JPH0588199A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0588199A
JPH0588199A JP24970791A JP24970791A JPH0588199A JP H0588199 A JPH0588199 A JP H0588199A JP 24970791 A JP24970791 A JP 24970791A JP 24970791 A JP24970791 A JP 24970791A JP H0588199 A JPH0588199 A JP H0588199A
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JP
Japan
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film
gate
electrode
line
amorphous silicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP24970791A
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English (en)
Inventor
Koji Miyajima
康志 宮島
Hiroyuki Furuhashi
弘幸 古橋
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 TFT特性を損うことなく層間ショートを無
くす。 【構成】 ゲートライン(12)とドレインライン(2
2)、補助容量ライン(14)とドレインライン(2
2)の交差部には、TFT構成材料を配置し、表示電極
(16)の下には有機膜(17)を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関し、
特に層間絶縁層のピンホールによる歩留り低下を防止す
る構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、液晶表示装置は、カラーTVを
中心に開発や量産化が活発に進められている。これらの
技術動向を詳細に説明したものとして、日経BP社が発
行した「フラットパネル・ディスプレイ 1991」が
ある。この中には、色々な構造の液晶表示装置が開示さ
れているが、ここではTFTを利用したアクティブ・マ
トリックス液晶表示装置で以下に説明をしてゆく。
【0003】このアクティブ・マトリックス液晶表示装
置は、例えば図3の如き構成を有する。先ず透明な絶縁
性基板、例えばガラス基板(51)がある。このガラス
基板(51)上には、TFTの一構成要素となるゲート
(52)および補助容量電極(53)が、例えばTa単
独、Mo−Ta合金等より形成されている。更に全面に
はSiNxから成る膜(54)を積層する。続いて前記
ゲート(52)に対応するSiNx膜(54)上には、
アモルファスシリコン膜(55)およびN+型のアモル
ファスシリコン膜(56)が積層され、この2層のアモ
ルファスシリコン膜(55),(56)の間には、半導
体保護膜(57)が設けられている。続いてN+型のア
モルファスシリコン膜(56)上には、それぞれソース
電極(58)およびドレイン電極(59)が、例えばM
oとAlの積層体で設けられている。更には前記補助容
量電極(53)に対応する前記SiNx膜(54)上
に、例えばITOより成る表示電極(60)が設けら
れ、前記ソース電極(58)と電気的に接続されてい
る。
【0004】一方、図示していないが、前記ガラス基板
(51)と対向して、ガラス基板が設けられ、このガラ
ス基板上に対向電極が設けられている。更に、この一対
のガラス基板間に液晶が注入され、液晶表示装置と成
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上の構成に於いて、
SiNx膜(54)にピンホールが発生し、不良が多発
するために数々の対策が施された。例えば、ゲート絶縁
膜を2層とし、ピンホールによる短絡を防止していた。
しかしゲート絶縁膜を2度の工程で2層形成すると、T
FT領域の信頼性が低下し、しかも膜の種類によっては
応力により膜剥れ、断線等を生じ、歩留りの低下を招い
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題に鑑
みて成され、少なくとも補助容量電極に対応する表示電
極と絶縁層の間に有機膜を設けることで解決するもので
ある。
【0007】
【作用】有機膜は、SiNxやSiO2と異なり、応力
を吸収するため、膜剥れを防止できる。また形成方法に
よっては、硬化前の粘性の有る状態で絶縁層上に形成で
きるので、絶縁層に生じているピンホールを塞ぐことが
可能である。従って短絡の発生しやすい表示電極と補助
容量電極間にだけ有機膜を設ければTFT特性を損うこ
となく層間ショートを低減できる。
【0008】
【実施例】以下に本発明の構成を図1および図2を参照
しながら説明する。まず、透明な絶縁性基板(10)上
に形成されたゲート(11)、およびこのゲート(1
1)と一体で形成された複数本のゲートライン(12)
と、このゲートラインと離間して形成された補助容量電
極(13)、およびこの補助容量電極(13)と一体で
形成された補助容量ライン(14)と、実質的に前記絶
縁性基板(10)の全面に形成された絶縁層(15)が
ある。
