JPH01136123A - アクティブマトリックス基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明はアクティブマトリックス基板に関し、特に薄
膜トランジスタをスイッチング素子として用いた液晶大
画面のアクティブマトリックス表示装置に使用されるア
クティブマトリックス基板に関するものである。

［従来の技術］ 近年、液晶等を用いて大容量の情報を表示する、スイッ
チング素子として薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）をガラス
等の絶縁性基板上にマトリックス状に形成したアクティ
ブマトリックス基板が注目されている。

第８図はこの薄膜トランジスタを使用した液晶透過型の
アクティブマトリックス表示装置の概略断面図である。

以下、構成について図を参照して説明する。

バックライト３６の照射を受ける側において、偏光板１
８がその片面に形成された透明絶縁性基板としてのガラ
ス基板１２が準備され、その反対面には表示絵素となる
複数の透明電極１がマトリックス状に配列されて形成さ
れる。透明電極１全体を覆うように液晶分子配向膜２０
が液晶の分子方位を揃えるために形成される。一方、バ
ックライト３６の照射を受ける側の反対側にはやはりそ
の片面に偏光板３４が形成されるガラス基板３２がｌ（
ｉ？され、その反対面にはカラーフィルタ３０が透明電
極１に対応した位置に対応した数量分形成される。カラ
ーフィルタ３０を覆うように透明電極２８がガラス基板
上に形成され、さらにその上全面に保護膜２４が形成さ
れる。

このように形成されたガラス基板１２とガラス基板３２
とが対向するように配置され、その間の空間に正の誘電
異方性を有するツイステッドネスマティック型の液晶２
２がフレーム２６に囲マして封入されることによってア
クティブマトリックス表示装置が構成されている。

以上のように構成されたアクティブマトリックス表示装
置の表示動作について簡単に説明する。

液晶２２に電圧が印加されていない状態においては液晶
２２の分子方向は液晶分子配向膜２０によって所定方向
に配向されているので、液晶２２に入射した光は液晶通
過中に所定方向に偏光されて外部に透過する。ところが
透明電極ｌのいずれかに電圧が印加されると対向する透
明電極２８との間で液晶２２に電界が生じ、この部分の
液晶２２の液晶分子が電界方向に沿って配向変換させら
れるので、その透明電極に入射した光は偏光板３４の偏
光方向と異なってしまい、外部に透過しなくなる。この
表示動作をバックライト３６側と反対側、すなわち表示
側から見てみると透明電極１に電圧が印加されていると
き（ＴＰＴがＯＮのとき）その絵素部分は暗状態となり
、逆にＴＰＴがＯＦＦのときその絵素部分は明状態とな
りカラーフィルタの着色（立志じた着色で表示されるこ
とになる。このような原理で画面全体にマトリックス状
に配置された極めて多くの絵素を個々に動作させること
によって所望の像あるいは情報を表示できるのである。

第９図はＴＰＴが設置される側のアクティブマトリック
ス基板の表示絵素に対応して配置された透明電極まわり
を示した概略平面図であり、第１０図は第９図のＸ−Ｘ
断面図であり、第１１図は第９図のＸ　Ｉ　−Ｘ　Ｘ断
面図である。

以下、第９図〜第１１図を参照して構成について説明す
る。

ガラス基板１２上全面にエツチング防止用の絶縁膜１４
が形成され、その上にパターニングされたゲート電極３
がゲートバス配線６と一体となって形成される。ゲート
電極３およびゲートバス配線６は陽極酸化膜１６で覆わ
れ、さ、らにそれら全体を覆うように絶縁膜１４上全面
にゲ−）、ト絶縁膜１０が形成され、その上に透明電極
１と透明電極１に接続するスイッチング素子としてのＴ
ＰＴが形成される。ＴＰＴは透明電極１に接続するドレ
イン電極２と、ソース電極４と、ドレイン電極２とソー
ス電極４とをアモルファスシリコン（ａ−Ｓｔ）膜３８
を介して接続してゲート電極３上方に形成される薄膜状
のａ−ＳＬ半導体膜５と、ゲート電極３と、ゲート絶縁
膜１０とからなる。

