JPH08211410A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH08211410A
JPH08211410A JP4138595A JP4138595A JPH08211410A JP H08211410 A JPH08211410 A JP H08211410A JP 4138595 A JP4138595 A JP 4138595A JP 4138595 A JP4138595 A JP 4138595A JP H08211410 A JPH08211410 A JP H08211410A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
film
crystal display
electrode
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Application number
JP4138595A
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English (en)
Inventor
Satoshi Taguchi
聡志 田口
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リード電極による開口率の低下が防止された
高精細かつ高開口率の液晶表示装置を提供する。 【構成】 2枚の基板間に液晶物質を挟持してなる液晶
表示装置において、少なくとも一方の基板1上にリード
電極2と透明画素電極5が絶縁層4を介して設けられ、
リード電極2はとなり合う画素電極5、5間に隙間無く
設けられ、リード電極2と画素電極5はMIM素子によ
り接続されていることを特徴とする液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関し、詳
しくは、OA用、TV用等のフラットパネルディスプレ
イ等に応用し得るアクティブマトリックス型液晶表示装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】MIM素子を用いたアクティブマトリッ
クス型液晶表示装置は、TFT素子を用いた液晶表示装
置に比べて、素子構成が簡単なためプロセスが簡単であ
ること、開口率が高いことなどの利点を有するため注目
されている。ところが、このタイプの従来の液晶表示装
置では、リード電極と画素電極を同一面上に形成してい
るため、カラー化、高精細化が進むにつれて、画素電極
に対するリード電極の占める面積比が増大し、その結
果、開口率が低下する問題があった。この問題を解決す
るため、透明なリード電極と画素電極とが重なるように
設置した液晶表示装置が特開昭62−10626号公報
に提案されている。しかし、同公報の装置では、リード
電極に透明導電膜を使用しているため、画素が小さくな
った場合に電極の低抵抗化に限界がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の実状に鑑みてなされたもので、リード電極による開
口率の低下が防止された高精細かつ高開口率の液晶表示
装置を提供することを目的とする。
【0004】
【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、2枚の基板間に液晶物質を挟持し
てなる液晶表示装置において、少なくとも一方の基板上
にリード電極と透明画素電極が絶縁層を介して設けら
れ、リード電極はとなり合う画素電極間に隙間無く設け
られ、リード電極と画素電極はMIM素子により接続さ
れていることを特徴とする液晶表示装置が提供される。
また、本発明によれば、上記構成において、MIM素子
がリード電極上に設けられていることを特徴とする液晶
表示装置が提供される。また、本発明によれば、上記構
成において、MIM素子のI層を硬質炭素膜としたこと
を特徴とする液晶表示装置が提供される。また、本発明
によれば、上記構成において、MIM素子のI層がリー
ド電極材料の酸化物よりなることを特徴とする液晶表示
装置が提供される。また、本発明によれば、上記構成に
おいて、MIM素子のI層が透明な絶縁膜で基板全面に
設けられていることを特徴とする液晶表示装置が提供さ
れる。また、本発明によれば、上記構成において、MI
M素子のI層とリード電極が同一パターンで形成されて
いることを特徴とする液晶表示装置が提供される。ま
た、本発明によれば、上記構成において、MIM素子の
I層が絶縁層と同一材料からなることを特徴とする液晶
表示装置が提供される。また、本発明によれば、上記構
成において、リード電極上のMIM素子と、リード電極
と一平面上に同一材料で形成された島状電極部上のMI
M素子と、画素電極とが直列に接続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。また、本発明によ
れば、上記構成において、MIM素子の上部電極が画素
電極と同一材料からなること特徴とする液晶表示装置が
提供される。さらに、本発明によれば、上記構成におい
て、リード電極と画素電極とを一つの画素に対し2個以
上のMIM素子で接続したことを特徴とする液晶表示装
置が提供される。
【0005】以下本発明の構成につき図面を参照しなが
