JPH08220558A - Thin film transistor and active matrix type liquid crystal display device using thin film transistor - Google Patents

Thin film transistor and active matrix type liquid crystal display device using thin film transistor

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JPH08220558A
JPH08220558A JP2154195A JP2154195A JPH08220558A JP H08220558 A JPH08220558 A JP H08220558A JP 2154195 A JP2154195 A JP 2154195A JP 2154195 A JP2154195 A JP 2154195A JP H08220558 A JPH08220558 A JP H08220558A
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JP
Japan
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light
semiconductor layer
liquid crystal
thin film
display device
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Application number
JP2154195A
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Japanese (ja)
Inventor
Takehisa Yamaguchi
偉久 山口
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Mitsubishi Electric Corp
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Asahi Glass Co Ltd
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Publication of JPH08220558A publication Critical patent/JPH08220558A/en
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Abstract

PURPOSE: To reduce the photoexcited current and to stabilize the display characteristic by providing a shading film having an overlap amount with a gate electrode under the gate electrode through an insulating film. CONSTITUTION: On an array substrate 1 which consists of a glass plate, a shading film 10 is formed by forming a metal such as chromium in a film and patterning. Then an insulating film 11 which consists of a silicon nitride and the like is formed in a film, and furthermore, a chromium or the like is formed in a film on the insulating film 11, and a patterning is applied in a photographic process and an etching to form a gate electrode 12. In this case, the positional relation of the gate electrode 12 and the shading film 10 is important, and when the overlap amount B of the gate electrode 12 and the shading film 10 is large, the capacity between the gate electrode 12 and the shading film 10 is made larger so as to render the deterioration of the display property, and on the other hand, when the overlap amount B is small, the shielding effect of the back side light is reduced so as to fail to prevent the photoexcited current of the TFT. Consequently, the estimate of the overlap amount B is carried out in consideration of the superposing slippage in the photographic processing and the like.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ及び
それを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置に
関し、特に薄膜トランジスタの光によるリーク電流の抑
制に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor and an active matrix type liquid crystal display device using the same, and more particularly to suppression of leak current due to light in the thin film transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】フラットパネルディスプレイ、中でもア
クティブマトリクス型液晶表示装置は、高度情報化社
会、マルチメディアの時代において中核となるデバイス
の一つとして期待されている。
2. Description of the Related Art Flat panel displays, particularly active matrix type liquid crystal display devices, are expected as one of the core devices in the advanced information society and the age of multimedia.

【0003】アクティブマトリクス型液晶表示装置は、
格子状に配列したソース電極線及びゲート電極線の交差
部に画素を形成し、上記各画素を薄膜トランジスタ(以
下TFTという)などのスイッチング素子によって駆動
させるため、良好な画素のコントラストが得られるとい
う利点がある。
The active matrix type liquid crystal display device is
Pixels are formed at the intersections of the source electrode lines and the gate electrode lines arranged in a grid pattern, and each pixel is driven by a switching element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT), so that good pixel contrast can be obtained. There is.

【0004】図7はアクティブマトリクス型液晶表示装
置の一般的な構造を示す平面図(a)及び断面図(b)
である。1はガラス板からなるアレイ基板、2はソース
電極線、3はゲート電極線、4はTFT、5は画素、7
はアレイ基板に対向する透明電極6が形成された対向基
板、8はアレイ基板1と対向基板7との間に挟持された
液晶、9はアレイ基板1側から光を照射するバックライ
トである。
FIG. 7 is a plan view (a) and a sectional view (b) showing a general structure of an active matrix type liquid crystal display device.
Is. 1 is an array substrate made of a glass plate, 2 is a source electrode line, 3 is a gate electrode line, 4 is a TFT, 5 is a pixel, 7
Is a counter substrate on which the transparent electrodes 6 facing the array substrate are formed, 8 is a liquid crystal sandwiched between the array substrate 1 and the counter substrate 7, and 9 is a backlight for irradiating light from the array substrate 1 side.

