JPH07117821B2 - マトリクス型表示装置の製造方法 - Google Patents

マトリクス型表示装置の製造方法

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JPH07117821B2
JPH07117821B2 JP60132433A JP13243385A JPH07117821B2 JP H07117821 B2 JPH07117821 B2 JP H07117821B2 JP 60132433 A JP60132433 A JP 60132433A JP 13243385 A JP13243385 A JP 13243385A JP H07117821 B2 JPH07117821 B2 JP H07117821B2
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隆夫 松本
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、薄膜トランジスタ(以下TFTと称する)を
使用したマトリクス型表示装置の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
第5図はTFTアレイの画素の構成を、第6図はTFTを使用
した従来のマトリクス型表示装置の構成を示す断面図で
ある。
この第5図,第6図の両図において、1はゲート電極
線、2はソース電極線、Dはドレイン電極、4はTFT、
5は表示電極、6は表示材料、7はTFTアレイ、8はTFT
アレイ基板、9は対向電極基板、10は対向電極、11はマ
トリクス型表示装置をそれぞれ示している。
TFTアレイ7は複数のゲート電極線1、およびこれらの
ゲート電極線1と立体交差するソース電極線2よりなる
マトリクス型配線を有し、その交点にたとえばTFT4など
の電圧−電流特性が非線形な特性を有する能動素子、表
示電極5などが形成された画像の集積により構成されて
いる。
また、マトリクス型表示装置11はTFTアレイ7を形成し
たTFTアレイ基板8、これと対向する透明電極などの対
向電極10を有する対向電極基板9、およびこのTFTアレ
イ基板8、対向電極基板9間に液晶などの表示材料6が
挾持された構成になつている。
引き続き従来のTFTアレイ7、マトリクス型表示装置11
を第7図,第8図により説明する。第7図は従来のTFT
アレイ画素におけるTFT4の構成例を示し、第8図は第7
図X−X部の断面図を示したものであり、この第7図,
第8図の両図において、第5図,第6図と同一部分には
同一符号を付しており、ゲート電極線1、ソース電極線
2、ドレイン電極D、TFT4、表示電極5、TFTアレイ
7、TFTアレイ基板8は上記の通りである。
また、12はa−Si(n)、13はa−Si(i)、14はゲー
ト絶縁膜、15はゲート電極をそれぞれ示している。その
構成を以下に説明する。
TFTアレイ7はガラスなどよりなるTFTアレイ基板8の表
面にたとえばITOなどの透明導電膜、およびリン(P)
などの半導体不純物をドーピングしたアモルフアスシリ
コン12(以下a−Si(n)と称す)などを連続的に成膜
した後、写真製版法などにより所望形状のソース電極線
2および一体に形成されたドレイン電極3、および表示
電極5を形成し、続いて、プラズマCVD法などで、たと
えば半導体不純物をドープしないアモルフアスシリコン
(以下a−Si(i)と称す)13、およびSiNなどのゲー
ト絶縁膜14をたとえば連続的に成膜した後、a−Si
(i)13およびゲート絶縁膜14を写真製版法などで所望
形状にパターンニングする。
この後、たとえばAlなどを蒸着法などで成膜し、写真製
版法などで所望形状にパターンニングし、ゲート電極線
1を形成して、TFTアレイ7が完成する。
また、マトリクス型表示装置11は、前述したTFTアレイ
7を用い、これと対向する透明導電膜などよりなる対向
電極10を有する対向電極基板8との間に液晶などの表示
材料6を挾持してマトリクス型表示装置11が完成する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、以上に述べたマトリクス型表示装置11は、た
とえばコンピュータの端末ディスプレイなどのマン・マ
シンインターフエースとして用いられる関係などから、
第5図,第7図に示した単位画素の大きさは、たとえば
50μm(マイクロンメートル)から1m/m(ミリメー
トル)程度以下に制約され、この画素の必要個数は表示
装置の用途、あるいは外面サイズなどに依存するが、通
常数千ないし、数百万個が必要である。
また、この種、マトリクス型表示装置に用いられるTFT
アレイ7の画素には、前述のように、通常1個の画素に
1個のTFT4などの能動素子が形成される構成となつてい
る。
さらに、前述のマトリクス状に配線されるソース電極線
2、およびゲート電極線1の交差点における両電極線1,
2の層間絶縁(図示せず)、およびTFT4部のソース電極
