JPH03243925A - Liquid-crystal display and manufacture - Google Patents

Liquid-crystal display and manufacture

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JPH03243925A
JPH03243925A JP2218860A JP21886090A JPH03243925A JP H03243925 A JPH03243925 A JP H03243925A JP 2218860 A JP2218860 A JP 2218860A JP 21886090 A JP21886090 A JP 21886090A JP H03243925 A JPH03243925 A JP H03243925A
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JP
Japan
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data bus
gate
pixel electrode
drain
liquid crystal
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Pending
Application number
JP2218860A
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Japanese (ja)
Inventor
Ting-Sing Wang
ティング―シング ワング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
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Filing date
Publication date
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE: To lower the resistance of a data bus line, to lower the possibility of the opening of the data bus line and to improve image contrast by forming a data line in a single step on a substrate by N<+> polysilicon and turning the data line to a hybrid conductor provided with two layers in contact further. CONSTITUTION: Data buses 28 are made to run parallelly to respective columns, gate lines 30 are made to run parallelly to respective rows and respective pixel electrodes 26 are connected to one data bus 28 and one gate line 30 by the thin film transistor 24 of a stagger structure near an intersection among the data and gate lines. A transistor source 34 is connected to the data bus line 28, input data are sent from there through a transistor channel to a transistor drain 36 connected to the pixel electrode 26 and a transistor gate 38 is connected to a scanning line 30. At the time of manufacture, the data line is formed on the substrate by the N<+> polysilicon by one operation and a metal overlay is executed on the data bus 28 and a pixel electrode area surface. Thus, disconnection or an open signal line during the manufacture are reduced, reliability is improved and the image contrast is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は一般的に平板液液晶マトリクスディスプレイ(
L CD )に関し、より詳細には薄膜トランジスタ(
TFT)を介して各ピクセルが直接アドレスされるディ
スプレイに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field 1] The present invention generally relates to flat liquid crystal matrix displays (
Regarding thin film transistors (LCD), more specifically thin film transistors (
(TFT) in which each pixel is directly addressed.

[従来の技術1 陰極線管のように大きくなく消費電力も高くない平板電
子ディスプレイは、1970年頃に薄膜トランジスタが
発明されて以来ディスプレイメーカ及びディスプレイユ
ーザが目標としているものである。しかしながら、薄膜
トランジスタアレイによりアドレスされる平板電子ディ
スプレイを製造することは最も興味をかき立てるデザイ
ンタスクである。それにもかかわらず、1986年まで
にTPTアドレス液晶ディスプレイの製造ラインを確立
できたのは数社にすぎない。
[Prior Art 1] Flat electronic displays that are not as large and do not consume as much power as cathode ray tubes have been the goal of display manufacturers and display users since the invention of thin film transistors around 1970. However, manufacturing flat panel electronic displays addressed by thin film transistor arrays is the most exciting design task. Nevertheless, by 1986 only a few companies had been able to establish production lines for TPT address liquid crystal displays.

T[丁アドレス液晶ディスプレイの利点はその人力バス
ラインはマ[〜リクスディスプレイに使用する従来の多
重アドレス技術に対するものと同数であることである。
The advantage of a multi-address liquid crystal display is that it has the same number of human-powered bus lines as for conventional multiple address techniques used in matrix displays.

さらに、薄膜トランジスタは有向アドレス(direc
ted addressing )法におけるデユーテ
ィ比により生じる逆効果はない。
Furthermore, thin film transistors have a directed address (direct address).
There are no adverse effects caused by the duty ratio in the ted addressing method.

TPTアドレス法の利点に基いて、液晶ディスプレイ内
に含めることができるピクセル数は無制限となり所望の
階調を容易に発生することができる。
Based on the advantages of TPT addressing, the number of pixels that can be included in a liquid crystal display is unlimited and desired gray levels can be easily generated.

次の10年間で、薄膜トランジスタアレイを使用したア
クティブアドレスマトリクスディスプレイはディスプレ
イ技術の主流になるように思える。
In the next decade, active addressed matrix displays using thin film transistor arrays appear to be the dominant display technology.

最も重要な薄膜トランジスタ製造工程の一つは化学気相
堆積(CVD)である。CVD法は非常に柔軟性が高い
ため、薄膜トランジスタの構造はメーカごとに著しく変
動する。一般的に、2種の薄膜1〜ランシスタ構造、?
Jなわち、スタガー形や]ブレーナ形のTPTである。
One of the most important thin film transistor manufacturing processes is chemical vapor deposition (CVD). Because the CVD method is very flexible, the structure of thin film transistors varies significantly from manufacturer to manufacturer. Generally, there are two types of thin film 1~lancisister structure,?
In other words, it is a stagger type or Brenna type TPT.

異なる膜を化学気相堆積技術により順次堆積できるため
に、スタガー形構造が従来薄膜トランジスタ内のアモル
ファスシリコンに使用されている。これは環境からの汚
染を低減し製造コストを低下させる利点がある。
Staggered structures are conventionally used for amorphous silicon in thin film transistors because different films can be deposited sequentially by chemical vapor deposition techniques. This has the advantage of reducing pollution from the environment and lowering manufacturing costs.

