JPH04134430A

JPH04134430A - アクティブマトリクス基板

Info

Publication number: JPH04134430A
Application number: JP2259447A
Authority: JP
Inventors: Ken Kanamori; 金森　謙; Mikio Katayama; 幹雄片山; Kiyoshi Nakazawa; 中沢　清; Naofumi Kondo; 直文近藤; Masaya Okamoto; 昌也岡本; Kazuyori Mitsumoto; 一順光本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1992-05-08
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JP2589866B2

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）本発明は、液晶等の表示媒体と組み合わせて表示装置を
構成するためのアクティブマトリクス基板に関する。

（従来の技術）従来より、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、プラズマ表示
装置等に於いては、アクティブマトリクス基板上にマト
リクス状に配列された絵素電極を選択駆動することによ
り、画面上に表示パターンが形成される。選択された絵
素電極とこれに対句する対向電極との間に電圧が印加さ
れ、その間に介在する表示媒体の光学的変調が行われる
。この光学的変調が表示パターンとして視認される。絵
素電極の駆動方式として、個々の独立した絵素電極を配
列し、この絵素電極のそれぞれにスイッチング素子を連
結して駆動するアクティブマトリクス駆動方式が知られ
ている。絵素電極を選択駆動するスイッチング素子とし
ては、ＴＰＴ　（薄膜トランジスタ）素子、ＭＩＭ　（
金属−絶縁層−金属）素子、ＭｏＳトランジスタ素子、
ダイオード、バリスタ等が一般的に知られている。アク
ティブマトリクス駆動方式は、高コントラストの表示が
可能であり、液晶テレビジョン、ワードブロセ、す、コ
ンピュータの端末表示装置等に実用化されている。

第４図に従来のアクティブマトリクス基板の平面模式図
を示す。このアクティブマトリクス基板は、ゲートバス
配線１と、ゲートバス配線１に交差するソースバス配線
２と、ゲートバス配線１及びソースバス配線２に接続さ
れたＴＦＴ３と、各ＴＦＴ３に接続された絵素電極４と
を有する。ゲートバス配線１は走査線として機能し、ソ
ースバス配線２は信号線として機能する。第４図のアク
ティブマトリクス基板の製造工程に於て、ソースバス配
線２が何等かの原因によって断線する場合がある。この
ような断線が生じた場合には、ソースバス配線２の断線
部から先の部分には映像信号が印加されないため、表示
画面上には線欠陥が現れる。線欠陥は表示品位を著しく
損ない、アクティブマトリクス基板の製造歩留りを低下
させる。

ソースバス配線２の断線による線欠陥の発生を防止する
ため、例えば第５図に示すアクティブマトリクス基板が
用いられる。このアクティブマトリクス基板では、絵素
電極４は２つの分割電極４ａ及び４ｂに分割され、分割
電極４ａ及び４ｂの間にはソースバス配線２ａ及び２ｂ
が設けられている。分割電極４ａはＴＦＴ３を介してソ
ースバス配線２ａに接続され、分割電極４ｂはＴＦＴ３
を介してソースバス配線２ｂに接続されている。

ソースバス配線２ａ及び２ｂは接続線２Ｃによって電気
的に接続されている。従って、ソースバス配線２ａに接
続された分割電極４ａとソースバス配線２ｂに接続され
た分割電極４ｂとは同じ映像信号によって駆動され、同
じ表示動作を行うことになる。ソースバス配線２ａ及び
２ｂ並びに接続線２ｃは、いわば「梯子構造」を成して
いる。

梯子構造のソースバス配線を有する表示装置では、例え
ば一方のソースバス配線２ａが断線していても、断線部
から先の部分には他方のソースバス配線２ｂから接続線
２Ｃを介して映像信号が供給されるので、上述のような
線欠陥は生じない。

梯子構造のソースバス配線は、付加容量を有するアクテ
ィブマトリクス基板にも適用することができる。第６図
にその一例を示す。第７図は第６図の基板をより具体的
に示した平面図である。この基板では第５図の構成に加
え、絵素電極４の下方に絶縁状態で重畳された付加容量
用電極５を有している。付加容量用電極５と絵素電極４
との重畳部分に付加容量５１が形成される。付加容１５
１は絵素電極４に印加された映像信号を蓄積する機能を
有する。

