JPH04278928A - アクティブマトリクス基板 - Google Patents

アクティブマトリクス基板

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JPH04278928A
JPH04278928A JP3042075A JP4207591A JPH04278928A JP H04278928 A JPH04278928 A JP H04278928A JP 3042075 A JP3042075 A JP 3042075A JP 4207591 A JP4207591 A JP 4207591A JP H04278928 A JPH04278928 A JP H04278928A
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川合 勝博
Ken Kanamori
金森 謙
Toshihiko Hirobe
広部 俊彦
Yutaka Fujiki
裕 藤木
Yoshiharu Kataoka
義晴 片岡
Takehisa Sakurai
猛久 櫻井
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング素子とし
てTFT(薄膜トランジスタ)を備え、該TFTを介し
て表示絵素電極に駆動信号を入力して表示動作を行う表
示装置に組み込まれるアクティブマトリクス基板に関す
る。
【0002】
【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の表示装置においては、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。より具体的には、
選択された絵素電極とこれに対向する対向電極との間に
電圧を印加し、これらの電極間に介在させた液晶等の表
示媒体を光学的に変調して表示パターンを形成する。
【0003】絵素電極の駆動方式として、個々の独立し
た絵素電極をマトリクス状に配列すると共に、絵素電極
それぞれにスイッチング素子としてのTFTを接続し、
このTFTを介して絵素電極を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。このようなアクティブ
マトリクス駆動方式による表示装置は、高コントラスト
の表示が可能であり、液晶テレビジョン、ワードプロセ
ッサ、コンピュータの端末表示装置等に実用化されてい
る。このようなアクティブマトリクス液晶表示装置は、
TFTが形成されたアクティブマトリクス基板と対向電
極が配設された対向基板とを貼り合わせ、両基板間に液
晶を封入して構成される。
【0004】ところで、この種のアクティブマトリクス
基板においては、製造工程中に各絵素電極にソース信号
を入力(供給)するソースバスラインが何らかの原因に
よって断線してしまう場合がある。このような断線が発
生すると、ソースバスラインの断線発生部の先端側に接
続されている絵素電極には、本来入力されるべき信号が
入力されないため、断線発生部の先の絵素電極を駆動す
ることができず、結果的に、駆動されない部分が表示上
の線欠陥として認識されることになる。このような線欠
陥はアクティブマトリクス表示装置の表示品位を著しく
損なうものであり、製品歩留まりの観点から見て大きな
問題となる。
【0005】そこで、このようなソースバスラインの断
線を防止するための技術が従来より種々提案されている
が、その一例としてソースバスラインを2層構造とする
技術がある。これは、図8に示すように、ゲートバスラ
イン100とソースバスライン110で囲まれた領域そ
れぞれにマトリクス状に配列された絵素電極120にT
FT130を接続したアクティブマトリクス基板におい
て、ソースバスライン110とTFT130のソース電
極131およびドレイン電極132を、絵素電極120
を形成するためのITO(Indium  Tin  
Oxide)膜の上にMo等の金属層を積層した2層構
造とし、金属層(上層)110a、131a、132a
をパターニングする前に、その下にITO膜(下層)1
10b、131b、132bを残し、しかる後、金属層
をパターニングして形成される。なお、上層の金属層1
10a、131a、132aと下層のITO膜110b
、131b、132bの長手寸法及び幅寸法は同一に設
定されている。
【0006】このような2層構造によれば、ソースバス