一方、ポリシリコン薄膜トランジスタは通常コプレーナ
形構造とされる。所慮の工程シーケンス及び熱サイクル
は従来の集積回路製造法に類似している。しかしながら
、日本国のセイコーエプソン社の1986年の論文゛低
温処理ポリST F T及びその大面積LCDへの応用
” 〈ジ17バンデイスプレイ、1986年、第196
〜199頁)にはポリ5rss+−ランジスタのスタガ
ー構造を液晶ディスプレイピクセルのスイッチとして使
用4るハイブリ〉ドW4造がかなりの成功をおさめたこ
とが示されている。
On the other hand, polysilicon thin film transistors usually have a coplanar structure. The contemplated process sequences and thermal cycles are similar to conventional integrated circuit manufacturing methods. However, in a 1986 paper by Seiko Epson Corporation of Japan, ``Low-temperature-treated polySTFT and its application to large-area LCD'', 17th Band Display, 1986, No. 196,
199) shows that a hybrid W4 design using a staggered structure of poly5rss+- transistors as a switch in a liquid crystal display pixel has been quite successful.

歩留りが薄膜トランジスタ液液晶マトリクスディスプレ
イを構成する際の一番の問題点である。
Yield is the primary issue in constructing thin film transistor liquid crystal matrix displays.

薄膜トランジスタ液晶ディスプレイの製造における低歩
留りは2つの主要因から生じる。一つはピクチャー信号
を送信できないパスラインの断線あるいは開放状態であ
る。もう一つは堆積された膜内の粒子もしくはピンホー
ルである。これらの欠陥は液晶ディスプレイのサイズが
大きくなる程数が増加する。
Low yields in manufacturing thin film transistor liquid crystal displays result from two main factors. One is a disconnection or open state of the path line that cannot transmit the picture signal. The other is particles or pinholes within the deposited film. The number of these defects increases as the size of the liquid crystal display increases.

例えば、液晶材自体及びカラーフィルタの品質、駆動方
法、RGBカラー及びブラックマトリクスのマルチギャ
ップデザインの改良等の大型液晶ディスプレイの性能改
善が研究されている。それにもかかわらず、大型スクリ
ーン液晶ディスプレイ像はすでに陰極線管に匹敵する程
良好であるように見える。
For example, research has been conducted to improve the performance of large-sized liquid crystal displays, such as improving the quality of the liquid crystal material itself and color filters, driving methods, and multi-gap design of RGB color and black matrices. Nevertheless, large screen liquid crystal display images already appear to be as good as cathode ray tubes.

所望されるのは製造歩留りを低下させる製造上の問題点
を克服するような大型液液晶マトリクスディスプレイで
ある。
What is desired is a large liquid crystal matrix display that overcomes manufacturing problems that reduce manufacturing yields.

従って、¥J造中に断線あるいは開放信号線を低減する
ことにより信頼度が向上される改良型アクティブ液晶デ
ィスプレイパネルを提供することが本発明の目的である
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved active liquid crystal display panel whose reliability is improved by reducing disconnections or open signal lines during construction.

本発明のもう一つの目的はスタガーポリシリコン薄膜ト
ランジスタアレイ構造を有する改良型アクティブ液晶デ
ィスプレイパネルを提供づ−ることである。
Another object of the present invention is to provide an improved active liquid crystal display panel having a staggered polysilicon thin film transistor array structure.

本発明のさらにもう一つの目的は、イメージコントラス
ト品質が改善された改良型アクティブLCDパネルを提
供することである。
Yet another object of the present invention is to provide an improved active LCD panel with improved image contrast quality.

本発明のさらにもう一つの目的は、あらゆるサイズのも
のを経済的に製造することができ且つ陰極線管に匹敵す
るイメージが得られる改良型アクティブLCDパネルを
提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide an improved active LCD panel that can be manufactured economically in any size and that provides images comparable to cathode ray tubes.

本発明の実施例に従って、スタガーポリシリコンTFT
アレイによりアクティブ液晶ディスプレイパネルが提供
される。ビクセル電極は基板上に行列マトリクスとして
配置される。各列に平行にデータバスが走り、各行に平
行に走査すなわちゲート線が走っている。データ及びゲ
ート線間の交点付近において、各ピクセル電極はスタガ
ー構造の薄膜トランジスタにより1本のデータバス及び
1本のゲート線に接続されている。トランジスタソース
はデータバス線に接続され、そこから入力データはトラ
ンジスタチャネルを介してピクセル電極に接続されたト
ランジスタドレーンに送られる。トランジスタゲートは
走査線に接続されている。
In accordance with embodiments of the present invention, staggered polysilicon TFTs
The array provides an active liquid crystal display panel. The vixel electrodes are arranged on the substrate in a matrix of rows and columns. A data bus runs parallel to each column, and a scanning or gate line runs parallel to each row. Near the intersection between the data and gate lines, each pixel electrode is connected to one data bus and one gate line by a staggered thin film transistor. The transistor source is connected to the data bus line, from which input data is sent through the transistor channel to the transistor drain, which is connected to the pixel electrode. The transistor gate is connected to the scan line.

