JP4621417B2 - 液晶表示装置及びその薄膜トランジスタ表示板 - Google Patents
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Description
前記絶縁基板上に形成されているゲート線と、
前記ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線が交差して構成される画素領域内に形成されており、複数の基準電極と、前記ゲート線と平行な基準信号線と、前記複数の基準電極及び前記基準信号線を連結しているフレームと、を含む基準電極配線と、
前記画素領域内に形成されており、中央枝部と、複数の斜め枝部と、前記中央枝部及び前記複数の斜め枝部を連結し、前記データ線と並んで形成されている幹部と、を含む画素電極と、
前記ゲート線、前記データ線及び前記画素電極に3端子がそれぞれ連結されている薄膜トランジスタとを含み、
前記基準電極と前記ゲート線がなす角度の内で小さい角度が7度から23度の間にあり、前記基準電極と前記斜め枝部は交互に配置されており、
前記複数の斜め枝部は画素電極の斜め枝部をさらに含み、前記基準信号線と重なっている前記中央枝部の端部に前記画素電極の斜め枝部が連結されており、前記画素電極の斜め枝部は前記中央枝部で折れた形状を有する薄膜トランジスタ表示板を提供する。
前記斜め枝部は、前記第1基準電極と並ぶ第1枝部と前記第2基準電極と並ぶ第2枝部に区分される。
前記幹部と前記フレームとは重なっている。
前記基準電極の両端部は前記フレームに連結されている。
前記絶縁基板上に形成されて横方向に延びているゲート線、及び前記ゲート線に連結されているゲート電極を含むゲート配線と、
前記絶縁基板上に形成されて横方向に延びている基準信号線と、複数の基準電極と、前記複数の基準電極及び前記基準信号線を連結しているフレームと、を含む基準電極配線と、
前記ゲート配線と前記基準電極配線上に形成されているゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されて前記ゲート電極と重なるチャンネル部を含む非晶質シリコン層と、
前記非晶質シリコン層上に形成されて前記ゲート電極を中心にソース部とドレーン部に分離されている抵抗性接触層と、
前記抵抗性接触層上に形成されて縦方向に延びているデータ線、前記データ線に連結されて前記ソース部上に位置するソース電極、及び前記ドレーン部上に位置するドレーン電極を含むデータ配線と、
前記ドレーン電極に連結されて、中央枝部と、及び前記基準電極と平行な複数の斜め枝部と、前記中央枝部及び前記複数の斜め枝部を連結し、前記データ線と平行に形成されている幹部と、を含む画素電極と、
前記データ配線と前記画素電極上に形成されている保護膜とを含み、
前記基準電極と前記ゲート線がなす角度の内で小さい角度が7度から23度の間にあり、前記基準電極と前記斜め枝部は交互に配置されており、
前記複数の斜め枝部は画素電極の斜め枝部をさらに含み、前記基準信号線と重なっている前記中央枝部の端部に前記画素電極の斜め枝部が連結されており、前記画素電極の斜め枝部は前記中央枝部で折れた形状を有する薄膜トランジスタ表示板を提供する。
前記斜め枝部は、前記第1基準電極と平行な第1枝部と前記第2基準電極と平行な第2枝部に区分される。
前記保護膜上に前記データ線に沿って形成されており、前記保護膜に形成されている接触孔を通じて前記データ線と連結されている補助データ線をさらに含む。
前記保護膜上に形成されており、前記保護膜と前記ゲート絶縁膜に形成されている接触孔を通じて前記ゲート線の端部と連結されているゲート接触補助部材、及び前記保護膜に形成されている接触孔を通じて前記データ線の端部と連結されているデータ接触補助部材をさらに含む。
前記斜め枝部の端部は、前記フレームと重なっている。
前記幹部と前記フレームとは重なっている。
前記基準電極の両端部は前記フレームに連結されている。
前記データ配線と前記画素電極は非晶質シリコン層、抵抗性接触層及び金属層の3重層から構成される。
前記第1絶縁基板上に形成されているゲート線と、
前記ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線が交差して構成される画素領域内に形成されており、複数の基準電極と、前記ゲート線と平行な基準信号線と、前記複数の基準電極及び前記基準信号線を連結しているフレームと、を含む基準電極配線と、
前記画素領域内に形成されており、中央枝部と、複数の斜め枝部と、前記中央枝部及び前記複数の斜め枝部を連結し、前記データ線と並んで形成されている幹部と、を含む画素電極と、
前記ゲート線、前記データ線及び前記画素電極に3端子がそれぞれ連結されている薄膜トランジスタと、
前記第1絶縁基板と対向している第2絶縁基板と、
