JPH07175087A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH07175087A
JPH07175087A JP34493193A JP34493193A JPH07175087A JP H07175087 A JPH07175087 A JP H07175087A JP 34493193 A JP34493193 A JP 34493193A JP 34493193 A JP34493193 A JP 34493193A JP H07175087 A JPH07175087 A JP H07175087A
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liquid crystal
electrode
thin film
display device
film transistor
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JP34493193A
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Shigeo Shibahara
栄男 芝原
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルタ基板上の対向電極に印加され
る正電圧によって薄膜トランジスタのバックチャネル部
に電子が誘起されるのを防止してトランジスタオフ時の
リーク電流の低減化を図る。 【構成】 TFT基板100とカラーフィルタ基板20
0とが液晶300を介して配置される。TFT基板10
0上には、ゲート電極12a、ゲート絶縁膜13、a−
Si膜14、n+ 型a−Si膜15、ドレイン電極16
aおよびソース電極17を有する薄膜トランジスタと、
画素電極18が形成されている。カラーフィルタ基板上
には、カラーフィルタ22と対向電極23が形成されて
おり、対向電極の薄膜トランジスタと対向する部分には
開口23aが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
型の液晶表示装置に関し、特に、アクティブ素子として
用いるアモルファスシリコン薄膜トランジスタのオフ時
のリーク電流を低減させた液晶表示装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film
Transistor)をスイッチング素子として用いるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置は、CRTと同等の表示品
質をもつフラットパネルディスプレイとして期待がかけ
られている。ここで用いられる薄膜トランジスタに求め
られる重要な特性の一つはオフ時のリーク電流の低いこ
とである。リーク電流が大きいとトランジスタオン時に
充電された画素電極の電圧が徐々に低下し、意図した内
容とは異なる表示がなされることとなり、表示むら等が
現れて表示品質が著しく低下するからである。
【0003】図3は、この種従来のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の断面図である。同図に示されるよう
に、液晶表示装置は、TFT基板100とカラーフィル
タ基板200とを狭い間隙を隔てて貼り合わせその間隙
に液晶300を注入したものである。
【0004】TFT基板100は次のようにして形成さ
れる。ガラス基板11上にスパッタ法によりクロム膜等
を堆積しこれをパターニングしてゲート電極12aを形
成する[このとき走査配線12(図4参照)が同時に形
成される]。次に、ゲート絶縁膜13となるシリコン窒
化膜と、動作層となるノンドープアモルファスシリコン
膜(以下、a−Si膜と記す)14と、オーミックコン
タクトを得るためのリン(P)ドープアモルファスシリ
コン膜(以下、n+ 型a−Si膜と記す)15をそれぞ
れプラズマCVD法により成膜し、素子部以外のアモル
ファスシリコン(14、15)を除去する。
【0005】その後、クロム膜等の堆積とそのパターニ
ングによりドレイン配線16、ドレイン電極16aおよ
びソース電極17を形成する。次に、ITO(Indium T
in Oxide)をスパッタ法により堆積しフォトリソグラフ
ィ法およびドライエッチング法を適用してソース電極1
7に接続された画素電極18を形成する。次に、ドレイ
ン電極16a、ソース電極17間のn+ 型a−Si膜を
エッチング除去することにより、両電極の分離を行う。
次に、ドレイン電極16a、ソース電極17間の、エッ
チングにより露出したa−Si膜14の表面、即ちバッ
クチャネル部を保護するために、プラズマCVD法によ
り全面にシリコン窒化膜19を被着し画素電極18上の
シリコン窒化膜を除去する。
【0006】一方、ガラス基板21上に染色法あるいは