製造する際、トランジスタソース、ドレーン及びデータ
バス線は1回の操作で基板上に1回の手順により形成さ
れる。アンドープトポリシリコン膜がゲートチャネルと
してソース及びドレーン間に形成され、且つトランジス
タソースとの接続を含みソース、ドレーン及びデータバ
スを重畳する絶縁層により被覆される。データバス及び
ビクセル電極コンタクト領域の一部とアライメントして
絶縁層内に設けられた開口を介して、データバス上及び
ビクセル電極領域表面にメタルオーバレイが施される。
During manufacturing, transistor sources, drains, and data bus lines are formed in a single step on a substrate in a single operation. An undoped polysilicon film is formed as a gate channel between the source and drain, and is covered by an insulating layer that includes the connection to the transistor source and overlaps the source, drain, and data bus. A metal overlay is applied over the data bus and over the surface of the pixel electrode region through an opening provided in the insulating layer in alignment with the data bus and a portion of the pixel electrode contact region.

同じ動作中に、トランジスタソース及びドレーン間でゲ
ートチャネルの反対側にメタルゲート電極が形成される
。データバス線及びゲート線は交点において互いに絶縁
されている。
During the same operation, a metal gate electrode is formed on the opposite side of the gate channel between the transistor source and drain. The data bus lines and gate lines are insulated from each other at intersections.

この構造の利点はデータ線すなわちバス、及び1〜ラン
ジスタのソース及びドレーンが単一ステップで基板上に
1回の手順により形成されることである。製造コストは
高電流インプランタを使用して基板内にトランジスタの
ソース及びドレーンを形成する従来の集積回路処理技術
よりも低下する。さらに、データ線は接触する二層、す
なわちメタル層と1回の手順喘、を有するハイブリッド
導体である。この構造によりデータバス線の電気的抵抗
が低下し、データバス線が開放される可能性も低下する
。事実、データバス線は両層の同じ位置に欠陥がある場
合のみ開放される。さらに、ゲート電極及びゲート走査
線及びハイブリッドデータバスに対して、金amが堆積
される場合は常に、液晶ディスプレイパネルを介した光
の伝達は低減される。ディスプレイ全体に対してイメー
ジコントラストは改善される。
The advantage of this structure is that the data lines or buses and the sources and drains of transistors 1 to 1 are formed in a single step on the substrate in a single procedure. Manufacturing costs are lower than conventional integrated circuit processing techniques that use high current implanters to form transistor sources and drains within the substrate. Additionally, the data line is a hybrid conductor with two layers in contact: a metal layer and a single layer. This structure reduces the electrical resistance of the data bus line and reduces the possibility that the data bus line will become open. In fact, the data bus line is only opened if there is a defect at the same location in both layers. Furthermore, whenever gold am is deposited on the gate electrodes and gate scan lines and hybrid data bus, the transmission of light through the liquid crystal display panel is reduced. Image contrast is improved for the entire display.

[実施例] 第1図の従来技術のスタガー薄膜トランジスタ10の断
面図である。ガラス、石英、もしくはシリコンウェハと
することができる基板16上に1回の手順のソース12
及びドレーン14が形成される。ソース12及びドレー
ン14間にはアンドープトポリシリコン膜のゲートチャ
ネル18が形成される。ゲートチャネル18上にはゲー
ト絶縁体20が成長すなわち堆積さる。ゲート絶縁体2
0は低圧化学気相堆積により形成された熱酸化物もしく
は酸化物と窒化物である。ゲートチャネル18の反対側
に位置するゲート電極22は任意の金属で形成されてお
り、公知の方法でゲート電極22に印加される電圧によ
りゲートチャネル18のオンオフ状態を制御する。
[Example] FIG. 2 is a cross-sectional view of the prior art staggered thin film transistor 10 of FIG. 1. A single step source 12 on a substrate 16, which can be a glass, quartz, or silicon wafer.
and a drain 14 are formed. A gate channel 18 of an undoped polysilicon film is formed between the source 12 and drain 14. A gate insulator 20 is grown or deposited over the gate channel 18 . Gate insulator 2
0 is a thermal oxide or oxide and nitride formed by low pressure chemical vapor deposition. A gate electrode 22 located on the opposite side of the gate channel 18 is formed of any metal, and the on/off state of the gate channel 18 is controlled by a voltage applied to the gate electrode 22 in a known manner.

第2図に、本発明に従って薄膜トランジスタ24を使用
して1個のビクセル素子26を制御する液液晶マトリク
スディスプレイの断片を示す。公知のように、液晶ディ
スプレイは水平行と垂直列に配置されたビクセルマトリ
クスである。本発明に従って、各ビクセル26は付随す
る1個の薄膜トランジスタ24により同様にアドレスさ
れる。
FIG. 2 shows a fragment of a liquid crystal matrix display in which a thin film transistor 24 is used to control a single pixel element 26 in accordance with the present invention. As is known, a liquid crystal display is a pixel matrix arranged in horizontal rows and vertical columns. In accordance with the present invention, each vixel 26 is similarly addressed by an associated thin film transistor 24.

