JPH06347826A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH06347826A JPH06347826A JP13596293A JP13596293A JPH06347826A JP H06347826 A JPH06347826 A JP H06347826A JP 13596293 A JP13596293 A JP 13596293A JP 13596293 A JP13596293 A JP 13596293A JP H06347826 A JPH06347826 A JP H06347826A
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- auxiliary capacitance
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 補助容量電極、及び遮光用メタルの貼り合わ
せマージンによる開口率の低下の問題を解決すると同時
に、ＩＴＯ膜の膜厚を調整することにより表示特性が向
上し、また、簡単な調整作業によりプロジェクター用ま
たは直視型の用途に応じた液晶表示装置を提供する。 【構成】 補助容量電極（１１）を基板の全面に、ＩＴ
Ｏを用いて形成し、ゲート絶縁膜（１５）と補助容量の
誘電膜（１３）が別の層に設けられた構造で、表示電極
（２１）及び補助容量電極（１１）の膜厚を調整するこ
とにより、ギャップムラや色度変化が抑制され、また、
補助容量の誘電膜（１３）の膜厚を調整することで、プ
ロジェクター用または直視型の用途に応じた液晶表示装
置が得られる。
せマージンによる開口率の低下の問題を解決すると同時
に、ＩＴＯ膜の膜厚を調整することにより表示特性が向
上し、また、簡単な調整作業によりプロジェクター用ま
たは直視型の用途に応じた液晶表示装置を提供する。 【構成】 補助容量電極（１１）を基板の全面に、ＩＴ
Ｏを用いて形成し、ゲート絶縁膜（１５）と補助容量の
誘電膜（１３）が別の層に設けられた構造で、表示電極
（２１）及び補助容量電極（１１）の膜厚を調整するこ
とにより、ギャップムラや色度変化が抑制され、また、
補助容量の誘電膜（１３）の膜厚を調整することで、プ
ロジェクター用または直視型の用途に応じた液晶表示装
置が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トンジスタ（以下
ＴＦＴと略す）を用いたアクティブマトリクス駆動の液
晶表示装置に関し、特に、開口率の向上と表示品位の改
善がなされ、更に、用途に応じた特性をもつ液晶表示装
置に関する。
ＴＦＴと略す）を用いたアクティブマトリクス駆動の液
晶表示装置に関し、特に、開口率の向上と表示品位の改
善がなされ、更に、用途に応じた特性をもつ液晶表示装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アクティブマトリックス型液晶表示装置
は小型、薄型、低消費電力などの利点があり、携帯用Ｔ
Ｖ、ビデオモニター、液晶プロジェクターおよびＯＡ機
器等のディスプレイ装置などに用いられている。以下
に、スイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブ
マトリックス型液晶表示装置について、図６を参照しな
がら説明する。
は小型、薄型、低消費電力などの利点があり、携帯用Ｔ
Ｖ、ビデオモニター、液晶プロジェクターおよびＯＡ機
器等のディスプレイ装置などに用いられている。以下
に、スイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブ
マトリックス型液晶表示装置について、図６を参照しな
がら説明する。
【０００３】先ずガラス基板（５０）上に、Ｃｒなどの
ゲート電極（５１）及び補助容量電極（５２）が設けら
れており、ゲート電極（５１）及び補助容量電極（５
２）を覆って、全面にＳｉＮｘなどのゲート絶縁膜（５
３）が積層されている。ゲート電極（５１）に対応する
ゲート絶縁膜（５３）上の部分には、ａ−Ｓｉ層（５
４）、Ｎ+ａ−Ｓｉ層（５６）、半導体保護膜（５
５）、ドレイン電極（５７）及びソース電極（５８）が
設けられており、前記ゲート電極（５１）と合わせてＴ
ＦＴを構成している。
ゲート電極（５１）及び補助容量電極（５２）が設けら
れており、ゲート電極（５１）及び補助容量電極（５
２）を覆って、全面にＳｉＮｘなどのゲート絶縁膜（５
３）が積層されている。ゲート電極（５１）に対応する
ゲート絶縁膜（５３）上の部分には、ａ−Ｓｉ層（５
４）、Ｎ+ａ−Ｓｉ層（５６）、半導体保護膜（５
５）、ドレイン電極（５７）及びソース電極（５８）が
設けられており、前記ゲート電極（５１）と合わせてＴ
ＦＴを構成している。
【０００４】また、表示領域に対応するゲート絶縁膜
（５３）上にはＩＴＯの表示電極（５９）が設けられて
おり、前記ソース電極（５８）と電気的に接続されてい
る。そして、不図示であるファイナルパシベーション、
配向膜などが設けられる。一方、対向ガラス基板（６
０）上の非表示領域には、Ｃｒなどの遮光膜（６１）が
設けられており、画素間の光漏れやａ−Ｓｉ層への光入
射を防いでいる。更に、遮光膜（６１）を含んで全面
に、ＩＴＯの対向表示電極（６２）、配向膜（不図示）
などが設けられる。
（５３）上にはＩＴＯの表示電極（５９）が設けられて