ａ−５ｉ半導体膜５上にはその表面を保護するための保
護絶縁膜４０が形成され、ソース電極４には一体となっ
て接続するソースバス配線７が形成され外部と導通をと
る。

以上のように構成されたアクティブマトリックス基板に
おいて、外部からゲートバス配線６を介してゲート電極
３に所定電圧を印加することによって、ＴＰＴをＯＮさ
せ常時ソースバス配線６に印加されている電圧をａ−８
ｔ半導体膜５を介して透明電極１に印加するのである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来のアクティブマトリックス基板では大
画面化に伴いゲートバス配線とソースバス配線とがます
ます増加し、またその配線長も長くなってくる。配線長
が増加すると配線抵抗はそれにつれて増加するので動作
特性上不利になり、また断線率も高くなるので歩留りが
低下するという問題点があった。そこで、ゲート電極の
抵抗を下げようとしてゲート電極の膜厚を厚くしようと
するとＴＰＴの中央部がさらに盛り上がることになって
、その形成が容易でなくなり、またソース電極はこの段
差形状の影響でより断線しやすくなるのである。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、大画面化されても断線率が低くまた歩留りの高い動
作特性上優れたゲートバス配線を有したアクティブマト
リックス基板を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るアクティブマトリックス基板は、ゲート
バス配線の断面積を部分的に増大させたものである。

［作用］ この発明においては、外部とゲート電極との導通を図る
ゲートバス配線の断面積を部分的に増大させるので、配
線長が増加してもその配線抵抗を増大させることはなく
また断線率の増加を生じさせない。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示す透明電極まわりの概
略平面図であり、第２図は第１図のｎ−■断面図であり
、第３図は第１図の■−ｍ断面図である。

以下、第１図〜第３図を参照してその構成について説明
する。

ガラス基板１２上に全面にエツチング防止用の７　Ｂ　
２Ｑ　、　等よりなる絶縁膜１４が形成され、その上に
バターニングされたＴａ等よりなるゲート電極３が、同
じ（Ｔａ等よりなるゲートバス配線６と一体となって形
成される。ゲート電極３およびゲートバス配線６は陽極
酸化膜１６で覆われ、さらにそれら全体を覆うように絶
縁膜１４上全面にＳｉＮｘ等のゲート絶縁膜１０が形成
され、その上に透明電極１と透明電極１に接続するスイ
ッチング素子としそのＴＰＴが形成される。以上の構成
については従来例と同様であるが、この実施例において
はソースバス配線７と平面的に重ならない領域のゲート
バス配線６の上方の陽極酸化膜１６およびゲート絶縁膜
１０を所定位置においてエツチングし、ゲートバス配線
６に達するスルーホール８を形成する。スルーホール８
に挾まれた範囲のゲートバス配線６の上方のゲート絶縁
膜１０上にのみＴｉまたはＭＯ等よりなるカバー電極９
をスパッタ法で形成することによって、その範囲のゲー
トバス配線６はカバー電極９を介しても導通することに
なり、実質的なゲートバス配線６の断面積が部分的に増
加したことになる。

第４図はこの発明の他の実施例を示す透明電極まわりの
概略平面図であり、第５図は第４図のＶ−Ｖ断面図であ
り、第６図は第４図のＶＩ−Ｖｌ断面図である。

以下、第４図〜第６図を参照してその構成について説明
する。

ガラス基板１２上に全面にエツチング防止用のＴａ２０
Ｓ等よりなる絶縁膜１４が形成され、その上にバターニ
ングされたＴａ等よりなるゲート電極３が同じ（Ｔａ等
よりなるゲートバス配線６と一体となって形成される。

