JPH04163528A - アクティブマトリクス表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス表示装置Info
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- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136227—Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
るものであり、特に高精細液晶表示装置に用いる薄膜ト
ランジスタ(以下TPTと略称する。)アクティブマト
リクス表示装置の構造に関するものである。
ティブマトリクス表示装置は表示コントラストが高く、
表示容量に制約が少ない等の利点があるため研究開発が
盛んに行なわれており、天川化も進みつつある。ところ
がアクティブマトリクス表示装置に用いるアクティブマ
トリクス基板は製造工程が複雑で歩留りが低いために、
コストが高いという欠点がある。
な部分の平面図を第3図に、その部分の断面図を第4図
に示す。このアクティブマトリクス基板は、透明絶縁性
基板1と、この透明絶縁性基板l上にマ) IJクス状
に配列された絵素電極IIと、ゲートバス配線3と、ソ
ースバス配線7と、これら絵素電極11、ゲートバス配
線3及びソースバス配線7に接続されているヌイッチン
グ素子であるTPTを有する。
構造は、第4図に示す通りである。透明絶縁性基板1上
にゲート電極2が形成され、ゲート電極2は基板1上の
全面に形成されているゲート絶縁膜4によって覆われて
いる。ゲート電極2の上方のゲート絶縁膜4上には、ア
モルファヌシリコン(以下ではa−3tと略称する)か
らなる半導体層5が形成されている。半導体層S上には
十 両端部においてn 型a Siからなるコンタクト層
(図示していない。)が形成され、コンタクト層上には
それぞれソース電極6とドレイン電極8が形成されてい
る。ソース電極6はドレイン電極8とは反対側の部分に
おいてソースバス配線7に接続している。このソースバ
ス配線7はソース電極6の上記部分と同様にゲート絶縁
膜4上に形成されている。そして、前記絵素電極llは
大部分が絶縁膜4上に形成される一方で一部分が前記ド
レイン電極8上に重畳して形成されている。なお、前記
ゲート電極2はゲートバス配線(図示せず〕に接続され
ている。
示せず)が形成され、更にこのようにして形成された透
明絶縁性基板l上の全面には配向膜(図示せずンが形成
され、この基板を配向膜、透明電極等が形成されている
透明絶縁性基板(図示せず)との間に液晶層を封入する
ことによりアクティブマトリクヌ液晶表示装置が形成さ
れる。
ス基板には不良の発生することがある。
1との間のショートがある。これは、ソースバス配線7
と絵素電極11とは同じゲート絶縁膜4上に形成されて
いるばかりでなく、相互の間隔が高精細にすればする程
接近することが要因と考えられる。
ショートを防止するためには、当該配線7と絵素電極1
1とを異なる層上に形成する構造が提案される。
たアクティブマトリクス基板の断面図を示す。第5図に
おいて第4図と同等部分は同一符号で示1層間絶縁膜1
0は、TPTが形成されている透明絶縁性基板lのほぼ
全面に形成されている。この層間絶縁膜lOはTFTの
ドレイン電極8の端部の中央部上面において欠如してい
るホールが形成されており、このホールが層間絶縁膜1
0上に形成されている絵素電極11をドレイン電極8に
電気的に接続するためのコンタクトホー1v12として
寄与している。即ち、絵素電極11は層間絶縁膜10上
から上記ドレイン電極8の端部上を覆うよう形成されて
いる。
バス配線7と絵素を極11はそれらの間に層間絶縁膜1
0が存在する立体的構造をなしていることから、平面に
投影した場合の間隔をなくすることが可能となる。この
構造のアクティブマトリクス基板の平面図を第6図に示
しており、この図から明らかなようにソーヌバス配tA
7と絵素電極11が重なっている。なお、重なっている
部分は第6図に斜線で示す。又、ゲートバス配線3と絵
素電極が重なっている部分も斜線で示す。従って絵素を
極11の面積を大きくすることができる。
の開口率が大きくなり表示品位が高まるという利点もあ
る。更に、この層間絶縁膜lOをポリイミド樹脂などの
樹脂を塗布することにより形成すると、アクティブマト
リクス基板表面の段差を平坦化することができ、液晶表
示装置に用いた場合に問題となる段差による液晶の配向
