JP2762820B2 - 薄膜トランジスタマトリクス及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
薄膜トランジスタマトリクス及びそれを用いた液晶表示装置Info
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Description
に用いる薄膜トランジスタマトリクスに関するものであ
る。
を搭載したアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目
され、特に画素数の多い高精細化が進められていが、画
素数が多くなると、配線本数およびTFT数が著るしく
増大するので線欠陥による歩留り低下が問題となってい
る。こうした問題の解決策として、ドレイン配線とゲー
ト配線の交差部での短絡における線欠陥にたいしては、
ドレイン配線またはゲート配線を2本に分けるか、スリ
ット状の穴を開け、一方にレーザートリミングを施し分
離するなどの対策がある。また、TFTのゲート電極と
ドレイン電極またはソース電極の短絡による線欠陥にた
いしては、ドレイン電極またはソース電極をドレイン配
線から切り離すことによって、線欠陥を救済している。
前者のようなドレイン配線とゲート配線の交差部におけ
る冗長構成は、例えば、折付他2名、特開昭63−5380号
「平面ディスプレイ装置」または、井上他1名、特開昭
63−221325号「薄膜トランジスタマトリクス」等に記載
されている。また、後者のようなTFT部の短絡による
線欠陥については、例えば、竹田守他8名、論文「冗長
構成を採用した12.5 型アクティブマトリクス方式カ
ラー液晶ディスプレイ」:日経エレクトロニクス、N
o.410,p.193−210(1986,12,1
5)等に記載されている。
221325号「薄膜トランジスタマトリクス」に記載されて
いるゲート配線の冗長構成を示す。ドレイン配線1とゲ
ート配線2の交差部において、ゲート配線2の略中央部
にスリット状の開口部8が設けられている。ドレイン配
線1とゲート配線2が交差部で短絡したとき、微小区域
2aの両端10をレーザートリミングでゲート配線2か
ら切り離すことによって、短絡部9をゲート配線2から
切離しドレイン配線1との短絡を救済する。
ートリミングを行う場合、周りに影響を与えないよう
に、切断する部分の両脇に少なくとも8μm角以上のス
ペースを設けておかなければならない。TFT部の短絡
を救済するときに、ドレイン電極4の両脇にもレーザー
トリミング用のスペースが必要である。また、高精細化
が進み画素サイズが縮小してくると、レーザートリミン
グ用のスペースが開口率に大きく寄与し開口率を下げ
る。
線とドレイン配線の短絡モードによる線欠陥を完全に救
済することができると同時に、レーザートリミング用ス
ペースを減少させ、開口率を上げることのできるアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の画素構成を提供するこ
とにある。
に、本発明の特徴は、透明絶縁基板上にマトリクス状に
配列された薄膜トランジスタ素子と、前記薄膜トランジ
スタ素子を駆動すべく行方向に配設された複数のゲート
配線2と、および列方向に配設された複数のドレイン配
線1と、ゲート配線2に接続されたゲート電極と、ドレ
イン配線1に接続されたドレイン電極4を具備した薄膜
トランジスタマトリクス基板において、1行のゲート配
線2を複数本に分割し、分割されたゲート配線2の間に
ドレイン配線1とドレイン電極4との接続点を設けたこ
とにある。
れたゲート配線2の間にドレイン配線1とドレイン電極
4との接続点を設けたことによって、ドレイン配線11
とゲート配線22の交差部短絡時のレーザートリミング
用スペースとTFT部の短絡時のレーザートリミング用
スペースを共用でき、レーザートリミング用スペースを
減少させ、開口率を上げることができる。
る。
施例の画素部は、ドレイン配線1と、ゲート配線2と、
ドレイン配線1に接続されたドレイン電極4と画素電極
6に接続されたソース電極5とゲート配線2の一部を用
いたゲート電極と半導体活性層7から成るTFTと、画
素電極6によって構成されている。ゲート配線2はドレ
イン配線1との交差部において2本に分割されており、
ドレイン電極4とドレイン配線1の接続点は、2本に分
離した一方のゲート配線2aと他方のゲート配線2bの
間に位置している。
ガラス基板等の透明絶縁基板22上に、ゲート電極を含
む図5のような開口部21のあるパターンのゲート配線
2を形成する。ゲート絶縁膜13を形成し、半導体活性
層7,画素電極6を形成した後、ドレイン配線1,ドレ
イン電極4およびソース電極5を形成する。ゲート配線
2には、クロム,タンタル,アルミニウム等の金属を用
い、ゲート絶縁膜13には窒化シリコン,酸化シリコン
等を用いる。また、半導体活性層7にはアモルファスシ
リコン等を用い、画素電極6にはインジウム−チン−オ
キサイド等を用いる。画素電極6は、特に透明電極を使
用する必要はない。ドレイン配線1,ドレイン電極4お
よびソース電極5には、ゲート配線2と同様に、クロ
ム,タンタル,アルミニウム等の金属を用い、ドレイン
配線1,ドレイン電極4およびソース電極5は、1回の
ホトレジスト加工により同時に形成する。ドレイン配線
1,ドレイン電極4およびソース電極5を形成する際
に、図1に示したようにドレイン配線1をゲート配線2
が2本に分割している位置に形成する。このような構造
は、逆スタガ構造の薄膜トランジスタマトリクスである
が、構造については、ガラス基板に対して上下逆転した