（発明が解決しようとする課題）第７図に示す梯子構造は、ソースバス配線の断線による
線欠陥を低減するにはきわめて効果的である。しかし、
ソースバス配線２ａ及び２ｂ間を接続する接続線２ｃが
設けられているため、絵素電極４の面積が小さくなり、
表示画面全体の面積に対する絵素電極の面積の割合、即
ち、開口率が低下するという問題点がある。

開口率の低下を防止した構成として、ゲートバス配線１
を絵素電極４の下方に重畳して、ゲートバス配線１に付
加容量用配線５の機能を持たせたＣｓ　　ｏｎ　　ｇａ
ｔｅ構造がある。しかし、第７図の構成を有する基板で
は接続線２Ｃが存在するため、Ｃｓ　　ｏｎ　　ｇａｔ
ｅ構造をそのまま適用することはできない。

本発明はこのような問題点を解決するものであり、本発
明の目的は、信号線の断線による線欠陥の発生を低減し
得て、しかも開口率が大きいアクティブマトリクス基板
を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明のアクティブマトリクス基板は、絶縁性基板上に
マトリクス状に配され２以上の分割電極に分割された絵
素電極と、該分割電極の間に平行して形成された同一の
信号を伝達する２以上の信号線と、該信号線と交差し該
絵素電極の一部分と重畳された走査線と、該走査線から
分岐した走査支線と、該走査支線上に形成され該絵素電
極に隣接する絵素電極を構成する分割電極に接続された
スイッチング素子と、同一の信号を伝達する該信号線間
を電気的に接続する接続線と、を備え、該接続線が該走
査支線上に絶縁状態で交差しており、そのことによって
上記目的が達成される。

（作用）本発明のアクティブマトリクス基板は、絵素電極の一部
と重畳された走査線を有し、絵素電極と走査線との重畳
部分に付加容量が形成されている。

絵素電極を構成する２以上の分割電極に接続されたスイ
ッチング素子は、隣接する絵素電極に重畳された走査線
から分岐した走査支線上に形成されている。分割電極の
間に設けられた２以上の信号線を互いに電気的に接続す
る接続線は、走査支線と絶縁状態で交差している。この
構成により、梯子構造とＣｓ　　ｏｎ　　ｇａｔｅ構造
とを併せて備えた基板とすることができる。

（実施例）本発明の実施例について以下に説明する。

本発明のアクティブマトリクス基板の一実施例の平面図
を第１図に、第１図に於ける■−■線に沿った断面図を
第２図に示す。本実施例のアクティブマトリクス基板は
、絶縁性基板１０上にマトリクス状に配され２つの分割
電極４ａ及び４ｂに分割された絵素電極４と、分割電極
４ａ及び４ｂの間に平行して形成された同一の信号を伝
達する２つのソースバス配線２ａ及び２ｂと、ソースバ
ス配線２ａ及び２ｂと交差し絵素電極４の一部分と重畳
されたゲートバス配線ユと、ゲートバス配線１から分岐
したゲートバス支線１１と、ゲートバス支線ｌｌ上に形
成され絵素電極４に隣接する絵素電極を構成する分割電
極４ａ及び４ｂに接続されたＴＦＴ３．３と、同一の信
号を伝達するソースバス配線２ａ及び２ｂ間を電気的に
接続する接続線２ｃとを備えている。接続線２ｃは後述
するゲート絶縁膜１３を挟んでゲートバス支線１１と絶
縁状態で交差している。

本実施例では、ゲートバス配線１が走査線として、ソー
スバス配線２ａ及び２ｂが信号線として、更にゲートバ
ス支線１１が走査支線として機能している。また、ＴＦ
Ｔ３がスイッチング素子として機能している。

