JPH0728089A - 液晶表示パネル - Google Patents

液晶表示パネル

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JPH0728089A
JPH0728089A JP16757393A JP16757393A JPH0728089A JP H0728089 A JPH0728089 A JP H0728089A JP 16757393 A JP16757393 A JP 16757393A JP 16757393 A JP16757393 A JP 16757393A JP H0728089 A JPH0728089 A JP H0728089A
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英司 溝端
Shinichi Nishida
真一 西田
Naoyasu Ikeda
直康 池田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】薄膜電界効果型トランジスタを用いた液晶表示
パネルの開口率を上げ、さらにドレイン信号の影響によ
る画素電極及びコモン電極の変動を抑え、クロストーク
をなくし、均一性を向上させる。 【構成】透明絶縁性基板上の1層目にドレインバスライ
ン及びゲート電極を形成し、ゲートバスライン、ソース
電極、ドレイン電極を同一層で構成し、コンタクトホー
ルによりゲート電極とゲートバスライン及びドレイン電
極とドレインバスラインを接続している。このときドレ
インバスライン上を絶縁層を介しゲート線で覆うように
配線する。さらに前記とは別の絶縁層を介してドレイン
バスライン上にも画素電極を設け、ソース電極とはコン
タクトホールにより接続されている。 【効果】従来よりも明るく、クロストークの低減され
た、均一な表示を得ることができた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜電界効果型トラン
ジスタ及び電極をもつ透明絶縁性基板で液晶層を挟んだ
構造の液晶表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】携帯型コンピュータや壁掛けテレビ用の
フラットパネルディスプレイとして液晶ディスプレイが
注目されている。その中でもガラス基板上にアレイ化し
た薄膜電界効果型トランジスタを形成し、各画素のスイ
ッチとして用いたアクティブマトリクス方式はフルカラ
ー表示が可能であることから、高画質ディスプレイとし
て期待され、各機関で活発に開発が行われている。
【0003】この薄膜電界効果型トランジスタを用いた
アクティブマトリクス液晶ディスプレイは、2枚の透明
絶縁性基板を液晶を介して張り合わせた構造をしてお
り、図5に平面図,図6に図5のA−A′線断面図を示
してある。図に示すように、一方の透明絶縁性基板15
の上にゲート電極4とゲートバスライン5が一体に形成
されている。この上全面に絶縁膜11が形成され、その
上にノンドープ非結晶シリコン層9およびn型非結晶シ
リコン層10の半導体層が形成されている。さらに、そ
の上にドレインバスライン2とソース電極6が設けられ
ており、さらに画素電極1がソース電極6に接続して設
けられている。ここで、画素電極1とドレインバスライ
ン2は絶縁膜11の同一平面上に形成されているため、
画素電極1はソースバスライン2と接触してショート等
が生じないように適当なスペースをあけて設けなければ
ならない。他方の透明絶縁性基板には透明なコモン電極
17が設けられており、これら2枚の透明絶縁性基板は
液晶層14を介して張り合わされている。
【0004】このような薄膜電界効果型トランジスタを
用いたアクティブマトリクス液晶ディスプレイの技術
は、例えば、M.Tumura、et.al.,“Hi
gh−Resolution 10.3−in.−Di
agonal Multic−olor TFT−LC
D”,SID791 DIGEST,p215−218
に開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の薄膜
電界効果型トランジスタを用いたアクティブマトリクス
液晶ディスプレイでは、2枚の透明絶縁性基板のうち一
方の基板には画素電極の他にドレインバスライン、ゲー
トバスライン及び薄膜電界効果型トランジスタが平面上
に構成されている。したがって、1画素中の画素電極が
占める面積の割合が小さくなり、画素の開口率が低くな
るため、表示が暗くなるという欠点がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明によれば、平
行な複数のゲートバスラインと平行な複数のドレインバ
スラインとがマトリクス状に形成され、ゲートバスライ
ンとドレインバスラインとの各交差部付近にそれぞれ薄
膜電界効果型トランジスタが形成され、各々の薄膜電界
効果型トランジスタにはそれぞれ画素電極が接続されて
いる透明絶縁性基板と、透明電極を有するもう1つの透
明絶縁性基板を液晶層を介して張り合わせた液晶表示パ
ネルにおいて、ドレインバスライン上に絶縁層を設け、
画素電極が絶縁層を介してドレインバスライン上にも形
成されていることを特徴とする液晶表示パネルが得られ
る。
【0007】また第2の発明によれば、平行な複数のゲ
ートバスラインと平行な複数のドレインバスラインとが
マトリクス状に形成され、ゲートバスラインとドレイン