おり、前記ソース電極（５８）と電気的に接続されてい
る。そして、不図示であるファイナルパシベーション、
配向膜などが設けられる。一方、対向ガラス基板（６
０）上の非表示領域には、Ｃｒなどの遮光膜（６１）が
設けられており、画素間の光漏れやａ−Ｓｉ層への光入
射を防いでいる。更に、遮光膜（６１）を含んで全面
に、ＩＴＯの対向表示電極（６２）、配向膜（不図示）
などが設けられる。
【０００５】以上の導体パターンを有する２枚の基板
（５０）（６０）が４〜５μｍの間隙をもって貼り合わ
され、この間隙に液晶が封入されて、従来の液晶表示装
置が構成される。
（５０）（６０）が４〜５μｍの間隙をもって貼り合わ
され、この間隙に液晶が封入されて、従来の液晶表示装
置が構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶表示装置は、補助容量電極（５２）がＣｒなどの遮
光材料で形成されているため、光が遮断され、有効表示
領域が縮小し、開口率が低下していた。また、遮光膜
（６１）が対向ガラス基板（６０）側に設けられている
ので、貼り合わせの際のずれを考慮したマージンのため
に、ますます、開口率が低下した。その上、パネル内で
の反射や回析などにより、光がａ−Ｓｉ層（５４）に入
るのを防ぎきれず、リークが生じる問題もあった。
液晶表示装置は、補助容量電極（５２）がＣｒなどの遮
光材料で形成されているため、光が遮断され、有効表示
領域が縮小し、開口率が低下していた。また、遮光膜
（６１）が対向ガラス基板（６０）側に設けられている
ので、貼り合わせの際のずれを考慮したマージンのため
に、ますます、開口率が低下した。その上、パネル内で
の反射や回析などにより、光がａ−Ｓｉ層（５４）に入
るのを防ぎきれず、リークが生じる問題もあった。
【０００７】更に、所定以上の表示領域を確保するため
に、補助容量電極（５２）の面積は、ある程度小さく抑
えなければならないので、十分な補助容量を取ることが
できなかった。
に、補助容量電極（５２）の面積は、ある程度小さく抑
えなければならないので、十分な補助容量を取ることが
できなかった。
【０００８】
【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、ガラス基板（１０）上に設けられた複数
のゲートラインと、ゲートラインに交差する複数のドレ
インラインと、ゲートラインとドレインラインとの交点
に設けられたソース電極（２０）、ドレイン電極（１
９）、ゲート電極（１４）、及び半導体層より少なくと
もなるＴＦＴと、ソース電極（２０）と電気的に接続す
る表示電極（２１）と、表示電極（２１）と補助容量を
形成する補助容量電極（１１）を少なくとも有する液晶
表示装置において、補助容量電極（１１）は、ＩＴＯに
よって基板全面に被覆形成され、ＴＦＴのゲート絶縁膜
（１５）と補助容量の誘電膜（１３）は別の層に設けら
れており、かつ、補助容量電極（１１）上の一部に、メ
タルによって形成された遮光膜（１２）が設けられた構
成によって前述の課題を解決するものである。
鑑みて成され、ガラス基板（１０）上に設けられた複数
のゲートラインと、ゲートラインに交差する複数のドレ
インラインと、ゲートラインとドレインラインとの交点
に設けられたソース電極（２０）、ドレイン電極（１
９）、ゲート電極（１４）、及び半導体層より少なくと
もなるＴＦＴと、ソース電極（２０）と電気的に接続す
る表示電極（２１）と、表示電極（２１）と補助容量を
形成する補助容量電極（１１）を少なくとも有する液晶
表示装置において、補助容量電極（１１）は、ＩＴＯに
よって基板全面に被覆形成され、ＴＦＴのゲート絶縁膜
（１５）と補助容量の誘電膜（１３）は別の層に設けら
れており、かつ、補助容量電極（１１）上の一部に、メ
タルによって形成された遮光膜（１２）が設けられた構
成によって前述の課題を解決するものである。
【０００９】
【作用】補助容量電極（１１）をＩＴＯで形成すること
により、表示電極（２１）の全領域が表示領域として使
用でき、また、遮光膜（１２）を補助容量電極（１１）
上、すなわち、ＴＦＴ基板側に形成することにより、貼
り合わせマージンがアライメントマージン程度にまで縮
小でき、開口率が向上する。更に、前述の説明から明ら
かなように、従来は遮光膜（１２）とＴＦＴとの距離
は、液晶層を挟んで４〜５μｍ以上あったが、遮光膜
（１２）をＴＦＴ基板側に設けることにより、１μｍ以
内に近づく。そのため、パネル内での光の回り込みによ
る、ａ−Ｓｉへの光入射を抑制できる。
により、表示電極（２１）の全領域が表示領域として使
用でき、また、遮光膜（１２）を補助容量電極（１１）
上、すなわち、ＴＦＴ基板側に形成することにより、貼
り合わせマージンがアライメントマージン程度にまで縮
小でき、開口率が向上する。更に、前述の説明から明ら
かなように、従来は遮光膜（１２）とＴＦＴとの距離
は、液晶層を挟んで４〜５μｍ以上あったが、遮光膜
（１２）をＴＦＴ基板側に設けることにより、１μｍ以
内に近づく。そのため、パネル内での光の回り込みによ
る、ａ−Ｓｉへの光入射を抑制できる。
【００１０】また、補助容量の誘電膜（１３）とゲート
絶縁膜（１５）が別の層にあるため、パネルの表示特性
に影響を及ぼす液晶容量と補助容量の比を、誘電膜（１
３）の膜厚を変化させることにより自由に制御できる。
これにより、簡単な製造上の調節作業で、プロジェクタ
ー用等の、光、温度の影響が大きい場合は、保持特性を
