JPH0617955B2 - 薄膜トランジスタパネル - Google Patents

薄膜トランジスタパネル

Info

Publication number
JPH0617955B2
JPH0617955B2 JP23336887A JP23336887A JPH0617955B2 JP H0617955 B2 JPH0617955 B2 JP H0617955B2 JP 23336887 A JP23336887 A JP 23336887A JP 23336887 A JP23336887 A JP 23336887A JP H0617955 B2 JPH0617955 B2 JP H0617955B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transparent
insulating film
gate electrode
electrode
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP23336887A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6476037A (en
Inventor
俊一 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP23336887A priority Critical patent/JPH0617955B2/ja
Publication of JPS6476037A publication Critical patent/JPS6476037A/ja
Publication of JPH0617955B2 publication Critical patent/JPH0617955B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136213Storage capacitors associated with the pixel electrode

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、アクティブマトリクス型ディスプレイ等に使
用される薄膜トランジスタパネルに係り、特に画像信号
蓄積用コンデンサを有する薄膜トランジスタパネルに関
するものである。
〔従来技術〕
従来、画素電極となる複数の透明電極とこれらの透明電
極それぞれに接続されたスイッチング素子をマトリクス
状に配列した基板と、対向する透明電極を設けた対向基
板の間に、液晶等の電気光学効果を有する物質を封入し
たアクティブマトリクス型のディスプレイが高コントラ
スト、高時分割駆動を可能とするために提案されてい
る。このディスプレイのスイッチング素子としては、薄
膜トランジスタが用いられている。この薄膜トランジス
タは走査信号により順次、オンオフ制御され、データラ
インから供給された画像信号を各画素電極へ与え、その
結果各画素は点灯、非点灯状態に制御される。このと
き、画素電極となる透明電極と、対向する透明電極及び
この間に介在する液晶とは、所定の容量を有する等価コ
ンデンサを形成しており、画素電極に与えられた画素信
号により、前記コンデンサに電荷がチャージされる。こ
のコンデンサにチャージされた電荷は、薄膜トランジス
タがオフされたときにも保持されている。
ところが、このような等価コンデンサのみでは容量が小
さいので画像信号の電位を保持する期間が短い。そのた
め、画像信号蓄積用コンデンサを設けた薄膜トランジス
タパネルが提案されている。すなわち、第7図の等価回
路図に示す如く、ゲート線11とドレイン線12の交差
部分に薄膜トランジスタが形成され、この薄膜トランジ
スタのソース電極と接地間に一つの画素に対応した容量
LCを有する等価コンデンサと容量CSTの画像信号
蓄積用コンデンサが並列に接続された構成である。この
様な薄膜トランジスタを用いたディスプレイは、蓄積さ
れる電荷量を多くすることができるので、与えられた画
像信号の電位を長い時間保持することができる。従っ
て、高時分割駆動が可能である。
従来のアクティブマトリクス型ディスプレイ用の薄膜ト
ランジスタパネルは第5図の部分断面図に示す如く、透
明絶縁基板1上には、全面に透明導電膜2、キャパシタ
絶縁膜3が順次形成されている。このキャパシタ絶縁膜
3上には、ゲート電極4がパターニングされ、このゲー
ト電極4を覆って絶縁膜5が形成されている。ゲート電
極4上方の絶縁膜5上には、アモルファスシリコン等か
らなる半導体層6が形成されている。更に、ゲート絶縁
膜5上には、半導体層6と近接した位置に、透明画素電
極7が形成されている。そして、半導体層6上であっ
て、ゲート電極4の両端部の上方には、高濃度のアモル
