JP3231410B2 - Thin film transistor array and method of manufacturing the same - Google Patents

Thin film transistor array and method of manufacturing the same

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JP3231410B2
JP3231410B2 JP21597192A JP21597192A JP3231410B2 JP 3231410 B2 JP3231410 B2 JP 3231410B2 JP 21597192 A JP21597192 A JP 21597192A JP 21597192 A JP21597192 A JP 21597192A JP 3231410 B2 JP3231410 B2 JP 3231410B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタに接
続された表示電極がマトリックス状に複数配列された液
晶表示素子に用いられる薄膜トランジスタアレイとその
製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor array used for a liquid crystal display device in which a plurality of display electrodes connected to a thin film transistor are arranged in a matrix, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、薄膜トランジスタ(以下、TFT
と記す)と表示電極とをマトリックス状に配列した薄膜
トランジスタアレイを用いたアクティブマトリックス型
液晶表示素子(以下、TFT−LCDと記す)が用いら
れている。このような従来のTFT−LCDとしては、
例えば、特開昭59−166984号公報に開示された
液晶表示素子が知られており、そのTFTアレイの等価
回路を図13に示した。
2. Description of the Related Art Conventionally, thin film transistors (hereinafter, referred to as TFTs) have been used.
) And an active matrix type liquid crystal display element (hereinafter, referred to as a TFT-LCD) using a thin film transistor array in which display electrodes are arranged in a matrix. As such a conventional TFT-LCD,
For example, a liquid crystal display device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-169684 is known, and an equivalent circuit of the TFT array is shown in FIG.

【0003】この図13に示すように、TFTアレイ
は、透明絶縁性基板1上に行方向と列方向に夫々複数の
アドレス配線2とデータ配線3とが互いに直角に交差す
るように配列され、これらのアドレス配線2とデータ配
線3との交差部に夫々ゲート電極がアドレス配線2と、
ドレイン電極がデータ配線3に接続された薄膜トランジ
スタ4が複数配列され、この薄膜トランジスタ4のソー
ス電極に接続された表示電極5がマトリックス状に複数
配列形成されている。透明絶縁性基板1の外周部には、
その基板1の外周を取り囲むようにショートリング6が
形成されており、このショートリング6に前記複数のデ
ータ配線2及び前記複数のアドレス配線3が夫々接続さ
れている。
As shown in FIG. 13, a TFT array is arranged on a transparent insulating substrate 1 such that a plurality of address wirings 2 and data wirings 3 cross each other at right angles in a row direction and a column direction, respectively. At the intersections of these address wirings 2 and data wirings 3, the gate electrodes are respectively connected to the address wiring 2,
A plurality of thin film transistors 4 whose drain electrodes are connected to the data lines 3 are arranged, and a plurality of display electrodes 5 connected to the source electrodes of the thin film transistors 4 are arranged in a matrix. On the outer periphery of the transparent insulating substrate 1,
A short ring 6 is formed so as to surround the outer periphery of the substrate 1, and the plurality of data wirings 2 and the plurality of address wirings 3 are connected to the short ring 6, respectively.

【0004】そして、このTFTアレイは加工が終了し
た後に、対向する電極が形成された図示しない対向基板
と所定の間隙を設けてシール材で接合し、前記基板1を
破線で示した切断線7に沿って切断される。そして、こ
れらの基板間に液晶材料が封入されて液晶表示素子が完
成する。この従来のTFTアレイでは、その製造工程
中、全てのアドレス配線2とデータ配線3とが前記ショ
ートリング6に夫々接続されているため、全てのアドレ
ス配線2とデータ配線3の電位が等しくなり、TFTア
レイの製造工程中に発生した静電気が電極間で放電する
ことによる絶縁破壊及び短絡等の不良の発生が抑止され
ている。
After finishing the TFT array, the TFT array is joined to a counter substrate (not shown) on which the opposing electrodes are formed with a predetermined gap with a sealing material, and the substrate 1 is cut along a cutting line 7 indicated by a broken line. Cut along. Then, a liquid crystal material is sealed between these substrates to complete a liquid crystal display device. In this conventional TFT array, during the manufacturing process, since all the address wirings 2 and the data wirings 3 are connected to the short ring 6, respectively, the potentials of all the address wirings 2 and the data wirings 3 become equal, The occurrence of defects such as dielectric breakdown and short-circuit due to discharge of static electricity generated during the manufacturing process of the TFT array between the electrodes is suppressed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
TFTアレイを用いた液晶表示装置では、液晶表示装置
の製造工程中でTFTアレイと対向する基板とをシール
材を介して接合した後に、前記ショートリング6を切断
線7に沿って切断除去するため、その後の偏光板貼付
け、駆動回路の接続等の製造工程に発生する静電気によ
り、絶縁破壊、断線、TFTの特性変化等が発生して液
晶表示素子の表示欠陥となり、歩留まりを低下させると
いった問題があった。
However, in a conventional liquid crystal display device using a TFT array, during the manufacturing process of the liquid crystal display device, the TFT array and the substrate facing each other are bonded via a sealing material, and then the short circuit is caused. In order to cut and remove the ring 6 along the cutting line 7, static electricity generated in a manufacturing process such as pasting of a polarizing plate and connection of a driving circuit causes dielectric breakdown, disconnection, change in TFT characteristics, and the like, resulting in a liquid crystal display. There has been a problem that the display defect of the element occurs and the yield is reduced.

【0006】本発明は、以上述べたような液晶表示素子
の静電気による表示欠陥を確実に防止して歩留まりを向
上させることができ、また製造が容易な薄膜トランジス
タアレイ及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
It is an object of the present invention to provide a thin film transistor array which can surely prevent a display defect due to static electricity of the liquid crystal display element as described above and improve the yield, and which is easy to manufacture, and a method of manufacturing the same. Aim.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、透明基板上に互いに交差させて配置した複
数のアドレス配線と複数のデータ配線の各交差部に、薄
膜トランジスタと該薄膜トランジスタのソース電極とド
レイン電極との何れか一方に接続された表示電極とがマ
トリックス状に複数配列され、前記薄膜トランジスタの
ゲート電極に前記アドレス配線が、ソース電極とドレイ
ン電極の他方にデータ配線が夫々接続された薄膜トラン
ジスタアレイにおいて、前記表示電極が配列された表示
領域を取り囲んでその外側に形成され、前記透明基板上
に形成されたデータ配線接続部とこのデータ配線接続部
を覆う絶縁膜より上層に形成されたアドレス配線接続部
とからなり、それぞれ両端が他の配線接続部に接続され
た短絡用配線と、この短絡用配線と前記複数のアドレス
配線及び前記複数のデータ配線とが夫々交差する位置に
形成された島状の半導体膜とその両端に離間させて形成
されたオーミック接合層と該オーミック接合層に接続さ
れた2つの電極とからなり、前記電極間の空間電荷制限
電流により非線形性の大きな電圧電流特性を示す複数の
2端子素子とを備え、該2端子素子の一方の電極が前記
短絡用配線に接続され、他方の電極が前記アドレス配線
と前記複数のデータ配線のいずれかに接続されているこ
とを特徴とする。
According to the present invention, a thin film transistor and a thin film transistor are provided at each intersection of a plurality of address wirings and a plurality of data wirings arranged on a transparent substrate so as to cross each other. A plurality of display electrodes connected to one of the source electrode and the drain electrode are arranged in a matrix, the address wiring is connected to the gate electrode of the thin film transistor, and the data wiring is connected to the other of the source electrode and the drain electrode. In the thin film transistor array, the display electrode is formed outside the display region surrounding the arrayed array, and is formed above the data line connection portion formed on the transparent substrate and the insulating film covering the data line connection portion. A short-circuit wire, each end of which is connected to another wire connection portion, and The short-circuit wiring, the plurality of address wirings, and the plurality of data wirings are formed at an intersection of the island-shaped semiconductor film and the ohmic junction layer formed at both ends of the island-shaped semiconductor film and the ohmic junction layer. A plurality of two-terminal elements comprising two electrodes connected to each other and exhibiting a large non-linear voltage-current characteristic due to a space charge limiting current between the electrodes, and one electrode of the two-terminal element is connected to the short-circuit wiring. And the other electrode is connected to one of the address wiring and the plurality of data wirings.

