寄与しないことや、そこからの漏れ光を遮光するために
対向基板上に遮光膜が必要となるため、その分だけ表示
装置としての開口率が低下する。これに対して、ソース
バスライン１０２と絵素電極１０７とを重ねた場合に
は、重なり部分が表示に寄与しないことになるが、その
部分はソースバスライン１０２によって遮光されている
ので、対向基板１１９上に遮光膜を設けることが省略で
き、これにより表示に寄与できる部分の面積を最大限に
取ることができ、それだけ液晶表示装置としての開口率
を大きくすることができ、より明るい表示装置を得る事
ができるからである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
場合は、ソースバスライン１０２上に絵素電極１０７を
重ねた構造としているので、図８に示すように、バスラ
イン１０２の段差によって絵素電極１０７にも段差が形
成され、絵素電極１０７の近傍の液晶層１１８において
斜線を付した領域１０８で液晶の配向が乱れる。この液
晶の配向の乱れは、バスラインの段差という幾何学的要
因に加え、バスライン周辺の電界によって更に助長され
る。
【００１３】上述の配向乱れが生じると、光漏れが発生
する。例を挙げて説明すると、通常のノーマリーホワイ
ト表示モードの場合、液晶に電圧を加えて黒くしても、
バスラインの段差部の周辺が白く光るという現象が起こ
る。その結果、表示装置としてのコントラスト比の低下
が招来され、表示品位が低下するという問題があった。
【００１４】本発明はこのような従来技術の課題を解決
するものであり、液晶の配向の乱れに基づく光漏れの現
象を抑制し、コントラスト比が良好であり、かつ表示特
性の良いアクティブマトリクス基板を提供することを目
的とする。
【００１５】
【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、走査配線及び信号配線が交差して形成さ
れ、該走査配線及び信号配線で囲まれる部分に、該走査
配線又は信号配線と一部重なって絵素電極が形成され、
絵素電極の一部と重なる配線を覆うように遮光膜が設け
られていると共に、該遮光膜がそれを覆う配線よりも薄
肉に形成されており、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
【００１６】また、該遮光膜の膜厚は１００nm以下とし
てもよい。また、該遮光膜はそれが覆う配線よりも広幅
に形成され、該配線からのはみ出し量を５μm以下とし
てもよい。
【００１７】
【作用】本発明によれば、絵素電極が重ねられた配線の
段差部周辺に生じる液晶の配向乱れに起因する漏れ光
を、遮光膜が遮光する。また、遮光膜の厚みが薄いの
で、遮光膜自身の段差により生じる絵素電極の段差が小
さくなり、それだけ液晶の配向乱れも少なくなる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１９】［第１の実施例］図１は本実施例のアクテ
ィブマトリクス基板の構成例を示す平面図であり、図２
は図１のＡ−Ａ’に沿った断面図である。
【００２０】このアクティブマトリクス基板は、ベース
となる透明絶縁性基板１０の上にゲートバスライン１と
ソースバスライン２とが縦横に形成され、両バスライン
１、２で囲まれた領域に、ソースバスライン２と一部重
なる状態で絵素電極７が形成されている。この絵素電極
７には、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ
（以下ＴＦＴと略称する）３を介して、ソースバスライ
ン２から送られる映像信号が供給される。
【００２１】上記ＴＦＴ３は、図７と同様に構成されて
おり、説明は省略する。
【００２２】上記ソースバスラインの上には層間絶縁膜
１２が形成され、この絶縁膜１２の上にはソースバスラ
イン２の上方を覆って遮光膜８が形成されている。
【００２３】この遮光膜８が形成された層間絶縁膜１２
の上には層間絶縁膜１３が形成されており、この層間絶