ファスシリコン等からなるコンタクト層8を介して、そ
れぞれドレイン電極9とソース電極10が形成されてい
る。ソース電極10の一部は透明画素電極7に接続され
ている。
このような構造により、画像信号蓄積用コンデンサが、
透明導電膜2−キャパシタ絶縁膜3、絶縁膜5−透明画
素電極7で構成されている。
なお、透明画素電極7下部の絶縁膜5を除去したものが
知られている。
また、他の従来のアクティブマトリクス型ディスプレイ
の薄膜トランジスタパネルは、第6図の断面図で示す如
く構成されている。なお、第5図に対応する部分は同一
の符号を記す。第6図に示す如く、ゲート電極4が形成
された透明絶縁基板1上に、透明導電膜2がパターニン
グされ、このゲート電極4及び透明導電膜2を覆ってゲ
ート用の絶縁膜5を兼ねたキャパシタ絶縁膜が形成され
ている。そして、第3図と同様にゲート電極4上方の絶
縁膜5上に半導体層6、透明画素電極7、コンタクト層
8、ドレイン電極9及びソース電極10が形成されてい
る。
このような構造により、画素信号蓄積用コンデンサが透
明導電膜2−絶縁膜5−透明画素電極7で構成されてい
る。
〔従来技術の問題点〕
しかしながら、上記構造の薄膜トランジスタパネルは、
透明導電膜2と透明画素電極7との間に絶縁膜3,5が
介在し、合計の膜厚が厚くなるため、画像信号蓄積用コ
ンデンサの容量CSTが小さい。また、ゲート電極4の
下部にも、透明導電膜2がキャパシタ絶縁膜3を介して
存在するためにゲート電極4と接地間に浮遊容量が形成
される。この透明導電膜2とゲート電極4との対向面積
が大きいため、ゲート接地間の浮遊容量が大きくゲート
電極にゲート信号を供給する駆動回路の負荷容量が大き
くなり、大出力の駆動回路が必要になるという問題点が
あった。さらに、透明導電膜2とゲート電極(ゲート線
を含む)4とが重なり合う面積が大きくなるため、短絡
の確率が高くなり歩留りが低下する問題点もあった。
そして、前述した浮遊容量の問題を解決した従来の他の
薄膜トランジスタパネルは、第6図の部分断面図で示す
如く構成されている。なお、第5図に対応する部分は同
一の符号を記す。第6図に示す如く、ゲート電極4が形
成された透明絶縁基板1上に、透明導電膜2がパターニ
ングされ、このゲート電極4及び透明導電膜2を覆って
ゲート用の絶縁膜5を兼ねたキャパシタ絶縁膜が形成さ
れている。そして、第5図と同様に、ゲート電極4上方
の絶縁膜5上に半導体層6、透明画素電極7、コンタク
ト層8、ドレイン電極9及びソース電極10が形成され
ている。
このような構造により、画像信号蓄積用コンデンサが透
明導電膜2−絶縁膜5−透明画素電極7で構成されてい
る。
上記構造の他の薄膜トランジスタパネルでは、ゲート接
地間の浮遊容量は小さくなるが、透明絶縁基板1の同一
平面上にゲート電極4と透明導電膜2とを形成するた
め、完全な分離を行うためには、その間隔lを広くする
必要があり、そのために透明導電膜2の有効面積を大き
くすることができず、画像信号蓄積用コンデンサの容量
STが小さくなってしまうという問題点があった。
このように、従来の薄膜トランジスタパネルは、画像信
号蓄積用コンデンサの容量を大きくし、且つ、ゲートと
接地間の浮遊容量を小さくすることが極めて困難であっ
た。
〔発明の目的〕
本発明は、上記従来の問題点等に鑑みなされたもので、
大きな容量を持つ画像信号蓄積用コンデンサを備え、か
つゲート電極と接地間の浮遊容量が小さい薄膜トランジ
スタパネルを提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明は、上記目的を達成するために透明絶縁基板上に
形成されたゲート電極を透明絶縁膜で覆い、この透明絶
縁膜上にゲート電極に近接させて画像信号蓄積用コンデ
ンサの透明電極を形成したことを要点とする。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
第1図は、本発明の一実施例に係るアクティブマトリク
ス型ディスプレイの薄膜トランジスタパネルの部分断面
図である。
第1図に示す如く、透明絶縁基板21上には、厚さ1000
Å程度のゲート電極22及びこれに接続された図示しな
いゲート線が形成されている。この透明絶縁基板21上
には、ゲート電極22及びゲート線を覆い表面を平坦化
するための透明絶縁膜23が形成されている。この透明
絶縁膜23は、ポリイミド、アクリル、シラノール化合
物の塗布、焼成により形成される無機絶縁膜等の透明な
絶縁膜が使用される。
上記透明絶縁膜23上であって、ゲート電極22の上部
を除い部分には、厚さ1000Å程度の透明絶縁膜24が形
成されている。そして、この透明絶縁膜24及び透明絶
縁膜23上には、ゲート絶縁膜とキャパシタ絶縁膜とを
兼ねた絶縁膜25が形成されている。ゲート電極22上