不良を低減することもできる。
して製造される。まず、ガラス等の透明絶縁性の基板l
の上に’ra−cr等から成るゲート電極2を形成する
。次に、SiNx、SiOx等から成るゲート絶縁膜4
.非晶質シリコン(以下a−8iと略す。)、多結晶シ
リコン、CdSe等から成る半導体層5を積層する。更
に、T l+M o + A I等から成るソース電極
6及びドレイン電極8を形成する。通常、オーミックコ
ンタクトを取るために半導体層5とソース電極6及びド
レイン電極8の間にリンをドープしたa−8i(以+ 下n−8iと略称する。)層9が設けられる。最後K・
ポリイミド樹脂・ナクリル樹脂等から成る有機系層間絶
縁膜10.ITO等の透明導電膜から成る絵素電極11
を形成する。
なる透明電極膜例えば金属酸化物例えばITO(Ind
iumtin oxide )の膜をパターニングす
ると、有機系絶縁膜とITOの膜の密着性が悪いため、
ITOのはがれがおころ。このようなはがれが発生する
とアクティブマトリクス基板の歩留りを低下させ、コス
ト高を招き、このアそこで、本発明はアクティブマトリ
クス表示装置に用いるアクティブマトリクス基板にあっ
て、絵素電極である透明電極のパターニング時のはがれ
が防止しうるアクティブマトリクス基板の提供を目的と
する。
性透明基板、該基板上に設けられた薄膜トランジスタア
レイ、該薄膜トランジスタアレイを覆うように形成され
た透明絶縁膜及び該透明絶縁膜に形成されたコンタクト
ホールを介して前記薄膜トランジスタアレイの各薄膜ト
ランジスタのドレイン電極と電気的に接続している絵素
電極を有するアクティブマトリクス表示装置にあって、
前記透明絶縁膜が有機系絶縁膜、無機系絶縁膜の順に積
層された多層膜とすることによって上記目的が達成され
る。なお、ここで前記有機系絶縁膜に形成されたコンタ
クトホールより前記無機系絶縁膜に形成されたコンタク
トホールの方を小さくすることができる。そして、前記
有機系絶縁膜をポリイミド樹脂膜またはアクリル樹脂膜
とし、又前記無機系絶縁膜を酸化シリコン膜または窒化
シリコン膜とすることにより、上記目的が良好に達成さ
れる。
電極膜との間に無機系絶縁膜が介在しており、絵素電極
膜は無機系絶縁膜上に配置されるために密着性が高まり
、はがれが防止できる。ここで、無機系絶縁膜を酸化シ
リコン膜または窒化シリコン膜とすることにより絵素電
極膜との密着性が良好であり望ましい。又、有機系絶縁
膜をポリイミド樹脂またはアクリル樹脂により形成する
ことが望ましい。
ィブマトリクス基板の一実施例の断面図を第1図に示す
。第1図において、第5図と同等部分は同一符号にて示
している。第1図において層間絶縁膜が有機系絶縁膜l
Oと、その有機系絶縁膜10と絵素電極11との間に介
在する無機系絶縁膜110との2層構造となっている。
し樹脂等の有機系材料であるが、実施例ではポリイミド
樹脂の例を挙げる。そして、前記無機系絶縁膜110は
酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等の無機系材料である
が、実施例では酸化シリコンの例を挙げる。又、有機系
絶縁膜lOの膜厚は5000〜20000A程度とする
ことができ、無機系絶縁膜110の膜厚は500〜50
00Aこの無機系絶縁膜110は、有機系絶縁膜IOの
上方全面を覆うよう形成されており、絵素電極11がド
レイン電極8と接続するためのコンタクトホールが形成
されており、当該コンタクトホールは絶縁膜lOに形成
されているコンタクトホールより小さくされている。な
お、無機系絶縁物110は、この実施例では有機系絶縁
膜10の全面を覆うように形成されている例を説明した
が、絵素電極11のはがれ防止の目的からは絵素電極1
1に対応する部分乃至それより−まわり大きく形成する
こともできる。
リクス基板の製造方法を第2図(a)、ら)。
パッタリング法により3000AのTa膜を形成して、
フォトリソグラフィによりパターニングしてゲート電極
2とする。次に、プラズマCVD法により4000Xの
SiNxから成るゲート絶縁膜4.100OAのa−8
iから成る半導体層0 + 5及び400Aのn −3i層9を連続して形成して、
パターニングする。更に、スパッタリング法により20
0OAのMoを形成して、ソース電極6及びドレイン電
極8の形状にパターニングすることによりTPTプレイ
をマトリクス状に形成する(第2図(a))。このとき
ソース電極6と接続するソーヌパス配線7も形成される
。ポリイミド樹脂を1μm塗布し、パターニングし、有