ら詳細に説明する。図1は本発明の一構成例の一部を示
す平面図、図2は図1のA−A′線断面図である。これ
らの図において、1はガラス基板、2はリード電極、3
は層間絶縁膜、4は画素電極、6は上部電極、7はコン
タクトホールである。
【0006】リード電極2はAl、Cr、Ta、Ti、
Mo、W、Cu、Au等の単層または2層以上の金属電
極からなる。層間絶縁膜4は、SiO2、Si34、A
23等の絶縁体からなる。MIM素子のI層となる絶
縁層3は、MIM素子の特性を決定する重要な部分で硬
質炭素膜(以下i−C膜)、TaOX、SiNX、SiO
X、AlOX、AlNなどの絶縁体または半絶縁体からな
るが、特にi−C膜が好ましい。画素電極5はインジウ
ム錫酸化膜(以下ITO膜)等の透明電極からなり、例
えばリード電極2をマスクとしてセルフアラインでパタ
ーニングすることにより、リード電極2と画素電極5の
間隙がないよう設置される。このように、本発明では、
リード電極幅が画素電極間距離と同じに設定されている
ので、リード電極2による開口率の低下はないことにな
る。さらに、このリード電極2は画素電極間の隙間から
の光漏れを防ぐ遮光層の役割も行い、表示装置のコント
ラストをより一層向上させる。上部電極6は層間絶縁膜
2にあけられたコンタクトホール7を通して絶縁層3と
接し、MIM素子を形成すると同時に画素電極5と接続
する。この構成のMIM素子では従来素子の構成(図1
1)における下部電極のステップ部でのショートの問題
がなくなり、且つ、下部電極と上部電極のパターン精度
に依存していた素子面積がコンタクトホールの面積だけ
による為、面内の均一性が向上する利点がある。
【0007】
【実施例】以下本発明を実施例に基づきさらに詳細に説
明する。
【0008】(実施例1)まず図1と図2にしたがって
実施例をより詳しく説明する。ガラス基板にスパッタ法
または蒸着法によりAlを150nm製膜し、所定のパ
ターンにエッチングしてリード電極2を形成する。次に
プラズマCVD法、イオンビーム蒸着法あるいはスパッ
タ法によりi−C膜を100nm成膜し、ドライエッチ
法により絶縁層3を形成する。次にプラズマCVD法に
よりSi34を250nm成膜し、層間絶縁膜4とす
る。この層間絶縁膜4にリード電極2に重なるようにコ
ンタクトホール7をドライエッチ法によりあける。次に
ITO膜等の透明導電膜を50nm成膜し、ネガ型レジ
ストを塗布し、基板の裏面にリード電極2と直交する方
向に画素電極5を分割するストライプ状パターンのマス
クをあてて露光することにより、このマスクパターンと
リード電極2をマスクとした画素電極パターン5を得
る。次にスパッタ法または蒸着法によりCrを200n
m成膜し、コンタクトホール7と画素電極5を接続する
ように上部電極6をパターン形成し、本発明による液晶
表示装置を得る。
【0009】ここで用いたi−C膜は、MIM素子のI
層として、他の絶縁膜層であるTa25やSiNX等に
比べて、(1)誘電率が低いため高度の微細加工技術を
必要とせず、したがって素子の大面積化に有利であり
(MIM素子を用いた液晶表示装置では、MIM素子部
の容量を液晶部の容量より小さくする必要があり、誘電
率の大きな材料では素子面積を小さくしなければならず
パターン加工上のばらつきが素子特性のばらつきの原因
となる。この点でi−C膜はより大きな素子面積とする
ことができ面内の素子特性均一性が向上する。)、さら
に誘電率が低いのでより急峻なI−V特性が得られ高デ
ューティーでの駆動が可能である、(2)膜の緻密性が
高く素子欠陥が非常に少ない、(3)成膜条件により膜
の比抵抗などの物性を広範に制御でき、したがってデバ
イス設計上の自由度が大きい、(4)室温に近い低温成
膜が可能でプラスチック基板の使用も可能である、など
の多くの利点を持っている。
【0010】また上記リード電極2及び上部電極6は、
Al、Cr、Ta、Ti、W、Mo、Ni、Au、Cu
など他の金属でも良く、単層または2層以上の多層膜で
も良い。画素電極5は、ITO膜の他、In23膜、S
nO2膜、ZnO:Al膜、AuやCrなどの透明金属
薄膜等でも良い。層間絶縁膜4としてはSi34の他、
SiO2、Al23、i−C膜やポリイミド、エポキシ
樹脂など、透明な絶縁膜を用いることができそれらの多
層膜でも良い。
【0011】(実施例2)他の実施例を図3にしたがっ
て説明する。本実施例の装置は、実施例1と同様のプロ
セスで作成するが、リード電極2の突出部を無くし、コ
ンタクトホール7をリード電極2上に設けることによ
り、MIM素子部をリード電極2上に形成する。これに
より、さらに開口率を向上させることが出来る。
【0012】(実施例3)他の実施例を図4にしたがっ
て説明する。ガラス基板1にスパッタ法によりTaを2
00nm製膜し、所定のパターンにエッチングしてリー
ド電極2を形成する。次に陽極酸化法または熱酸化法に
より、絶縁層3′となるTa25膜を約100nm形成
する。以降実施例1と同様に、層間絶縁膜4の形成、コ
ンタクトホール7の形成、画素電極5の形成、上部電極
6の形成を順次行い、本発明による装置を得る。本実施
例によれば、絶縁層のパターニング工程が不要で、工程
を短縮できる。
【0013】(実施例4)他の実施例を図5にしたがっ
