JPH06214254A - 反射型薄膜トランジスタアレイ素子 - Google Patents

反射型薄膜トランジスタアレイ素子

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JPH06214254A
JPH06214254A JP531293A JP531293A JPH06214254A JP H06214254 A JPH06214254 A JP H06214254A JP 531293 A JP531293 A JP 531293A JP 531293 A JP531293 A JP 531293A JP H06214254 A JPH06214254 A JP H06214254A
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JP
Japan
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wiring
film transistor
thin film
insulating substrate
transistor array
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JP531293A
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English (en)
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Yoneji Takubo
窪 米 治 田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、液晶表示装置に用いる反射型薄膜
トランジスタアレイに関するもので、特に、高画質でか
つ、大型、大容量液晶表示素子を実現することが出来る
新しい薄膜トランジスタアレイを提供することを目的と
する。 【構成】 薄膜トランジスタ部104や電圧供給用駆動
回路部と絵素電極105とをそれぞれ絶縁基板107の
表裏に分散して形成し、複数枚敷き詰めたときのつなぎ
目部分に生じる絵素ピッチのズレを完全に解消するとと
もに、大画面化、大容量化によって発生する配線抵抗と
配線容量の増大、さらには、画像性能の劣化も解消し、
高画質な超大画面ディスプレイを実現するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、OAや映像分野におけ
る大画面の直視型ディスプレイとして用いることのでき
るアクティブマトリックス型液晶表示素子の薄膜トラン
ジスタアレイ素子に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、液晶を用いた表示素子は、ビデオ
カメラのビューファインダーやポケットTVさらには高
精細投写型TV、パソコン、ワープロなどの情報表示端
末など種々の分野で応用されてきており、開発、商品化
が活発に行なわれている。その中でも、特にアクティブ
マトリックス型の液晶表示素子は、高画質化が実現でき
ることから非常に注目を集めている。アクティブマトリ
ックス型とは、従来の単純マトリックス型に対比して言
われている液晶の駆動方式を意味しているもので、マト
リックス上に配置された絵素電極にそれぞれスイッチ素
子を設け、それらのスイッチ素子を介して各絵素電極に
液晶の光学特性を制御する電気信号を独立に供給する方
式である。スイッチング素子としては、薄膜トランジス
タ(TFT)を用いたものが主流である。
【0003】このアクティブマトリックス型の方式は、
大容量の表示を行なっても高いコントラストが保たれる
という大きな特徴をもち、特に近年市場要望の極めて高
い、ラップトップパソコンやノートパソコン、さらには
エンジニアリングワークステーション用の大型・大容量
フルカラーディスプレイの本命として開発、商品化が盛
んである。また、40インチを越える薄型直視TVへの
応用を目指した研究も開始されてきており、薄型大画面
ディスプレイに対する開発は今後ますます活発化してい
くものと考えられる。
【0004】図8は従来の薄膜トランジスタアレイを用
いたアクティブマトリックス型液晶表示素子の一般的な
構成を示している。図に示すように、各絵素電極に設け
られたスイッチ素子である薄膜トランジスタ801は、
走査配線(ゲート線)802によって選択された時に信
号配線(ソース線)803の電気信号を絵素電極に供給
する。このとき液晶層804には、絵素電極と対向基板
805上に形成された対向共通電極806間の電圧が印
加されることになる。その後、走査配線が非選択状態と
なり、信号配線と絵素電極間は電気的に絶縁される。液
晶に印加された電圧は、絵素電極と対向電極間の液晶の
静電容量によって保持される。非選択時の液晶電圧の保
持能力を向上させるために、絵素電極に補助容量を形成
した構成もよく用いられている。いずれにしても、上記
したように、アクティブマトリックス型液晶表示素子
は、各絵素に設けられたスイッチ素子によって液晶に印
加する電圧を独立に制御できるため、原理的には単純マ
トリックス方式のようなクロストークがなく、多階調表
示に極めて適しているものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の液晶表示素子は、特に大画面、大容量ディスプレイ
へ応用しようとした場合、極めて重大な性能上の課題が
発生する。それは、配線抵抗と配線容量の増大からくる
信号遅延の発生と、それに伴って生じるTFTの充電特
性の低下である。TFTの充電特性の低下は、液晶パネ
ルのコントラストや階調性の低下といった画像品質の劣
化に直接影響を及ばすものであり、大画面ディスプレイ
を実現する上で解決しなければならない重大な課題であ