【0008】また、透明基板上に前記ゲート電極と前記
アドレス配線を形成すると共に、前記表示電極が形成さ
れる領域の外側に前記アドレス配線に沿って短絡用配線
のデータ配線接続部を形成する第1の工程と、前記ゲー
ト電極上にゲート絶縁膜と半導体膜とソース電極および
ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタを形成すると
共に、前記表示電極が形成され領域より外側の前記ア
ドレス配線の近傍と、前記データ配線接続部の近傍に、
島状の半導体膜とその両端に離間させて形成されたオー
ミック接合層と該オーミック接合層に接続された2つの
電極とからなり、前記電極間の空間電荷制限電流により
非線形性の大きな電圧電流特性を示す複数の2端子素子
を形成する第2の工程と、複数の前記薄膜トランジスタ
の一方の電極を接続するデータ配線を形成すると共に、
前記表示電極が形成された領域の外側に前記データ配線
に沿って配置され、前記第1の工程で形成した前記ゲー
ト絶縁膜より下層のデータ配線接続部とそれぞれの両端
で接続させた短絡用配線のアドレス配線接続部を形成
し、且つ、前記2端子素子の一方の端子を前記短絡用配
線のアドレス配線接続部又はデータ配線接続部に、他方
の端子を前記アドレス配線又はデータ配線に夫々接続す
る第3の工程とを備えたことを特徴とする。
In addition, the gate electrode and the address wire are formed on a transparent substrate, and a data wire connection portion of a short-circuit wire is formed along the address wire outside a region where the display electrode is formed. a first step, the vicinity of the on the gate electrode to form a thin film transistor having a gate insulating film and the semiconductor film and the source electrode and the drain electrode, the outer side of the region where the display electrodes Ru formed the address lines, the Near the data wiring connection,
A voltage-current characteristic comprising an island-shaped semiconductor film, an ohmic junction layer formed at both ends thereof separated from each other and two electrodes connected to the ohmic junction layer, and having a large non-linearity due to a space charge limited current between the electrodes. A second step of forming a plurality of two-terminal elements, and forming a data line connecting one electrode of the plurality of thin film transistors ;
Wherein the display electrodes are arranged along the data lines on the outside of the forming area, it was connected at both ends of the first lower than the gate insulating film formed in the step of the data wiring connection portion and its respectively forming an address wiring connection portions of the short-circuit wire
And a third step of connecting one terminal of the two-terminal element to an address wiring connection part or a data wiring connection part of the short-circuit wiring, and connecting the other terminal to the address wiring or the data wiring, respectively. It is characterized by having.

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、上記したように、液晶ディス
プレイの製造工程中の前記ショートリングを切断除去す
る工程の後も、液晶ディスプレイの表示領域の外側を囲
むように形成された短絡用配線と、前記複数のアドレス
配線及び前記複数のデータ配線とが、空間電荷制限電流
(Space Charge LimitedCurr
ent)で電圧電流特性が規定される2端子素子(以
下、SCLC素子という)で接続されており、この2端
子素子は非線形な電圧電流特性を持ち、通常の駆動電圧
では素子抵抗が充分高く、静電気により高電圧が印加さ
れた時には、大きな電流が流れて実質的な短絡状態にな
るので、前記ショートリングを切断除去した後のTFT
アレイに静電気による欠陥が発生することを防止でき
る。
According to the present invention, as described above, even after the step of cutting and removing the short ring during the manufacturing process of the liquid crystal display, the short-circuit wiring formed so as to surround the outside of the display area of the liquid crystal display. And the plurality of address wirings and the plurality of data wirings are connected to a space charge limited current (Space Charge Limited Curr).
ent) are connected by a two-terminal element (hereinafter referred to as an SCLC element) whose voltage-current characteristic is defined. This two-terminal element has a non-linear voltage-current characteristic, and the element resistance is sufficiently high at a normal driving voltage. When a high voltage is applied due to static electricity, a large current flows and a substantial short circuit occurs.
The occurrence of defects due to static electricity in the array can be prevented.

【0010】また、本発明によれば、基板上にTFTア
レイを形成する工程中で、パターニング用のマスク及び
工程を増やすことなく、非線形な電圧電流特性を持つ前
記SCLC素子を形成することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to form the SCLC element having a non-linear voltage-current characteristic without increasing the number of masks and steps for patterning during the step of forming a TFT array on a substrate. .

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例を
示すTFTアレイの概略構成を示す等価回路図であり、
この図1において、TFTアレイは、基板11上に行方
向に延出された複数のアドレス配線12と、列方向に延
出された複数のデータ配線13とが互いに絶縁されて交
差するように配置され、これらの複数のアドレス配線1
2と複数のデータ配線13との各交差部に、これらの配
線に接続されたTFT14と、このTFT14のそれぞ
れに接続された表示電極15とが設けられ、これらの表
示電極15が行及び列方向に複数配列されて表示領域が
形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of a TFT array according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a TFT array is arranged such that a plurality of address wirings 12 extending in a row direction on a substrate 11 and a plurality of data wirings 13 extending in a column direction are insulated from each other and intersect. And a plurality of these address lines 1
2 and a plurality of data lines 13, a TFT 14 connected to these lines and a display electrode 15 connected to each of the TFTs 14 are provided, and these display electrodes 15 are arranged in the row and column directions. And a plurality of display areas are formed.

【0012】基板11の外周縁には導電膜からなるショ
ートリング16が形成されており、前記複数のアドレス
配線12と複数のデータ配線13とはそれぞれ前記表示
領域から延出されて前記ショートリング16に接続され
ている。このショートリング16は、TFTアレイの製
造工程の終了後、或いは液晶セルを形成する工程中にお
いてこのTFTアレイに対向する基板を接合した後に、
図1の破線17で示した切断線に沿って切断して除去さ
れる。
A short ring 16 made of a conductive film is formed on an outer peripheral edge of the substrate 11, and the plurality of address wirings 12 and the plurality of data wirings 13 extend from the display area, respectively. It is connected to the. The short ring 16 is formed after a TFT array manufacturing process is completed or after a substrate facing the TFT array is joined during a process of forming a liquid crystal cell.
It is cut and removed along a cutting line indicated by a broken line 17 in FIG.

【0013】前記表示領域の外側近傍であって、前記切
断線17の内側には、その表示領域を取り囲む短絡用配
線18が前記アドレス配線12及びデータ配線13と絶
縁されて交差するように形成され、この短絡用配線18
の前記アドレス配線12にほぼ平行に設けられるデータ
配線接続部18aは前記基板11面上に形成され、前記
短絡用配線18の前記データ配線13とほぼ平行に設け
られるアドレス配線接続部18bは後述するゲート絶縁
膜42上に形成されている。そして、この短絡用配線1
8と前記アドレス配線12及びデータ配線13とは、空
間電荷制限電流(Space Charge Limi
ted Current)で電圧電流特性が規定され、
非線形な電圧電流特性を持つ2端子素子(SCLC素
子)19でそれぞれ接続されている。
In the vicinity of the outside of the display area and inside the cutting line 17, a short-circuit wiring 18 surrounding the display area is formed so as to be insulated from and intersect with the address wiring 12 and the data wiring 13. , This short-circuit wiring 18
A data wiring connection portion 18a provided substantially parallel to the address wiring 12 is formed on the surface of the substrate 11, and an address wiring connection portion 18b provided substantially parallel to the data wiring 13 of the short-circuit wiring 18 will be described later. It is formed on the gate insulating film 42. And this short-circuit wiring 1
8 and the address wiring 12 and the data wiring 13 are connected to a space charge limiting current (Space Charge Limit).
ted Current) defines voltage-current characteristics,
They are connected by two-terminal elements (SCLC elements) 19 having non-linear voltage-current characteristics.