重視して補助容量値を大きく、直視型の場合は充電特性
を重視して小さく設定できる。
絶縁膜（１５）が別の層にあるため、パネルの表示特性
に影響を及ぼす液晶容量と補助容量の比を、誘電膜（１
３）の膜厚を変化させることにより自由に制御できる。
これにより、簡単な製造上の調節作業で、プロジェクタ
ー用等の、光、温度の影響が大きい場合は、保持特性を
重視して補助容量値を大きく、直視型の場合は充電特性
を重視して小さく設定できる。
【００１１】更に、透明な補助容量電極（１１）と表示
電極（２１）の膜厚を調整することにより、透過率の向
上や、また、光の干渉に起因するギャップムラ及び色度
変化の低減がはかれる。
電極（２１）の膜厚を調整することにより、透過率の向
上や、また、光の干渉に起因するギャップムラ及び色度
変化の低減がはかれる。
【００１２】
【実施例】以下で本発明の実施例を図１を参照しながら
説明する。ガラス基板（１０）上に、ＩＴＯの補助容量
電極（１１）が全面に設けられている。補助容量電極
（１１）上には、ＴＦＴへの光の入射と画素間の光漏れ
の防止のため、Ｃｒなどの遮光膜（１２）が、表示領域
外の所定の部分に設けられている。遮光膜（１２）を含
んで、補助容量電極（１１）上の全面には、補助容量用
の誘電膜（１３）が積層されており、誘電膜（１３）上
のＴＦＴ領域にはゲート電極（１４）、表示領域には表
示電極（２１）が設けられている。
説明する。ガラス基板（１０）上に、ＩＴＯの補助容量
電極（１１）が全面に設けられている。補助容量電極
（１１）上には、ＴＦＴへの光の入射と画素間の光漏れ
の防止のため、Ｃｒなどの遮光膜（１２）が、表示領域
外の所定の部分に設けられている。遮光膜（１２）を含
んで、補助容量電極（１１）上の全面には、補助容量用
の誘電膜（１３）が積層されており、誘電膜（１３）上
のＴＦＴ領域にはゲート電極（１４）、表示領域には表
示電極（２１）が設けられている。
【００１３】更に、ゲート電極（１４）を覆うゲート絶
縁膜（１５）が設けられており、ゲート電極（１４）に
対応するゲート絶縁膜（１５）上には、ａ−Ｓｉ層（１
６）、Ｎ+ａ−Ｓｉ層（１８）及び半導体保護膜（１
７）が設けられている。Ｎ+ａ−Ｓｉ層（１８）上に
は、それぞれドレイン電極（１９）及びソース電極（２
０）が設けられており、ソース電極（２０）は前記表示
電極（２１）と接続されている。
縁膜（１５）が設けられており、ゲート電極（１４）に
対応するゲート絶縁膜（１５）上には、ａ−Ｓｉ層（１
６）、Ｎ+ａ−Ｓｉ層（１８）及び半導体保護膜（１
７）が設けられている。Ｎ+ａ−Ｓｉ層（１８）上に
は、それぞれドレイン電極（１９）及びソース電極（２
０）が設けられており、ソース電極（２０）は前記表示
電極（２１）と接続されている。
【００１４】そして、図では省略したがファイナルパシ
ベイション、配向膜などが設けられてＴＦＴ基板が構成
される。また、対向ガラス基板（２２）上には、対向表
示電極（２３）、配向膜（不図示）などが形成されてお
り、前記ＴＦＴ基板に貼り合わされ、隙間に液晶が封入
されて、本発明の一実施例である液晶表示装置が構成さ
れる。
ベイション、配向膜などが設けられてＴＦＴ基板が構成
される。また、対向ガラス基板（２２）上には、対向表
示電極（２３）、配向膜（不図示）などが形成されてお
り、前記ＴＦＴ基板に貼り合わされ、隙間に液晶が封入
されて、本発明の一実施例である液晶表示装置が構成さ
れる。
【００１５】続いて、本実施例の液晶表示装置の製造方
法を説明する。まず、ガラス基板（１０）上に、透明導
電材料としてＩＴＯを５００Å〜１０００Åの膜厚にス
パッタリングし、これを補助容量電極（１１）とする。
次に、補助容量電極（１１）上に、導電性遮光材料とし
て例えばＣｒを１５００Å〜２０００Åの膜厚にスパッ
タリングし、表示領域をエッチング除去して遮光膜（１
２）を形成する。続いて、全面にＳｉＮｘまたはＳｉＯ
2を、後で説明するように、用途に応じて６０００Å〜
１．５μｍの膜厚にＣＶＤ成膜して、これを、補助容量
の誘電膜（１３）とする。そして、誘電膜（１３）上に
ＩＴＯを約１０００Åの膜厚にスパッタリングしパター
ニングすることにより、表示領域に残して表示電極（２
１）を形成する。
法を説明する。まず、ガラス基板（１０）上に、透明導
電材料としてＩＴＯを５００Å〜１０００Åの膜厚にス
パッタリングし、これを補助容量電極（１１）とする。
次に、補助容量電極（１１）上に、導電性遮光材料とし
て例えばＣｒを１５００Å〜２０００Åの膜厚にスパッ
タリングし、表示領域をエッチング除去して遮光膜（１
２）を形成する。続いて、全面にＳｉＮｘまたはＳｉＯ
2を、後で説明するように、用途に応じて６０００Å〜
１．５μｍの膜厚にＣＶＤ成膜して、これを、補助容量
の誘電膜（１３）とする。そして、誘電膜（１３）上に
ＩＴＯを約１０００Åの膜厚にスパッタリングしパター
ニングすることにより、表示領域に残して表示電極（２
１）を形成する。
【００１６】続いて、ゲート配線材料として、例えばＣ
ｒをスパッタリングにより約１５００Å積層して、所定
のパターニングを行ってゲートラインと一体でゲート電
極（１４）を形成する。次に、ゲート絶縁膜（１５）と
してＳｉＮｘ（またはＳｉＯ 2）を２０００〜４０００
Å、続いてａ−Ｓｉを１０００Å、更にＳｉＮｘを２５
００Åの厚さに、ＣＶＤで連続成膜し、最上層のＳｉＮ
ｘをパターニングして半導体保護膜（１７）を形成す