る。
【0006】現在開発が盛んに行なわれている10〜1
5インチサイズのOA用ディスプレイでは、配線抵抗を
低下させることで信号遅延の影響を極力低減する方法が
用いられているが、さらに大型、大画面化が進んだ場合
には、このような方法だけでは限界があり、問題を完全
に解決することは不可能である。
【0007】本発明は、上記課題を解決しようとするも
ので、画像品質の低下を発生させることなく、液晶パネ
ルの大画面、大容量化を実現することができる液晶表示
素子用の反射型の薄膜トランジスタアレイ素子を提供す
ることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の反射型薄膜トランジスタアレイ素子は、絶
縁基板上に形成された薄膜トランジスタアレイを継ぎ目
なく複数枚敷き詰めることによって大画面、大容量ディ
スプレイを実現しようとするものであり、これを実現す
るために、薄膜トランジスタアレイ部や電圧供給用駆動
回路部を絶縁基板の表裏に分散して形成したものであ
る。
【0009】
【作用】上記した構成をとることにより、複数枚敷き詰
めたときのつなぎ目部分に生じる絵素ピッチのずれを完
全に解消することができる。また、大画面化、大容量化
によって発生する配線抵抗と配線容量の増大、さらには
画像性能の劣化も解消することができ、高画質な超大画
面ディスプレイを実現することが可能となる。
【0010】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の実施例について詳細に述べ
る。図1は本発明の第1の実施例における反射型薄膜ト
ランジスタアレイの概略構成を示したものである。図1
において、101は信号配線(ソース配線)、102は
走査配線(ゲート配線)、103はドレイン電極、10
4は薄膜トランジスタ部(TFT部)であり、それぞれ
絶縁基板107の第1主平面上に形成されている。薄板
の絶縁基板107は、本実施例では酸化アルミニュウム
の多層膜基板を用いている。105は絶縁基板107の
第2の主平面上に形成した絵素電極であり、この絵素電
極は、ドレイン電極103と絶縁基板107に形成した
スルーホールを介して電気的に接続されている。106
は信号配線101および走査配線102に電気信号を供
給する駆動用ICである。
【0011】図2は図1に示した反射型薄膜トランジス
タアレイを第2主平面側から見たものである。図2に示
すように、マトリックス状に形成された絵素電極105
は、薄膜トランジスタアレイを複数枚並べても電極間隔
を一定に保つことができるように絶縁基板107上に配
列されている。従って、本実施例の反射型薄膜トランジ
スタアレイを複数枚並べることによって容易に大画面デ
ィスプレイを実現できる。実際にこのような構成の反射
型薄膜トランジスタアレイを4枚用いて液晶パネルを作
製し、画像を評価したところ、つなぎ目の部分も全くわ
からず良好な画像を得ることができた。
【0012】ここで、本実施例の反射型薄膜トランジス
タアレイの具体的な製造方法について図3を用いて簡単
に説明する。本実施例では、図3に示すような3層構造
のアルミナ基板301を用いている。中間層のスルーホ
ール上の電極302には銅を使用し、基板上下の電気的
な接続をとれるようにした。薄膜トランジスタアレイ
は、アルミナ基板301上に酸化シリコン膜303およ
びゲート電極304を形成し、パターン化の後にゲート
絶縁膜として窒化シリコン膜305、半導体層としてア
モルファスシリコン膜306、半導体保護層として窒化
シリコン膜307を成膜し、薄膜トランジスタ(TF
T)を形成するようパターン化した後、ドレイン電極3
09とアルミナ基板に形成された銅電極を接続するため
のコンタクトホール308を形成し、最後にソース電極
310とドレイン電極309を形成する一般的な製造法
によって作製した。次に、裏面に絵素電極311として
アルミニュウム電極をマトリックス状に形成し、本実施
例の反射型薄膜トランジスタアレイを完成した。
【0013】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
について説明する。図4は本発明の第2の実施例におけ
る反射型薄膜トランジスタアレイの構成を示したもので
ある。図4において、401は信号配線(ソース配
線)、402は走査配線(ゲート配線)、403は絵素
電極を示しており、それぞれ絶縁基板405の第1主平
面上に形成されている。薄板の絶縁基板405は、第1
の実施例と同様アルミナの多層膜基板を用いている。4
04は絶縁基板405の第2の主平面上に形成した配線
電極群であり、信号配線401および走査配線402に
対応して絶縁基板405に形成したスルーホールを介し
てそれぞれ電気的に接続されている。
【0014】図5は図4に示した反射型薄膜トランジス
タアレイを第2主平面側から見たものである。図5にお
いて、501は信号配線および走査配線に電圧を供給す
る駆動用ICである。駆動用IC501の各出力端子
は、上記配線群404と接続されている。本実施例の場
合も、第1の実施例と同様に、複数枚並べた場合に絵素
電極間隔が変化しないようにパターン化されている。ま
た、具体的な製造方法も上記実施例1と同様である。
【0015】(実施例3)次に、本発明の第3の実施例
について説明する。図6は本発明の第3の実施例におけ
る反射型薄膜トランジスタアレイの構成を示したもので
ある。図6において、601は信号配線(ソース配
線)、602は走査配線(ゲート配線)、603は絵素
電極であり、それぞれ絶縁基板605の第1主平面上に
形成されている。薄板の絶縁基板605は、第1の実施
例と同様アルミナの多層膜基板を用いている。604は
絶縁基板605の第2の主平面上に形成した電極端子群
であり、信号配線601および走査配線602に対応し