図示するLCD断片に関する以下の説明はいかなるディ
スプレイ素子にも適用される。
The following description regarding the illustrated LCD fragment applies to any display element.

ディスプレイの信号は垂直データバス28を介してビク
セル26で使用することができる。データバス28はマ
トリクスディスプレイの所与の列内の各ビクセル26に
沿って配線されている、すなわち第2図においてy方向
に走っている。データバス28−[のこの信号はスイッ
チングトランジスタ24がオン状態である場合のみビク
セル26により受信される。ゲート走査線30が水平、
ずなわちX方向、に走っており、1木の走査線30に各
行のビクセル26が付随している。走査[930は[−
ランジスタ24のゲートに接続され、付随するデータバ
ス28はトランジスタ24のソースに接続され、ビクセ
ル26は1〜ランジスタ24のドレーンに接続されてい
る。
Display signals are available to the pixels 26 via a vertical data bus 28. A data bus 28 is routed along each pixel 26 within a given column of the matrix display, ie, running in the y direction in FIG. This signal on data bus 28-[ is received by pixel 26 only when switching transistor 24 is on. The gate scanning line 30 is horizontal,
ie, in the X direction, each row of pixels 26 is associated with one tree of scanning lines 30. Scan [930 is [-
Connected to the gate of transistor 24, an associated data bus 28 is connected to the source of transistor 24, and pixel 26 is connected to the drain of transistor 24.

付随するグー1〜走査線30がハイであり同時に付随す
るデータバス28に信号が加えられる場合のみトランジ
スタ24はオン状態とされることがお¥J1りと思う。
It is believed that transistor 24 is turned on only when the associated G1-Scan line 30 is high and a signal is simultaneously applied to the associated data bus 28.

第2図に破線で示づゲートチャネル38がソース34及
びドレーン36間を延在してJ3す、ゲート電極32と
対向している。所与の時点において、1本のゲート走査
線30のみがハイであり信号は1木のデータバス28上
にのみ生じる。従って、任意所与の時点において、他の
ビクセルは一般的に予め受信した信号を保持してはいる
が1個のビクセル26のみが駆動される。
A gate channel 38, shown in phantom in FIG. 2, extends between source 34 and drain 36 and faces gate electrode 32. At any given time, only one gate scan line 30 is high and a signal is present on only one data bus 28. Thus, at any given time, only one pixel 26 is driven, although other vixels generally retain previously received signals.

スイッチングトランジスタ24は第3a図〜第3d図に
関して後記する構造を有する薄膜トランジスタである。
Switching transistor 24 is a thin film transistor having the structure described below with respect to FIGS. 3a-3d.

最初の製造ステップとして、ソース34及びドレーン3
6及びデータバス28がガラス基板40上に1回の手順
の膜もしくは層として形成される(第3a図)。ドレー
ン36はビクセル電極コンタクト領域42として作用す
る部分を含んでおり、ソース34はデータバス28に向
って延在していて最初のステップで設けられる1回の手
順膜もしくは層がソース34に接続されたデータバス2
8を一体構造内に含むようにされている。また、ドレー
ン36及びビクセル電極コンタクi−¥142も互いに
一体化されている。ソース34及びドレーン36はスペ
ースにより分離されており、ゲートチャネル38は基板
上にあってソース及びドレーンと重畳するアンドープと
ポリシリコン膜により形成されている(第3b図)。
As a first manufacturing step, the source 34 and drain 3
6 and data bus 28 are formed as a single step film or layer on a glass substrate 40 (FIG. 3a). The drain 36 includes a portion that acts as a pixel electrode contact region 42, and the source 34 extends toward the data bus 28 so that the one-step film or layer provided in the first step is connected to the source 34. data bus 2
8 within an integral structure. Further, the drain 36 and the vixel electrode contact i-¥142 are also integrated with each other. The source 34 and drain 36 are separated by a space, and the gate channel 38 is formed by an undoped polysilicon film overlying the substrate and overlapping the source and drain (Figure 3b).

次に、熱酸化物もしくは低圧化学気相1積酸化物及び窒
化物によりゲートチャネル38上にゲート絶縁体44が
形成される(第3C図)。絶縁体膜44はドレーン36
及びピクセル電極コンタクト領域42だけでなくデータ
バス28及びソース34をも実質的に被覆するように延
在している。
A gate insulator 44 is then formed over the gate channel 38 by thermal oxide or low pressure chemical vapor monolayer oxide and nitride (Figure 3C). The insulator film 44 is the drain 36
and extends to substantially cover not only pixel electrode contact area 42 but also data bus 28 and source 34 .

しかしながら、マスキングにより、データバス28の一
部43及びビクセル電極コンタクト領VJ、42の一部
45にはゲート絶縁体膜44は被覆されない。絶縁体膜
44により被覆されない構造の領[43,45を第2図
に斜線で示す。
However, due to masking, a portion 43 of the data bus 28 and a portion 45 of the vixel electrode contact region VJ, 42 are not covered with the gate insulator film 44. Regions [43, 45] of the structure that are not covered by the insulating film 44 are indicated by diagonal lines in FIG.