ゲートバス配線６は後工程で形成されるソース電極と交
差する部分およびＴＰＴが形成されるゲート電極３の部
分を除いてバターニングされたレジストによって覆われ
る。次にゲート［極３およびゲートバス配線６にその両
端から電圧を印加し、レジストに覆われていない部分に
陽極酸化膜１６を形成する。続いてＴＰＴを形成するた
めにＳｉＮｘ等のゲート絶縁膜、ａ−Ｓｔ半導体膜およ
び保護絶縁膜をプラズマＣＶＤ法！こより連続で積層し
、所定の形状にバターニングした後リンをドープしたｎ
”ａ−Ｓｉ膜をプラズマＣＶＤ法により積層してこれを
バターニングする。ゲートバス配線６の一部を覆ってい
たレジストを除去し、ＴｉまたはＭｏ等をスパッタ法で
形成した後これをバターニングすることによってソース
電極４、ソースバス配線７およびゲートバス配線上のカ
バー電極９が形成される。

この結果第５図および第６図に示すように、所定範囲の
ゲートバス配線６の実質的な断面積が部分的に増加した
ことになる。

第７図は第１図〜第３図の実施例にこの発明を適用した
場合の歩留り向上の効果を示す図である。

図を参照してゲートバス配線６の両端から所定電圧を印
加した場合、ゲートバス配線６が１カ所断線していても
２力所以上で断線していない限りゲートバス配線６に陽
極酸化膜１６が形成され、さらにその上にゲート絶縁膜
１０が形成される。

この状態においてはゲートバス配線６は断線状態である
が、所定位置におけるゲート絶縁膜１０および陽極酸化
膜１６をエツチングして形成されたスルーホール８内を
含めてカバー電極９をゲート絶縁膜１０上に形成するこ
とによって、断線していたゲートバス配線６はカバー電
極９を介して導通することになる。したがって、ゲート
バス配線６の断線率の低下に貢献し装置の信頼性向上に
も寄与する。　　（ なお、上記実施例においては、いずれもゲート電極およ
びゲートバス配線に陽極酸化膜を形成しているが、これ
は絶縁性を高めるためであって要求される絶縁性の基準
によってはゲート絶縁膜のみであってもよい。

さらに、上記実施例ではマトリックス型の透明電極とし
ているが、セグメント型の電極形状の基板であっても同
様に適用できることは言うまでもない。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、ゲートバス配線の断面
積を部分的に増大させたのでその配線長は長くなっても
配線抵抗の増加を抑え、また断線率を低下させる生産性
の高いアクティブマトリックス基板となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略平面図、第２図
は第１図の■−■断面図、第３図は第１図の■−■断面
図、第４図はこの発明の他の実施例の概略平面図、第５
図は第４図の■−ｖ断面図、第６図は第４図のＶＴ−Ｖ
ｌ断面図、第７図はこの発明の一実施例における歩留り
向上を示す断面図、第８図は一般の液晶透過型のアクテ
ィブマトリックス表示装置の概略断面図、第９図は従来
のアクティブマトリックス基板の概略平面図、第１０図
は第９図のＸ−Ｘ断面図、第１１図は第９図のＸＩ−Ｘ
ＩＸ断面図ある。 図において、１は透明電極、３はゲート電極、６はゲー
トバス配線、９はカバー電極、１２はガラス基板である
。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　主面を有する透明絶縁性基板と、 前記透明絶縁性基板の前記主面上にマトリックス状に配
   置されて形成された複数の透明電極と、前記透明電極の
   各々に接続し、前記透明絶縁性基板の前記主面上に形成
   されたゲート電極を含む複数のトランジスタと、 前記ゲート電極の各々に接続して外部と導通をとる、前
   記透明絶縁性基板の前記主面上に形成されたゲートバス
   配線とを備えたアクティブマトリックス基板において、 前記ゲートバス配線の断面積を部分的に増大させたこと
   を特徴とする、アクティブマトリックス基板。