【0014】このTFTアレイの前記アドレス配線12
とデータ配線13との交差部に配置されたTFT14と
表示電極15との構造を図2及び図3に示す。これらの
図で示されるように、アドレス配線12とデータ配線1
3とは後述するゲート絶縁膜42と交差部絶縁膜21を
介して互いに交差して形成され、この交差部には前記ア
ドレス配線12にゲート電極41が、前記データ配線1
3にドレイン電極46がそれぞれ接続されたTFT14
が形成されており、そしてこのTFT14のソース電極
48は表示電極15に接続されている。
The address wiring 12 of this TFT array
FIGS. 2 and 3 show the structure of the TFT 14 and the display electrode 15 arranged at the intersections between the TFT 14 and the data wiring 13. As shown in these figures, the address wiring 12 and the data wiring 1
3 are formed so as to intersect with each other via a gate insulating film 42 and an intersecting portion insulating film 21 which will be described later.
TFTs 14 each having a drain electrode 46 connected to the TFT 3
Are formed, and the source electrode 48 of the TFT 14 is connected to the display electrode 15.

【0015】前記TFT14は、以下のように構成され
ている。基板11上に前記アドレス配線12から突出し
た形状のゲート電極41と、このゲート電極41を覆う
ゲート絶縁膜42が形成されている。このゲート絶縁膜
42の前記ゲート電極41に対応する位置には、アモル
ファスシリコンからなる半導体膜43が形成され、素子
領域が形成されている。半導体膜43のチャンネル部に
は、窒化シリコンからなるブロッキング層44が形成さ
れ、前記半導体膜43の一方の側には不純物がドープさ
れた半導体からなるオーミック接合層45を介してドレ
イン電極46が形成され、このドレイン電極46はデー
タ配線13に接続している。前記半導体膜43の他方の
側には、不純物がドープされた半導体からなるオーミッ
ク接合層47を介してソース電極48が形成され、この
ソース電極48は透明導電膜からなる表示電極15に接
続されている。そして更に、前記TFT14の上には、
保護膜49が形成されている。
The TFT 14 is configured as follows. A gate electrode 41 protruding from the address wiring 12 and a gate insulating film 42 covering the gate electrode 41 are formed on the substrate 11. A semiconductor film 43 made of amorphous silicon is formed at a position of the gate insulating film 42 corresponding to the gate electrode 41, and an element region is formed. A blocking layer 44 made of silicon nitride is formed in a channel portion of the semiconductor film 43, and a drain electrode 46 is formed on one side of the semiconductor film 43 via an ohmic junction layer 45 made of a semiconductor doped with impurities. The drain electrode 46 is connected to the data wiring 13. On the other side of the semiconductor film 43, a source electrode 48 is formed via an ohmic junction layer 47 made of a semiconductor doped with impurities, and the source electrode 48 is connected to the display electrode 15 made of a transparent conductive film. I have. Further, on the TFT 14,
A protection film 49 is formed.

【0016】アドレス配線12とデータ配線13とにそ
れぞれ交差させて配置した短絡用配線18と、この短絡
用配線18と前記アドレス配線12及びデータ配線13
との間に接続されるSCLC素子19は、図4及び図5
に示すように構成されている。すなわち、基板11上に
形成されたアドレス配線12を覆うゲート絶縁膜42の
上に島状の半導体膜91が形成され、この半導体膜91
上には2つの電極を分離し、前記半導体膜91を保護す
るための半導体保護層92が形成され、この半導体保護
層92を挟んだ半導体膜91の両側には、それぞれ不純
物がドープされた半導体からなるオーミック接合層9
3,95を介して電極94,96が形成されている。そ
して、一方の電極94はゲート絶縁膜42に設けたコン
タクト穴42aを通して接続導体97により又は直接的
アドレス配線12に接続され、他方の電極96は直接
的に又はゲート絶縁膜42に設けたコンタクト穴(図示
せず)を通して接続導体(図示せず)により前記短絡用
配線18に接続される。そして、これらの2端子素子領
域は保護膜49で覆われている。
A short-circuit wiring 18 disposed so as to intersect the address wiring 12 and the data wiring 13, and the short-circuit wiring 18, the address wiring 12 and the data wiring 13.
4 and 5 are connected to the SCLC element 19 connected between
It is configured as shown in FIG. That is, an island-shaped semiconductor film 91 is formed on the gate insulating film 42 covering the address wiring 12 formed on the substrate 11.
A semiconductor protective layer 92 for separating the two electrodes and protecting the semiconductor film 91 is formed on both sides of the semiconductor film 91 with the semiconductor protective layer 92 interposed therebetween. Ohmic junction layer 9 made of
Electrodes 94 and 96 are formed via 3, 95. Then, one electrode 94 is connected to or directly address lines 12 by connecting conductors 97 through the contact holes 42a provided in the gate insulating film 42, the other electrode 96 directly
Or in contact holes (not provided in the gate insulating film 42
Without) through a connection conductor (not shown) by Ru is connected to the short wiring 18. Then, these two-terminal element region is covered with the protective film 49.

【0017】上述した図4及び図5に示すSCLC素子
19は、両電極94,96間に印加される電圧が高くな
るのに伴って、アモルファスシリコン中に注入された過
剰な電子が、アモルファスシリコンのバンドギャップ中
にある局在準位にトラップされて空間電荷を形成する。
その結果、フェルミレベルが伝導体側に変位するため、
伝導電子密度が増大し、電流は電圧に比例せず、急激に
増大する。このような電流を空間電荷制限電流と呼び、
アモルファスシリコンのような局在準位を有する半導体
では図6に示すように、非線形性の大きな電圧電流特性
を示す。
In the SCLC element 19 shown in FIGS. 4 and 5, as the voltage applied between the electrodes 94 and 96 increases, excess electrons injected into the amorphous silicon Is trapped by a localized level in the band gap of the semiconductor device to form a space charge.
As a result, the Fermi level is displaced toward the conductor,
The conduction electron density increases, and the current increases rapidly, not in proportion to the voltage. Such a current is called a space charge limiting current,
As shown in FIG. 6, a semiconductor having a localized level, such as amorphous silicon, has a large non-linear voltage-current characteristic.