縁膜１３の上にはＩＴＯ膜からなる絵素電極７が形成さ
れている。
【００２４】次に、このアクティブマトリクス基板の作
製手順を図２に基づいて述べる。
【００２５】ソースバスライン２の形成までは従来例と
同じである。
【００２６】ここでソースバスライン２はＡｌを用いて
５００nmの膜厚で形成する。その上に４００nmのシリコ
ン酸化膜によって層間絶縁膜１２を形成する。さらに遮
光膜８となる金属膜をスパッタリング法によって形成
し、この金属膜をパターニングして遮光膜８を形成す
る。遮光膜８としてはＡｌを用い、膜厚を１００nm、ソ
ースバスライン２の幅方向両端からはみ出した長さdは
左右片側ずつにつき５μm程度とする。さらに遮光膜８
の上に層間絶縁膜１３と絵素電極７とを順次形成する。
このようにして作製されたアクティブマトリクス基板に
配向処理を施し、表面に透明導電膜よりなる対向電極２
０が形成された対向基板１９と張り合わせ、間に液晶層
１８を封入することにより図２に示されるような液晶表
示装置が構成される。液晶層１８の厚みとしては約５μ
mとした。
【００２７】本実施例においては遮光膜８がソースバス
ライン２より広幅に、かつソースバスライン２を覆って
形成されているので、ソースバスライン２の段差に起因
する液晶の配向乱れによる漏れ光を遮蔽する。また遮光
膜８の厚みを薄くしているので、ソースバスライン２の
段差により絵素電極７に生じる段差の程度を余り大きく
することがない。例えば、ソースバスライン２の膜厚が
５００nmであるとき、遮光膜８の膜厚を１００nm以下に
すると、遮光膜８自身の段差が小さいのでこれによる液
晶の配向乱れを小さくできる。これにより、光漏れの発
生を抑制でき、コントラスト比を向上させ得、表示特性
の良い、より明るい表示装置を提供することができる。
また、前記長さdを５μm程度としたのは、ソースバスラ
イン２や絵素電極７に対する重ね合わせ精度及び配向乱
れが発生する領域巾を考慮したからである。但し、dを
余り大きくすると開口率が低下するので、好ましくは５
μm以下とするのが良い。
【００２８】［第２の実施例］本発明の第２の実施例に
依るアクティブマトリクス基板の図１のＡ−Ａ’に沿っ
た断面図を図３に示す。
【００２９】このアクティブマトリクス基板はソースバ
スライン２のすぐ上に遮光膜８を形成しており、第１の
実施例で形成した層間絶縁膜１３（図２参照）を省略し
ている。遮光膜８はＡｌを用い、膜厚を１００nm、はみ
出し長さdを左右片側ずつにつき５μm以下とし、ソース
バスライン２と絵素電極７とが重なっている領域におい
て、ソースバスライン２を覆う形で形成している。
【００３０】その結果、図３中のソースバスライン２は
バスラインの厚み４００nmに膜厚１００nmの遮光膜８が
重なって、両者合わせて５００nmの断面高さとなる。そ
の上に層間絶縁膜１２を形成し、さらにその上に絵素電
極７を形成する。
【００３１】この第２の実施例においてもソースバスラ
イン２の段差部に起こる配向乱れによる漏れ光は遮光膜
８によって遮断できる。
【００３２】また遮光膜８は１００nmとソースバスライ
ン２の厚み４００nmに対し薄肉に形成してあるので、遮
光膜８の段差による２次的な配向の乱れも第１の実施例
と同様に小さくできる。
【００３３】更に、ソースバスライン２と遮光膜８との
間に層間絶縁膜を設ける必要がないため、第１の実施例
よりも生産性の向上を図れる。
【００３４】［第３の実施例］本発明の第３の実施例に
依るアクティブマトリクス基板の平面図を図４に、また
図４のＢーＢ’線にそった断面図を図５に示す。
【００３５】この実施例の場合は、ソースバスライン２
を覆った状態で絵素電極７と接触して遮光膜８'を形成
している。ソースバスライン２はＡｌを用いて５００nm
の膜厚で形成し、層間絶縁膜１２はシリコン酸化膜を用
いて４００nmの膜厚で形成した。さらに遮光膜８'はＴ
ｉとＷの合金を１００nmの膜厚で形成し、はみだし長さ
dを５μm以下とすると共に、中央で分離させて左右の遮
光膜８aに分けている。この様に分けたのは、遮光膜８'