印刷法によりカラーフィルタ22を形成しその上にIT
Oを被着して対向電極23を形成してカラーフィルタ基
板200を作製する。その後、TFT基板100とカラ
ーフィルタ基板200とをシール材層(接着剤層)を介
して貼り合わせ、両基板間に液晶300を注入した後、
その注入口を封口材にて封止する。このように組み立て
られた液晶表示装置において、画素電極と対向電極との
間に電位差を与えこれによって光透過性を変化させて画
像の表示を行う。図4は、従来例の平面図であって、図
4のY−Y線の断面図が図3である。図4に示されるよ
うに、薄膜トランジスタと画素電極は、走査配線12と
ドレイン配線とによってかこまれた領域内に形成されて
おり、そしてカラーフィルタ基板200に形成された対
向電極23は、TFT基板100上の有効画素面の全体
を覆うように形成されている。
【0007】而して、通常対向電極23には、5〜10
Vの正の電圧が印加されており、そして、対向電極23
は、絶縁膜である液晶300、シリコン窒化膜19を介
してa−Si膜14と対向しているため、a−Si膜1
4のバックチャネル側(シリコン窒化膜19側)に電子
が誘起されることになり、トランジスタのオフ時にリー
ク電流が流れる。その結果、画素電極18の保持電圧が
変化し、画面上では表示むらが現れる。
【0008】この問題を解決する手段としては、対向
電極の電位をバックゲートチャネルが遮断される電位に
設定した液晶表示装置(特開昭63−53521号公
報)、過酸化水素水溶液に浸すことによりa−Si膜
のバックチャネル表面にp型層を形成する(特開平2−
163972号公報)、バックチャネル部の保護膜と
してBドープ窒化シリコン膜を成膜した後、アニール処
理を行いBをa−Si膜中に拡散し、バックチャネル界
面をp型に変換する(特開平4−367277号公報)
などがある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の図3、図4に示
した従来例では、対向電極との容量結合により薄膜トラ
ンジスタにリーク電流が生じ表示むらが現れることがあ
った。上述の各提案例はこの問題点に対処してなされた
ものであるが、第1の提案例では、液晶に常に一定方向
の電圧が印加されるため液晶が短時間で劣化するという
欠点があった。また、第2の提案例では、過酸化水素水
溶液での処理が必要であり、さらに、第3の提案例で
は、高温熱処理が不可能であるため低温での比較的長時
間の熱処理が必要となるという問題点があった。したが
って、本発明の目的とするところは、従来例の製造方法
に格別の工程を追加することなく薄膜トランジスタのオ
フ時にバックチャネル部にリーク電流の流れることのな
いようにして、コスト上昇を招くことなく表示品質の向
上を図ることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、第1のガラス基板(11)上に複
数のドレイン配線(16)と複数の走査配線(12)と
が直交して設けられ、両配線によって囲まれた領域内
に、画素電極(18)と、ドレインが前記ドレイン配線
に、ゲートが前記走査配線に、ソースが前記画素電極に
接続された逆スタガード型薄膜トランジスタとが形成さ
れてなる薄膜トランジスタ基板(100)と、第2のガ
ラス基板(21)上に透明導電膜からなる共通電極(2
3)が形成されてなる共通電極基板(200)と、が前
記画素電極と前記共通電極とが対向する態様にて狭い間
隙を隔てて接着され、その間隙中に液晶(300)が注
入されてなる液晶表示装置において、前記共通電極の少
なくとも前記薄膜トランジスタの活性領域(14)に対
向する部分が除去されていることを特徴とする液晶表示
装置が提供される。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の一実施例を示す平面図で
あり、図2はそのX−X線の断面図である。図1に示さ
れるように、図の左右方向に走査配線12が走ってお
り、また上下方向に複数のドレイン配線16が走ってい
る。走査配線12にはゲート電極12aが接続されてお
り、またゲート配線16にはドレイン電極16aが接続
されている。ここで、ゲート電極12aは、ゲート配線
12と同時にかつ一体的に形成されたものであり、また
ドレイン電極16aは、ドレイン配線16と同時に一体
的に形成されたものである。
【0012】ゲート電極12a上にはa−Si膜14が
形成されており、a−Si膜14にはドレイン電極16
aとソース電極17が接触しており、ソース電極の他端
は画素電極18に接続されている。本実施例において
は、TFT基板の画素領域上を覆っている対向電極23
の薄膜トランジスタ上における部分には開口23aが形
成されている。
【0013】図2において、図3に示した従来例の部分
と対応する部分には同一の参照番号を付し重複する説明