る。次に、Ｎ+ａ−Ｓｉを約５００Åの膜厚にＣＶＤ成
膜し、Ｎ+ａ−Ｓｉ及びａ−Ｓｉを同一のマスクパター
ンでエッチングしてＴＦＴ部のみを残し、ａ−Ｓｉ層
（１６）及びＮ+ａ−Ｓｉ層（１８）を形成する。続い
て表示領域のゲート絶縁膜（１５）をエッチング除去し
て、表示電極（２１）を露出させる。そして配線材料と
して例えばＡｌ／Ｍｏを７０００Å／１０００Å程度の
厚さにスパッタリングしパターニングすることにより、
ドレイン電極（１９）、ソース電極（２０）、及びドレ
イン電極（１９）と一体のドレインラインを形成する。
更に、ドレイン電極（１９）とソース電極（２０）をマ
スクに、Ｎ+ａ−Ｓｉ層（１８）のセンター部をエッチ
ングする。
ｒをスパッタリングにより約１５００Å積層して、所定
のパターニングを行ってゲートラインと一体でゲート電
極（１４）を形成する。次に、ゲート絶縁膜（１５）と
してＳｉＮｘ（またはＳｉＯ 2）を２０００〜４０００
Å、続いてａ−Ｓｉを１０００Å、更にＳｉＮｘを２５
００Åの厚さに、ＣＶＤで連続成膜し、最上層のＳｉＮ
ｘをパターニングして半導体保護膜（１７）を形成す
る。次に、Ｎ+ａ−Ｓｉを約５００Åの膜厚にＣＶＤ成
膜し、Ｎ+ａ−Ｓｉ及びａ−Ｓｉを同一のマスクパター
ンでエッチングしてＴＦＴ部のみを残し、ａ−Ｓｉ層
（１６）及びＮ+ａ−Ｓｉ層（１８）を形成する。続い
て表示領域のゲート絶縁膜（１５）をエッチング除去し
て、表示電極（２１）を露出させる。そして配線材料と
して例えばＡｌ／Ｍｏを７０００Å／１０００Å程度の
厚さにスパッタリングしパターニングすることにより、
ドレイン電極（１９）、ソース電極（２０）、及びドレ
イン電極（１９）と一体のドレインラインを形成する。
更に、ドレイン電極（１９）とソース電極（２０）をマ
スクに、Ｎ+ａ−Ｓｉ層（１８）のセンター部をエッチ
ングする。
【００１７】そして、図では省略したが、必要によりフ
ァイナルパシベイション、更にポリイミド樹脂などの配
向膜を形成してＴＦＴ基板が完成する。一方、対向ガラ
ス基板（２２）上にＩＴＯを１４００Åの膜厚にスパッ
タリングして、これを対向表示電極（２３）とし、更に
ポリイミド樹脂などの配向膜（不図示）を形成する。こ
の基板と前記ＴＦＴ基板とを、スペーサを介して４〜５
μｍの隙間をもって貼り合わせ、この隙間に液晶を封入
して本発明の一実施例である液晶表示装置が完成する。
本実施例では特に、透過率を重視して、表示電極（２
１）及び補助容量電極（１１）は薄く、１０００Å以下
の膜厚で形成している。
ァイナルパシベイション、更にポリイミド樹脂などの配
向膜を形成してＴＦＴ基板が完成する。一方、対向ガラ
ス基板（２２）上にＩＴＯを１４００Åの膜厚にスパッ
タリングして、これを対向表示電極（２３）とし、更に
ポリイミド樹脂などの配向膜（不図示）を形成する。こ
の基板と前記ＴＦＴ基板とを、スペーサを介して４〜５
μｍの隙間をもって貼り合わせ、この隙間に液晶を封入
して本発明の一実施例である液晶表示装置が完成する。
本実施例では特に、透過率を重視して、表示電極（２
１）及び補助容量電極（１１）は薄く、１０００Å以下
の膜厚で形成している。
【００１８】ところで、光が液晶表示装置を透過する
際、透過率に影響を及ぼす原因として、多層膜基板から
なる液晶パネル内での透過光と反射光との干渉がある。
すなわち、屈折率の異なる各層を光が通過するときに、
位相のずれによる干渉が光の強度に影響を及ぼす。ま
た、位相のずれは、膜厚及び屈折率によって決まる。ポ
リイミド、液晶、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘはいずれも屈折率
が１．５〜１．６程度であるのに対して、図１に示され
る実施例で表示電極（２１）及び補助容量電極（１１）
に用いられるＩＴＯは１．９３と高い。したがって、特
にＩＴＯの膜厚を調整することにより、光の干渉による
透過率の変化を制御することが可能となる。
際、透過率に影響を及ぼす原因として、多層膜基板から
なる液晶パネル内での透過光と反射光との干渉がある。
すなわち、屈折率の異なる各層を光が通過するときに、
位相のずれによる干渉が光の強度に影響を及ぼす。ま
た、位相のずれは、膜厚及び屈折率によって決まる。ポ
リイミド、液晶、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘはいずれも屈折率
が１．５〜１．６程度であるのに対して、図１に示され
る実施例で表示電極（２１）及び補助容量電極（１１）
に用いられるＩＴＯは１．９３と高い。したがって、特
にＩＴＯの膜厚を調整することにより、光の干渉による
透過率の変化を制御することが可能となる。
【００１９】一般に、２枚の基板の貼り合わせの際に、
パネル面内でセルギャップにわずかな差があると、干渉
による透過率の違いによって表示にムラが生じる（ギャ
ップムラ）。また、光の透過率は波長にも依存するた
め、光の色によって透過率が異なり、色度変化が起こ
る。そのため、ＩＴＯの膜厚で透過率を制御することに
より、ギャップムラや色度変化を減少させることができ
る。
パネル面内でセルギャップにわずかな差があると、干渉
による透過率の違いによって表示にムラが生じる（ギャ
ップムラ）。また、光の透過率は波長にも依存するた
め、光の色によって透過率が異なり、色度変化が起こ
る。そのため、ＩＴＯの膜厚で透過率を制御することに