【0005】画素5と透明電極6との間に蓄積される電
荷をTFT4のON/OFFによって制御して液晶の配
向を変化させ、バックライト9から照射された背面光を
透過させることによって画面表示を行う。
The charge accumulated between the pixel 5 and the transparent electrode 6 is controlled by turning on / off the TFT 4 to change the orientation of the liquid crystal, and the back light emitted from the backlight 9 is transmitted to display a screen. I do.

【0006】図8は一画素及びその隣の画素の一部を示
す平面図(a)並びにTFT部分のA−A断面図(b)
である。
FIG. 8 is a plan view (a) showing one pixel and a part of the pixel adjacent thereto and a sectional view taken along the line AA of the TFT portion (b).
Is.

【0007】図において、3はゲート電極線、2はソー
ス電極線、12はゲート電極線3と一体に形成されたゲ
ート電極、13はソース電極線2と一体に形成されたソ
ース電極、14はドレイン電極、15はドレイン電極1
4と電気的に接続された画素電極、16はゲート電極線
10と電気的に接続された保持容量電極、17はゲート
電極12を覆うゲート絶縁膜、18はチャネルとなるア
モルファスシリコンi層、19はチャネル保護膜、20
はリンがドープされたアモルファスシリコンn+層、1
は上記10〜20を形成するためのガラスからなるアレ
イ基板である。
In the figure, 3 is a gate electrode line, 2 is a source electrode line, 12 is a gate electrode formed integrally with the gate electrode line 3, 13 is a source electrode formed integrally with the source electrode line 2, and 14 is a source electrode. Drain electrode, 15 is drain electrode 1
4 is a pixel electrode electrically connected to 4; 16 is a storage capacitor electrode electrically connected to the gate electrode line 10; 17 is a gate insulating film covering the gate electrode 12; 18 is an amorphous silicon i layer serving as a channel; Is a channel protective film, 20
Is an amorphous silicon n + layer doped with phosphorus, 1
Is an array substrate made of glass for forming the above 10 to 20.

【0008】図9(a)〜(e)のTFTの製造工程を
示す断面図にしたがって、製造方法を説明する。まず、
図9(a)に示すように、ガラス板からなるアレイ基板
1上に、低抵抗で高融点金属であるクロム(Cr)膜を
スパッタ法によって堆積させ、フォトリソグラフィー及
びエッチングによってパターニングを行い、ゲート電極
12を形成する。
The manufacturing method will be described with reference to the sectional views showing the manufacturing steps of the TFT shown in FIGS. First,
As shown in FIG. 9A, a chromium (Cr) film, which is a low resistance and high melting point metal, is deposited on the array substrate 1 made of a glass plate by a sputtering method, and patterning is performed by photolithography and etching, and a gate is formed. The electrode 12 is formed.

【0009】次に、図9(b)に示すように、窒化シリ
コン膜をプラズマCVD法で堆積させ、ゲート絶縁膜1
7を形成する。
Next, as shown in FIG. 9B, a silicon nitride film is deposited by a plasma CVD method to form a gate insulating film 1.
Form 7.

【0010】次に、図9(c)に示すように、イントリ
ンシックなアモルファスシリコン膜及び窒化シリコン膜
をプラズマCVD法によって連続して堆積させ、上記窒
化シリコン膜をフォトリソグラフィー及びエッチングに
よってパターニングを行い、エッチングストッパーとな
るチャネル保護膜19とチャネルとなるアモルファスシ
リコンi層18とを形成する。
Next, as shown in FIG. 9C, an intrinsic amorphous silicon film and a silicon nitride film are continuously deposited by a plasma CVD method, and the silicon nitride film is patterned by photolithography and etching. Then, a channel protective film 19 serving as an etching stopper and an amorphous silicon i layer 18 serving as a channel are formed.

【0011】次に、図9(d)に示すように、リンをド
ープしたn+アモルファスシリコン膜をプラズマCVD
法で堆積させパターニングを行い、ソース及びドレイン
となるアモルファスシリコンn+層20を形成する。
Next, as shown in FIG. 9 (d), an n + amorphous silicon film doped with phosphorus is plasma-enhanced.
Then, the amorphous silicon n + layer 20 serving as the source and the drain is formed by patterning by the method.