の透明絶縁膜23及び絶縁膜25を合計した膜厚は、ゲ
ート絶縁膜として必要な厚さに形成されている。そし
て、ゲート電極22の上方の絶縁膜25上には、アモル
ファスシリコン等からなる厚さ1000Å程度の半導体層2
6が形成されている。さらに、絶縁膜25上には、半導
体層26と近接した位置に厚さ1000Å程度の透明画素電
極27が形成されている。そして、上記半導体層26上
であって、ゲート電極22の両端部の上方には、高濃度
の不純物をドープしたnアモルファスシリコン等から
なる厚さ500Å程度のコンタクト層28を介して、それ
ぞれ厚さ1000Å程度のドレイン電極29とソース電極3
0が形成されている。ソース電極30の一部は、透明画
素電極27に接続されている。また、絶縁膜25には、
ドレイン電極29に接続されゲート線と交差するよう配
設された図示しないドレイン線が形成されている。
次に、上記構成の薄膜トランジスタの製造方法について
説明する。
第2図(a)〜(b)は、本発明の一実施例に係る薄膜トラン
ジスタの製造工程を示す図である。
まず、第2図(a)に示す如く、表面の清浄化されたガラ
ス、石英等からなる透明絶縁基板21上に蒸着法または
スパッタリング法等で例えばアルミニウム、モリブデ
ン、金、クロム、銅、チタン等の金属膜を1000Å程度堆
積し、この金属膜をフォトリングラフィー法によりパタ
ーニングすることによってゲート電極22及びゲート線
を形成する。
次に、第2図(b)に示す如く、ゲート電極22及びゲー
ト線を覆って、表面の平坦化された透明絶縁膜23をス
ピンコート法等により形成し、表面を平坦化する。この
透明絶縁膜23は、ポリイミド、アクリル、SOG膜等
が使用される。
次に、第2図(c)に示す如く、酸化錫(SnO2)、酸化イン
ジウム(InO2)等の透明電極材料を透明絶縁膜23上に例
えば1000Å厚程度にスパッタリング法により堆積し、パ
ターニングすることによって、ゲート電極22及びゲー
ト線の上部を除く透明絶縁膜23上に透明導電膜24を
形成する。
次に、第2図(d)に示す如く、透明絶縁膜23及び透明
導電膜24上に透明絶縁膜23と同様の材料で絶縁膜2
5を形成する。そして、絶縁膜25上にアモルファスシ
リコン等からなる半導体層26とnアモルファスシリ
コン等からなるコンタクト層28をプラズマCVD法等
により、それぞれ例えば1000Å、500Å厚程度に堆積
し、ゲート電極22の上方を被うようにフォトリソグラ
フィー法等により半導体領域を形成する。然る後、スパ
ッタリング法等により絶縁膜25上にITO(Indium(I
n)-Tin(Sn)-Oxide)等を1000Å程度堆積し、フォトリソ
グラフィー法等により半導体層26と近接した位置に透
明画素電極27を形成する。次に、蒸着法またはスパッ
タリング法等によりゲート電極22と同様の材料の金属
膜を堆積し、フォトリソグラフィー法等によりドレイン
電極29(及びドレイン線)とソース電極30を形成す
る。最後にドレイン電極29及びソース電極30間のコ
ンタクト層28を両電極29及び30をマスクとして、
エッチングして除去する。
以上の構成によるアクティブマトリクス型ディスプレイ
の薄膜トランジスタでは、透明導電膜24−絶縁膜25
−透明画素電極27により画像信号蓄積用コンデンサが
形成される。この画像信号蓄積用コンデンサの一方の電
極である透明導電膜24は、ゲート電極22を覆う透明
絶縁膜23上に別工程で形成されるため、これらの透明
導電膜24とゲート電極22が短絡する確率が極めて小
さい。従って透明導電膜24はゲート電極22に近接し
て形成でき、面積を広くとることが可能になり、その分
コンデンサ容量CSTを大きくすることができる。ま
た、ゲート電極22の上部には、透明導電膜24が形成
されないため、ゲートと接地間の浮遊容量は極めて小さ
い。従って、ゲート電極22の駆動回路の負荷容量が小
さくなり、小さい出力の駆動回路を用いることができ
る。
第3図は、本発明の他の実施例に係るアクティブマトリ
クス型ディスプレイに用いられる薄膜トランジスタパネ
ルの部分断面図である。なお、第1図に対応する部分
は、同一の符号を記す。
第3図に示す如く、前記実施例と同様に、透明絶縁基板
21上にゲート電極22及びこれに接続された図示しな
いゲート線が形成されている。この透明絶縁基板21上
には、ゲート電極22及びゲート線を覆い透明絶縁膜3
1形成されている。この透明絶縁膜31上であって、ゲ
ート電極22の上部及び側部を除いた部分には、厚さ10
00Å程度の透明導電膜24が形成されている。そして、
この透明導電膜24及び透明絶縁膜31上には、ゲート
絶縁膜とキャパシタ絶縁膜とを兼ねた絶縁膜25が形成
されている。そして、この絶縁膜25上には、前記実施
例と同様に半導体層26、透明画素電極27、コンタク