機系絶縁膜10を形成する。次に、スパッタリング法に
より、100OAの5iOz膜を形成し、コンタクトホ
ールの径がポリイミド樹脂パターニングしたときのマス
クよりも小さいマスクを用いてパターニングし、無機系
絶縁膜110を形成する。
00AのITO膜を形成し、絵素電極の形状にパターニ
ングし、絵素電極11を形成する(第2図(C))。
間絶縁層が有機系絶縁膜lOであるポリイミド樹脂膜1
0の上に形成された、無機系絶縁膜110であるS i
02膜110の上に、更に絵素電極11であるITO
IIが形成されているため、ITOは5iOz膜との密
着性が良くはがれが防止される。そして、このアクティ
ブマトリクス基板を液晶表示素子に用いる場合には、該
アクティブマトリクス基板上に液晶の配向膜として更に
ポリイミド樹脂が塗布されることとなるが、ポリイミド
樹脂膜lOの上面が酸化シリコン膜110で覆われるの
でポリイミド樹脂膜10に悪影響を及ぼすことがない。
うに絵素電極11が層間絶縁膜10を部分的に覆ってい
る場合、液晶の配向膜として更にポリイミド樹脂を直接
塗布すると、該ポリイミド樹脂が層間然縁膜lOである
ポリイミド樹脂に接触するため、層間絶縁膜10月のポ
リイミド樹脂が膨潤し、クラックや膜剥がれが発生しや
すいという問題があるが、本発明ではポリイミド樹脂膜
lOの表面が酸化シリコン樹脂膜110で覆われており
、このような問題が生じ難くなる。
ティブマトリクス基板によれば、絵素電極がパターニン
グ時の剥がれが防止できる。この結果、アクティブマト
リクス基板の歩留まりが向上し、アクティブマトリクヌ
表示装置の実用性を高めることかできる効果がある。
るアクティブマトリクス基板の1%施例を示す断面図を
示し、 第2図1.ら)、(c)は本発明の前記l実施例の製造
工程を示す断面図を示し、 第3図は従来構造のアクティブマ) IJクヌ基板の要
部平面図を示し、 第4図は従来構造のアクティブマトリクス基板の断面図
を示し、 第5図は従来構造を改良したアクティブマトリクス基板
の断面図を示し、 第6図は改良されたアクティブマトリクス基板の要部平
面図を示す。 l:透明絶縁性基板 2:ゲート電極3:ゲートパス
ライン 4:ゲート絶縁膜5:a−8i膜 6:
ソーヌ電極7:ソースパスライン 8ニドレイン電極1
1:絵素電極 12:コンタクトホール11O:無
機系絶縁膜 代理人 弁理士 梅 1) 勝(他2名)第1図 (b) (C) 第2図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、絶縁性透明基板、該基板上に設けられた薄膜トラン
ジスタアレイ、該薄膜トランジスタアレイを覆うように
形成された透明絶縁膜及び該透明絶縁膜に形成されたコ
ンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタアレイの
各薄膜トランジスタのドレイン電極と電気的に接続して
いる絵素電極を有するアクティブマトリクス表示装置に
あって、前記透明絶縁膜が有機系絶縁膜、無機系絶縁膜
の順に積層された多層膜であることを特徴とするアクテ
ィブマトリクス表示装置。 2、前記有機系絶縁膜がポリイミド樹脂膜またはアクリ
ル樹脂膜であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のアクティブマトリクス表示装置。 3、前記無機系絶縁膜が酸化シリコン膜または窒化シリ
コン膜であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のアクティブマトリクス表示装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Related Child Applications (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2963529B2 JP2963529B2 (ja) | 1999-10-18 |
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---|---|---|---|
JP29271990A Expired - Lifetime JP2963529B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | アクティブマトリクス表示装置 |
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