【0009】透明な絶縁性基板(10)は、例えばガラ
スより成る。このガラス基板(10)上には、一点鎖線
より成るゲート(11)、このゲート(11)と一体の
ゲートライン(12)が形成されている。また一点鎖線
より成る補助容量電極(13)およびこの電極(13)
と一体で成る補助容量ライン(14)が設けられ、後述
する表示電極領域の下層に重畳して形成され、更には隣
接する補助容量電極とを接続するために、補助容量ライ
ン(14)が設けられている。また両者は、例えば約1
500ÅのCrより成っているが、Al,Ta,TaM
oおよびCr−Cu(Feが微量入ったもの)等でも良
い。特にAl,Ta等では陽極酸化処理が施されていて
も良い。ゲート端子および補助容量端子は、例えばIT
O等より成りガラス基板(10)の周辺に設けられ、最
終構造として考えると、これらは夫々電気的に接続され
ている。またゲート(11)、ゲートライン(12)、
補助容量電極(13)および補助容量ライン(14)を
覆うゲート絶縁膜(15)がある。この膜は、プラズマ
CVD法で形成された約4000ÅのSiNx膜であ
る。ここでは、SiNx膜の代りにSiO2膜を使用し
ても良い。
【0010】次に、表示電極(16)領域上には、有機
膜(17)とITOより成る表示電極(16)が設けら
れ、ゲート(11)を一構成とするTFTの活性領域
に、順次積層されたノンドープの第1の非単結晶シリコ
ン層(18)、半導体保護膜(19)、およびN+型に
ドープされた第2の非単結晶シリコン層(20)と、こ
のソース領域に対応する第2の非単結晶シリコン膜(2
0)から表示電極(16)に延在されたソース電極(2
1)と、前記ドレイン領域に対応する第2の非単結晶シ
リコン膜(20)から延在されドレインライン(22)
と一体で形成されるドレイン電極(23)があるる。
【0011】TFTに対応するゲート絶縁膜(15)上
には、破線で示した約1000Åのアモルファス・シリ
コン活性層(a−Si層)(18)および約500Åア
モルファス・シリコンコンタクト層(N+a−Si層)
(20)が積層され、チャンネルに対応するa−Si層
(18)とN+a−Si層(20)との間には、約25
00ÅのSiNxより成る半導体保護膜(19)が実線
の如く設けられている。ドレイン電極(23)は、ドレ
インラインと一体で、ソース電極(21)は、表示電極
(16)と一部が重畳し、両者とも同一材料で実線の如
く形成されている。ここでは例えば、約1000ÅのM
o、約7000ÅのAlが積層されている。
【0012】ここで有機膜(17)は、補助容量電極
(13)に対応する領域に設ければ層間ショートを防止
できる。しかし本発明は、工程の簡略化を達成するため
に、表示電極パターンを活用してエッチングを行ったた
め、有機膜(17)と表示電極(16)はセルフアライ
ンされている。ここで有機膜(17)は、アクリル系の
材料より成り、エチルセルソルブアセテートの有機溶剤
により所定の粘度に設定され、スピンコートで被覆され
る。約200℃で硬化後、レジストを塗布してパターニ
ングし、O2プラズマエッチングにより表示電極領域部
にこの有機膜を残す。膜厚は約500Å〜約2000Å
の間で選定され、透明な膜に成る。
【0013】本発明の特徴とする有機膜(17)は、所
定の粘度を有した膜をスピンコートで形成するため、表
示電極(16)下の絶縁層(15)に形成されるピンホ
ールを塞ぐことができる。従って後述するが、ゲート絶
縁層を2層とする必要が無く、CVD等による膜形成工
程を一つ省略できるのでTFT特性を損う事がない。一
方、ゲートライン(12)とドレインライン(22)の
交点、補助容量ライン(14)とドレインライン(2
2)の交点には、実線の四角形で示した領域に、a−S
i層(18)、半導体保護膜(19)およびN+型のa
−Si層(20)が順次形成されてピンホールの形成を
防止している。
【0014】本願は、先ずゲート絶縁膜(15)を1層
で達成しようと考慮した。理由は、前述の如く、TFT
特性(信頼性)を損ねないためである。しかし1層では
ピンホールによる層間ショートが多発してしまう。特に
層間ショートが問題となる領域は、前述のゲートライン
(12)とドレインライン(22)の交点、補助容量ラ
イン(14)とドレインライン(22)の交点、TFT
のソース・ドレインとゲートの間および補助容量電極
(13)と表示電極(16)の間である。しかし補助容
量電極(13)と表示電極(16)の間の層間ショート
以外は、a−Si層(18)、SiNx(19)および
+型のa−Si層(20)が積層してあるので殆どピ
ンホールが生じない。従って最も発生し易い領域は、全
体の基板面積に対して占有率が高い表示電極(16)と
補助容量電極(13)の間となる。この領域のみSiN
x膜を2層構造としても良いが、本願は有機膜に着目し
た。
【0015】先ず第1の特徴は、前述の通り、被着時に
粘性を有するためピンホールを塞ぐ事ができる点であ
る。第2の特徴は、軟かいため熱膨張等による歪みや応
力を吸収でき、しかも表示電極下のみに部分的に形成す
るため、従来の如くゲート絶縁層を2層とする構造にく
らべ膜剥れを防止できる点である。第3の特徴は、硬化
温度が低いため、ゲート絶縁層を2層設けるよりもTF
T特性を損う事が無い点である。第4の特徴は、TFT
を損う事無く選択的にエッチングできる点である。以上
述べた如く、本願はこれらの点により有機膜を活用し
た。
