JPH05297411A - 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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- JPH05297411A JPH05297411A JP12432592A JP12432592A JPH05297411A JP H05297411 A JPH05297411 A JP H05297411A JP 12432592 A JP12432592 A JP 12432592A JP 12432592 A JP12432592 A JP 12432592A JP H05297411 A JPH05297411 A JP H05297411A
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Abstract
クティブマトリクス液晶表示装置のような静電表示装置
において、画素電極の最適な配置を提供する。 【構成】 画素の配置の仕方として、第1のゲイト線と
第1のデータ線に接続した第1の画素と第1のゲイト線
の次の行の第2のゲイト線と第1のデータ線に接続した
第2の画素とは、第1のデータ線をはさんで互いに逆の
位置に設けられ、第1の画素の画素電極は、絶縁物を介
して第2のゲイト線を覆って、補助容量を形成すること
を特徴とする。
Description
電表示装置、特にアクティブマトリクスを有する表示装
置に関する。
クティブマトリクスがさかんに研究され、また、実用化
されている。従来、アクティブマトリクス素子として
は、画素に1つの導電型の薄膜トランジスタ(TFT)
だけを配置したものが主流であったが、最近では、例え
ば、特願平3−76785には、いわゆる変形トランス
ファーゲイト型の素子を画素のアクティブ素子としたマ
トリクスが記述されている。このような特殊な回路を用
いる理由は液晶の駆動極性が対称となるため(例えば特
開平3−208648)である。すなわち、一方の導電
型のTFTだけでは、対称的な動作は困難であった。
クス回路は、画素電極と対向電極の間に液晶をはさんだ
コンデンサーを形成し、TFTによって、このコンデン
サーに出入りする電荷を制御するものであった。画像を
安定に表示する為には、このコンデンサーの両極の電圧
が一定に保たれることが要求されていたが、いくつかの
理由によって困難があった。
デンサーから電荷がリークすることであった。その他に
も、コンデンサー内部のリークもあったが、一般には前
者のTFTからのリークの方が1桁程度大きかった。そ
して、このリークがはなはだしい場合には、フレーム周
波数と同じ周期で画像の明暗が変化するフリッカーとよ
ばれる現象が生じた。また、TFTのゲイト電極と画素
電極との寄生容量によってゲイト信号が画素電位と容量
結合し、電圧が変動する現象(ΔV)もその原因の1つ
であった。
平行に補助の容量(付加容量とも言う)を付けることが
なされてきた。これは、回路図で表せば図1(A)のよ
うになる。すなわち、このような補助容量によって、画
素容量の電荷の放電の時定数が増加する。また、ΔV
は、ゲイトパルス(信号電圧)をVG 、画素容量を
CLC、補助容量をC、ゲイト電極と画素電極の寄生容量
をC’としたときには、 ΔV=C’VG /(CLC+C’+C) で表され、CがC’やCLCに比べて大きければΔVを低
下させることが出来た。
助容量は図1(B)に示されるような回路配置をしてい
た。図1(B)の方法では、ゲイト線Xn (あるいはY
m )と並行に接地線、例えば図示するようなXn ’を形
成し、この上に画素電極をオーバーラップさせて容量C
を形成するというものがあった。典型的な構造は図2に
示される。補助容量Cは斜線部に示される。例えば特願
平3−163873にはこの方法が記述されている。し
かしこの方法では、新たに配線を形成しなければならな
いので、開口率が低下し、画面が暗くなるという欠点を
有していた。
ト線Xn に接続した画素の一部を次のゲイト線Xn+1 に
オーバーラップさせて、これを補助容量Cとするものが
提案される。この場合には新たに配線を形成することが
ないので、開口率は低下しない。しかし、従来は、画素
の配置に関しては全く検討されていなかった。すなわ
ち、いかにして、必要な補助容量を確保し、歩留りがよ
い回路構成あるいは視覚的に効果がある画素配置が得ら
れるかということに関しては何ら議論されることがなか
った。本発明はこのような点を鑑みてなされたものであ
り、効率的な画素の配置を提案するものである。
に、本発明では、隣合う画素Zn,m と画素Zn+1,m の配
置をデータ線を挟んで互いに逆に配置することを特徴と
する。典型的には図3に示される。すなわち、本発明で
はゲイト線Xn とデータ線Ym に接続する画素Z
n,m は、その下の行のゲイト線Xn+1 と同じデータ線Y
m に接続する画素Zn+1,m とをたがいちがいに配置す
る。そして、画素Zn,m の画素電極はゲイト線Xn+1 を
横断して、ここに補助容量C(斜線部)を形成するもの
である。
は、従来のような難しいパターンの中で形成される場合
と異なり、作製が容易であるということである。図から
も明らかなように、本発明では補助容量の設けられる部
分はTFTが近くにないのでTFTを破壊する危険はな
い。また、このようにたがいちがいに配置された場合に
は、画素をそのままカラー配置する上でも都合がよかっ
た。
めに、画素の配置を蜂の巣状あるいは六角形状にするこ
とがなされていたが、その際には、配線をそれに応じて
曲げていた。このことは配線抵抗の増大につながり、ま
た、作製の困難さから不良が増加する原因となった。し
かしながら、本発明ではわざわざ配線を曲げなくとも理
想的な六角形状の構造が得られる。
技術が必要とされるわけでもなく、従来のTFT作製技
術を援用すればよいので、極めて平易に実行される。以
下に本発明の構造を有する回路の作製方法を実施例とし
て記述する。
回路の上面から見た概略図を示す。図において、Xn は
ゲイト配線である。また、Xn+1 は次行のゲイト線で、
画素Zn,m の補助容量をも形成する。Ym はデータ線で
ある。CLCは画素容量(画素電極)を示し、CはXn と
CLCの重なりでできる補助容量である。
(A)〜(D)は断面図であり、図4(E)〜(H)は
上面図である。なお各プロセスの詳細については、特願
平4−30220や同4−38637、同3−2733
77に記述されているので、ここでは特に述べない。
成する。これは酸化珪素と窒化珪素の多層膜でも構わな
い。そして、島状の半導体領域3(NチャネルTFT
用)と3’(PチャネルTFT用)を形成する。さら
に、ゲイト絶縁膜(酸化珪素)4を形成し、アルミニウ
ムでゲイト線Xn (5)と次行のゲイト線Xn+1 (7)
とを形成した。ゲイト線5からはゲイト電極6が半導体
領域3、3’の方向に延びている。(図4(A)、