前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板の間に挟持されている液晶物質とを含み、
前記基準電極と前記ゲート線がなす角度の内で小さい角度が7度から23度の間にあり、前記基準電極と前記斜め枝部は交互に配置されており、
前記複数の斜め枝部は画素電極の斜め枝部をさらに含み、前記基準信号線と重なっている前記中央枝部の端部に前記画素電極の斜め枝部が連結接続されており、前記画素電極の斜め枝部は前記中央枝部で折れた形状を有し、
前記液晶物質に含まれている液晶分子はその長軸がゲート線と平行な方向に配向されている液晶表示装置を提供する。
図1は、本発明の第1実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図2は図1のII-II’線、II’-II’’線及びII''-II''’線による断面図である。
補助データ線191と接触補助部材95,97上には配向膜11が形成されている。
図1に示すように、画素電極枝部174a,174b,174cと基準電極133a,133bの間に電界が形成されれば、横方向に配向されていた液晶分子群は電気力線と平行な方向に再配列される。この際、電気力線は画素電極枝部174a,174b,174cと基準電極133a,133bに対して垂直をなす。
まず、ラビングがゲート線方向に行われれば、液晶がゲート線方向に配向される。つまり、電界が印加されない状態で液晶分子の長軸がデータ線171と画素電極幹部172に対して垂直をなすように配列されている。従って、データ線171と画素電極幹部172の間に形成される電界によって液晶分子が再配列されて光漏れが発生する現象である側面クロストーク現象は発生しない。液晶分子の最初の配向が既にデータ線171と画素電極幹部172の間で形成される電界と平行な方向なので、そのような電界によって液晶分子の配列が変わることはないためである。
長させたり、窒化ケイ素などの無機絶縁膜を蒸着したり、アクリル系物質などの有機絶縁膜を塗布して保護膜180を形成する。a-Si:C:O膜の場合は、気体状のSiH(C
H3)3、SiO2(CH3)4、(SiH)4O4(CH3)4、Si(C2H5O)4などを基本
ソースとして使用し、N2OまたはO2などの酸化剤とArやHeなどを混合した気体を流
しながら蒸着する。そして、a-Si:O:F膜の場合には、SiH4、SiF4などにO2を
添加した気体を流しながら蒸着する。ここで、フッ素の補助ソースとしてCF4を添加してもよい。
この際、補助データ線191は形成しなくてもよい。
図5乃至図9は、本発明の第2実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する工程を順序に従って示した断面図である。
000Å、500Å乃至2,000Å、300Å乃至600Åの厚さに連続蒸着し、次いで導電体層170を蒸着した後その上に感光膜(フォトレジスト)PRを1μm乃至2μmの厚さに塗布する。
に二つの膜をエッチングできる。感光膜パターンと非晶質シリコン層150に対するエッチング比が同一な場合、チャンネル部C感光膜の厚さは非晶質シリコン層150と中間層160の厚さを合せたものと同じか、それより小さいのが好ましい。
次いで、アッシングによって感光膜の表面を削り、チャンネル部Cにある薄い感光膜を完全に除去する。
レーン用導電体パターン173,175と抵抗性接触層パターン163,165の両方に対し乾式エッチングのみで行うことができ、ソース/ドレーン用導電体パターン173,175に対しては湿式エッチングで、抵抗性接触層パターン163,165に対しては乾式エッチングで行うことも出来る。前者の場合、ソース/ドレーン用導電体パターン173,175と抵抗性接触層パターン163,165のエッチング選択比の大きい条件下でエッチングを行うことが好ましく、その理由は、エッチング選択比が大きくない場合エッチング終了点を見つけることが難しくチャンネル部Cに残る半導体パターン154の厚さを調節するのが容易ではないためである。湿式エッチングと乾式エッチングを入れ替えて行う後者の場合には、湿式エッチングされるソース/ドレーン用導電体パターン173,175の側面はエッチングされるが、乾式エッチングされる抵抗性接触層パターン163,165はほとんどエッチングされないため階段状に形成される。抵抗性接触層163,165及び非晶質シリコン層のチャンネル部154をエッチングするとき使用するエッチング気体の例としては、CF4とHClの混合気体やCF4とO2の混合気体があり、CF4
とO2を用いれば非晶質シリコン層のチャンネル部154を均一な厚さに残すことができる。しかし、非晶質シリコン層のチャンネル部154の一部が除去されて薄くなることもあり、感光膜PRもここである程度の厚さがエッチングされる。この際のエッチングはゲート絶縁膜140がエッチングされない条件で行う必要があり、感光膜PRがエッチングされてその下のデータ配線171,173,175,179及び画素電極172,174a,174b,174cが露出されないように感光膜パターンの厚いことが好ましい。