その後、ゲートチャネル38に重畳してゲート電極32
を形成するゲートメタルパターンが形成される(第3d
図)。同時に、絶縁体44が存在しない第2図の斜線部
43.45内にメタル層46が形成される。従ってゲー
ト走査線30との交差部を除く、データバス28の大部
分が二層のハイブリッド構造となる。基板40に隣接す
るN十ポリシリコン層28の頂部にはメタル層46があ
る。ピクセル電極コンタクト領域42も基板40に隣接
する1回の手順層からなるハイブリッド構造であり、1
回の手順層にはメタル層46がかぶされている。このよ
うにして、本発明に従ったスタガー構造の薄膜トランジ
スタが形成される。
Thereafter, the gate electrode 32 is superimposed on the gate channel 38.
A gate metal pattern is formed (3d
figure). At the same time, a metal layer 46 is formed in the shaded area 43.45 in FIG. 2 where the insulator 44 is not present. Therefore, most of the data bus 28 except for the intersection with the gate scanning line 30 has a two-layer hybrid structure. On top of the N+ polysilicon layer 28 adjacent to the substrate 40 is a metal layer 46. Pixel electrode contact region 42 is also a hybrid structure consisting of one step layer adjacent to substrate 40;
The second step layer is covered with a metal layer 46. In this way, a staggered thin film transistor according to the present invention is formed.

メタルゲート電極32とハイブリッド層46の同じ形成
過程において、ゲート走査線30が同じメタルにより基
板40上に形成される。従って、ゲート電極32と走査
線30は同じ層の一体部となる。
In the same process of forming the metal gate electrode 32 and the hybrid layer 46, the gate scanning line 30 is formed on the substrate 40 using the same metal. Therefore, the gate electrode 32 and the scanning line 30 become an integral part of the same layer.

要約すれば、ガラス、石英もしくはシリコンウェーハと
することができ基板40上に、ソース、ドレーン、付随
するデータバス及び付随するピクセル電極コンタクト領
域が1回の操作で形成される。ソース34及びドレーン
36上及び両者間にゲートチャネル38が形成される。
In summary, on a substrate 40, which can be a glass, quartz or silicon wafer, sources, drains, associated data buses and associated pixel electrode contact regions are formed in one operation. A gate channel 38 is formed over and between source 34 and drain 36.

次に、データバス28、ソース34、ドレーン36、ビ
クセル電極コンタクト領1i!!42及びゲートチャネ
ル38を含む1回の手順層全体を被覆するように延在す
る絶縁層44が形成される。公知のマスキング(及び/
もしくはエツチング)技術により、データバス28及び
ビクセル電極コンタクト領域42の一部から絶縁体被覆
が無くなる。最後に、トランジスタのゲート電極32及
び接続されたゲート走査線30が同じ製造ステップで堆
積される。データバス28及びピクセル電極コンタクト
領域42の露呈部43.45にもゲート電極及びゲート
走査線の形成と同じ操作で同じメタルが被覆される。
Next, the data bus 28, the source 34, the drain 36, the vixel electrode contact region 1i! ! An insulating layer 44 is formed that extends to cover the entire single step layer including 42 and gate channel 38 . Known masking (and/or
The data bus 28 and portions of the pixel electrode contact areas 42 are stripped of the insulator coating by a technique (or etching). Finally, the gate electrode 32 of the transistor and the connected gate scan line 30 are deposited in the same manufacturing step. The exposed portions 43.45 of the data bus 28 and pixel electrode contact area 42 are also coated with the same metal in the same operation as the gate electrode and gate scan line formation.

ディスプレイのサイズに従ってLCDパネル内の敬白及
び数十個の画素を同時に製造することができる。
According to the size of the display, dozens of pixels in the LCD panel can be manufactured at the same time.

伝送型液晶ディスプレイマトリクスでは、ピクセル電極
26はインジウムすず酸化物(1丁O)とすることがで
きる。反射型液晶ディスプレイマトリクスでは、ビクセ
ル電Iti26はメタルとすることができる。
In a transmission type liquid crystal display matrix, the pixel electrodes 26 may be indium tin oxide (100). In a reflective liquid crystal display matrix, the vixel electrode Iti26 can be metal.

データバス28の一部に重畳する分路導体であるメタル
層46はデータバス28の1回の手順層と直接且つ連続
的に接触している。従って、メタル重WIi46により
分路される領域においてデータバス28が開放されてい
ると、信号はまだトランジスタソース34へ通される。
A metal layer 46, which is a shunt conductor overlapping a portion of the data bus 28, is in direct and continuous contact with a single step layer of the data bus 28. Therefore, when data bus 28 is open in the region shunted by metal heavy WIi 46, signals are still passed to transistor source 34.