【0018】本実施例では、表示領域の外側近傍であっ
て前記切断線の内側には、その表示領域を取り囲む短絡
用配線18が、前記アドレス配線12及びデータ配線1
3と絶縁されて交差するように形成されており、この短
絡用配線18と前記アドレス配線12及びデータ配線1
3とは、前述した非線形性の大きな電圧電流特性を持つ
SCLC素子19でそれぞれ接続されているから、TF
Tアレイの製造工程後、あるいは液晶セルの製造工程中
において、このTFTアレイに対向する基板を接合した
後に前記ショートリング16を前記切断線17に沿って
切断除去した後に、アドレス配線12又はデータ配線1
3の何れかあるいは双方に静電気による高電圧が印加さ
れた場合、前記SCLC素子19を通して大きな電流が
流れて、アドレス配線12とデータ配線13とが同電位
に保たれる。従って、前記ショートリング16を切断除
去した後に静電気による高電圧がアドレス配線12又は
データ配線13に印加されても、これらの配線12,1
3間及びTFT14のゲート電極41とドレイン電極4
6間の絶縁の劣化または絶縁破壊、またはTFTの閾値
変動が生じることがない。
In this embodiment, near the outside of the display area and inside the cutting line, the short-circuit wiring 18 surrounding the display area is provided with the address wiring 12 and the data wiring 1.
3 is formed so as to be insulated from and intersect with the address wiring 12 and the address wiring 12 and the data wiring 1.
3 are connected to each other by the SCLC elements 19 having the above-described voltage-current characteristics having large nonlinearity.
After the T-array manufacturing process or the liquid crystal cell manufacturing process, after the substrate facing the TFT array is joined and the short ring 16 is cut and removed along the cutting line 17, the address wiring 12 or the data wiring is formed. 1
When a high voltage due to static electricity is applied to any one or both of them, a large current flows through the SCLC element 19, and the address wiring 12 and the data wiring 13 are kept at the same potential. Therefore, even if a high voltage due to static electricity is applied to the address line 12 or the data line 13 after the short ring 16 is cut and removed, these lines 12, 1
3 and the gate electrode 41 and the drain electrode 4 of the TFT 14
There is no deterioration or breakdown of insulation between the TFTs 6 and no change in the threshold value of the TFT.

【0019】そして、このTFTアレイを用いた液晶デ
ィスプレイは、通常25V程度の電圧で駆動されるた
め、図6に示すように、この電圧領域での前記SCLC
素子19の抵抗は充分高く、アドレス配線12間、デー
タ配線13間、及びアドレス配線12とデータ配線13
間に流れる漏れ電流は略10-10 Aオーダの微小電流で
あるので、各表示電極15に印加するデータ信号には何
ら影響を与えることがなく、鮮明な画像を表示すること
ができ、また、ショートリング16を切除した後に、配
線の断線及びショートの電気的な検査、及び各TFTの
特性等を電気的に測定することもできる。
Since a liquid crystal display using this TFT array is usually driven at a voltage of about 25 V, as shown in FIG.
The resistance of the element 19 is sufficiently high, and the address wiring 12, the data wiring 13, the address wiring 12 and the data wiring 13
Since the leakage current flowing therebetween is a small current of the order of 10 −10 A, a clear image can be displayed without affecting the data signal applied to each display electrode 15 at all. After the short ring 16 is cut off, electrical inspection for disconnection and short-circuit of the wiring, and characteristics of each TFT can be electrically measured.

【0020】以下に上述したTFTアレイの製造方法に
ついて、図7至図9を参照して説明する。図7はTF
T部分の製造工程を、図8はSCLC素子部分の製造工
程を、図9はアドレス配線12と上層に形成されるアド
レス配線接続部18の交差部、及び短絡用配線18の
層と層に形成されるデータ配線接続部18aとアド
レス配線接続部18bの接合部18cの製造工程を、夫
々工程順に示している。
The method of manufacturing the TFT array described above will now be described with reference to FIG. 7 optimum Figure 9. FIG. 7 shows TF
The T portion of the manufacturing process, add to 8 SCLC element part of the manufacturing process, Figure 9 is formed on the upper layer and the address lines 12
Intersection of less wiring connection portions 18 b, Beauty shorting wire 18
The manufacturing process of the junction portion 18c of the data lines connecting section 18a and the address wiring connecting portion 18b formed under layer and the upper layer is shown in each step order.

【0021】まず、ガラス等の透明な絶縁性基板11の
上にCr,Al,Ta,Ti,W等の金属又は合金薄膜
をスパッタ法により堆積し、選択エッチングを行って図
7(A)に示すゲート電極41、図8(A)及び図9
(A)に示すアドレス配線12、及び図9に示す前記ア
ドレス配線12と平行に配設される下層のデータ配線接
続部18a(以下、下層短絡用配線という)とを形成す
る。また、この工程において、図1で示した基板11の
外周部のショートリング16も同時に形成する。
First, a thin film of a metal or alloy such as Cr, Al, Ta, Ti, W, etc. is deposited on a transparent insulating substrate 11 such as glass by a sputtering method, and is selectively etched. 8A and FIG. 9
An address wiring 12 shown in FIG. 9A and a lower data wiring connection portion 18a (hereinafter referred to as a lower layer short-circuit wiring) arranged in parallel with the address wiring 12 shown in FIG. 9 are formed. In this step, the short ring 16 on the outer peripheral portion of the substrate 11 shown in FIG. 1 is also formed at the same time.

【0022】次に、前記ゲート電極41等が形成された
基板11上にプラズマCVD法により、ゲート絶縁膜4
2となるシリコン窒化膜と、半導体膜43となるアモル
ファスシリコン膜43aと、ブロッキング層44となる
シリコン窒化膜との3層の薄膜を連続的に堆積し、最上
層のシリコン窒化膜の図7(B)に示すTFT14のチ
ャンネル部に対応する部分と、図8(B)に示すSCL
C素子19の半導体保護層92に対応する部分と、及び
図9(B)に示すアドレス配線12と後述する上層短絡
用配線18bとの交差部に対応する部分以外の不要部分
をエッチング除去し、夫々の部分にブロッキング層4
4、半導体保護層92、及び配線間絶縁膜21を夫々形
成する。
Next, the gate insulating film 4 is formed on the substrate 11 on which the gate electrode 41 and the like are formed by a plasma CVD method.
3 are successively deposited on the silicon nitride film serving as the second semiconductor film 43, the amorphous silicon film 43a serving as the semiconductor film 43, and the silicon nitride film serving as the blocking layer 44. FIG. 8B shows a portion corresponding to the channel portion of the TFT 14 shown in FIG.
An unnecessary portion other than a portion corresponding to the semiconductor protective layer 92 of the C element 19 and a portion corresponding to an intersection between the address wiring 12 shown in FIG. Blocking layer 4 on each part
4. The semiconductor protective layer 92 and the inter-wiring insulating film 21 are formed respectively.

【0023】前記基板11上の前記ブロッキング層44
等が形成されたアモルファスシリコン膜の上方全面に、
プラズマCVD法によりオーミック接合層45,47,
93,95となる不純物を添加したアモルファスシリコ
ン層を形成すると共に、連続してスパッタ法によりCr
等の金属薄膜を順次堆積する。その後、TFT14の素
子領域及びSCLC素子19の素子領域以外の部分の前
記金属薄膜、前記不純物を添加したアモルファスシリコ
ン層、及びアモルファスシリコン膜とを連続してエッチ
ング除去すると共に、前記TFTのブロッキング層44
上及び前記半導体保護層92上の前記金属薄膜と前記不
純物が添加されたアモルファスシリコン層をエッチング
除去して、図7(C)及び図8(C)に示すように、T
FT14のソース電極48とドレイン電極46、及びS
CLC素子19の2つの電極94,96とがそれぞれ形
成され、また、図9(C)に示すようにアドレス配線1
2と上層短絡用配線18bの交差部を除いてアモルファ
スシリコン膜43aが除去される。
The blocking layer 44 on the substrate 11
Over the entire upper surface of the amorphous silicon film on which
Ohmic bonding layers 45, 47,
An amorphous silicon layer to which impurities of 93 and 95 are added is formed, and Cr is continuously formed by sputtering.
Etc. are sequentially deposited. Thereafter, the metal thin film, the amorphous silicon layer to which the impurities are added, and the amorphous silicon film in portions other than the device region of the TFT 14 and the device region of the SCLC device 19 are continuously etched and removed, and the blocking layer 44 of the TFT is formed.
The metal thin film and the amorphous silicon layer to which the impurities are added are removed by etching on the upper portion and the semiconductor protective layer 92, and as shown in FIGS. 7C and 8C,
The source electrode 48 and the drain electrode 46 of the FT 14 and S
Two electrodes 94 and 96 of the CLC element 19 are respectively formed, and as shown in FIG.
The amorphous silicon film 43a is removed except for the intersections between the wiring 2 and the upper-layer wiring 18b.