正スタガ構造の薄膜トランジスタマトリクスでもよい。
ドレイン配線1の交差部でゲート配線2とドレイン配線
1が短絡したとき、2本に分離したゲート配線2a,2
bのうち、短絡部9を含む分離した一方のゲート配線2
aとゲート配線2の2つの接続点のレーザートリミング
領域10を、ゲート配線2の幅方向のいずれか一方に向
かってレーザートリミングし、短絡部9を含む分離した
一方のゲート配線2aをゲート配線2から分離すること
によって、短絡部9をゲート配線2から電気的に分離で
きる。また、ドレイン電極4またはソース電極5とゲー
ト配線2の一部を用いたゲート電極間で短絡が起きた場
合、ドレイン電極4とドレイン配線1の接続点のレーザ
ートリミング領域10aを、ゲート配線2の幅方向のい
ずれか一方に向かってレーザートリミングし、ドレイン
電極4をドレイン配線1から分離することによって、短
絡部9aをドレイン配線1から電気的に分離できる。上
記の2つのレーザートリミングを施すことによって、ゲ
ート配線2とドレイン配線1の短絡モードによる線欠陥
を完全に救済することができる。レーザートリミングを
施すとき、レーザートリミング領域10,10a,10
bのゲート配線2の幅方向の両側には、他の部分に影響
を与えないようにレーザートリミング用スペース11,
11aを設けておく必要がある。このレーザートリミン
グ用スペースは、レーザーの照射精度により決定され、
レーザーの照射精度以上の面積を必要とする。また、レ
ーザートリミング用スペース11,11aには、ガラス
基板およびゲート絶縁膜13のみ存在するようにする。
レイン配線1の接続点を2本に分離した一方のゲート配
線2aと他方のゲート配線2bの間に位置するように設
けることによって、一方のゲート配線2aと他方のゲー
ト配線2bのレーザートリミング領域10,10bをレ
ーザートリミングする時のレーザートリミング用スペー
ス11の一つをドレイン電極4とドレイン配線1のレー
ザートリミング領域10aをレーザートリミングすると
きのレーザートリミング用スペース11aと共用でき、
(1つのレーザートリミング用スペース)×10倍から
(1つのレーザートリミング用スペース)×8倍に、全
体のレーザートリミング用スペースを削減することがで
きた。それにより、画素電極6の面積を(1つのレーザ
ートリミング用スペース)×2倍だけ増やすことがで
き、開口率を向上させることができた。
は、ゲート配線2を2本にしていることに等しいか、ま
たはゲート配線2の幅を見かけ上、広くする効果があ
る。ゲート配線等の断線は、パターニングの際のレジス
トマスクの欠陥などにより発生し、レジストマスクの欠
陥の大きさに依存する。よって、2本のゲート配線が同
じに断線する確立は極めて小さく、多くはいずれか一方
によって電気的接続が維持される。従って、ゲート配線
2の断線確立を大幅に減らすことができ、特にゲート配
線2の多い薄膜トランジスタマトリクスに効果があっ
た。
例を示す。前記第1の実施例において、ゲート配線2の
パターンを図6のように形成した。本実施例では、前記
第1項の実施例と同様な効果が得られ、さらに、全体の
レーザートリミング用スペースが(1つのレーザートリ
ミング用スペース)×10倍から(1つのレーザートリ
ミング用スペース)×7倍に減少させることができ、画
素電極6の面積を(1つのレーザートリミング用スペー
ス)×3倍だけ増やすことができた。
例を示す。前記第1の実施例において、ゲート配線2の
パターンを図7のように形成した。これにより、本実施
例では、前記第1項,第2項の実施例と同様な効果が得
られ、さらに、ゲート電極と蓄積容量用の電極を接続し
たことにより、ゲート配線2の幅を広く取ることがで
き、分割するゲート配線2の本数を増やすことができ
る。また、2本に分離した一方のゲート配線2aと他方
のゲート配線2bの間も広く取ることができ、さらに、
ゲート配線2の断線確立を大幅に減らすことができる。
クティブマトリクス型液晶表示装置を示す。マトリクス
状に並んだ画素部から成る本発明の画素部を用いた薄膜
トランジスタマトリクス基板33と画素電極6に対向し
て電極を形成した基板34の間に、液晶層が封入されて
おり、各画素36の液晶を駆動するために、ゲート配線
2には走査側駆動回路31が接続され、ドレイン配線1
には信号側駆動回路32が接続されており、走査側駆動
回路31および信号側駆動回路32は、外部コントロー
ル回路37に接続されている。走査側駆動回路31はゲ
ート電極に走査スイッチング信号を印加するものであ
り、信号側駆動回路32はドレイン電極4に順次選択的
にビデオ信号を印加する。図中には示していないが、薄
膜トランジスタマトリクス基板33の背面には、光源が
あり、電源回路が接続されている。アクティブマトリク
ス型液晶表示装置に、本発明の画素部を用いた薄膜トラ
ンジスタマトリクス基板33を用いて、開口率が向上し
たことによって、透過率が向上する。これにより、液晶
表示パネルの表面輝度が向上し、明るさが向上する。ま
た、本発明の画素部を用いた薄膜トランジスタマトリク
ス基板33を用いない液晶表示装置と明るさを等しくす
ると、光源の輝度を下げることができ、消費電力が低減
する。これは、アクティブマトリクス型液晶表示装置に
ついて説明したものであるが、特にこれに限定されるも
のでなく、TFTを用いたアクティブマトリクス方式の
平面ディスプレイ装置には一般的に適用可能なものであ
る。
ば、ゲート配線とドレイン配線の交差部およびTFT部
における短絡による線欠陥の救済ができると同時に、ゲ
ート配線の断線確立を減少させることもできる。また、
レーザートリミング用のスペースを減らすことができ、