法によって成長させたり、窒化ケイ素などの無機絶縁物質を蒸着したり、またはアクリル系物質などの有機絶縁物質を塗布して保護膜180を形成する。ここで、a-Si:C:O
膜の場合には気体状態のSiH(CH3)3、SiO2(CH3)4、(SiH)4O4(CH3
)4、Si(C2H5O)4などを基本ソースとして使用し、N2OまたはO2などの酸化剤と
ArやHeなどを混合した気体を流しながら蒸着する。なお、a-Si:O:F膜の場合に
は、SiH4、SiF4などにO2を添加した気体を流しながら蒸着する。ここで、フッ素
の補助ソースとしてCF4を添加してもよい。
補助データ線191及び接触補助部材95,97をIZOやCrで形成する場合には、エッチング液としてクロムエッチング液を使用できるため、これらを形成する写真エッチング過程で接触孔を通じて露出されたデータ配線やゲート配線金属が腐食されることを防止できる。このようなクロムエッチング液としては、(HNO3/(NH4)2Ce(NO3)6
/H2O)などがある。なお、接触部の接触抵抗を最少化するためには、IZOを常温乃至
200℃以下の範囲で積層するのが好ましく、IZO薄膜を形成するために使用する標的はIn2O3及びZnOを含むのが好ましく、ZnOの含有量は15〜20at%範囲である
のが好ましい。
11 配向膜
95 ゲート接触補助部材
97 データ接触補助部材
110 絶縁基板
121 ゲート線
123 ゲート電極
125 ゲート線の端部
131 基準電極線
132 基準電極フレーム
133a,133b 基準電極
140 ゲート絶縁膜
151 データ線部
150,151,154,154a,159 非晶質シリコン層
154 非晶質シリコン層のチャンネル対応部
160 抵抗性接触層
163 ソース部接触層
165 ドレーン部接触層
161,163,165,164a,169 抵抗性接触層パターン
170 データ配線用導電体層
171 データ線
172 画素電極幹部
172 画素電極
173 ソース電極
174a,174b,174c 画素電極枝部
175 ドレーン電極
179 データ線の端部
180 保護膜
181,182,183 接触孔
191 補助データ線
Claims (16)
- 絶縁基板、
前記絶縁基板上に形成されているゲート線と、
前記ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線が交差して構成される画素領域内に形成されており、複数の基準電極と、前記ゲート線と平行な基準信号線と、前記複数の基準電極及び前記基準信号線を連結しているフレームと、を含む基準電極配線と、
前記画素領域内に形成されており、中央枝部と、複数の斜め枝部と、前記中央枝部及び前記複数の斜め枝部を連結し、前記データ線と並んで形成されている幹部と、を含む画素電極と、
前記ゲート線、前記データ線及び前記画素電極に3端子がそれぞれ連結されている薄膜トランジスタとを含み、
前記基準電極と前記ゲート線がなす角度の内で小さい角度が7度から23度の間にあり、前記基準電極と前記斜め枝部は交互に配置されており、
前記複数の斜め枝部は画素電極の斜め枝部をさらに含み、前記基準信号線と重なっている前記中央枝部の端部に前記画素電極の斜め枝部が連結されており、前記画素電極の斜め枝部は前記中央枝部で折れた形状を有する薄膜トランジスタ表示板。 - 前記基準電極はそれが向かう方向によって第1基準電極と第2基準電極に区分され、前記第1基準電極と第2基準電極がなす角度は15度から45度の間にある請求項1に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記斜め枝部は、前記第1基準電極と並ぶ第1枝部と前記第2基準電極と並ぶ第2枝部に区分される請求項2に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記斜め枝部の端部は、前記フレームと重なっている請求項1に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記幹部と前記フレームとは重なっている請求項4に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記基準電極の両端部は前記フレームに連結されている請求項5に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 絶縁基板と、
前記絶縁基板上に形成されて横方向に延びているゲート線、及び前記ゲート線に連結されているゲート電極を含むゲート配線と、
前記絶縁基板上に形成されて横方向に延びている基準信号線と、複数の基準電極と、前記複数の基準電極及び前記基準信号線を連結しているフレームと、を含む基準電極配線と、