て絶縁基板605に形成したスルーホールを介してそれ
ぞれ電気的に接続されている。
【0016】図7は図6に示した反射型薄膜トランジス
タアレイを形成した絶縁基板605を、各端子群604
に対応した配線パターンを有する第2の基板701上に
複数枚配列した様子を示したものである。図から明らか
なように、本実施例においても前述の実施例と同様に、
容易に大画面ディスプレイを実現できる。
【0017】このように、上記各実施例によれば、大画
面化した場合の重大課題である配線抵抗の増大を防止で
きることは構成上明白であり、上記問題から発生する画
質劣化を解消でき、超大画面でかつ高画質なディスプレ
イを実現することができる。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の反射型薄膜
トランジスタアレイは、絶縁基板上に形成された薄膜ト
ランジスタアレイを継ぎ目なく複数枚敷き詰めることに
よって大画面、大容量ディスプレイを実現しようとする
ものであり、これを実現するために、薄膜トランジスタ
アレイ部や電圧供給用駆動回路部を絶縁基板の表裏に分
散して形成したものである。
【0019】上記した構成をとることにより、複数枚敷
き詰めたときのつなぎ目部分に生じる絵素ピッチのズレ
を完全に解消することができ、また、大画面化、大容量
化によって発生する配線抵抗と配線容量の増大、さらに
は画像性能の劣化も解消することができ、高画質な超大
画面ディスプレイを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における反射型薄膜トラ
ンジスタアレイの概略斜視図
【図2】図1に示す反射型薄膜トランジスタアレイの裏
面の概略斜視図
【図3】図1に示す反射型薄膜トランジスタアレイの拡
大部分断面図
【図4】本発明の第2の実施例における反射型薄膜トラ
ンジスタアレイの概略斜視図
【図5】図4に示す反射型薄膜トランジスタアレイの裏
面の概略斜視図
【図6】本発明の第3の実施例における反射型薄膜トラ
ンジスタアレイの概略斜視図
【図7】図6に示す反射型薄膜トランジスタアレイを複
数枚配列した概略斜視図
【図8】従来のアクティブマトリックス型液晶表示素子
の概略斜視図
【符号の説明】
101 信号配線(ソース線) 102 走査配線(ゲート線) 103 ドレイン電極 104 薄膜トランジスタ部 105 絵素電極 106 駆動用IC 107 絶縁基板 301 アルミナ基板 302 電極 303 酸化シリコン膜 304 ゲート電極 305 窒化シリコン膜 306 アモルファスシリコン膜 307 窒化シリコン膜 308 コンタクトホール 309 ドレイン電極 310 ソース電極 311 絵素電極 401 信号配線 402 走査配線 403 絵素電極 404 配線電極群 405 絶縁基板 501 駆動用IC 601 信号配線 602 走査配線 603 絵素電極 604 電極端子群 605 絶縁基板 701 第2の基板 801 薄膜トランジスタ 802 走査配線(ゲート線) 803 信号配線(ソース線) 804 液晶層 805 対向基板 806 対向共通電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板の第1主平面上に、複数の走査
    配線および複数の信号配線と、それらの各交差点に対応
    して設けられたドレイン電極と、これらの各電極に対応
    して接続された少なくとも1つ以上の薄膜トランジスタ
    と、前記走査配線と信号配線に信号を供給する駆動回路
    とを有し、前記絶縁基板の第2主平面上に、前記ドレイ
    ン電極に対応してマトリックス状に形成された複数の絵
    素電極を有し、かつ前記各絵素電極とそれに対応する前
    記各ドレイン電極が電気的に接続されていることを特徴
    とする反射型薄膜トランジスタアレイ素子。
  2. 【請求項2】 絵素電極が、アルミニュウムを主成分と
    する材料で形成されていることを特徴とする請求項1記
    載の反射型薄膜トランジスタアレイ素子。
  3. 【請求項3】 絶縁基板の第1主平面上に、複数の走査
    配線および複数の信号配線と、それらの各交差点に対応
    して設けられた絵素電極と、前記各絵素電極とそれに対
    応する前記走査配線と信号配線間に接続された少なくと
    も1つ以上の薄膜トランジスタとからなる薄膜トランジ
    スタアレイ素子とを有し、前記絶縁基板の第2主平面上
    に、前記走査配線と信号配線のそれぞれに電圧を供給す
    るための配線群と駆動回路とを有し、かつ前記配線群と
    それに対応する前記走査配線および信号配線とが電気的
    に接続されていることを特徴とする反射型薄膜トランジ
    スタアレイ素子。
  4. 【請求項4】 絶縁基板の第1主平面上に形成された走
    査配線および信号配線と第2主平面上に形成された配線
    群とは、前記絶縁基板内に形成されたスルーホールを介
    して電気的に接続されていることを特徴とする請求項3
    記載の反射型薄膜トランジスタアレイ素子。
  5. 【請求項5】 絶縁基板の第1主平面上に、複数の走査
    配線および複数の信号配線と、それらの各交差点に対応
    して設けられた絵素電極と、前記各絵素電極とそれに対
    応する前記走査配線と信号配線間に接続された少なくと
    も1つ以上の薄膜トランジスタとからなる薄膜トランジ
    スタアレイ素子とを有し、前記絶縁基板の第2主平面上
    に、前記各走査配線および信号配線と電気的に接続され
    た電極端子を有することを特徴とする反射型薄膜トラン
    ジスタアレイ素子。
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