【0024】次に、基板11上のTFT14、SCLC
素子19及びゲート絶縁膜42上にITO等の透明導電
性薄膜を堆積し、この透明導電性薄膜をエッチングして
図7(D)に示すように前記TFT14のソース電極4
8に接続された表示電極15を形成し、続けて前記アド
レス配線12を駆動回路に接続するための図示しない前
記アドレス配線の端子上のシリコン窒化膜、図8(D)
に示すようにアドレス配線12上のシリコン窒化膜にコ
ンタクト穴42a、及び図9(D)に示すように下層短
絡用配線18a上のシリコン窒化膜にコンタクト穴42
bを形成する。
Next, the TFT 14 on the substrate 11, SCLC
A transparent conductive thin film such as ITO is deposited on the element 19 and the gate insulating film 42, and the transparent conductive thin film is etched to form the source electrode 4 of the TFT 14 as shown in FIG.
8 (D), a display electrode 15 connected to the address line 8 is formed, and a silicon nitride film on a terminal of the address line (not shown) for connecting the address line 12 to a drive circuit.
9B, a contact hole 42a is formed in the silicon nitride film on the address wiring 12, and a contact hole 42 is formed in the silicon nitride film on the lower-layer shorting wiring 18a as shown in FIG.
b is formed.

【0025】その後、TFTの上方にスパッタ法によ
り、Al,Ti,Mo,Cr等の金属又は合金薄膜、或
いはそれらの金属膜の複数膜からなる積層膜を堆積し、
エッチングして図7(E)に示すデータ配線13と図8
(E)に示すアドレス配線12とSCLC素子19とを
接続する接続導体97と、図8(E)及び図9(E)に
示す短絡用配線18のデータ配線13と平行に配設され
る上層の短絡用配線部(以下、上層短絡用配線という)
18bとを形成する。
After that, a thin film of a metal or alloy such as Al, Ti, Mo, Cr, or the like, or a laminated film composed of a plurality of such metal films is deposited on the TFT by sputtering.
After etching, the data wiring 13 shown in FIG.
A connection conductor 97 connecting the address wiring 12 and the SCLC element 19 shown in FIG. 8E, and an upper layer arranged in parallel with the data wiring 13 of the short-circuit wiring 18 shown in FIGS. 8E and 9E. Short-circuit wiring section (hereinafter referred to as upper layer short-circuit wiring)
18b.

【0026】この工程により、TFT14は、ドレイン
電極46がデータ配線13に接続され、そのデータ配線
13は、下層短絡用配線18aと交差する部分でSCL
C素子19の一方の電極に接続され、他方の電極は下層
短絡用配線18aに接続される。また、アドレス配線1
2と上層短絡用配線18bとの交差部に配置されたSC
LC素子19は、その一方の電極が上層短絡用配線18
bに接続される。更に、上層短絡用配線18bは下層短
絡用配線18a上のシリコン窒化膜に形成されたコンタ
クト穴42bを通じてこの下層短絡用配線18aに接続
され、アドレス配線12とはゲート絶縁膜42を形成す
るためのシリコン窒化膜、アモルファスシリコン膜43
a、及びTFT14のブロッキング層44を形成するた
めのシリコン窒化膜とにより絶縁されている。
In this step, the drain electrode 46 of the TFT 14 is connected to the data line 13, and the data line 13 is connected to the SCL at a portion where the data line 13 intersects with the lower-layer short-circuit line 18 a.
One electrode of the C element 19 is connected, and the other electrode is connected to the lower layer short-circuit wiring 18a. Also, address wiring 1
2 arranged at the intersection of the upper layer short-circuit wiring 18b
The LC element 19 has one of its electrodes connected to the upper-layer short-circuit wiring 18.
b. Further, the upper-layer short-circuit wiring 18b is connected to the lower-layer short-circuit wiring 18a through a contact hole 42b formed in the silicon nitride film on the lower-layer short-circuit wiring 18a, and is connected to the address wiring 12 for forming the gate insulating film 42. Silicon nitride film, amorphous silicon film 43
a and a silicon nitride film for forming the blocking layer 44 of the TFT 14.

【0027】最後に、プラズマCVD法により保護膜4
9となるシリコン窒化膜を基板上の全面に堆積した後エ
ッチングすることにより、図3及び図5に示すように、
駆動回路に接続するためにアドレス配線12及びデータ
配線13の端部に形成された端子部、及び表示電極15
上の画素領域50に対応する部分の前記シリコン窒化膜
を除去して保護膜49が形成される。
Finally, the protective film 4 is formed by a plasma CVD method.
By depositing a silicon nitride film to be 9 on the entire surface of the substrate and then etching it, as shown in FIGS. 3 and 5,
Terminal portions formed at the ends of the address wiring 12 and the data wiring 13 for connection to the drive circuit;
The protective film 49 is formed by removing the silicon nitride film in a portion corresponding to the upper pixel region 50.

【0028】上述したように、この実施例のTFTアレ
イは、基板上に形成されるTFT14とこのTFT14
を接続するアドレス配線12、データ配線13、及びこ
れらの配線間を接続するSCLC素子19とが、TFT
14を形成する工程中に何ら特別な膜を形成することな
く、TFT14を形成するための薄膜とそのエッチング
工程により順次形成される。従って、SCLC素子19
を形成するための工程が増加することなく、SCLC素
子19を備えたTFTアレイを容易に製造することがで
きる。
As described above, the TFT array of this embodiment is composed of the TFT 14 formed on the substrate and the TFT 14
Are connected to the address wiring 12, the data wiring 13 and the SCLC element 19 connecting these wirings.
A thin film for forming the TFT 14 and an etching process thereof are sequentially formed without forming any special film during the process of forming the TFT 14. Therefore, the SCLC element 19
A TFT array including the SCLC element 19 can be easily manufactured without increasing the number of steps for forming the TFT.

【0029】なお、上述した実施例では、ゲート電極4
1及びアドレス配線12を、Cr,Al,Ta,Ti,
W等の金属又は合金膜で形成した場合について述べた
が、このゲート電極41及びアドレス配線12はこれに
限ることなく、前記金属等の複数を順次堆積させて形成
した積層膜を用いてもよく、また、これらのゲート電極
41及びアドレス配線12の絶縁性を向上させるため
に、表面を部分的に、あるいは全面を陽極酸化、熱酸化
等によって酸化しても良い。
In the embodiment described above, the gate electrode 4
1 and the address wiring 12 are made of Cr, Al, Ta, Ti,
The case where the gate electrode 41 and the address wiring 12 are formed of a metal or alloy film such as W has been described. However, the gate electrode 41 and the address wiring 12 are not limited thereto, and a stacked film formed by sequentially depositing a plurality of the metals or the like may be used. In order to improve the insulating properties of the gate electrode 41 and the address wiring 12, the surface may be partially or entirely oxidized by anodic oxidation, thermal oxidation, or the like.