前記ゲート配線と前記基準電極配線上に形成されているゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されて前記ゲート電極と重なるチャンネル部を含む非晶質シリコン層と、
前記非晶質シリコン層上に形成されて前記ゲート電極を中心にソース部とドレーン部に分離されている抵抗性接触層と、
前記抵抗性接触層上に形成されて縦方向に延びているデータ線、前記データ線に連結されて前記ソース部上に位置するソース電極、及び前記ドレーン部上に位置するドレーン電極を含むデータ配線と、
前記ドレーン電極に連結されて、中央枝部と、及び前記基準電極と平行な複数の斜め枝部と、前記中央枝部及び前記複数の斜め枝部を連結し、前記データ線と平行に形成されている幹部と、を含む画素電極と、
前記データ配線と前記画素電極上に形成されている保護膜とを含み、
前記基準電極と前記ゲート線がなす角度の内で小さい角度が7度から23度の間にあり、前記基準電極と前記斜め枝部は交互に配置されており、
前記複数の斜め枝部は画素電極の斜め枝部をさらに含み、前記基準信号線と重なっている前記中央枝部の端部に前記画素電極の斜め枝部が連結されており、前記画素電極の斜め枝部は前記中央枝部で折れた形状を有する薄膜トランジスタ表示板。 - 前記基準電極はそれが向かう方向によって第1基準電極と第2基準電極に区分され、前記第1基準電極と第2基準電極がなす角度は15度から45度の間にある請求項7に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記斜め枝部は、前記第1基準電極と平行な第1枝部と前記第2基準電極と平行な第2枝部に区分される請求項8に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記保護膜上に前記データ線に沿って形成されており、前記保護膜に形成されている接触孔を通じて前記データ線と連結されている補助データ線をさらに含む請求項7に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記保護膜上に形成されており、前記保護膜と前記ゲート絶縁膜に形成されている接触孔を通じて前記ゲート線の端部と連結されているゲート接触補助部材、及び前記保護膜に形成されている接触孔を通じて前記データ線の端部と連結されているデータ接触補助部材をさらに含む請求項7に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記斜め枝部の端部は、前記フレームと重なっている請求項7に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記幹部と前記フレームとは重なっている請求項12に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記基準電極の両端部は前記フレームに連結されている請求項13に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記データ配線と前記画素電極は非晶質シリコン層、抵抗性接触層及び金属層の3重層から構成される請求項7に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 第1絶縁基板と、
前記第1絶縁基板上に形成されているゲート線と、
前記ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線が交差して構成される画素領域内に形成されており、複数の基準電極と、前記ゲート線と平行な基準信号線と、前記複数の基準電極及び前記基準信号線を連結しているフレームと、を含む基準電極配線と、
前記画素領域内に形成されており、中央枝部と、複数の斜め枝部と、前記中央枝部及び前記複数の斜め枝部を連結し、前記データ線と並んで形成されている幹部と、を含む画素電極と、
前記ゲート線、前記データ線及び前記画素電極に3端子がそれぞれ連結されている薄膜トランジスタと、
前記第1絶縁基板と対向している第2絶縁基板と、
前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板の間に挟持されている液晶物質とを含み、
前記基準電極と前記ゲート線がなす角度の内で小さい角度が7度から23度の間にあり、前記基準電極と前記斜め枝部は交互に配置されており、
前記複数の斜め枝部は画素電極の斜め枝部をさらに含み、前記基準信号線と重なっている前記中央枝部の端部に前記画素電極の斜め枝部が連結接続されており、前記画素電極の斜め枝部は前記中央枝部で折れた形状を有し、
前記液晶物質に含まれている液晶分子はその長軸がゲート線と平行な方向に配向されている液晶表示装置。
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