【0012】次に、図9(e)に示すように、アルミニ
ウム(Al)を主成分とする金属膜をスパッタ法で堆積
し、パターニングを行い、ソース電極13及びドレイン
電極14を形成して、逆スタガー型のTFTが形成され
る。
Next, as shown in FIG. 9 (e), a metal film containing aluminum (Al) as a main component is deposited by a sputtering method and patterned to form a source electrode 13 and a drain electrode 14, An inverted stagger type TFT is formed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】すでに説明したよう
に、画素5と透明電極6との間に蓄積される電荷をTF
T4のON/OFFによって制御して液晶の配向を変化
させ、バックライト9から照射された背面光を透過させ
ることによって画面表示を行う。この時、バックライト
9から照射された背面光はTFT4にも照射される。
As described above, the charge accumulated between the pixel 5 and the transparent electrode 6 is transferred to the TF.
The screen is displayed by controlling the ON / OFF of T4 to change the orientation of the liquid crystal and transmitting the back light emitted from the backlight 9. At this time, the back light emitted from the backlight 9 is also emitted to the TFT 4.

【0014】背面光がTFT4に照射されると、TFT
4のアモルファスシリコンi層18が背面光を受け、キ
ャリアが背面光によって励起され、TFT4がOFF状
態のときでも光励起電流が流れる。この結果、液晶4間
に蓄積されていた電荷が減少して表示特性が劣化するこ
とになる。
When the back light is applied to the TFT 4,
The amorphous silicon i layer 18 of 4 receives back light, carriers are excited by the back light, and a photoexcitation current flows even when the TFT 4 is in the OFF state. As a result, the electric charge accumulated between the liquid crystals 4 is reduced and the display characteristics are deteriorated.

【0015】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、上記光励起電流を減少させ、表
示特性を安定化させることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the photoexcitation current and stabilize the display characteristics.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
透明の絶縁基板上に順次、光を遮蔽する遮光膜、この遮
光膜と絶縁膜を介して形成されたゲート電極、ゲート絶
縁膜、チャネルとなるノンドープ半導体層、このノンド
ープ半導体層と上記チャネルの両側でオーミックコンタ
クトをとるための半導体層および/または金属からなる
ソース電極およびドレイン電極を備えた薄膜トランジス
タである。
The invention according to claim 1 is
A light-shielding film that sequentially shields light on a transparent insulating substrate, a gate electrode formed through the light-shielding film and the insulating film, a gate insulating film, a non-doped semiconductor layer that serves as a channel, and both sides of the non-doped semiconductor layer and the channel. Is a thin film transistor having a semiconductor layer for making ohmic contact with and / or a source electrode and a drain electrode made of metal.

【0017】請求項2に係る発明は、請求項1記載の薄
膜トランジスタにおいて、遮光膜が、金属からなり、ゲ
ート電極の周辺部とのみ重なり合うように配置されたも
のである。
According to a second aspect of the present invention, in the thin film transistor according to the first aspect, the light-shielding film is made of metal and is arranged so as to overlap only the peripheral portion of the gate electrode.

【0018】請求項3に係る発明は、請求項1または2
記載の薄膜トランジスタにおいて、絶縁膜が酸化シリコ
ンからなるものである。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the thin film transistor described above, the insulating film is made of silicon oxide.

【0019】請求項4に係る発明は、透明の絶縁基板上
に順次、光を遮蔽する有色の絶縁物からなる遮光膜、ゲ
ート電極、ゲート絶縁膜、チャネルとなるノンドープ半
導体層、このノンドープ半導体層と上記チャネルの両側
でオーミックコンタクトをとるための半導体層および/
または金属からなるソース電極およびドレイン電極を備
えた薄膜トランジスタである。
According to a fourth aspect of the present invention, a light-shielding film made of a colored insulating material for shielding light, a gate electrode, a gate insulating film, a non-doped semiconductor layer serving as a channel, and a non-doped semiconductor layer are formed on a transparent insulating substrate. And a semiconductor layer for making ohmic contact on both sides of the above channel and /
Alternatively, the thin film transistor includes a source electrode and a drain electrode made of metal.