ラインの製造工程中に金属ソースバスラインに断線が発
生したとしても、その下層にITO膜が残存しているの
で、該ITO膜を介して絵素電極120にソース信号が
入力されるため、線欠陥を防止できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のア
クティブマトリクス基板のTFT130においては、ソ
ース電極131とドレイン電極132の下層にリンPを
ドーピングしてなるn+a−Si(アモルファスシリコ
ン)層からなるコンタクト層160a、160bが形成
されるため、金属ソースバスラインとn+a−Si層と
の間にITO膜が介在することになる。すなわち、IT
O膜を介して金属ソースバスラインとn+a−Si層が
全面にわたって間接的に接続されることになり、金属ソ
ースバスラインとn+a−Si層との間の直列抵抗が大
きくなる。このため、TFT130をスイッチングする
ために必要なON電流を確保する必要上TFT130を
大きくしなければならず、その分開口率が低下するため
表示画面が暗くなり、表示品位が低下するという欠点が
あった。
【0008】本発明はこのような従来技術の欠点を解決
するものであり、TFTのソース電極およびドレイン電
極とコンタクト層との間の直列抵抗を低減でき、結果的
に開口率の向上およびこれに伴う表示品位の向上が図れ
るアクティブマトリクス基板を提供することを目的とす
る。
【0009】
【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、透明絶縁性基板上にゲートバスラインお
よびソースバスラインを格子状に配線し、両バスライン
で囲まれた領域に絵素電極をそれぞれ配設すると共に、
該絵素電極と該ゲートバスラインおよびソースバスライ
ンにそれぞれスイッチング素子としてTFTを接続した
アクティブマトリクス基板において、該絵素電極を形成
するための透明導電膜の上に金属層を積層してなる2層
構造で該ソースバスラインと該TFTのソース電極およ
びドレイン電極をパターン形成すると共に、該ソース電
極およびドレイン電極の金属層の幅寸法を該透明導電膜
の幅寸法よりも広幅に設定し、広幅部を下層のコンタク
ト層に接触させてなり、そのことにより上記目的が達成
される。
【0010】前記コンタクト層の上に透明導電膜を形成
せずに、前記金属層を直接接触させる構造であってもよ
い。
【0011】
【作用】TFTのソース電極およびドレイン電極を上記
2層構造とし、上層の金属層に、例えばn+a−Si層
からなるコンタクト層に直接接触する広幅部を設けると
、ソース電極およびドレイン電極とコンタクト層との間
の直列抵抗を低減できる。
【0012】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。
【0013】図1は本発明のアクティブマトリクス基板
の一実施例を示しており、このアクティブマトリクス基
板は、透明絶縁性基板としてのガラス基板1上に走査線
として機能するゲートバス10および信号線として機能
するソースバスライン20を格子上に配線してなる。両
バスライン10、20で囲まれた領域それぞれにはIT
O膜をパターニングしてなる絵素電極40がマトリクス
状に配列される。
【0014】ゲートバスライン10からは絵素電極40
に向けてゲート電極11が分岐され、該ゲート電極11
の先端部には、スイッチング素子として機能するTFT
30が形成される。このTFT30にはソース電極31
とドレイン電極32とが形成される。これらソースバス
ライン20、ソース電極31およびドレイン電極32は
、図中破線で示される下層20b、31b、32bの上
にMo等の金属層からなる上層20a、31a、32a
(図中実線部)をそれぞれ積層した2層構造になってい
る。そして、ソース電極31およびドレイン電極32の
先端部における下層には、n+a−Si層からなるコン
タクト層60a、60bが形成される。
【0015】次に、図2に従い本実施例のアクティブマ
トリクス基板のTFT形成部における断面構造を工程順
に説明する。まず、ガラス基板1上にTa膜をスパッタ
リング法で積層し、次いで、フォトリソグラフィの手法
によりTa膜をパターニングしてゲートバスライン10
およびゲート電極11を形成する。なお、Ta単層の膜
に代えてTi、Al、Cr等の単層またはTa、Ti、
Al、Crの多層構造からなる導電体で形成することに
してもよい。また、ゲートバスライン10とガラス基板