事実、両層のまさしく同じ位置で破断が生じるのではな
い限り、無限数の信号径路を使用してデータバスポリシ
リコン膜28もしくはメタル重畳層46の連続性の破断
を補償することができる。従って、データバスが単層で
ある従来の構造に較べ、データ信号がトランジスタ24
に入力されない確率は著しく低減する。
In fact, an infinite number of signal paths can be used to compensate for a break in the continuity of the data bus polysilicon film 28 or metal overlay layer 46, as long as the break does not occur at the exact same location in both layers. Therefore, compared to the conventional structure in which the data bus has a single layer, the data signal is transferred to the transistor 24.
The probability that the data will not be input is significantly reduced.

ゲート電極、ゲート走査線、データバス及びビクセル電
極コンタクト領域の一部を重畳する分路導体46を形成
するメタル層は不透明であり、隣接ピクセル26間でL
CDパネルを通る不要の光の伝達が防止される。従って
、イメージコントラスト及び品質が向上する。前記スタ
ガー構造を使用すれば、液晶ディスプレイマトリクスの
ごクセルスイッチとして作用する薄膜トランジスタ24
は陰極線管に匹敵するイメージ品質が得られる。
The metal layer forming the shunt conductor 46, which overlaps a portion of the gate electrode, gate scan line, data bus, and pixel electrode contact area, is opaque, and the L between adjacent pixels 26 is
Unwanted light transmission through the CD panel is prevented. Therefore, image contrast and quality are improved. Using the staggered structure, the thin film transistor 24 acts as a gate switch for the liquid crystal display matrix.
provides image quality comparable to cathode ray tubes.

スタガー構造にガラス基板を使用することができるため
、より高価な基板を必要とするコブレ−す構造に較べて
大型のディスプレイを低コストで製造することができる
Since glass substrates can be used in staggered structures, larger displays can be manufactured at lower cost than cobrasted structures which require more expensive substrates.

データバスの二重層構造により、大型平板ディスプレイ
の長いデータバス線の抵抗が低減される。
The double layer structure of the data bus reduces the resistance of long data bus lines in large flat panel displays.

さらに、平板ディスプレイの大面積をメタル層が被覆し
ているため、この構造により光の伝達が防止され液晶デ
ィスプレイのイメージコントラスト品質が向上する。ま
た、メタル層で被覆された領域では光電応答が低下する
Furthermore, since the metal layer covers a large area of the flat panel display, this structure prevents light transmission and improves the image contrast quality of the liquid crystal display. Furthermore, the photoelectric response is reduced in the region covered with the metal layer.

同業者であれば、これまでに説明してきたことは1個の
液液晶マトリクスディスプレイ基板を付随する素子の構
造及び製造法であることがお判りと思う。完全なディス
プレイでは、少くとも1個の電極を有する第2の基板が
第1の基板と対向しており、基板間には空間があって液
晶材が収納されている。
Those skilled in the art will understand that what has been described so far is the structure and manufacturing method of an element associated with one liquid crystal matrix display substrate. In a complete display, a second substrate with at least one electrode faces the first substrate, with a space between the substrates containing the liquid crystal material.

従って、前記目的は、前記説明により明白となった事柄
から、効率的に達成されることがお判りと思う。本発明
の精神及び範囲から逸脱することなく、#J記構造にあ
る種の変更を施すことができるため、前記説明及び添付
図に含まれる全ての事柄は説明用であって制約的意味合
いのものではないものとする。また、特許請求の範囲は
ここに記載する本発明の一般的及び特定的特徴、及び発
明の範囲の全ての記述を包含するものとする。
Therefore, it will be seen that the said objective is efficiently achieved from what has become clear from the foregoing description. All matter contained in the foregoing description and accompanying drawings is intended to be illustrative only and in a restrictive sense, as certain changes may be made to the structure without departing from the spirit and scope of the invention. shall not be. The claims are intended to include all general and specific features of the invention as described herein and all statements of the scope of the invention.

iil膜トランジスタの断面図、第2図は本発明に従っ
て薄膜トランジスタを介して駆動されるピクセルを有す
る液晶ディスプレイの部分略図、第3a図から第3d図
までは液晶ディスプレイの製造ステップを示す第2図の
3−3線に沿った断面図、第4図は第2図の4−4線に
沿った断面図である。
FIG. 2 is a partial schematic diagram of a liquid crystal display with pixels driven via thin film transistors according to the invention; FIGS. 3a to 3d show the manufacturing steps of the liquid crystal display; FIG. 4 is a sectional view taken along line 3--3 in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along line 4--4 in FIG.