開口率の向上ができる。
ある。
ある。
ある。
す図である。
す図である。
す図である。
リクス型液晶表示装置を示す図である。
一方のゲート配線、2b…分割された他方のゲート配線
蓄積、4…ドレイン電極、5…ソース電極、6…画素電
極、7…半導体活性層、8…スリット状開口部、9…交
差部の短絡部、9a…TFT部の短絡部、10,10b
…交差部の短絡レーザートリミング領域、10a…TF
T部の短絡レーザートリミング領域、11…交差部の短
絡レーザートリミング用スペース、11a…TFT部の
短絡レーザートリミング用スペース、12…蓄積容量用
電極、13…ゲート絶縁膜、21…開口部、22…ガラ
ス基板、31…走査側駆動回路、32…信号側駆動回
路、33…薄膜トランジスタマトリクス基板、34…対
向電極基板、35…薄膜トランジスタ素子、36…画素
部、37…外部コントロール回路。
Claims (4)
- 【請求項1】透明絶縁基板上にマトリクス状に配列され
た薄膜トランジスタ素子と、前記薄膜トランジスタ素子
を駆動すべく行方向に配設された複数のゲート配線と、
列方向に配設された複数のドレイン配線と、ゲート配線
に接続されたゲート電極と、ドレイン配線に接続された
ドレイン電極と画素電極に接続されたソース電極を具備
した薄膜トランジスタマトリクス基板において、少なく
ともゲート配線とドレイン配線の交差部のゲート配線を
複数本に分割し、分割された一方のゲート配線と他方の
ゲート配線の間にドレイン配線とドレイン電極の接続点
を設けたことを特徴とする薄膜トランジスタマトリク
ス。 - 【請求項2】請求項1記載の薄膜トランジスタマトリク
スにおいて、分割された一方のゲート配線と他方のゲー
ト配線の間隔を、ゲート配線の配設方向に沿って不等に
したことを特徴とする薄膜トランジスタマトリクス。 - 【請求項3】請求項1記載の薄膜トランジスタマトリク
スにおいて、ゲート配線に蓄積容量形成用の電極を接続
したことを特徴とする薄膜トランジスタマトリクス。 - 【請求項4】1対の透明絶縁基板に挟持された液晶層を
有する液晶表示装置において、一方の透明絶縁基板上
に、マトリクス状に配列された薄膜トランジスタ素子
と、前記薄膜トランジスタ素子を駆動すべく行方向に配
設された複数のゲート配線と、および列方向に配設され
た複数のドレイン配線と、ゲート配線に接続されたゲー
ト電極と、ドレイン配線に接続されたドレイン電極と画
素電極に接続されたソース電極を具備し、少なくともゲ
ート配線とドレイン配線の交差部のゲート配線を複数本
に分割し、分割された一方のゲート配線と他方のゲート
配線の間にドレイン配線とドレイン電極の接続点を設け
たことを特徴とする薄膜トランジスタマトリクスを用い
た液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3471292A JP2762820B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 薄膜トランジスタマトリクス及びそれを用いた液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP3471292A JP2762820B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 薄膜トランジスタマトリクス及びそれを用いた液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05232503A JPH05232503A (ja) | 1993-09-10 |
JP2762820B2 true JP2762820B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=12421957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3471292A Expired - Lifetime JP2762820B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 薄膜トランジスタマトリクス及びそれを用いた液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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US8351016B2 (en) | 2007-04-23 | 2013-01-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device and manufacturing method of display device |
WO2009001578A1 (ja) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | アクティブマトリクス基板、液晶パネル、液晶表示ユニット、液晶表示装置、テレビジョン受像機、液晶パネルの製造方法 |
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-
1992
- 1992-02-21 JP JP3471292A patent/JP2762820B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH05232503A (ja) | 1993-09-10 |
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