より、ギャップムラや色度変化を減少させることができ
る。
【００２０】図２から図５はＩＴＯの各膜厚における透
過率の波長依存性である分光スペクトルを、セルギャッ
プが４．６μｍと４．７μｍの各場合についてのシミュ
レーションをグラフ化したものである。図２は表示電極
（２１）、補助容量電極（１１）が共に１０００Åの場
合、以下同様に図３は共に１２００Å、図４は共に５０
０Å、図５は表示電極（２１）が５００Åで補助容量電
極（１１）が１３００Åの場合である。なお、図面で
は、セルギャップの差が０．１μｍ（＝４．７μｍ−
４．６μｍ）とした時の透過率の違いが示されているこ
とが重要である。
過率の波長依存性である分光スペクトルを、セルギャッ
プが４．６μｍと４．７μｍの各場合についてのシミュ
レーションをグラフ化したものである。図２は表示電極
（２１）、補助容量電極（１１）が共に１０００Åの場
合、以下同様に図３は共に１２００Å、図４は共に５０
０Å、図５は表示電極（２１）が５００Åで補助容量電
極（１１）が１３００Åの場合である。なお、図面で
は、セルギャップの差が０．１μｍ（＝４．７μｍ−
４．６μｍ）とした時の透過率の違いが示されているこ
とが重要である。
【００２１】各図面を見比べると、図２及び図４はグラ
フの大きなうねりがあり、赤色光領域（６５０ｎｍ程
度）では透過率が著しく低下しており、また、セルギャ
ップの差による透過率の差も大きい。図３ではグラフの
うねりはやや小さくなており、緑色光領域（５５０ｎｍ
程度）及び赤色光領域（４５０ｎｍ程度）で透過率の差
が小さくなっている。また、図５でもグラフのうねりは
小さく、緑色光領域での透過率の差が小さくなってい
る。なお、図では省略したが、表示電極（２１）が１０
００Åで補助容量電極（１１）が１２００Å〜１４００
Åの場合、表示電極（２１）及び補助容量電極（１１）
が共に１４００Åの場合、以下同様に、１６００Åと１
４００Åの場合、５００Åと１２００Åの場合、５００
Åと１４００Åの場合、更に表示電極（２１）が６００
Åで補助容量電極（１１）が１３００Å〜１４００Åの
場合も図３に比較的近い結果がでている。また、表示電
極（２１）が１２００Åで補助容量電極（１１）が１４
００Åの場合は、図５に比較的近い結果がでている。
フの大きなうねりがあり、赤色光領域（６５０ｎｍ程
度）では透過率が著しく低下しており、また、セルギャ
ップの差による透過率の差も大きい。図３ではグラフの
うねりはやや小さくなており、緑色光領域（５５０ｎｍ
程度）及び赤色光領域（４５０ｎｍ程度）で透過率の差
が小さくなっている。また、図５でもグラフのうねりは
小さく、緑色光領域での透過率の差が小さくなってい
る。なお、図では省略したが、表示電極（２１）が１０
００Åで補助容量電極（１１）が１２００Å〜１４００
Åの場合、表示電極（２１）及び補助容量電極（１１）
が共に１４００Åの場合、以下同様に、１６００Åと１
４００Åの場合、５００Åと１２００Åの場合、５００
Åと１４００Åの場合、更に表示電極（２１）が６００
Åで補助容量電極（１１）が１３００Å〜１４００Åの
場合も図３に比較的近い結果がでている。また、表示電
極（２１）が１２００Åで補助容量電極（１１）が１４
００Åの場合は、図５に比較的近い結果がでている。
【００２２】以上の考察から、本発明の別の実施例とし
て、ギャップムラや色度変化を抑止するために、前記実
施例の構造において、表示電極（２１）が１０００Å〜
１２００Åのとき補助容量電極（１１）が１２００Å〜
１４００Å、表示電極（２１）が１４００Å〜１６００
Åのとき補助容量電極（１１）が１４００Å、表示電極
（２１）が５００Å〜６００Åのとき補助容量電極（１
１）が１２００Å〜１４００Åにそれぞれ膜厚を設定し
た。
て、ギャップムラや色度変化を抑止するために、前記実
施例の構造において、表示電極（２１）が１０００Å〜
１２００Åのとき補助容量電極（１１）が１２００Å〜
１４００Å、表示電極（２１）が１４００Å〜１６００
Åのとき補助容量電極（１１）が１４００Å、表示電極
（２１）が５００Å〜６００Åのとき補助容量電極（１
１）が１２００Å〜１４００Åにそれぞれ膜厚を設定し
た。
【００２３】更に、別の実施例として、前述の構成の液
晶表示装置において、誘電膜（１３）として、以下の考
察に従って、プロジェクター用途の場合には膜厚が１．
２５μｍ以下のＳｉＮX膜、または、膜厚が７０００Å
以下のＳｉＯ2膜を、直視型の場合には、膜厚が１．２
５μｍ以上のＳｉＮX膜、または、膜厚が７０００Å以
上のＳｉＯ2膜を用いた。
晶表示装置において、誘電膜（１３）として、以下の考
察に従って、プロジェクター用途の場合には膜厚が１．
２５μｍ以下のＳｉＮX膜、または、膜厚が７０００Å
以下のＳｉＯ2膜を、直視型の場合には、膜厚が１．２
５μｍ以上のＳｉＮX膜、または、膜厚が７０００Å以
上のＳｉＯ2膜を用いた。
【００２４】一般に、Ｓを表示電極（２１）の面積、ｄ
LCをセルギャップ、ｄSCを誘電膜（１３）の膜厚、εLC
を液晶の比誘電率、εSCを誘電膜の比誘電率、ε0を真
空の誘電率としたとき、液晶容量ＣLCは ＣLC＝εLC・ε0・Ｓ／ｄLC 補助容量ＣSCは ＣSC＝εSC・ε0・Ｓ／ｄSC と表せる。これより ＣSC／ＣLC＝（εSC／εLC）・（ ｄLC／ｄSC） が得られる。
LCをセルギャップ、ｄSCを誘電膜（１３）の膜厚、εLC
を液晶の比誘電率、εSCを誘電膜の比誘電率、ε0を真