バスラインとの各交差部付近にそれぞれ薄膜電界効果型
トランジスタが形成され、各々の薄膜電界効果型トラン
ジスタにはそれぞれ画素電極が接続されている透明絶縁
性基板と、透明電極を有するもう1つの透明絶縁性基板
を液晶層を介して張り合わせた液晶表示パネルにおい
て、ドレインバスライン上に絶縁層を設け、ゲートバス
ラインの一部が前記ドレインバスライン上を覆い、さら
にゲートバスライン上に絶縁層を設け、画素電極が前記
絶縁層を介してドレインバスライン及びゲートバスライ
ン上にも形成されていることを特徴とする液晶表示パネ
ルが得られる。
【0008】
【作用】本発明の液晶表示パネルを従来の液晶表示パネ
ルと比較して説明する。図5及び図6に示す従来の液晶
表示パネル1は1画素内にゲートバスライン、ドレイン
バスライン、薄膜電界効果型トランジスタが平面上に重
なりなく構成されている。そのため、画素電極の占める
面積は、上記のバスライン及びトランジスタの他に、画
素電極と、ゲートバスライン及びドレインバスラインの
間のスペースを除いた部分となる。したがって、開口率
は20〜40%程度となる。
【0009】一方、第1の発明の液晶表示パネルでは1
画素内で図2に示すようにゲートバスライン及びドレイ
ンバスライン2と、画素電極1の層の間に絶縁層11を
設け、図1に示すようにドレインバスライン2と画素電
極1の一部を重ね合わせることを可能にしている。その
ため、従来必要だったゲートバスラインとドレインバス
ラインと、画素電極との間のスペースが不要となり、こ
のスペースを画素電極つまり表示部分として使用してい
る。したがって、従来よりも開口率をアップさせること
ができる。
【0010】第2の発明の液晶表示パネルでも、第1の
発明同様、絶縁層でゲートバスライン及びドレインバス
ラインを覆い、画素電極の一部をゲートバスライン及び
ドレインバスラインと重ね合わせているため、従来より
も開口率をアップさせることができる。さらに、図3及
び図4に示すようにドレインバスライン2上を絶縁層を
介してゲートバスライン5で覆っている。ゲート信号は
1周期の間で1/ゲートバスライン数しか電圧が変動し
ない。通常、パソコンなどのゲートバスライン数は40
0本以上であるので、ゲートバスラインの電圧はほとん
ど変動しないことになる。従来の液晶表示パネルは、画
素電極や対向側のコモン電極がドレインバスラインの電
圧信号の影響を受けて、表示が不均一になりクロストー
クを発生していた。しかし、この第2の発明ではドレイ
ンバスラインをゲートバスラインで覆うことによりドレ
イン信号電圧の影響を受けなくなり、表示が均一になり
クロストークを抑えることができる。
【0011】
【実施例】以下に本発明について図面を参照して詳細に
説明する。図1は本発明の第1の実施例の液晶表示装置
の1画素の平面図であり、図2は図1におけるA−A′
線の断面図である。まず、透明絶縁性基板15上にクロ
ミウム膜をスパッタ法により150nm形成し、フォト
リソグラフィによりレジストパターンを形成し、クロミ
ウム膜をエッチングしてパターニングしゲート電極4と
ドレインバスライン2を形成する。さらに、この上にプ
ラズマCVD法を用いて絶縁膜11として窒化シリコン
膜を400nm、半導体層としてノンドープ非結晶シリ
コンを350nm、n型非結晶シリコンを50nm堆積
させる。ここで、フォトリソグラフィにより島状のレジ
ストパターンを形成し、プラズマエッチングによりパタ
ーニングしてノンドープ非結晶シリコン層9及びn型非
結晶シリコン層10を形成する。つづいて、フォトリソ
グラフィによりドレイン電極とドレインバスライン及び
ゲート電極とゲートバスラインとをそれぞれ接続するコ
ンタクトホール7のレジストパターンを形成し、絶縁膜
11をドライエッチングによりパターニングする。次に
再びクロミウム膜を形成して、これをフォトリソグラフ
ィによりゲートバスライン及びソース/ドレイン電極の
形にレジストパターンを形成し、ウエットエッチングに
よりこれをパターニングしゲートバスライン5,ドレイ
ン電極3およびソース電極6を形成する。さらにチャネ
ル上のn型非結晶シリコン層をプラズマエッチングによ
り除去し、ITO膜をスパッタ法により形成し、フォト
リソグラフィにより画素電極用のレジストパターンを形
成し、ITO膜をエッチングしてパターニングし画素電
極1を形成する。画素電極1の1部は絶縁層11を介し
てドレインバスライン2と重なっている。この後、プラ
ズマCVD法により窒化シリコン膜をパッシベーション
膜12として堆積させる。なお、図において、13は配
向膜,14は液晶層,16は偏光板である。
【0012】このように作製した薄膜トランジスタアレ
イを用いて通常の液晶パネル組立工程を経ることにより
液晶表示パネルを作製する。このようにして得られた液
晶表示パネルは画素電極1の一部がドレインバスライン
2と重なるまで広くなっているので、開口率が高く、明
るい表示特性が得られる。
【0013】図3は本発明の第2の実施例の液晶表示装
置の1画素の平面図であり、図4(a),(b),
(c)はそれぞれ図3におけるAA′,BB′,CC′
線の断面図である。まず、透明絶縁性基板15上にクロ
ミウム膜をスパッタ法により150nm形成し、フォト
リソグラフィによりゲート電極及びドレインバスライン
用のレジストパターンを形成し、クロミウム膜をエッチ
ングしてパターニングしゲート電極4とドレインバスラ