本実施例を製造工程に従って説明する。第１図に示すよ
うに、ガラス板からなる絶縁性基板１゜上にＴａ金属膜
をスパッタリング法により形成し、パターニングを行っ
てゲートバス配線１及びゲートバス支線１１を形成した
。ゲートバス配線１及びゲートバス支線１１として、Ｔ
ａ、Ｔｉ、、ＡＩ、Ｃｒ等の単層又はこれらの多層金属
膜を用いることが好ましい。また、ゲートバス配線ｌ及
びゲートバス支線１１を形成する前に、基板１０上の全
面にＴａ２０５等の絶縁膜を形成してもよい。更に、ケ
ートバス配線１及びゲートバス支線１１のｌｉ極酸酸化
行い、ゲートバス配線１及びゲートバス支線１１上に陽
極酸化膜を形成してもよい。

乞−トバス配線１及びゲートバス支線１１を覆って基板
１０上の全面に、ＳｊＮ、からなるゲート絶縁膜１３を
、ＣＶＤ法により３０００人の厚さに形成した。後述す
るように、ゲートバス支線１１と接続線２ｃとはゲート
絶縁膜１３を挟んで交差している（第１図）。

ゲート絶縁膜１３の形成に引き続いて、真性半導体アモ
ルファスシリコン（以下ではｒａ−９ｔ（ｉ）」と称す
る）層を３００人の厚さに、５ｔＮｘ層を２０００人の
厚さに、プラズマＣＶＤ法により形成した後、５ＩＮｘ
層のパターニングを行って、エツチングストツバ層１８
を形成した。次に、リンをドー７’したアモルファスシ
リコン（以下テは「ｎ″型ａ３ｉＪと称する）をプラズ
マＣＶＤ法によって８００人の厚さに堆積させた後、パ
ターニングを行って半導体層１２及びコンタクト層１４
．１４を形成した。コンタクト層１４は半導体層１２と
、後に形成されるソース電極１５及びドレイン電極１６
とのオーミックコンタクトを良好にするために設けられ
ている。

次に、Ｔｉ金属層を堆積させパターニングを行って、ソ
ース電極１５、ドレイン電極１６、ソースバス配線２ａ
、２ｂ、及び接続線２ｃを形成した。従って、本実施例
では、ゲートバス配線１とソースバス配線２ａ及び２ｂ
とは、前述のゲート絶縁膜１３を介して交差することに
なる。同様に、ゲートバス支線１１と接続線２ｃとは、
ゲート絶縁膜１３を介して交差することになる。前述の
半導体層１２、エツチングストッパ層１８及びコンタク
ト層１４を形成するために形成したａ−５ｊ（ｉ）、Ｓ
ｉＮｘ層及びｎ′″型ａ−５ｊ層を、ゲートバス配置１
とソースバス配線２ａ及び２ｂとの交差位置、及びゲー
トバス支線１１と接続線２ｃとの交差位置に残すことも
可能である。このような構成により、これらの交差位置
に於ける絶縁不良の発生を防止することができる。

次に、Ｉ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ　ｔｉｎ　ｏｘｉｄｅ
）をスパンタリング法によって堆積させ、バターニング
を行って、絵素電極４を形成した。絵素電極４は２つの
分割電極４ａ及び４ｂに分割され、各分割電極４ａ及び
４ｂの一部分は、ＴＦＴ３のドレイン電極１６に接続さ
れている。また、第１図に示すように、分割電極４ａ及
び４ｂの端部はゲート絶縁膜１３を挟んでゲートバス配
線１に重畳され、分割電極４ａ及び４ｂとゲートバス配
線１との重畳部に付加容量５１が形成されている。従っ
て、ゲートバス配線１は付加容量５１を構成する付加容
量用電極としても機能している。

分割電極４ａはＴＦＴ３を介してソースバス配線２ａに
接続され、分割電極４ｂはＴＦＴ３を介してソースバス
配線２ｂに接続されている。ソースバス配線２ａ及び２
ｂは、接続線２Ｃによって互いに電気的に接続されてい
るので、１つの絵素電極４を構成する分割電極４ａ及び
４ｂは、同じ映像信号によって駆動されることになる。

絵素電極４を覆ってこの基板１０上の全面に、ＳｉＮ、
からなる保護膜１７を形成した。保護膜１７は基板１０
上の全面に形成せずに、分割電極４ａ及び４ｂの中央部
で除去した窓あき構造としてもよい。