を通じて隣接する絵素電極７同士が導通するのを防ぐ為
である。また、材料にＴｉとＷの合金を用いたのは上の
ＩＴＯから成る絵素電極７を形成する際のパターニング
において損傷を受けないようにするためである。 この
第３の実施例においても、遮光膜８'は１００nmとソー
スバスライン２の厚み５００nmに対し薄肉に形成してあ
るので、遮光膜８'の段差による２次的な配向の乱れも
前二例と同様に小さくできる。また、遮光膜８'と絵素
電極７との間に層間絶縁膜を設ける必要が無いため、生
産性の高いものになっている。
【００３６】上記説明では遮光膜の材料としては、Ａｌ
やＴｉとＷの合金を用いたが、これらに限られる訳では
なく、膜厚が１００nm以下で可視光の領域において透過
率が充分に低い材料であれば使用できる。
【００３７】なお、これまでの説明にあってはソースバ
スラインの上を遮光膜が覆う場合について述べてきた
が、本発明はこれに限らず、遮光膜をゲートバスライン
の上に設けても、両バスラインの上に設ける様にしても
良いことは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、バ
スライン側面の段差部に生ずる液晶の配向乱れによる漏
れ光を段差部周辺に遮光膜を設けることによって遮断す
るので、コントラスト比を向上させることができ、表示
特性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるアクティブマト
リクス基板の平面図
【図２】図１のＡーＡ’に沿った断面図
【図３】本発明の第２の実施例におけるアクティブマト
リクス基板の図１のＡーＡ’に沿った断面図
【図４】本発明の第３の実施例におけるアクティブマト
リクス基板の平面図
【図５】図４のＢーＢ’に沿った断面図
【図６】従来例におけるアクティブマトリクス基板の平
面図
【図７】図６のＣーＣ’に沿った断面図
【図８】図６のＤーＤ’に沿った断面図
【符号の説明】
１，１０１ ゲートバスライン ２，１０２ ソースバスライン ３，１０３ ＴＦＴ １１１ シリコン薄膜（ＴＦＴ） １１３ ゲート電極 ３a ＴＦＴゲート電極部 ３b ＴＦＴソース電極部 ３c ＴＦＴドレイン電極部 ４a，４b，１０４a，１０４b コンタクトホール ５，１０５ 付加容量共通配線 ６，１０６ 付加容量 ７，１０７ 絵素電極 ８，８'，２１ 遮光膜 ８a 遮光膜半体 d 遮光膜の（配線幅両端からの）は
み出し長さ １０，１１０ 基板 １１，１２，１３ 層間絶縁膜 １１２，１１４，１１６ 層間絶縁膜 １８，１１８ 液晶層 １９，１１９ 対向基板 ２０，１２０ 対向電極 １０８ 配向乱れ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−127195（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−142570（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/136 500

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】走査配線及び信号配線が交差して形成さ
    れ、該走査配線及び信号配線で囲まれる部分に、該走査
    配線又は信号配線と一部重なって絵素電極が形成され、
    絵素電極の一部と重なる配線を覆うように遮光膜が設け
    られていると共に、該遮光膜がそれを覆う配線よりも薄
    肉に形成されたアクティブマトリクス基板。
  2. 【請求項２】前記遮光膜の膜厚は１００nm以下である請
    求項１記載のアクティブマトリクス基板。
  3. 【請求項３】前記遮光膜はそれが覆う配線よりも広幅に
    形成され、該配線からのはみ出し量を５μm以下として
    ある請求項１又は請求項２記載のアクティブマトリクス
    基板。
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