て説明する。本実施例は実施例1において絶縁層(i
層)であるi−C膜の成膜条件を変えてi−C膜の透過
率を向上させ、かつ該i−C膜を基板全面にわたって設
けたものである。この場合、i−C膜3″のパターニン
グ工程は不要となり、工程を短縮できる。
【0014】(実施例5)他の実施例を図6にしたがっ
て説明する。ガラス基板1上にスパッタ法等によりAl
を200nm成膜し、連続してプラズマCVD法または
スパッタ法等によりi−C膜を100nm成膜する。次
に、i−C膜をリード電極パターン状3に形成し、同じ
パターンで連続してリード電極2をエッチングする。次
に、層間絶縁膜4として、プラズマCVD法によりSi
Xを300nm成膜し、以降実施例1と同様に画素電
極5の形成、コンタクトホール7の形成、上部電極6の
形成を行い、本発明による装置を得る。これにより、大
幅に工程の短縮が可能となる。
【0015】(実施例6)他の実施例を図7にしたがっ
て説明する。実施例1において、i−C膜の成膜及びパ
ターニングは行わずに、リード電極2を形成後、層間絶
縁膜としてプラズマCVD法等によりSiNXを300
nm成膜し、コンタクトホール形成時に約100nm残
して、プラズマエッチングを終了する。この残った部分
をMIM素子のI層として使うことにより、本発明によ
る装置を得る。これにより、大幅に工程の短縮が可能と
なる。
【0016】(実施例7)他の実施例を図8にしたがっ
て説明する。プロセスは実施例1と同様である。スパッ
タ法により、ガラス基板上1にAlとCrの2層膜を成
膜し、リード電極2をパターン形成すると同時にリード
電極2とは離れた位置に島状下部電極2′を形成する。
また絶縁層3としてSiNX膜100nmをリード電極
2上の一部と島状下部電極2′上の一部にパターン形成
する。次に層間絶縁膜4として、スパッタ法によりAl
23膜を300nm成膜する。次に画素電極5を実施例
1と同様にリード電極2と島状下部電極2′をマスクと
して裏面からの露光によりパターン形成する。次にリー
ド電極2および島状下部電極2′上の絶縁層3の上にコ
ンタクトホールをあけ、同時に島状下部電極2′上にも
う一つのコンタクトホールをあける。次に、上部電極6
としてCr膜をパターン形成する。上記前者2つのコン
タクトホール部はMIM素子を形成し、上部電極6によ
りリード電極2から直列に接続され、さらに残りの島状
下部電極2′上に設けられたコンタクトホールにより画
素電極5と接続される。一般にMIM素子では電流の流
れる方向によって非対称性があり、LCDの焼き付きや
液晶の劣化の原因となっているが、本実施例の構成では
電流がリード電極側から流れてもその逆でも同じになる
ように2つのMIM素子を直列に接続しているため、素
子特性の対称性が良く上記問題を解決できる。
【0017】(実施例8)他の実施例を図9にしたがっ
て説明する。実施例7において、画素電極5をパターン
形成するときに上部電極6の部分のパターンも残してお
く。ここでは裏面からの露光ではリード電極2と島状下
部電極2′の上は露光されないので、さらに表面から上
部電極6のパターンを露光する。これにより、上部電極
6の代わりに画素電極5を用いることができ、工程の短
縮ができる。
【0018】(実施例9)他の実施例を図10にしたが
って説明する。実施例1において、コンタクトホール7
を2箇所以上あけ、一つの画素電極5に対し2個以上の
MIM素子を設けることにより、冗長性を高めパネルの
歩留まり向上、信頼性向上ができる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、上記構成を採用したの
で、以下のような顕著なる効果が得られる。請求項1の
液晶表示装置では、リード電極が隣合う画素電極の間に
隙間無く設けられているので、開口率が大幅にアップす
ると共に、画素電極からの光漏れを防ぎ、高コントラス
トの表示を得ることが出来る。その結果、高容量のLC
Dが実現できる。請求項2の液晶表示装置では、MIM
素子部をリード電極上に設けているのでさらに開口率を
アップすることが出来る。請求項3の液晶表示装置で
は、さらにMIM素子のI層に硬質炭素膜を使用してい
るので、高開口率であるだけでなく面内表示ばらつきが
少なく、高容量、高階調の表示を得ることが出来る。ま
た、プロセス温度を下げることが出来るので基板にプラ
スチックなど耐熱性の低いものも使うことができ、基板
の軽量薄型化が可能である。請求項4の液晶表示装置で
は、MIM素子のI層をリード電極材料の酸化により形
成するので、I層のパターン形成が不要で工程を短縮し
て高開口率の表示が得られる。請求項5の液晶表示装置
では、MIM素子のI層を透明な絶縁層としているの
で、I層のパターン形成が不要で工程を短縮して高開口
率の表示が得られる。請求項6の液晶表示装置では、M
IM素子のI層とリード電極を同一パターンで形成して
いるので、リード電極の断線を防ぎ、かつ工程を短縮し
て高開口率の表示が得られる。請求項7の液晶表示装置
では、MIM素子のI層を層間絶縁層と同一の材料とし
ているので、I層の成膜及びパターン形成が不要で大幅
に工程を短縮して高開口率の表示が得られる。請求項8
の液晶表示装置では、リード電極上のMIM素子と、リ
ード電極と同一平面上に同一材料で形成された島状電極