本実施例のアクティブマトリクス基板に於いて、ソース
バス配線２ａ及び２ｂの一方が断線しても、他方のソー
スバス配線から接続線２Ｃを介して、ソースバス配線の
断線部から先の部分に映像信号が伝達され、線欠陥の発
生が回避され得る。また、ゲートバス配線１が付加容量
５１を構成する付加容量用電極としての機能も果たして
いるため、付加容量を有しているにもかかわらず、絵素
電極４の面積を大きくすることができる。

第３図に本発明のアクティブマトリクス基板の他の実施
例の平面図を示す。本実施例は、２つの分割電極４ａ及
び４ｂに接続される２つのＴＦＴ３．３が、何れも一方
のソースバス配線２ｂに接続されていることを除いて、
前述の第１図の実施例と同様である。従って、ソースバ
ス配線２　ａ　ｉ；：はＴＦＴ３は接続されておらず、
ソースバス配線２ａはバイパスとして機能している。

本実施例のアクティブマトリクス基板に於いても、ソー
スバス配線２ａ及び２ｂの一方が断線しても、他方のソ
ースバス配線から接続線２Ｃを介して、ソースバス配線
の断線部から先の部分に映像信号が伝達され、線欠陥の
発生が回避され得る。

また、ゲートバス配線１が付加容量５１を構成する付加
容量用電極としての機能も果たしているため、付加容量
を有しているにもかかわらず、絵素電極４の面積を大き
くすることができる。

尚、上記実施例では、同一映像信号を供給する２本のソ
ースバス配線によって、１つの絵素電極が２つに分割さ
れている場合について説明したが、同一映像信号を供給
する３本以上のソースバス配線を有する基板とすること
もできる。この場合には、全てのソースバス配線は２以
上の接続線によって互いに電気的に接続されている必要
がある。

また、上記の実施例では、接続線２ｃを各絵素電極４に
対応して設けられているが、ソースバス配線２ａ及び２
ｂは１つ以上の接続線２ｃで接続されていればよく、例
えば２絵素に１つの接続線、或いは３絵素に一つの接続
線を設けてもよい。

（発明の効果）本発明のアクティブマトリクス基板は、梯子構造とＣｓ
　　ｏｎ　　ｇａｔｅ構造とを併せて備えているのて、
梯子構造によって線欠陥の発生が防止され、Ｃｓ　　ｏ
ｎ　　ｇａｔｅ構造によって開口率の向上が図られ得る
。従って、本発明によれば、明るい表示画面を有する表
示装置を構成し得るアクティブマトリクス基板を、高い
歩留りで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアクティブマトリクス基板の一実施例
の平面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿った断面図、
第３図は本発明の他の実施例の平面図、第４図は従来の
アクティブマトリクス基板の平面模式図、第５図は梯子
構造を有するアクティブマトリクス基板の平面模式図、
第６図は付加容量を有する梯子構造のアクティブマトリ
クス基板の平面模式図、第７図は第６図の基板を具体的
な構成を示した平面図である。１・・・ケートバス配線、２ａ、２ｂ・・・ソースバス
配線、２ｃ・・・接続線、３・・・ＴＦＴ、４・・・絵
素電極、４ａ、４ｂ・・・分割電極、１０・・・絶縁性
基板、１１・・・ゲートバス支線、１２・・・半導体層
、１３・・・ゲート絶縁膜、１４・・・コンタクト層、
１５・・・ソース電極、１６・・・ドレイン電極、１７
・・・保護膜、１８・・・エツチングストッパ届、５１
・・・付加容量。以上

Claims

【特許請求の範囲】

１、絶縁性基板上にマトリクス状に配され２以上の分割
電極に分割された絵素電極と、該分割電極の間に平行し
て形成された同一の信号を伝達する２以上の信号線と、
該信号線と交差し該絵素電極の一部分と重畳された走査
線と、該走査線から分岐した走査支線と、該走査支線上
に形成され該絵素電極に隣接する絵素電極を構成する分
割電極に接続されたスイッチング素子と、同一の信号を
伝達する該信号線間を電気的に接続する接続線と、を備
え、該接続線が該走査支線上に絶縁状態で交差している
アクティブマトリクス基板。