【0020】請求項5に係る発明は、請求項4記載の薄
膜トランジスタにおいて、有色の絶縁物が乳白色ガラス
または色ガラスであるものである。
According to a fifth aspect of the invention, in the thin film transistor according to the fourth aspect, the colored insulator is milky white glass or colored glass.

【0021】請求項6に係る発明は、請求項1または4
に記載の薄膜トランジスタにおいて、ノンドープ半導体
層がi型のアモルファスシリコンからなり、オーミック
コンタクトをとるための半導体層がn+型のアモルファ
スシリコンからなるものである。
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 1 or 4.
In the thin film transistor described in, the non-doped semiconductor layer is made of i-type amorphous silicon, and the semiconductor layer for making ohmic contact is made of n + -type amorphous silicon.

【0022】請求項7に係る発明は、複数のゲート信号
線と複数のソース信号線とを交差させて形成し、上記交
差部に薄膜トランジスタを配設したアレイ基板、このア
レイ基板に対向して配設し上記薄膜トランジスタと対向
する部位に光を遮蔽する第二の遮光膜を形成した対向基
板、この対向基板と上記アレイ基板との間に挟持された
液晶、上記アレイ基板側から光を照射するバックライト
備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置である。
According to a seventh aspect of the present invention, an array substrate is formed in which a plurality of gate signal lines and a plurality of source signal lines are intersected with each other, and thin film transistors are disposed at the intersections. A counter substrate provided with a second light-shielding film that shields light at a portion facing the thin film transistor, a liquid crystal sandwiched between the counter substrate and the array substrate, and a back for irradiating light from the array substrate side. It is an active matrix type liquid crystal display device equipped with a light.

【0023】請求項8に係る発明は、請求項7記載のア
クティブマトリクス型液晶表示装置において、第二の遮
光膜が金属からなるものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the seventh aspect, the second light shielding film is made of metal.

【0024】請求項9に係る発明は、請求項7記載のア
クティブマトリクス型液晶表示装置において、第二の遮
光膜が有色の絶縁物からなるものである。
According to a ninth aspect of the invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the seventh aspect, the second light shielding film is made of a colored insulator.

【0025】請求項10に係る発明は、請求項9記載の
アクティブマトリクス型液晶表示装置において、有色の
絶縁物が乳白色ガラスまたは色ガラスであるものであ
る。
According to a tenth aspect of the present invention, in the active matrix liquid crystal display device according to the ninth aspect, the colored insulator is milky white glass or colored glass.

【0026】請求項11に係る発明は、請求項7記載の
アクティブマトリクス型液晶表示装置において、薄膜ト
ランジスタは、アレイ基板上に順次、光を遮蔽する遮光
膜、この遮光膜と絶縁膜を介して形成されたゲート電
極、ゲート絶縁膜、チャネルとなるノンドープ半導体
層、このノンドープ半導体層と上記チャネルの両側でオ
ーミックコンタクトをとるための半導体層および/また
は金属からなるソース電極およびドレイン電極を備えた
ものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the seventh aspect, the thin film transistors are sequentially formed on the array substrate by a light shielding film for shielding light, and the light shielding film and the insulating film are interposed therebetween. A gate electrode, a gate insulating film, a non-doped semiconductor layer to be a channel, a semiconductor layer for making ohmic contact with the non-doped semiconductor layer and / or both sides of the channel, and / or a source electrode and a drain electrode made of metal. is there.

【0027】請求項12に係る発明は、請求項11記載
のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、遮光
膜が、金属からなり、ゲート電極の周辺部とのみ重なり
合うように配置されたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the eleventh aspect, the light-shielding film is made of metal and is arranged so as to overlap only with the peripheral portion of the gate electrode.