【0030】また、本発明は、図10及び図11に示し
たように、ブロッキング層44及び半導体保護膜92の
ない構造のTFT及びSCLC素子が配設されたTFT
アレイについても適用することができる。以下に図10
及び図11を参照して第2実施例を説明する。なお、前
述した第1実施例と同じ部材には同一の符号を付して説
明を省略する。
As shown in FIGS. 10 and 11, the present invention provides a TFT having a structure without the blocking layer 44 and the semiconductor protective film 92 and a TFT provided with the SCLC element.
The same applies to arrays. Figure 10 below
A second embodiment will be described with reference to FIG. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0031】第2実施例におけるTFTの断面構造を図
10に、SCLC素子の断面構造を図11に夫々示す。
図10において、TFT24はゲート絶縁膜42を介し
てゲート電極41を覆うように形成された半導体膜43
の上にオーミック接合層45,47を介して金属膜が形
成され、このオーミック接合層45,47と金属膜とに
より、ドレイン電極46及びソース電極48が形成さ
れ、これらのソース電極48とドレイン電極46間の半
導体膜43にチャンネル部が形成されている。そして前
記ソース電極48には透明導電膜からなる表示電極15
が接続され、ドレイン電極46にはデータ配線13が接
続されている。
FIG. 10 shows a sectional structure of a TFT according to the second embodiment, and FIG. 11 shows a sectional structure of an SCLC element.
In FIG. 10, a TFT 24 has a semiconductor film 43 formed so as to cover a gate electrode 41 via a gate insulating film 42.
A metal film is formed on the substrate through ohmic junction layers 45 and 47, and a drain electrode 46 and a source electrode 48 are formed by the ohmic junction layers 45 and 47 and the metal film. A channel portion is formed in the semiconductor film 43 between 46. The source electrode 48 has a display electrode 15 made of a transparent conductive film.
Are connected, and the data line 13 is connected to the drain electrode 46.

【0032】図11において、SCLC素子29は、T
FT24のゲート絶縁膜42となるシリコン窒化膜の上
に半導体膜91が形成され、その両端にオーミック接合
層93,95を介して金属膜が積層され、2つの電極9
4,96を形成している。このSCLC素子29の一方
の電極96は上層短絡用配線18bに接続され、他方の
電極94はアドレス配線12に接続されている。
In FIG. 11, the SCLC element 29 has a T
A semiconductor film 91 is formed on a silicon nitride film to be a gate insulating film 42 of the FT 24, and a metal film is laminated on both ends thereof via ohmic junction layers 93 and 95.
4,96 are formed. One electrode 96 of the SCLC element 29 is connected to the upper-layer short-circuit wiring 18b, and the other electrode 94 is connected to the address wiring 12.

【0033】この第2実施例では、上述したTFT2
4、SCLC素子29は、データ配線12、アドレス配
線13、及び短絡用配線18との各配列及び接続構造
は、第1実施例と同様に形成されている。そして、この
第2実施例のTFTアレイは、図10,図11に示した
構造のTFT24及びSCLC素子29を形成する工程
で、前述した第1実施例と同様にして形成される。即
ち、第2実施例のTFT24及びSCLC素子29は、
図7(a)、図8(a)及び図9(a)に示すように、
基板上にゲート電極41、アドレス配線12、及び下層
短絡用配線18aを形成した後、その基板上にゲート絶
縁膜42となるシリコン窒化膜と半導体膜43となるア
モルファスシリコン膜、オーミック接合層45,47,
93,95となる不純物が添加されたアモルファスシリ
コン層、及び金属膜を連続成膜し、これらの積層膜を連
続してエッチングすることにより、TFT及びSCLC
素子領域を形成し、更にTFT24のチャンネル部に相
当する部分と、SCLC素子29の電極間に相当する部
分の前記金属膜及び不純物が添加されたアモルファスシ
リコン層をエッチング除去して前記TFT24、SCL
C素子29が形成される。
In the second embodiment, the TFT 2
4. The arrangement and connection structure of the SCLC element 29 with the data wiring 12, the address wiring 13, and the short-circuit wiring 18 are formed in the same manner as in the first embodiment. The TFT array of the second embodiment is formed in the same manner as in the first embodiment described above in the step of forming the TFT 24 and the SCLC element 29 having the structures shown in FIGS. That is, the TFT 24 and the SCLC element 29 of the second embodiment are
As shown in FIGS. 7 (a), 8 (a) and 9 (a),
After forming the gate electrode 41, the address wiring 12, and the lower-layer short-circuiting wiring 18a on the substrate, the silicon nitride film to be the gate insulating film 42 and the amorphous silicon film to be the semiconductor film 43, the ohmic bonding layer 45, 47,
By continuously forming an amorphous silicon layer to which impurities of 93 and 95 are added and a metal film and continuously etching these laminated films, TFT and SCLC are obtained.
An element region is formed, and the metal film and the amorphous silicon layer to which impurities are added in a portion corresponding to the channel portion of the TFT 24 and a portion corresponding to between the electrodes of the SCLC element 29 are removed by etching.
C element 29 is formed.

【0034】この第2実施例においても、第1実施例と
同様に、アドレス配線12とデータ配線13とをSCL
C素子29で接続しているので、アドレス配線12又
は、データ配線13の何れかあるいは双方に静電気によ
る高電圧が印加された場合、前記SCLC素子29を通
して大きな電流が流れて、アドレス配線12とデータ配
線13とが導電位に保たれる。したがって、前記ショー
トリングを切断除去した後に静電気による高電圧がアド
レス配線又はデータ配線に印加されても、これらの配線
12,13間及びTFT24のゲート電極41とドレイ
ン電極46間の絶縁の劣化または絶縁破壊が生じること
がない。また、この実施例のTFTアレイは、TFT2
4を形成するための薄膜とそのエッチング工程により順
次形成されるので、工程を増加させることなく、SCL
C素子29を備えたTFTアレイを容易に製造すること
ができる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the address lines 12 and the data lines 13 are connected by SCL.
Since the connection is made by the C element 29, when a high voltage due to static electricity is applied to either or both of the address wiring 12 and the data wiring 13, a large current flows through the SCLC element 29, and the address wiring 12 and the data wiring 13 are connected to each other. The wiring 13 is maintained at a conductive potential. Therefore, even if a high voltage due to static electricity is applied to the address wiring or the data wiring after cutting and removing the short ring, the deterioration or insulation between the wirings 12 and 13 and between the gate electrode 41 and the drain electrode 46 of the TFT 24 is deteriorated. No destruction occurs. Further, the TFT array of this embodiment is composed of TFT2
4 are sequentially formed by a thin film for forming the SCL 4 and its etching process, so that the SCL can be performed without increasing the number of processes.
A TFT array including the C element 29 can be easily manufactured.

【0035】以下に第3実施例について、図12を参照
して説明する。第3実施例は、前述したSCLC素子1
9をアドレス配線12及びデータ配線13と短絡用配線
18間に複数接続した実施例である。図12において、
SCLC素子19はアドレス配線12との間に並列に2
つ接続され、またデータ配線13との間にも並列に2つ
接続されている。
Hereinafter, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the SCLC element 1 described above is used.
In this embodiment, a plurality of circuits 9 are connected between the address wiring 12 and the data wiring 13 and the short-circuit wiring 18. In FIG.
The SCLC element 19 is connected in parallel between the
And two are also connected in parallel with the data wiring 13.

【0036】この第3実施例によれば、SCLC素子1
9が導通した時、このSCLC素子19の並列回路の通
電能力が倍になり、静電気に対する保護効果を向上させ
ることができる。本発明は、上述した第3の実施例のよ
うにSCLC素子19を2つ並列接続する場合に限るこ
となく、複数個並列に接続してもよい。
According to the third embodiment, the SCLC element 1
When the switch 9 is turned on, the current carrying capacity of the parallel circuit of the SCLC element 19 is doubled, and the protection effect against static electricity can be improved. The present invention is not limited to the case where two SCLC elements 19 are connected in parallel as in the third embodiment described above, but a plurality of SCLC elements 19 may be connected in parallel.