空の誘電率としたとき、液晶容量ＣLCは ＣLC＝εLC・ε0・Ｓ／ｄLC 補助容量ＣSCは ＣSC＝εSC・ε0・Ｓ／ｄSC と表せる。これより ＣSC／ＣLC＝（εSC／εLC）・（ ｄLC／ｄSC） が得られる。
【００２５】プロジェクター用途の場合、光照射による
温度上昇及びａ−Ｓｉ層への入射光量の増加による、保
持特性の低下の防止及び信頼性の向上を考慮すると、Ｃ
SC／ＣLC比の値は４以上が望ましい。そのため、εLCが
７、ｄLCが５μｍ、誘電膜（１３）がＳｉＮXの場合、
εSCが７であるので、 ｄSC＜１．２５μｍ 誘電膜（１３）がＳｉＯ2の場合、εSCが４であるの
で、 ｄSC＜７０００Å という不等式が導かれる。
温度上昇及びａ−Ｓｉ層への入射光量の増加による、保
持特性の低下の防止及び信頼性の向上を考慮すると、Ｃ
SC／ＣLC比の値は４以上が望ましい。そのため、εLCが
７、ｄLCが５μｍ、誘電膜（１３）がＳｉＮXの場合、
εSCが７であるので、 ｄSC＜１．２５μｍ 誘電膜（１３）がＳｉＯ2の場合、εSCが４であるの
で、 ｄSC＜７０００Å という不等式が導かれる。
【００２６】また、直視型の場合では、応答特性を重視
してＣSC／ＣLC比は４以下が望ましいため、同様に、誘
電膜（１３）がＳｉＮXの場合、 ｄSC＞１．２５μｍ 誘電膜（１３）がＳｉＯ2の場合、 ｄSC＞７０００Å となる。
してＣSC／ＣLC比は４以下が望ましいため、同様に、誘
電膜（１３）がＳｉＮXの場合、 ｄSC＞１．２５μｍ 誘電膜（１３）がＳｉＯ2の場合、 ｄSC＞７０００Å となる。
【００２７】以上のように、誘電膜（１３）の膜厚を設
定することにより、プロジェクター用または直視型の用
途に応じた液晶表示装置が得られる。
定することにより、プロジェクター用または直視型の用
途に応じた液晶表示装置が得られる。
【００２８】
【発明の効果】本発明で、補助容量電極をＩＴＯで形成
することにより、従来の Ｃｒなどのメタルで遮光され
ていた領域も表示領域に加わることになるので、開口率
が大幅に向上する。また、遮光用メタル膜をＴＦＴ基板
側に設けることで、マージンが縮小するために開口率が
向上するとともに、遮光用メタル膜とＴＦＴとの光進行
方向の距離が１μｍ以下になり、従来の対向基板側に設
けていた場合の５μｍ程度よりも大幅に近くなるので、
光のパネル内での反射や回析などによるａ−Ｓｉ層への
回り込みが減少し、遮光効果が増す。
することにより、従来の Ｃｒなどのメタルで遮光され
ていた領域も表示領域に加わることになるので、開口率
が大幅に向上する。また、遮光用メタル膜をＴＦＴ基板
側に設けることで、マージンが縮小するために開口率が
向上するとともに、遮光用メタル膜とＴＦＴとの光進行
方向の距離が１μｍ以下になり、従来の対向基板側に設
けていた場合の５μｍ程度よりも大幅に近くなるので、
光のパネル内での反射や回析などによるａ−Ｓｉ層への
回り込みが減少し、遮光効果が増す。
【００２９】また、補助容量ＩＴＯ膜上に遮光用メタル
膜を形成した２層構造により、配線抵抗が減少するため
信号歪が低減し、表示品位が向上する。なお、補助容量
ＩＴＯ膜は透過率を大きくするために薄く、１０００Å
以下で、遮光用メタル膜は遮光性を高めるために所定の
領域に厚く、１５００Å以上で形成している。この場
合、もし遮光用メタル膜上に補助容量ＩＴＯ膜を形成す
ると、遮光用メタル膜の段差のために補助容量ＩＴＯ膜
が段切れを起こすことがあり得、補助容量電極に信号が
入力されないという問題が生じる。しかし、本発明の構
造ならば、この問題を防止することができる。
膜を形成した２層構造により、配線抵抗が減少するため
信号歪が低減し、表示品位が向上する。なお、補助容量
ＩＴＯ膜は透過率を大きくするために薄く、１０００Å
以下で、遮光用メタル膜は遮光性を高めるために所定の
領域に厚く、１５００Å以上で形成している。この場
合、もし遮光用メタル膜上に補助容量ＩＴＯ膜を形成す
ると、遮光用メタル膜の段差のために補助容量ＩＴＯ膜
が段切れを起こすことがあり得、補助容量電極に信号が
入力されないという問題が生じる。しかし、本発明の構
造ならば、この問題を防止することができる。
【００３０】更に、本発明ではＩＴＯの膜厚を調整する
ことにより、ギャップムラが目立たなくなり、また、可
視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における透過率の
波長依存性が小さくなるため、色度変化を抑止できる。
このとき、前に説明したように補助容量ＩＴＯ膜は、１
５００Å以下の範囲内で膜厚を設定するが、この場合も
本発明の構造ならば、遮光用メタル膜のエッジ部でのＩ
ＴＯ膜の段切れを防ぐことができる。
ことにより、ギャップムラが目立たなくなり、また、可
視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における透過率の
波長依存性が小さくなるため、色度変化を抑止できる。
このとき、前に説明したように補助容量ＩＴＯ膜は、１
５００Å以下の範囲内で膜厚を設定するが、この場合も
本発明の構造ならば、遮光用メタル膜のエッジ部でのＩ
ＴＯ膜の段切れを防ぐことができる。
【００３１】更に、ゲート絶縁膜と補助容量の誘電膜が
別層にあることにより、パネル用途に応じて、ＴＦＴ液
晶表示装置の表示特性に重要な影響を与えるパラメータ
であるＣSC／ＣLC比を、自由に設定でき、また、補助容