ト層28、ドレイン電極29(及びドレイン線)、ソー
ス電極30が形成されている。
次に、上記構成の薄膜トランジスタの製造方法について
説明する。
第4図(a)〜(b)は、本発明の他の実施例に係る薄膜トラ
ンジスタの製造工程を示す図である。
まず、第4図(a)に示す如く、前記実施例と同様に、透
明絶縁基板21上にゲート電極22及びゲート線を形成
する。
次に、第4図(b)に示す如く、ゲート電極22及びゲー
ト線を覆って、透明絶縁膜31をスパッタリング法等に
より形成する。
次に、第4図(c)に示す如く、前記実施例と同様に、ゲ
ート電極22及びゲート線の上部を除く透明絶縁膜31
上に透明導電膜24を形成する。
次に、第4図(d)に示す如く、前記実施例と同様に、半
導体層26、透明画素電極27、コンタクト層28、ド
レイン電極29(及びドレイン線)、ソース電極30を
形成する。
以上の構成によるアクティブマトリクス型ディスプレイ
の薄膜トランジスタパネルでは、透明導電膜24−絶縁
膜25−透明画素電極27により画像信号蓄積用コンデ
ンサが形成される。この画像信号蓄積用コンデンサは、
ゲート電極22を覆う透明絶縁膜23上に形成されるた
め、前記実施例と同様にコンデンサ容量を大きくするこ
とができる。
尚、本発明においては、少なくともゲート電極22を透
明絶縁膜23,31で覆い、この透明絶縁膜23,31
上にゲート電極22に近接して画像信号蓄積用コンデン
サの透明導電膜24を形成すればよく、実施例に限定さ
れない。
また、透明導電膜24は、ゲート電極22(及びゲート
線)の上部を除く透明絶縁膜23,31上に形成されて
いるが、ゲート容量が大きくならない程度であれば、多
少の重なりがあってもよい。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明によれば、透明絶縁
基板上に形成したゲート電極を覆って透明絶縁膜を形成
し、この透明絶縁膜上に画像信号蓄積用コンデンサの透
明導電膜をゲート電極に近接して形成しているため、前
記透明導電膜の面積を広くしてコンデンサ容量を大きく
することができ、またゲート電極と画像信号蓄積用コン
デンサの電極との短絡の機会も少なくなる。さらに、ゲ
ート電極の上方を除く位置に重なり合う部分を少なくし
て画像信号蓄積用コンデンサの電極を形成するようにす
るため、ゲート接地間の浮遊容量が小さくなり、大出力
の駆動回路を必要としない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るアクティブマトリクス
型ディスプレイの薄膜トランジスタパネルの部分断面
図、 第2図(a)〜(d)は第1図の薄膜トランジスタパネルの製
造工程を示す図、 第3図は本発明の他の実施例に係るアクティブマトリク
ス型ディスプレイの薄膜トランジスタパネルの部分断面
図、 第4図(a)〜(d)は第3図の薄膜トランジスタパネルの製
造工程を示す図、 第5図は従来のアクティブマトリクス型ディスプレイの
薄膜トランジスタパネルの部分断面図、 第6図は他の従来のアクティブマトリクス型ディスプレ
イの薄膜トランジスタパネルの部分断面図、 第7図は薄膜トランジスタパネルにおける1つの画素の
等価回路図である。 21……透明絶縁基板、 22……ゲート電極、 23,31……透明絶縁膜、 24……透明導電膜、 25……絶縁膜、 26……半導体層、 27……透明画素電極、 28……コンタクト層、 29……ドレイン電極、 30……ソース電極。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゲート電極が形成された透明絶縁基板と、
    この透明絶縁基板上に前記ゲート電極を覆って形成され
    た透明絶縁膜と、この透明絶縁膜上に前記ゲート電極の
    上方を除き該ゲート電極に近接させて形成した透明導電
    膜と、前記透明導電膜及び、ゲート電極上の透明絶縁膜
    上に形成された絶縁膜と、この絶縁膜上に形成された半
    導体層、ソース、ドレイン電極からなるトランジスタ部
    と、前記絶縁膜上に前記透明導電膜と対向して形成され
    た透明画素電極とを具備することを特徴とする薄膜トラ
    ンジスタパネル。
  2. 【請求項2】前記透明絶縁膜は、スピンコートにより塗
    布、焼成することにより形成した平坦化膜であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜トランジス
    タパネル。