は省略するが、本実施例の従来例と相違している点は、
カラーフィルタ基板200の対向電極23に開口23a
が形成されている点であり、その他の点では異なるとこ
ろはない。ここで、対向電極23の開口23aの形成
は、対向電極の外形のパターニング時に同時に行うこと
ができるので、本発明の液晶表示装置は、従来の製造工
程に格別の工程を追加することなく形成することができ
る。
【0014】本実施例の液晶表示装置では、薄膜トラン
ジスタ上に対向電極23が存在していないので、対向電
極23と薄膜トランジスタとの容量結合が弱くなり、対
向電極に5〜10Vの正の電圧が印加されても、a−S
i膜14のバックチャネル部に電子が誘起されることは
なくなる。よって、トランジスタのオフ時にa−Si膜
14のバックチャネル部にチャネルが形成されることが
なくなり、画素電極の電位低下は抑制される。また、特
開昭63−53521号公報の場合のように、対向電極
に負の高電圧を印加するものではなく、映像信号電圧の
中間付近に対向電極の印加電圧は設定されるので、液晶
には長時間直流電圧が印加されることはなくなり液晶の
劣化は抑制される。
【0015】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるされるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本願発明の要旨内において
各種の変更が可能である。例えば、実施例では、対向電
極の薄膜トランジスタに対応する部分に開口を形成して
いたが、これに代え、画素電極に対応する部分にのみ対
向電極を形成しこれを接続導体によって接続するように
することができる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置は、薄膜トランジスタ上の対向電極に開口を設けた
ものであるので、対向電極に正電圧が印加されてもa−
Si膜のバックチャネル部に電子が誘起されることはな
くなる。したがって、本発明によれば、薄膜トランジス
タのオフ時のリーク電流を抑制することができるので、
画素電極の電位を低下せしめないようにすることができ
表示むらを防止して高品位な表示画像を得ることができ
る。また、本発明は、従来の製造方法に特別の工程を追
加するものではないので、コストアップを招くことなく
上記効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す平面図。
【図2】本発明の一実施例を示す断面図。
【図3】従来例の断面図。
【図4】従来例平面図。
【符号の説明】
11 ガラス基板 12 走査配線 12a ゲート電極 13 ゲート絶縁膜 14 a−Si膜 15 n+ 型a−Si膜 16 ドレイン配線 16a ドレイン電極 17 ソース電極 18 画素電極 19 シリコン窒化膜 21 ガラス基板 22 カラーフィルタ 23 対向電極 23a 開口 100 TFT基板 200 カラーフィルタ基板 300 液晶

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のガラス基板上に複数のドレイン配
    線と複数の走査配線とが直交して設けられ、両配線によ
    って囲まれた領域内に、画素電極と、ドレインが前記ド
    レイン配線に、ゲートが前記走査配線に、ソースが前記
    画素電極に接続された逆スタガー型薄膜トランジスタと
    が形成されてなる薄膜トランジスタ基板と、 第2のガラス基板上に透明導電膜からなる共通電極が形
    成されてなる共通電極基板と、が前記画素電極と前記共
    通電極とが対向する態様にて狭い間隙を隔てて接着され
    該間隙中に液晶が注入されてなる液晶表示装置におい
    て、 前記共通電極の少なくとも前記薄膜トランジスタの活性
    領域に対向する部分は除去されていることを特徴とする
    液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記共通電極には前記薄膜トランジスタ
    の活性領域に対向する部分に該活性層より幾分広い開口
    が設けられていることを特徴とする請求項1記載の液晶
    表示装置。
  3. 【請求項3】 前記ドレイン配線に印加されるデータ電
    圧は正・負に交互に切り換えられ、前記共通電極には正
    ・負のデータ電圧の中間付近の電圧が印加されることを
    特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
JP34493193A 1993-12-20 1993-12-20 液晶表示装置 Pending JPH07175087A (ja)

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