線2、ドレイン電極Dとゲート電極線1間の絶縁は、前
述の例ではa−Si(i)13、ゲート絶縁膜14で達成する
ように構成されている。
一方、このa−Si(i)13およびゲート絶縁膜14はTFT4
の特性を決定するTFT4の基本構成要素であり、a−Si
(i)13はソースドレイン間の直列抵抗の低減、また、
ゲート絶縁膜14は変調特性の観点からその膜厚を増大す
ることができない。
この結果、特にTFT4部のソース電極線2とゲート電極線
1間、およびドレイン電極Dとゲート電極線1間での短
絡が生じ、TFT4および画素の機能が消滅する他、従来法
では1画素に1個のTFT4が形成されておらず、TFT4の特
性のバラツキを補償することができないなどの欠点を有
するとともに、欠陥の少くないTFTアレイ7およびマト
リクス型表示装置を得難いといつた欠点を有していた。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、TFTのリダンダンシイ(Redundancy)、および特
性の調節機能を兼ね備え、表示欠陥が少なく、均一で良
好な表示性能を有するマトリクス型表示装置の製造方法
を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
表示装置の製造方法は、ゲート電極線と直交するソース
電極線と、上記ソース電極線とゲート電極線との交点に
接続された薄膜トランジスタとを備え、上記薄膜トラン
ジスタのドレイン電極線に接続された表示電極により駆
動する画素がアレイ状に並んで構成される薄膜トランジ
スタ基板と、対向電極を有する対向電極との間に液晶を
挟持した構造のマトリクス型表示装置の製造方法におい
て、上記表示電極と一体に形成されるドレイン電極を3
つ以上並列に配置し(D1、D2、D3、D4、D5)、且つ第1
及び第2のソース電極線(2(n)、2(n+1))を
上記表示電極の両側に配置するように各画素を構成し、
上記3つ以上のドレイン電極(D1、D2、D3、D4、D5)、
表示電極及び第1及び第2のソース電極線(2(n)、
2(n+1))を写真製版法により形成する工程、第1
のソース電極線(2(n))と3つ以上のドレイン電極
(D1、D2、D3、D4、D5)のいずれとから完成された第1
の薄膜トランジスタ及び、上記第1の薄膜トランジスタ
と同一のゲート電極線に接続され第2のソース電極線
(2(n+1))と3つ以上のドレイン電極(D1、D2、
D3、D4、D5)のいずれとから完成された第2の薄膜トラ
ンジスタの特性評価を行う工程、及び上記特性評価結果
に基づいて3つ以上のドレイン電極(D1、D2、D3、D4、
D5)のうち不要のものを切断する工程を備えたものであ
る。
〔作用〕
この発明においては、1個の画素に形成するTFTドレイ
ン電極を表示電極と一体的に3つ以上設け、特性評価結
果に基づき必要なドレインを残し、不要なドレインを切
断して、マトリクス型表示装置を製造するので、TFT特
性の補償されたマトリクス型表示装置を得ることができ
る。
〔実施例〕
以下、この発明のマトリクス型表示装置の実施例につい
て図面に基づき説明する。その一実施例の構成する実施
例を第1図,第2図を参照して説明する。第1図はこの
発明のTFTアレイ画素の平面図、第2図は第1図II-II線
部の断面図を示したものである。
この第1図,第2図における各部名称は従来例と同一ま
は相当部分を示している。この発明におけるTFTアレイ
7は、たとえばガラスなどよりなるTFTアレイ基板8の
表面に、たとえばITOなどの透明導電膜を成膜した後、
ソース電極線2および櫛型形状に形成したドレイン電極
D1,D2,D3,D4,D5を表示電極5と一体に写真製版法により
形成し、続いてプラズマCVD法などでa−Si(i)13お
よびSiNなどのゲート絶縁膜14をたとえば連続的に成膜
した後、ゲート絶縁膜14およびa−Si(i)13を所望形
状にパターンニングする。
この後、たとえばAlなどを蒸着法などで成膜し、写真製
版法などで所望形状のゲート電極線1を形成して、TFT
アレイ7が完成する。
この発明におけるTFTアレイ7は以上に説明したよう
に、1個の画素に形成されるTFT4の表示電極5と一体に
形成された複数個の櫛型のドレイン電極D1,D2,D3,D4,D5
が形成されており、TFTアレイ7の完成後の特性評価の
結果に基づき、たとえばソース電極2(n)とドレイン
電極D1間のTFT4の特性が最も良好な場合には、第1切断
線16に沿つて不要のドレイン電極D5,D4,D3,D2を切断す
る。
また、ソース電極2(n+1)とドレイン電極D5間のTF
T4の特性が最も良好な場合には、第2切断線17に沿つて
不要のドレイン電極D1,D2,D3,D4を切断する。
さらに、ソース電極2(n)とドレイン電極D1間、およ
びソース電極2(n+1)とドレイン電極D5間の各々の
TFT4の特性が画素の要求特性上、不足な場合にはソース
電極2(n)とドレイン電極D2間のTFT4またはソース電