(E))図には示されていないが、ゲイト線6の左方や
右方にはやはり島状半導体領域3と同じような半導体領
域が形成される。
線5〜7の周囲に酸化アルミニウム被膜8〜10を形成
した。そして、不純物注入をおこなって、不純物領域
(ソース/ドレイン)11(N型不純物領域)、11’
(P型不純物領域)を形成した。(図4(B)、
(F))
0nmだけ形成した。ここでは、データ線の下の部分だ
けに酸化珪素12を残して、後は全て除去した。(図4
(C)および(G))
では容量が生じ、この容量はゲイト信号やデータの遅延
をもたらす。容量を少なくするためには、このように層
間絶縁物を厚く形成することがよいのであるが、その他
の部分に関しては、このような層間絶縁物は特に必要と
されないからである。特に本実施例のように、酸化珪素
層をゲイト絶縁膜として形成されたものまで除去してし
まった場合には、従来のようなコンタクトホールという
ものは不要であり、したがって、コンタクトの不良は著
しく低減できた。
域12の部分にはマスクが必要であるが、その他の部分
にはマスクは特に必要とはされない。なぜならば、陽極
酸化膜として形成される酸化アルミニウムは極めて耐蝕
性が強く、例えばバッファーフッ酸によるエッチングで
は酸化珪素のエッチングレイトに比べて十分にエッチン
グレイトが遅いからである。
自己整合的に酸化珪素膜をエッチングできる。従来は、
TFTのコンタクトホールの形成のために微細なマスク
あわせが必要であったが、本実施例では不要である。当
然のことながら、ゲイト酸化膜も除去され、不純物領域
が露出する。
ータ線13を形成し、また、ITOで画素電極14を形
成した。このとき、画素電極とゲイト線7とを重なるよ
うに配置することによって補助容量15を形成できた。
(図4(D)および(H))もちろん、TFTの画素電
極側にもアルミニウム(あるいはクロム)の電極・配線
を形成し、その上に画素電極をITOで形成してもよ
い。
いては、金属配線(アルミニウム)/陽極酸化物(酸化
アルミニウム)/画素電極(ITO)という構造となっ
ている。この場合には酸化アルミニウムは比誘電率が、
酸化珪素の3倍もあるので、補助容量を大きくすること
に寄与する。さらに大きな補助容量が必要とされる場合
には、ゲイト線をタンタルやチタンとして、陽極酸化を
おこない、それらの酸化物を補助容量の誘電体とすれば
よい。
らずに、従来よく用いられたような金属配線/酸化物
(酸化珪素、窒化珪素等CVD法やスパッタ法で形成で
きる)/画素電極という方法を使用してもよい。
配置を効率的におこなうことができた。このような画素
の配置では、不良を減らすことができたばかりでなく、
カラーの表示をおこなう上でも効果的であった。以上の
記述は、ポリシリコンTFでよく使用されるプレーナー
型のTFTに関するものであったが、アモルファスシリ
コンTFTで良く使用される逆スタガー型のTFTであ
っても同じ効果が得られることは明らかである。
スの具体的な動作方法については記述しなかったが、従
来のアナログ階調方式以外に、本発明人らの発明である
デジタル階調方式(例えば、特願平3−163873に
記述される)によって階調表示をおこなうことも何ら差
し障りがあるわけではない。
置を示す。
置を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 1つの画素に少なくも1対のNチャネル
TFTとPチャネルTFTを有し、これらのTFTのゲ
イト電極は全てゲイト線に接続され、また、これらのT
FTのソースもしくはドレインのいずれかは全てデータ
線に接続された画素素子を有するアクティブマトリクス
静電表示装置において、第1のゲイト線と第1のデータ
線に接続した第1の画素と第1のゲイト線の次の行の第
2のゲイト線と第1のデータ線に接続した第2の画素と
は、第1のデータ線をはさんで互いに逆の位置に設けら
れ、第1の画素の画素電極は、絶縁物を介して第2のゲ
イト線を覆うことを特徴とするアクティブマトリクス表
示装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記第1および第2
のゲイト線の表面は陽極酸化物によって覆われているこ
とを特徴とする表示装置。
Priority Applications (3)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12432592A Expired - Lifetime JP3092747B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-17 | アクティブマトリクス表示装置 |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000041955A (ko) * | 1998-12-24 | 2000-07-15 | 김영환 | 박막 트랜지스터 액정표시소자 |
US6414345B1 (en) | 1994-06-13 | 2002-07-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device including active matrix circuit |
KR100616443B1 (ko) * | 1999-06-23 | 2006-08-29 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 박막 트랜지스터 액정표시소자의 박막 트랜지스터 어레이 기판 |
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---|---|---|---|---|
KR101597263B1 (ko) * | 2014-04-04 | 2016-02-24 | 주식회사 포스코 | 용융금속 정련장치 및 그 정련방법 |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP12432592A patent/JP3092747B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US7161178B2 (en) | 1994-06-13 | 2007-01-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device having a pixel electrode through a second interlayer contact hole in a wider first contact hole formed over an active region of display switch |
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