【0037】また、本発明は、第3の実施例に限ること
なく、図示しないが、SCLC素子19をアドレス配線
12との間に直列に2つまたは複数個接続し、また、デ
ータ配線13との間にも直列に2つまたは複数個接続さ
れるようにしてもよい。この場合、SCLC素子19の
直列回路のオフ抵抗が高くなり、アドレス配線12、デ
ータ配線13それぞれ相互間に流れる漏れ電流、及びア
ドレス配線12とデータ配線13間に流れる漏れ電流を
抑制することができる。そして、詳述したように、SC
LC素子19を複数接続させてTFTアレイを形成する
場合であっても、前述した第1実施例と同様にして、基
板上にTFTアレイを形成する工程中で、特別な膜を形
成することも、また特別なエッチング工程を経ることな
く、複数のSCLC素子19をアドレス配線12とデー
タ配線13とに接続させて形成することができる。
Further, the present invention is not limited to the third embodiment, and although not shown, two or more SCLC elements 19 are connected in series between the address wiring 12 and the data wiring 13. May be connected in series. In this case, the off-resistance of the series circuit of the SCLC element 19 is increased, and the leakage current flowing between the address wiring 12 and the data wiring 13 and the leakage current flowing between the address wiring 12 and the data wiring 13 can be suppressed. . And, as detailed, SC
Even when a plurality of LC elements 19 are connected to form a TFT array, a special film may be formed during the process of forming the TFT array on the substrate in the same manner as in the first embodiment. Also, a plurality of SCLC elements 19 can be formed by connecting to the address wiring 12 and the data wiring 13 without going through a special etching step.

【0038】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、液晶ディスプレイの表示領域の外側にこの表示
領域を囲むように短絡用配線18が形成され、この短絡
用配線18と前記複数のアドレス配線12及び前記複数
のデータ配線13とが、非線形な電圧電流特性を持つS
CLC素子19でそれぞれ接続されているので、ショー
トリング16を切断除去した後のTFTアレイにアドレ
ス配線12と前記データ配線13のいずれかに静電気に
よる高電圧が印加されたときには大きな電流が流れて実
質的な短絡状態になって同一電位になり、両配線間の絶
縁破壊及びゲート電極41とドレイン電極46間等の絶
縁不良によるTFT特性の劣化等の欠陥の発生を防止す
ることができる。
As described above in detail, according to the present invention, the short-circuit wiring 18 is formed outside the display area of the liquid crystal display so as to surround this display area. The plurality of address wirings 12 and the plurality of data wirings 13 have nonlinear voltage-current characteristics.
Since they are connected by the CLC elements 19, when a high voltage due to static electricity is applied to either the address wiring 12 or the data wiring 13 to the TFT array after cutting and removing the short ring 16, a large current flows, and As a result, it becomes possible to prevent the occurrence of a defect such as deterioration of TFT characteristics due to insulation breakdown between the two wirings and insulation failure between the gate electrode 41 and the drain electrode 46 or the like.

【0040】しかも通常の駆動電圧では素子抵抗が充分
高く、アドレス配線間、データ配線間及びアドレス配線
とデータ配線間に流れる漏れ電流は微小電流であるの
で、各表示電極15に印加するデータ信号には何ら影響
を与えることがなく、鮮明な画像を表示することができ
る。また、基板上にTFT14を形成する工程中で、パ
ターニング用のマスク及び工程を増やすことなく、非線
形な電圧電流特性を持つ前記SCLC素子19を形成す
ることができる。
In addition, the element resistance is sufficiently high at a normal driving voltage, and the leakage current flowing between the address wiring, between the data wiring and between the address wiring and the data wiring is a very small current. Can display a clear image without any effect. Further, the SCLC element 19 having a non-linear voltage-current characteristic can be formed without increasing the number of masks and steps for patterning during the process of forming the TFT 14 on the substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示すTFTアレイの等
価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a TFT array showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のTFTアレイにおける画素部分を拡大し
て示す平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing a pixel portion in the TFT array of FIG. 1;

【図3】図2のTFT構造をA−A線で切断して示す断
面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the TFT structure of FIG. 2 cut along line AA.

【図4】図1のTFTアレイにおけるSCLC素子部分
を拡大して示す平面図である。
FIG. 4 is an enlarged plan view showing an SCLC element portion in the TFT array of FIG. 1;

【図5】図4のSCLC素子構造をB−B線で切断して
示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the SCLC element structure of FIG. 4 cut along line BB.

【図6】本発明のTFTアレイに用いられるSCLC素
子の電圧電流特性の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a voltage-current characteristic of an SCLC element used in the TFT array of the present invention.

【図7】図1に示した第1実施例のTFTアレイにおけ
るTFT部分の製造工程図で、(A)及至(E)はそれ
ぞれ各製造工程を示す断面図である。
7A to 7E are cross-sectional views showing respective manufacturing steps of a TFT portion in the TFT array of the first embodiment shown in FIG.

【図8】図1に示した第1実施例のTFTアレイにおけ
るSCLC素子部分の製造工程図で、(A)及至(E)
はそれぞれ各製造工程を示す断面図である。
8A to 8E are manufacturing process diagrams of the SCLC element portion in the TFT array according to the first embodiment shown in FIG.
Are cross-sectional views showing respective manufacturing steps.

【図9】図1に示した第1実施例のTFTアレイにおけ
るアドレス配線と上層短絡用配線との交差部及び上層短
絡用配線と下層短絡用配線との接続部分の製造工程図
で、(A)及至(E)はそれぞれ上層短絡用配線に沿っ
たC−C線で切断して各製造工程を示す断面図である。
9A and 9B are manufacturing process diagrams of intersections between address wires and upper-layer short-circuit wires and connection portions between upper-layer short-circuit wires and lower-layer short-circuit wires in the TFT array of the first embodiment shown in FIG. FIGS. 4A to 4E are cross-sectional views showing the respective manufacturing steps taken along the line CC along the upper-layer short-circuit wiring.

【図10】本発明の第2実施例におけるTFTアレイに
用いられるTFT部分の構造を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a structure of a TFT portion used in a TFT array according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2実施例におけるTFTアレイに
用いられるSCLC素子部分の構造を示す断面図であ
る。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a structure of an SCLC element used in a TFT array according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3実施例を示すTFTアレイの等
価回路図である。
FIG. 12 is an equivalent circuit diagram of a TFT array showing a third embodiment of the present invention.