参照符号の説明 10・・・スタガーWI膜トランジスタ12.34・・
・ソース 14.36・・・ドレーン 16・・・基板 18.38・・・ゲートチャネル 20.44・・・グー1〜絶縁体 22.32・・・ゲート電極 24・・・1illlトランジスタ 26・・・ピクセル素子 28・・・データバス 30・・・ゲート走査線 40・・・ガラス基板 42・・・ピクセル電極コンタ 46・・・メタル層 クト領域
Explanation of reference symbols 10...Stagger WI film transistor 12.34...
・Source 14.36...Drain 16...Substrate 18.38...Gate channel 20.44...Group 1~Insulator 22.32...Gate electrode 24...1ill transistor 26... - Pixel element 28...Data bus 30...Gate scanning line 40...Glass substrate 42...Pixel electrode contour 46...Metal layer contact area

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)行列マトリクスとして配列された複数個の画素を
有する液晶ディスプレイにおいて、該ディスプレイは 基板と、 前記基板上にある、数本の平行に間隔をとつたデータバ
ス及び実質的にそれと直交し各交差点において互いに絶
縁されたゲート走査線、 を有し、 前記各画素はピクセル電極コンタクト領域を有するピク
セル電極を含み、前記ピクセル電極は前記1本のデータ
バスと前記1本の走査線との交差点に隣接配置されてお
り、該ディスプレイはさらに、 前記1本のデータバスに接続されたソースと同じ材料に
より形成され前記ピクセルコンタクト領域前記データバ
ス、前記トランジスタのソース及びドレーン及び前記ピ
クセル電極コンタクト領域に接続されたドレーンとを有
する薄膜トランジスタと、 前記トランジスタのソース及びドレーンと接触し両者間
に延在するゲートチャネルと、 前記ゲートチャネル、前記ソース及び前記ドレーンに重
畳する絶縁層と、 前記絶縁層に重畳し前記ゲートチャネルに対向して配置
され、且つ前記1本のゲート走査線に接続されているゲ
ート電極、 とを有する液晶ディスプレイ。
(1) A liquid crystal display having a plurality of pixels arranged in a matrix of rows and columns, the display comprising a substrate, several parallel spaced data buses on said substrate, and each substantially orthogonal thereto. gate scan lines insulated from each other at the intersection, each pixel including a pixel electrode having a pixel electrode contact area, the pixel electrode at the intersection of the one data bus and the one scan line; adjacently arranged, the display further includes: pixel contact regions formed of the same material as sources connected to the one data bus, connected to the data bus, the sources and drains of the transistors, and the pixel electrode contact regions; a thin film transistor having: a gate channel contacting and extending between a source and a drain of the transistor; an insulating layer overlapping the gate channel, the source and the drain; and an insulating layer overlapping the insulating layer. a gate electrode disposed opposite to the gate channel and connected to the one gate scan line.
(2)請求項(1)記載の液晶ディスプレイにおいて、
さらに少くとも前記1本のデータバス及び前記ピクセル
電極コンタクト領域の一部に重畳し、且つ前記ゲート電
極と同じ材料で形成されている導電層を有する、液晶デ
ィスプレイ。
(2) In the liquid crystal display according to claim (1),
The liquid crystal display further comprises a conductive layer overlapping at least a portion of the one data bus and the pixel electrode contact area and made of the same material as the gate electrode.
(3)請求項(1)記載の液晶ディスプレイにおいて、
前記データバス、前記ソース、前記ドレーン及び前記ピ
クセル電極コンタクト領域はN+ポリシリコンで形成さ
れており、前記ゲートチャネルはアンドープトポリシリ
コンで形成される液晶ディスプレイ。
(3) In the liquid crystal display according to claim (1),
The data bus, the source, the drain, and the pixel electrode contact regions are made of N+ polysilicon, and the gate channel is made of undoped polysilicon.
(4)請求項(2)記載の液晶ディスプレイにおいて、
前記1本のゲート走査線、ゲート電極及び前記データバ
ス及び前記ピクセル電極コンタクト領域に重畳する前記
導電層は同じ材料により形成される、液晶ディスプレイ
(4) In the liquid crystal display according to claim (2),
The one gate scanning line, the gate electrode, and the conductive layer overlapping the data bus and the pixel electrode contact area are formed of the same material.
(5)請求項(3)記載の液晶ディスプレイにおいて、
前記ソース、前記ドレーン、前記データバス及び前記ピ
クセル電極コンタクト領域は前記基板上に直接形成され
る液晶ディスプレイ。
(5) In the liquid crystal display according to claim (3),
The source, the drain, the data bus, and the pixel electrode contact area are formed directly on the substrate.
(6)基板上に配置されたピクセル電極を有する液晶マ
トリクスディスプレイの製造方法において、該製造方法
は、 a)前記基板上に薄膜トランジスタのソース及びドレー
ン、前記トランジスタのソースに接続されたデータバス
、及び前記ドレーンに接続されたピクセル電極コンタク
ト領域を形成し、前記データバスと前記ソース間の前記
接続は共通層内における前記データバスから前記ソース
への延長であり前記ドレーンと前記ピクセル電極コンタ
クト領域間の前記接続は前記共通層内における前記ドレ
ーンから前記ピクセル電極コンタクト領域への延長であ
り、前記ソース及びドレーンは前記基板上で間隔がとら
れており、前記ソース、ドレーン、データバス及びピク
セル電極コンタクト領域は同じ材料であり、 b)前記ソース及びドレーン間で前記基板上にゲートチ
ャンネルを形成し、前記チャネルは前記ソース及びドレ
ーンに接続されており、 c)前記ソース、ドレーン、チャネル上に絶縁層を形成
し、前記データバス及びピクセル電極コンタクト領域の
露呈部から前記絶縁体層を無くし、d)前記絶縁体層上
にゲート電極を形成し、前記ゲート電極は前記ソース、
ドレーン及びゲートチャネルに対向配置されている、 ステップからなる、液晶マトリクスディスプレイの製造
方法。