JP23336887A 1987-09-17 1987-09-17 薄膜トランジスタパネル Expired - Lifetime JPH0617955B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23336887A JPH0617955B2 (ja) 1987-09-17 1987-09-17 薄膜トランジスタパネル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23336887A JPH0617955B2 (ja) 1987-09-17 1987-09-17 薄膜トランジスタパネル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6476037A JPS6476037A (en) 1989-03-22
JPH0617955B2 true JPH0617955B2 (ja) 1994-03-09

Family

ID=16954036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23336887A Expired - Lifetime JPH0617955B2 (ja) 1987-09-17 1987-09-17 薄膜トランジスタパネル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0617955B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06208132A (ja) * 1990-03-24 1994-07-26 Sony Corp 液晶表示装置
FR2682492B1 (fr) * 1991-10-11 1993-12-03 Thomson Lcd Afficheur a matrice active utilisant un plan de masse enterre.
EP0537917A1 (en) * 1991-10-15 1993-04-21 General Electric Company Active matrix LCD with buried ground plane
JP2007256914A (ja) * 2006-02-21 2007-10-04 Seiko Epson Corp アクティブマトリクス基板、電気光学装置、電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6476037A (en) 1989-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5028122A (en) Liquid crystal active-matrix display device
JP2924506B2 (ja) アクティブマトリックス型液晶表示装置の画素構造
US4759610A (en) Active matrix display with capacitive light shield
US5003356A (en) Thin film transistor array
US6914260B2 (en) Electro-optical device
US5231039A (en) Method of fabricating a liquid crystal display device
US5087113A (en) Liquid crystal display device
JPH1031235A (ja) 液晶表示装置
US5796448A (en) Structure for a parasitic capacitor and a storage capacitor in a thin film transistor-liquid crystal display and a method for making the same
JPH08234239A (ja) 表示装置
JPH02830A (ja) 薄膜トランジスタおよびそれを用いた液晶デイスプレイ装置
JP2667304B2 (ja) アクティブマトリクス基板
JP2735070B2 (ja) アクティブマトリクス液晶表示パネル
JP2711015B2 (ja) マトリクス形表示装置
JPH04313729A (ja) 液晶表示装置
JP3423380B2 (ja) 液晶表示装置
JPH0617955B2 (ja) 薄膜トランジスタパネル
JPH09127556A (ja) 表示装置及びその駆動方法
JP2711020B2 (ja) 液晶表示装置
JPH05216067A (ja) 薄膜トランジスタアレイ
JP2639980B2 (ja) 液晶表示装置
JPH0820641B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
JPH0239103B2 (ja)
JP3167817B2 (ja) アクティブマトリックス型液晶表示装置
JPS62296123A (ja) アクテイブマトリツクス型液晶表示装置