【図13】従来のTFTアレイを示す等価回路図であ
る。
FIG. 13 is an equivalent circuit diagram showing a conventional TFT array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板 12 アドレス配線 13 データ配線 14,24 TFT 15 表示電極 16 ショートリング 18 短絡用配線 18a データ配線接続部(下層短絡用配線) 18b アドレス配線接続部(上層短絡用配線) 18c 接合部 19,29 2端子素子(SCLC素子) 21 交差部絶縁膜(配線間絶縁膜) 41 ゲート電極 42 ゲート絶縁膜 42a,42b コンタクト穴 43,91 半導体膜 43a アモルファスシリコン膜 44 ブロッキング層 45,47,93,95 オーミック接合層 46 ドレイン電極 48 ソース電極 49 保護膜 50 画素領域 92 半導体保護層 94,96 電極 97 接続導体 11 Substrate 12 Address Wiring 13 Data Wiring 14, 24 TFT 15 Display Electrode 16 Short Ring 18 Short Wiring 18a Data Wiring Connection (Lower Short Wiring) 18b Address Wiring Connection (Upper Short Wiring) 18c Junction 19, 29 2-terminal element (SCLC element) 21 Intersection insulating film (inter-wiring insulating film) 41 Gate electrode 42 Gate insulating film 42a, 42b Contact hole 43, 91 Semiconductor film 43a Amorphous silicon film 44 Blocking layer 45, 47, 93, 95 Ohmic Junction layer 46 Drain electrode 48 Source electrode 49 Protective film 50 Pixel region 92 Semiconductor protective layer 94, 96 Electrode 97 Connection conductor

フロントページの続き (72)発明者 沖本 浩之 東京都八王子市石川町2951−5 カシオ 計算機株式会社 八王子研究所内 (72)発明者 野本 勉 東京都八王子市石川町2951−5 カシオ 計算機株式会社 八王子研究所内 (72)発明者 佐藤 俊一 東京都八王子市石川町2951−5 カシオ 計算機株式会社 八王子研究所内 (56)参考文献 特開 平2−106722(JP,A) 特開 昭63−85586(JP,A) 特開 昭62−187885(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1345 G02F 1/1362 G02F 1/1343 G02F 1/13 101 Continued on front page (72) Inventor Hiroyuki Okimoto 2951-5 Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Casio Computer Co., Ltd. Hachioji Research Laboratory (72) Inventor Tsutomu Nomoto 2951-5 Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Casio Computer Co., Ltd. Hachioji Research Laboratory (72) Inventor Shunichi Sato 2951-5 Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Casio Computer Co., Ltd. Hachioji Research Laboratories (56) References JP-A-2-106722 (JP, A) JP-A-63-85586 (JP, A) JP-A-62-187885 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1345 G02F 1/1362 G02F 1/1343 G02F 1/13 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】透明基板上に互いに交差させて配置した複
数のアドレス配線と複数のデータ配線の各交差部に、薄
膜トランジスタと該薄膜トランジスタのソース電極とド
レイン電極との何れか一方に接続された表示電極とがマ
トリックス状に複数配列され、前記薄膜トランジスタの
ゲート電極に前記アドレス配線が、ソース電極とドレイ
ン電極の他方にデータ配線が夫々接続された薄膜トラン
ジスタアレイにおいて、 前記表示電極が配列された表示領域を取り囲んでその外
側に形成され、前記透明基板上に形成されたデータ配線
接続部とこのデータ配線接続部を覆う絶縁膜より上層に
形成されたアドレス配線接続部とからなり、それぞれ両
端が他の配線接続部に接続された短絡用配線と、 該短絡用配線と前記複数のアドレス配線及び前記複数の
データ配線とが夫々交差する位置に形成された島状の半
導体膜とその両端に離間させて形成されたオーミック接
合層と該オーミック接合層に接続された2つの電極とか
らなり、前記電極間の空間電荷制限電流により非線形性
の大きな電圧電流特性を示す複数の2端子素子とを備
え、 該2端子素子の一方の電極が前記短絡用配線に接続さ
れ、他方の電極が前記アドレス配線と前記複数のデータ
配線のいずれかに接続されていることを特徴とする薄膜
トランジスタアレイ。
A display device connected to one of a thin film transistor and a source electrode or a drain electrode of the thin film transistor at each intersection of a plurality of address wirings and a plurality of data wirings arranged on a transparent substrate so as to cross each other; In a thin film transistor array in which a plurality of electrodes are arranged in a matrix, the address wiring is connected to a gate electrode of the thin film transistor, and a data wiring is connected to the other of the source electrode and the drain electrode, a display region in which the display electrodes are arranged. the surrounding is formed on the outside, the consists of a transparent substrate on the formed data line connection portion and the data line connection unit address wiring connection portion formed in a layer above the insulating film covering the both ends each other wirings A short-circuit wire connected to the connection portion; the short-circuit wire, the plurality of address wires, and the plurality of wires. An island-shaped semiconductor film formed at a position where the data wiring intersects each other; an ohmic junction layer formed at both ends of the island-shaped semiconductor film; and two electrodes connected to the ohmic junction layer. A plurality of two-terminal elements exhibiting a large non-linear voltage-current characteristic due to a space charge limiting current, wherein one electrode of the two-terminal element is connected to the short-circuit wiring, and the other electrode is connected to the address wiring and the plurality of electrodes. A thin film transistor array connected to one of the data wirings.
【請求項2】透明基板上に互いに交差させて配置した複
数のアドレス配線と複数のデータ配線の各交差部に、ゲ
ート電極が前記アドレス配線に接続され、ソース電極と
ドレイン電極の何れか一方の電極が前記データ配線と夫
々接続された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタ
のソース電極とドレイン電極の他方の電極に接続された
表示電極とがマトリックス状に複数配列された薄膜トラ
ンジスタアレイの製造方法において、 (a)前記透明基板上に前記ゲート電極と前記アドレス
配線を形成すると共に、前記表示電極が形成される領域
の外側に前記アドレス配線に沿って短絡用配線のデータ
配線接続部を形成する第1の工程と、 (b)前記ゲート電極上にゲート絶縁膜と半導体膜とソ
ース電極およびドレイン電極とを有する薄膜トランジス
タを形成すると共に、前記表示電極が形成され領域よ
り外側の前記アドレス配線の近傍と、前記データ配線接
続部の近傍に、島状の半導体膜とその両端に離間させて
形成されたオーミック接合層と該オーミック接合層に接
続された2つの電極とからなり、前記電極間の空間電荷
制限電流により非線形性の大きな電圧電流特性を示す複
数の2端子素子を形成する第2の工程と、 (c)複数の前記薄膜トランジスタの一方の電極を接続
するデータ配線を形成すると共に、前記表示電極が形成
された領域の外側に前記データ配線に沿って配置され、
前記第1の工程で形成した前記ゲート絶縁膜より下層の
データ配線接続部とそれぞれの両端で接続させた短絡用
配線のアドレス配線接続部を形成し、且つ、前記2端子
素子の一方の端子を前記短絡用配線のアドレス配線接続
部又はデータ配線接続部に、他方の端子を前記アドレス
配線又はデータ配線に夫々接続する第3の工程とを備え
たことを特徴とする薄膜トランジスタアレイの製造方
法。
2. A gate electrode is connected to the address wiring at each intersection of a plurality of address wirings and a plurality of data wirings arranged to cross each other on a transparent substrate, and one of a source electrode and a drain electrode is provided. A method for manufacturing a thin film transistor array in which a plurality of thin film transistors each having an electrode connected to the data wiring, and a plurality of display electrodes connected to the other of the source electrode and the drain electrode of the thin film transistor are arranged in a matrix. A first step of forming the gate electrode and the address line on the transparent substrate, and forming a data line connection portion of a short-circuit line along the address line outside a region where the display electrode is formed; (B) a thin film transistor having a gate insulating film, a semiconductor film, a source electrode and a drain electrode on the gate electrode; To form a static, said the vicinity of than the area where the display electrodes Ru is formed outside of said address lines, said adjacent data line connections, the island-like semiconductor film and the ohmic junction formed by spaced both ends A second step of forming a plurality of two-terminal elements comprising a layer and two electrodes connected to the ohmic junction layer, and exhibiting a large non-linear voltage-current characteristic due to a space charge limited current between the electrodes; c) forming a data line connecting one electrode of the plurality of thin film transistors, and being arranged along the data line outside a region where the display electrode is formed;
Forming the address wiring connecting portion at both ends in the wiring short-circuit which is connected to the first lower layer data line connecting portion than said gate insulating film formed in the step and its respectively, and, one of said two-terminal element And a third step of connecting the other terminal to the address wiring connection part or the data wiring connection part of the short-circuit wiring, and connecting the other terminal to the address wiring or the data wiring, respectively. Method.
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