(6) A method for manufacturing a liquid crystal matrix display having pixel electrodes disposed on a substrate, including: a) sources and drains of thin film transistors on the substrate, a data bus connected to the sources of the transistors, and forming a pixel electrode contact region connected to the drain, the connection between the data bus and the source being an extension from the data bus to the source in a common layer; The connection is an extension from the drain to the pixel electrode contact region in the common layer, the source and drain being spaced apart on the substrate, and the source, drain, data bus and pixel electrode contact region are the same material; b) forming a gate channel on the substrate between the source and drain, the channel being connected to the source and drain; c) forming an insulating layer over the source, drain, and channel; forming and eliminating the insulator layer from exposed portions of the data bus and pixel electrode contact regions; d) forming a gate electrode on the insulator layer, the gate electrode being connected to the source;
A method for manufacturing a liquid crystal matrix display, comprising steps arranged opposite a drain and a gate channel.
(7)請求項(6)記載の方法において、さらにe)前
記基板上にゲート線を形成し、前記ゲート線及び前記ゲ
ート電極は接続される、 ステップからなる、液晶マトリクスディスプレイの製造
方法。
(7) The method according to claim (6), further comprising the step of: e) forming a gate line on the substrate, and connecting the gate line and the gate electrode.
(8)請求項(7)記載の方法において、前記データバ
ス部は露呈され、さらに、 f)前記データバスの前記露呈部上に第1の導電重畳層
を形成し、前記導電二重層及びデータバスは相互コンタ
クト領域上で電気的に接合される、ステップからなる、
液晶マトリクスディスプレイの製造方法。
(8) The method of claim (7), wherein the data bus portion is exposed, and further comprising: f) forming a first conductive superimposed layer on the exposed portion of the data bus, and forming a first conductive superimposed layer on the exposed portion of the data bus, The bus consists of steps electrically joined over mutual contact areas.
A method of manufacturing a liquid crystal matrix display.
(9)請求項(8)記載の方法において、前記ピクセル
電極コンタクト領域部が露呈され、さらに、g)前記ピ
クセル電極コンタクト領域の前記露呈部上に第2の導電
重畳層を形成し、前記第2の導電重畳層及び前記ピクセ
ル電極コンタクト領域は相互コンタクト領域上で電気的
に接合される、ステップからなる、液晶マトリクスディ
スプレイの製造方法。
(9) The method according to claim (8), wherein the pixel electrode contact region portion is exposed, and further comprising: g) forming a second conductive superimposed layer on the exposed portion of the pixel electrode contact region; A method for manufacturing a liquid crystal matrix display, comprising the steps of: two electrically conductive superimposed layers and the pixel electrode contact area are electrically bonded over mutual contact areas.
(10)請求項(9)記載の方法において、前記ゲート
線、ゲート電極及び前記第1及び前記第2の重畳層は1
回の手順でメタルにより形成される、液晶マトリクスデ
ィスプレイの製造方法。
(10) In the method according to claim (9), the gate line, the gate electrode, and the first and second overlapping layers are
A method for manufacturing a liquid crystal matrix display, which is formed from metal in two steps.
(11)請求項(6)記載の方法において、前記ソース
、ドレーン、データバス及びピクセル電極コンタクト領
域は1回の手順で形成される、液晶マトリクスディスプ
レイの製造方法。
11. The method of claim 6, wherein the source, drain, data bus and pixel electrode contact regions are formed in one step.
(12)請求項(6)記載の方法において、前記ソース
、ドレーン、データバス及びピクセル電極コンタクト領
域はN+ポリシリコンで形成される、液晶マトリクスデ
ィスプレイの製造方法。
(12) A method of manufacturing a liquid crystal matrix display according to claim (6), wherein the source, drain, data bus and pixel electrode contact regions are formed of N+ polysilicon.
(13)請求項(12)記載の方法において、前記チャ
ネルはアンドープトポリシリコンで形成される、液晶マ
トリクスディスプレイの製造方法。
(13) A method for manufacturing a liquid crystal matrix display according to claim (12), wherein the channel is formed of undoped polysilicon.
(14)請求項(8)記載の方法において、前記ゲート
電極、ゲート線及び前記第1の導電オーバレイは1回の
手順で同じ材料により形成される、液晶マトリクスディ
スプレイの製造方法。
14. The method of claim 8, wherein the gate electrode, gate line, and first conductive overlay are formed of the same material in one step.
(15)請求項(9)記載の方法において、前記ゲート
電極、ゲート線、第1の導電重畳層及び第2の導電重畳
層は1回の手順で同じ材料により形成される、液晶マト
リクスディスプレイの製造方法。
(15) The method according to claim (9), wherein the gate electrode, the gate line, the first conductive superimposed layer, and the second conductive superimposed layer are formed of the same material in one step. Production method.
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