1との間に、ベースコート膜としてTa2O5等の絶縁
膜を形成することにしてもよい。
【0016】次いで、ゲートバスライン10上にプラズ
マCVD法により膜厚300nmのSiNx膜からなる
ゲート絶縁膜50を積層する。なお、ゲートバスライン
10を陽極酸化してその表面にTa酸化膜を形成するこ
とにしてもよい。このようにすれば、2層の絶縁膜が形
成されるので、絶縁性をより向上できる利点がある。
【0017】次に、ゲート絶縁膜50に連続して、膜厚
30nmのa−Si膜からなる半導体層52および膜厚
200nmのSiNx膜からなるエッチングストッパー
層53を、プラズマCVD法により順次積層する。そし
て、エッチングストッパー層53をパターニングすると
、その後、n+a−Si層をプラズマCVD法により膜
厚80nmで積層し、これをパターニングしてコンタク
ト層60a、60bを形成する。このコンタクト層60
a、60bは、半導体層52と次に積層されるソース電
極31およびドレイン電極32とのオーミックコンタク
トを良好にするために形成される。
【0018】コンタクト層60a、60bをパターニン
グすると、その上に絵素電極40およびソースバスライ
ン20の下層となるITO膜をスパッタリング法により
積層し、これをパターニングして絵素電極40およびソ
ースバスライン20、ソース電極31の下層20b、3
1bを得る。なお、絵素電極40の図上左端部はドレイ
ン電極32の下層32bとして利用される。次いで、そ
の上にソース導電体をスパッタリング法により積層する
。ソース導電体としては、Ti、Al、Mo、Cr等を
選択し得るが、本実施例ではMoを採用した。次いで、
ソース導電体をパターニングし、これにより、ソースバ
スライン20、ソース電極31の上層20a、31aお
よびドレイン電極32の上層32bを形成する。従って
、ドレイン電極32と絵素電極40とは導通状態にある
【0019】上記のようにして形成されるソース電極3
1およびドレイン電極32は図1および図2に示される
ように、ソースバスライン20の長手方向に長い平面視
矩形状をなし、いずれも上層31a、32aが下層31
b、32bよりも長手方向および幅方向において広幅に
なっており、広幅部の下方にコンタクト層60a、60
bが接触する構造になっている。すなわち、図1に斜線
で示される部分が直接接触部33、34になっており、
該直接接触部33、34の存在によりソース電極31お
よびドレイン電極32とコンタクト層60a、60bと
の直列抵抗を格段に低減できる構造になっている。従っ
て、ON電流を確保するためにTFT30を不必要に大
きくする必要がないので、その分開口率の低下を防止で
きる。
【0020】上記のようにしてTFT30が形成される
と、次に、絵素電極40上にSiNxからなる保護膜層
70を積層し、その上に配向膜71を積層する。この保
護膜層70は絵素電極40の中央部を開口させた窓開き
状に形成することもできる。また、配向膜71はガラス
基板1と、該ガラス基板1に貼り合わせられる対向基板
との間に封入される表示媒体としての液晶の液晶分子を
配向させるために形成され、両基板が貼り合わされてア
クティブマトリクス表示装置が作成される。
【0021】なお、上記実施例において、半導体層52
、エッチングストッパー層53およびコンタクト層60
a、60bを、ゲートバスライン10およびソースバス
ライン20との交差部にパターニングして残し、絶縁性
を一層向上させるようにしてもよい。
【0022】図3は本発明の第2実施例を示しており、
この第2実施例では、ソース電極31およびドレイン電
極32の上層31a、32aの幅方向における幅寸法の
みを下層31b、32bの幅寸法よりも広幅に設定し、
該広幅部の下方に下層31b、32bを設けず、広幅部
をコンタクト層60a、60bに直接接触させて直接接
触部33、34を確保する構成をとる。この第2実施例
によれば、直接接触部33、34の面積を最大にできる
ので、開口率の向上を図る上で最も都合のよいものにな
る。
【0023】図4は本発明の第3実施例を示しており、
この第3実施例では、図2に示されるようにコンタクト
層60a、60bには段差部が存在するため、この段差
部に起因する上層31a、32bの段切れを考慮して下
層を段差部まで残す構成をとる。この第3実施例によれ
ば、図中斜線で示す直接接触部33、34が確保される
【0024】図5は本発明の第4実施例を示しており、