イン2を形成する。さらに、この上にプラズマCVD法
を用いて絶縁膜11として窒化シリコン膜を400n
m、半導体層としてノンドープ非結晶シリコンを350
nm、n型非結晶シリコンを50nm堆積させる。ここ
で、フォトリソグラフィにより島状のレジストパターン
を形成し、ノンドープ非結晶シリコン及びn型非結晶シ
リコン層をプラズマエッチングによりパターニングして
ノンドープ非結晶シリコン層9およびn型非結晶シリコ
ン層10を形成する。つづいて、フォトリソグラフィに
よりドレイン電極とドレインバスライン及びゲート電極
とゲートバスラインとをそれぞれ接続するコンタクトホ
ールのレジストパターンを形成し、絶縁膜11をドライ
エッチングによりパターニングする。次に再びクロミウ
ム膜を形成して、これをフォトリソグラフィによりゲー
トバスライン及びソース/ドレイン電極の形にレジスト
パターンを形成し、ウエットエッチングによりこれをパ
ターニングしてゲートバスライン5,ドレイン電極3お
よびソース電極6を形成する。ゲートバスライン5の一
部は絶縁膜11を介してドレインバスライン2を覆って
いる。さらにチャネル上のn型非結晶シリコン層をプラ
ズマエッチングにより除去し、この後、プラズマCVD
法を用いて絶縁膜18として窒化シリコン膜を堆積す
る。つづいて、フォトリソグラフィによりソース電極と
画素電極を接続するコンタクトホールのレジストパター
ンを形成し、絶縁膜18をドライエッチングによりパタ
ーニングする。さらに、ITO膜をスパッタ法により形
成し、フォトリソグラフィにより画素電極の形にレジス
トパターンを形成し、ITO膜をエッチングしてパター
ニングし画素電極1を形成する。画素電極1はその一部
が絶縁膜を介してドレインバスラインおよびゲートバス
ラインに重なるまで広がっている。
【0014】このように作製した薄膜トランジスタアレ
イを用いて通常の液晶パネル組立工程を経ることにより
液晶表示パネルを作製する。このようにして得られた液
晶表示パネルは開口率が高く、明るい表示特性が得られ
る。また、ドレイン信号電圧の影響により発生するクロ
ストークは発生しない。
【0015】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、開
口率の高い、明るい表示特性の液晶表示パネルが得ら
れ、さらに第2の発明では明るい表示特性が得られる他
に、ドレイン信号電圧の影響により発生するクロストー
クを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の薄膜電界効果型トラン
ジスタを用いた液晶表示パネルの1画素の平面図であ
る。
【図2】図1のA−A′線断面図である。
【図3】本発明の第2の実施例の薄膜電界効果型トラン
ジスタを用いた液晶表示パネルの1画素の平面図であ
る。
【図4】(a),(b),(c)はそれぞれ図3のA−
A′,B−B′,C−C′線断面図である。
【図5】従来の薄膜電界効果型トランジスタを用いた液
晶表示パネルの1画素の平面図である。
【図6】図5のA−A′線断面図である。
【符号の説明】
1 画素電極 2 ドレインバスライン 3 ドレイン電極 4 ゲート電極 5 ゲートバスライン 6 ソース電極 7 コンタクトホール 8 半導体層 9 ノンドープ非結晶シリコン層 10 n型非結晶シリコン層 11 ゲート絶縁膜 12 パッシベーション膜 13 配向膜 14 液晶層 15 透明絶縁性基板 16 偏光板 17 コモン電極 18 絶縁膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平行な複数のゲートバスラインと平行な
    複数のドレインバスラインとがマトリクス状に形成さ
    れ、前記ゲートバスラインと前記ドレインバスラインと
    の各交差部付近にそれぞれ薄膜電界効果型トランジスタ
    が形成され、各々の前記薄膜電界効果型トランジスタに
    はそれぞれ画素電極が接続されている透明絶縁性基板
    と、透明電極を有するもう1つの透明絶縁性基板を液晶
    層を介して張り合わせた液晶表示パネルにおいて、前記
    ドレインバスライン上に絶縁層を設け、前記画素電極が
    前記絶縁層を介して前記ドレインバスライン上にも形成
    されていることを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 【請求項2】 平行な複数のゲートバスラインと平行な
    複数のドレインバスラインとがマトリクス状に形成さ
    れ、前記ゲートバスラインと前記ドレインバスラインと
    の各交差部付近にそれぞれ薄膜電界効果型トランジスタ
    が形成され、各々の前記薄膜電界効果型トランジスタに
    はそれぞれ画素電極が接続されている透明絶縁性基板
    と、透明電極を有するもう1つの透明絶縁性基板を液晶
    層を介して張り合わせた液晶表示パネルにおいて、前記
    ドレインバスライン上に絶縁層を設け、前記ゲートバス
    ラインの一部が前記ドレインバスライン上を覆い、さら
    に前記ゲートバスライン上に絶縁層を設け、前記画素電
    極が前記絶縁層を介して前記ドレインバスライン及び前
    記ゲートバスライン上にも形成されていることを特徴と
    する液晶表示パネル。
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