部上のMIM素子と、画素電極とが直列に接続されるの
で、MIM素子のI−V特性の対称性がよくなり、した
がって表示の焼き付きが無く高信頼性かつ高開口率の表
示が得られる。請求項9の液晶表示装置では、リード電
極上のMIM素子と、リード電極と同一平面上に同一材
料で形成された島状電極部上のMIM素子と、画素電極
とが直列に接続され、かつMIM素子の上部電極と画素
電極が同一材料であるので、MIM素子のI−V特性の
対称性がよくなり、したがって表示の焼き付きが無く高
信頼性かつ高開口率の表示が得られ、さらに工程が短縮
される。請求項10の液晶表示装置では、一つの画素電
極に対し並列に2個以上のMIM素子でリード電極と接
続されているので、冗長性が高まり、高信頼性かつ高開
口率の表示が高歩留まりで得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による基本的な装置構成例を示す平面図
であり、実施例1の説明図でもある。
【図2】図1のA−A′線断面図で、MIM素子を含む
説明図である。
【図3】実施例2の説明平面図である。
【図4】実施例3の説明断面図である。
【図5】実施例4の説明断面図である。
【図6】実施例5の説明断面図である。
【図7】実施例6の説明断面図である。
【図8】実施例7の説明断面図である。
【図9】実施例8の説明断面図である。
【図10】実施例9の説明平面図である。
【図11】従来素子の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 リード電極 2′島状下部電極 3 絶縁層 4 層間絶縁膜 5 画素電極 6 上部電極 7 コンタクトホ
ール

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の基板間に液晶物質を挟持してなる
    液晶表示装置において、少なくとも一方の基板上にリー
    ド電極と透明画素電極が絶縁層を介して設けられ、リー
    ド電極はとなり合う画素電極間に隙間無く設けられ、リ
    ード電極と画素電極はMIM素子により接続されている
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 MIM素子がリード電極上に設けられて
    いることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 MIM素子のI層を硬質炭素膜としたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 MIM素子のI層がリード電極材料の酸
    化物よりなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表
    示装置。
  5. 【請求項5】 MIM素子のI層が透明な絶縁膜で基板
    全面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載
    の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 MIM素子のI層とリード電極が同一パ
    ターンで形成されていることを特徴とする請求項1に記
    載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 MIM素子のI層が絶縁層と同一材料か
    らなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装
    置。
  8. 【請求項8】 リード電極上のMIM素子と、リード電
    極と一平面上に同一材料で形成された島状電極部上のM
    IM素子と、画素電極とが直列に接続されていることを
    特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項9】 MIM素子の上部電極が画素電極と同一
    材料からなること特徴とする請求項8に記載の液晶表示
    装置。
  10. 【請求項10】リード電極と画素電極とを一つの画素に
    対し2個以上のMIM素子で接続したことを特徴とする
    請求項1に記載の液晶表示装置。
JP4138595A 1995-02-07 1995-02-07 液晶表示装置 Pending JPH08211410A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012169198A1 (ja) * 2011-06-10 2012-12-13 パナソニック株式会社 不揮発性記憶素子、その製造方法及び初期ブレーク方法、並びに不揮発性記憶装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012169198A1 (ja) * 2011-06-10 2012-12-13 パナソニック株式会社 不揮発性記憶素子、その製造方法及び初期ブレーク方法、並びに不揮発性記憶装置
JP5270809B2 (ja) * 2011-06-10 2013-08-21 パナソニック株式会社 不揮発性記憶素子、及び不揮発性記憶装置

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