極2(n+1)とドレイン電極D4間のTFT4をそれぞれド
レイン電極D5,D1を切り離して使用することなどによ
り、TFT4の特性のバラツキを補正することができる。
また、ソース電極2(n)とドレイン電極D1,D2,D3,D4,
D5間またはソース電極2(n+1)とドレイン電極D5,D
4,D3,D2,D1間のTFT4の特性がすべて設計値に完成した場
合にはそれぞれドレイン電極D5およびドレイン電極D1の
みを切り離し、ソース電極2(n)とドレイン電極D1,D
2,D3,D4間のTFT4およびソース電極2(n+1)とドレ
イン電極D4,D3,D2,D1間のTFT4で画素を駆動することも
可能である。
第3図はこの発明の他の平面図であり、第4図は第3図
のIII-III線の断面図である。この第3図,第4図に示
す実施例の場合は、表示電極5と一体に形成されたドレ
イン電極D1とソース電極2(n)間と、ドレイン電極D4
とソース電極2(n+1)間の長さを少なくとも2倍以
上の比になるように構成したものであり、このように構
成すれば、前述したたとえばドレイン電極D2,D3,D4など
の切り離しが不要となるなどの特徴を有している。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、画素当り複数のドレイ
ン電極を表示電極と一体的に形成し、不要なドレイン電
極切断または除去するようにしたので、画素をスイツチ
するTFTなどの特性の均一化が達成できるとともに、画
素の欠陥率が低減または画素の生存率が飛躍的に向上
し、広い表示面に均一、かつ無欠陥の表示性能を有する
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のマトリクス型表示装置の一実施例に
おけるTFTアレイ画素の平面図、第2図は第1図II-II線
に沿つて切断して示す断面図、第3図はこの発明のマト
リクス型表示装置の他の実施例におけるTFTアレイ画素
の平面図、第4図は第3図のIII-III線に沿つて切断し
て示す断面図、第5図は一般的なTFTアレイ画素の説明
図、第6図は従来のマトリクス型表示装置の断面図、第
7図は従来のマトリクス型表示装置におけるTFTアレイ
画素の平面図、第8図は第7図X−X線に沿つて切断し
て示す断面図である。 1……ゲート電極線、2……ソース電極線、D1〜D5……
ドレイン電極、4……TFT、5……表示電極、7……TFT
アレイ、8……TFTアレイ基板、9……対向電極基板、1
0……対向電極、11……マトリクス型表示装置、13……
a−Si(i)、14……ゲート絶縁膜、16……第1切断
線、17……第2切断線。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゲート電極線と直交するソース電極線と、
    上記ソース電極線とゲート電極線との交点に接続された
    薄膜トランジスタとを備え、上記薄膜トランジスタのド
    レイン電極線に接続された表示電極により駆動する画素
    がアレイ状に並んで構成される薄膜トランジスタ基板
    と、対向電極を有する対向電極基板との間に液晶を挟持
    した構造のマトリクス型表示装置の製造方法において、 上記表示電極と一体に形成されるドレイン電極を3つ以
    上並列に配置し(D1、D2、D3、D4、D5)、且つ第1及び
    第2のソース電極線(2(n)、2(n+1))を上記
    表示電極の両側に配置するように各画素を構成し、上記
    3つ以上のドレイン電極(D1、D2、D3、D4、D5)、表示
    電極及び第1及び第2のソース電極線(2(n)、2
    (n+1))を写真製版法により形成する工程、 第1のソース電極線(2(n))と3つ以上のドレイン
    電極(D1、D2、D3、D4、D5)のいずれとから完成された
    第1の薄膜トランジスタ、及び上記第1の薄膜トランジ
    スタと同一のゲート電極線に接続され第2のソース電極
    線(2(n+1))と3つ以上のドレイン電極(D1、D
    2、D3、D4、D5)のいずれとから完成された第2の薄膜
    トランジスタの特性評価を行う工程、 及び上記特性評価結果に基づいて3つ以上のドレイン電
    極(D1、D2、D3、D4、D5)のうち不要のものを切断する
    工程を備えたことを特徴とするマトリクス型表示装置の
    製造方法。
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FR2593630B1 (fr) * 1986-01-27 1988-03-18 Maurice Francois Ecran d'affichage a matrice active a resistance de drain et procedes de fabrication de cet ecran
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