量用ＩＴＯ膜を全面に形成していることで、補助容量の
十分大きな値を得ることが可能となる。誘電膜はゲート
絶縁膜の下層、すなわち、ＴＦＴより下側に形成してい
るため、成膜時にＴＦＴへの影響を考えずに、４００℃
程度の比較的高温で緻密な膜を形成できる。そのため、
製造上の簡単な調節作業で誘電膜の膜厚を設定すること
により、補助容量値を、例えばプロジェクター用で光、
温度の影響が大きい場合は、保持特性を重視して大き
く、直視型では、充電特性を重視して小さくできる。
別層にあることにより、パネル用途に応じて、ＴＦＴ液
晶表示装置の表示特性に重要な影響を与えるパラメータ
であるＣSC／ＣLC比を、自由に設定でき、また、補助容
量用ＩＴＯ膜を全面に形成していることで、補助容量の
十分大きな値を得ることが可能となる。誘電膜はゲート
絶縁膜の下層、すなわち、ＴＦＴより下側に形成してい
るため、成膜時にＴＦＴへの影響を考えずに、４００℃
程度の比較的高温で緻密な膜を形成できる。そのため、
製造上の簡単な調節作業で誘電膜の膜厚を設定すること
により、補助容量値を、例えばプロジェクター用で光、
温度の影響が大きい場合は、保持特性を重視して大き
く、直視型では、充電特性を重視して小さくできる。
【図１】本発明の実施例である液晶表示装置の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例に係る液晶表示装置の特性を説
明する特性図である。
明する特性図である。
【図３】本発明の実施例に係る液晶表示装置の特性を説
明する特性図である。
明する特性図である。
【図４】本発明の実施例に係る液晶表示装置の特性を説
明する特性図である。
明する特性図である。
【図５】本発明の実施例に係る液晶表示装置の特性を説
明する特性図である。
明する特性図である。
【図６】従来の液晶表示装置の断面図である。
１０ ガラス基板 １１ 補助容量電極 １２ 遮光膜 １３ 誘電膜 １４ ゲート電極 １５ ゲート絶縁膜 １６ ａ−Ｓｉ層 １７ 半導体保護膜 １８ Ｎ+ａ−Ｓｉ層 １９ ドレイン電極 ２０ ソース電極 ２１ 表示電極 ２２ 対向ガラス基板 ２３ 対向表示電極
Claims (7)
- 【請求項１】 透明な絶縁性基板上に設けられた複数の
ゲートラインと、該ゲートラインに交差する複数のドレ
インラインと、該ゲートラインと該ドレインラインとの
交点に設けられたソース電極、ドレイン電極、ゲート電
極、及び半導体層より少なくともなる薄膜トンジスタ
と、該ソース電極と電気的に接続する表示電極と、該表
示電極と補助容量を形成する補助容量電極を少なくとも
有する液晶表示装置において、 前記補助容量電極は、透明導電材料によって基板全面に
被覆形成され、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜と
前記補助容量の誘電膜は別の層に設けられており、か
つ、前記補助容量電極上の一部に導電性遮光材料によっ
て形成された遮光膜が設けられていることを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記表示電極及び前記補助容量電極の膜
厚は１０００Å以下であることを特徴とする請求項１に
記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記表示電極の膜厚は１０００Å〜１２
００Åであり、前記補助容量電極の膜厚は１２００Å〜
１４００Åであることを特徴とする請求項１に記載の液
晶表示装置。 - 【請求項４】 前記表示電極の膜厚が１４００Å〜１６
００Åであり、前記補助容量電極の膜厚が１４００Åで
あることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記表示電極の膜厚は５００Å〜６００
Åであり、前記補助容量電極の膜厚は１２００Å〜１４
００Åであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表
示装置。 - 【請求項６】 前記誘電膜は、膜厚が１．２５μｍ以下
のＳｉＮX膜か、または、膜厚が７０００Å以下のＳｉ
Ｏ2膜であり、プロジェクターに用いられることを特徴
とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の液晶表
示装置。 - 【請求項７】 前記誘電膜は、膜厚が１．２５μｍ以上
のＳｉＮX膜か、または、膜厚が７０００Å以上のＳｉ
Ｏ2膜であり、直視型として用いられることを特徴とす
る請求項１から請求項５のいずれかに記載の液晶表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13596293A JPH06347826A (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13596293A JPH06347826A (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347826A true JPH06347826A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15163925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13596293A Pending JPH06347826A (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06347826A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002189429A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-07-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| 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 |