【0016】一方、図示は省略したが、基板(10)に
は、パシベーション膜を介して配向膜が形成されてい
る。また基板(10)と対向して遮光膜、対向電極およ
び配向膜等が設けられた対向基板が設けられ、スペーサ
で所定の間隔に設けられ液晶が注入されている。また両
側に偏光板等も設けられ、液晶表示装置と成る。
【0017】
【発明の効果】以上の説明からも明らかな通り、有機膜
を表示電極下に設けることで、層間ショートや膜剥れを
防止でき、本液晶表示装置の歩留りを向上させる事がで
きる。またゲート絶縁層を1層とし、その代り、ゲート
ラインとドレインラインの交差部およびゲートラインと
補助容量ラインの交差部には、TFTの構成材料である
ノンドープのa−Si層、半導体保護膜およびN+型の
a−Si層と同一材料を順次積層している。また表示電
極下のみに有機膜を設けている。従ってTFTの特性や
信頼性を損う事なく層間ショートを防止でき、従来構造
以上に歩留り特性の向上が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶表示装置の断面図である。
【図2】本発明に係る液晶表示装置の平面図である。
【図3】従来の液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
(10) 絶縁性基板 (11) ゲート (12) ゲートライン (13) 補助容量電極 (14) 補助容量ライン (15) ゲート絶縁膜 (16) 表示電極 (17) 有機膜 (18) a−Si (19) 半導体保護膜 (20) N+型a−Si (21) ソース電極 (22) ドレインライン (23) ドレイン電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/784

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な絶縁性基板上に複数のゲートライ
    ン、このゲートラインと実質的に平行に配置された補助
    容量電極およびこのゲートラインと直行し絶縁層を介し
    て形成される複数のドレインラインと前記ゲートライン
    とドレインラインとの交点に形成されるトランジスタと
    このトランジスタと電気的に接続され前記補助容量電極
    を重畳した表示電極とを有する液晶表示電極において、 少なくとも補助容量電極に対応する前記表示電極と前記
    絶縁層の間に有機膜を有することを特徴とした液晶表示
    装置。
  2. 【請求項2】 前記トランジスタは前記ゲートラインと
    一体のゲート、前記絶縁膜、ノンドープのアモルファス
    シリコン膜、チャンネル領域に形成された半導体保護膜
    およびN+型にドープされたアモルファスシリコン膜よ
    りなるTFTであり、前記ゲートラインと前記ドレイン
    ラインの交点に対応する前記絶縁層上には、前記TFT
    の構成要素であるノンドープのアモルファスシリコン
    膜、半導体保護膜、前記N+型にドープされたアモルフ
    ァスシリコン膜の少なくとも1つが形成されることを特
    徴とした請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記トランジスタは前記ゲートラインと
    一体のゲート、前記絶縁膜、ノンドープのアモルファス
    シリコン膜およびN+型にドープされたアモルファスシ
    リコン膜よりなるTFTであり、前記ゲートラインと前
    記ドレインラインの交点に対応する前記絶縁層上には、
    前記TFTの構成要素であるノンドープのアモルファス
    シリコン膜、前記N+型にドープされたアモルファスシ
    リコン膜の少なくとも1つが形成されることを特徴とし
    た請求項1記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 透明な第1の絶縁性基板上に形成された
    ゲート、このゲートと一体のゲートライン、補助容量電
    極およびこの補助容量電極と一体でかつ前記ゲートライ
    ンと交差しない補助容量ラインと、 前記第1の絶縁性基板全面に実質的に形成された絶縁層
    と、 前記ゲートを一構成とするTFTの活性領域および前記
    ゲートラインとドレインラインの交点に設けられたノン
    ドープのアモルファスシリコン膜と、 前記TFTのソース領域、ドレイン領域および前記ゲー
    トラインとドレインラインの交点に形成されたN+型に
    ドープされたアモルファスシリコン膜と、 前記補助容量電極に対応する前記絶縁層上に形成された
    有機膜および表示電極と、 前記ソース領域から延在し前記表示電極と電気的に接続
    されたソース電極と、 前記ドレイン領域から延在されたドレイン電極と一体の
    ドレインラインと、 前記第1の絶縁性基板に設けられた配向膜と、 前記第1の絶縁性基板と対向して設けられ、遮光膜、対
    向電極および配向膜を有した透明な第2の絶縁性基板
    と、 前記第1の絶縁性基板と前記第2の絶縁性基板間に注入
    された液晶とを有することを特徴とした液晶表示装置。
JP24970791A 1991-09-27 1991-09-27 液晶表示装置 Pending JPH0588199A (ja)

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