この第4実施例では下層31b、32bに窓状の開口3
7、37を形成し、この開口37、37を通して上層3
1a、32aとコンタクト層60a、60bとの間に直
接接触部33、34を形成する構成をとる。開口37、
37の存在により上層31a、32aの幅寸法が下層3
1b、32bの幅寸法よりも広幅になっているといえる
【0025】図6は本発明の第5実施例を示しており、
この第5実施例では下層31b、32bの先端中央に切
り欠き38、38を形成し、該切り欠き38、38を通
して直接接触部33、34を形成する構成をとる。
【0026】図7は本発明の第6実施例を示しており、
この第6実施例では下層31b、32bの幅方向におけ
る基部から中央寄りの部分を切り欠き、この切り欠き3
9、39を通して直接接触部33、34を形成する構成
をとる。
【0027】
【発明の効果】請求項1記載のアクティブマトリクス基
板によれば、ソースバスラインとTFTのソース電極お
よびドレイン電極を透明導電膜の上に金属層を積層した
2層構造とし、且つソース電極およびドレイン電極にお
ける金属層の幅寸法を透明導電膜の幅寸法よりも広幅に
設定し、この広幅部をコンタクト層に接触させて直接接
触部を形成する構造をとるので、ソースバスラインの断
線を有効に防止できることはもちろんのこと、接触部の
直列抵抗を上記従来例に比べて格段に低減できる。従っ
て、TFTをスイッチングするために必要なON電流を
得るのに必要なTFTの面積を従来例に比して大幅に低
減できる。それ故、アクティブマトリクス基板の開口率
を向上でき、表示画面の明るさ、即ち、表示品位を向上
できる。
【0028】また、特に請求項2記載のアクティブマト
リクス基板によれば、開口率を最も向上できるので、表
示品位の向上を図る上でより一層都合のよいものになる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアクティブマトリクス基板の一実施例
を示す平面図。
【図2】図1のA−A線による断面図。
【図3】本発明の第2実施例を示すアクティブマトリク
ス基板の平面図。
【図4】本発明の第3実施例を示すアクティブマトリク
ス基板の平面図。
【図5】本発明の第4実施例を示すアクティブマトリク
ス基板の平面図。
【図6】本発明の第5実施例を示すアクティブマトリク
ス基板の平面図。
【図7】本発明の第6実施例を示すアクティブマトリク
ス基板の平面図。
【図8】従来例を示す平面図。
【符号の説明】
1  ガラス基板 10  ゲートバスライン 20  ソースバスライン 20a  上層 20b  下層 30  TFT 31  ソース電極 31a  上層 31b  下層 32  ドレイン電極 32a  上層 32b  下層 33、34  直接接触部 40  絵素電極 50  ゲート絶縁膜 52  半導体層 53  エッチングストッパー層 60a  コンタクト層 60b  コンタクト層 70  保護膜層 71  配向膜 100  ゲートバスライン 110  ソースバスライン 110a  上層 110b  下層 120  絵素電極 130  TFT 131  ソース電極 131a  上層 131b  下層 132  ドレイン電極 132a  上層 132b  下層 160a  コンタクト層 160b  コンタクト層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明絶縁性基板上にゲートバスラインおよ
    びソースバスラインを格子状に配線し、両バスラインで
    囲まれた領域に絵素電極をそれぞれ配設すると共に、該
    絵素電極と該ゲートバスラインおよびソースバスライン
    にそれぞれスイッチング素子としてTFTを接続したア
    クティブマトリクス基板において、該絵素電極を形成す
    るための透明導電膜の上に金属層を積層してなる2層構
    造で該ソースバスラインと該TFTのソース電極および
    ドレイン電極をパターン形成すると共に、該ソース電極
    およびドレイン電極の金属層の幅寸法を該透明導電膜の
    幅寸法よりも広幅に設定し、広幅部を下層のコンタクト
    層に接触させたアクティブマトリクス基板。
  2. 【請求項2】前記コンタクト層の上層が前記金属層であ
    る請求項1記載のアクティブマトリクス基板。
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