| US7977680B2 (en) | 2000-09-06 | 2011-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having thin film transistors on a metal substrate |
| US8305507B2 (en) | 2005-02-25 | 2012-11-06 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor array panel having improved storage capacitance and manufacturing method thereof |
| US8546196B2 (en) | 2010-03-18 | 2013-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-volatile memory device and manufacturing method thereof |
| JP2014122950A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、及び電子機器 |
| JP2015143882A (ja) * | 2015-04-21 | 2015-08-06 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置および電子機器 |
| JP2018185541A (ja) * | 2013-05-03 | 2018-11-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
-
1993
- 1993-06-07 JP JP13596293A patent/JPH06347826A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002189429A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-07-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| US7977680B2 (en) | 2000-09-06 | 2011-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having thin film transistors on a metal substrate |
| US8305507B2 (en) | 2005-02-25 | 2012-11-06 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor array panel having improved storage capacitance and manufacturing method thereof |
| 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 |
| US8546196B2 (en) | 2010-03-18 | 2013-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-volatile memory device and manufacturing method thereof |
| JP2014122950A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、及び電子機器 |
| JP2018185541A (ja) * | 2013-05-03 | 2018-11-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
| JP2020060769A (ja) * | 2013-05-03 | 2020-04-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
| JP2022103223A (ja) * | 2013-05-03 | 2022-07-07 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
| JP2015143882A (ja) * | 2015-04-21 | 2015-08-06 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置および電子機器 |
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