【0028】請求項13に係る発明は、請求項11また
は12記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置にお
いて、絶縁膜が酸化シリコンからなるものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the eleventh or twelfth aspect, the insulating film is made of silicon oxide.

【0029】請求項14に係る発明は、請求項7記載の
アクティブマトリクス型液晶表示装置において、薄膜ト
ランジスタは、アレイ基板上に順次、光を遮蔽する有色
の絶縁物からなる遮光膜、ゲート電極、ゲート絶縁膜、
チャネルとなるノンドープ半導体層、このノンドープ半
導体層と上記チャネルの両側でオーミックコンタクトを
とるための半導体層および/または金属からなるソース
電極およびドレイン電極を備えたものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the seventh aspect, the thin film transistors are formed on the array substrate in sequence by a light shielding film made of a colored insulating material, a gate electrode and a gate. Insulation film,
A non-doped semiconductor layer to be a channel, a semiconductor layer for making ohmic contact with the non-doped semiconductor layer and both sides of the channel, and / or a source electrode and a drain electrode made of metal are provided.

【0030】請求項15に係る発明は、請求項14記載
のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、有色
の絶縁物が乳白色ガラスまたは色ガラスであるものであ
る。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the active matrix liquid crystal display device according to the fourteenth aspect, the colored insulator is milky white glass or colored glass.

【0031】請求項16に係る発明は、請求項11また
は14記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置にお
いて、ノンドープ半導体層がi型のアモルファスシリコ
ンからなり、オーミックコンタクトをとるための半導体
層がn+型のアモルファスシリコンからなるものであ
る。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the eleventh or fourteenth aspect, the non-doped semiconductor layer is made of i type amorphous silicon, and the semiconductor layer for making ohmic contact is an n + type. Of amorphous silicon.

【0032】[0032]

【作用】請求項1〜6に係る発明によれば、透明絶縁基
板側から照射される光による薄膜トランジスタの光励起
電流を防止することができる。
According to the inventions of claims 1 to 6, it is possible to prevent the photoexcitation current of the thin film transistor due to the light emitted from the transparent insulating substrate side.

【0033】請求項2および12に係る発明によれば、
遮光膜がゲート電極の周辺部とのみ重なり合うようにす
るので、遮光膜とゲート電極との間の容量を小さくする
ことができる。
According to the inventions of claims 2 and 12,
Since the light-shielding film overlaps only with the peripheral portion of the gate electrode, the capacitance between the light-shielding film and the gate electrode can be reduced.

【0034】請求項3および13に係る発明によれば、
絶縁膜が比誘電率が小さい酸化シリコンからなるので、
遮光膜とゲート電極との間の容量を小さくすることがで
きる。
According to the inventions of claims 3 and 13,
Since the insulating film is made of silicon oxide with a small relative permittivity,
The capacitance between the light shielding film and the gate electrode can be reduced.

【0035】請求項4、5、14および15に係る発明
によれば、遮光膜が光を遮蔽する有色の絶縁物からなる
ので、ゲート電極と絶縁する絶縁膜を必要とせず、製造
が容易になる。
According to the inventions of claims 4, 5, 14 and 15, since the light-shielding film is made of a colored insulator that shields light, an insulating film for insulating the gate electrode is not required, and the manufacture is easy. Become.

【0036】請求項7〜16に係る発明によれば、対向
基板から入射される自然光によって発生し表示特性を劣
化させる薄膜トランジスタの光励起電流を防止し、安定
した表示特性が得られる。
According to the inventions of claims 7 to 16, it is possible to prevent the photoexcitation current of the thin film transistor which is generated by the natural light incident from the counter substrate and deteriorates the display characteristics, and to obtain stable display characteristics.

【0037】請求項11〜16に係る発明によれば、バ
ックライトから入射される光によって発生し表示特性を
劣化させる薄膜トランジスタの光励起電流を防止し、安
定した表示特性が得られる。
According to the inventions of claims 11 to 16, it is possible to prevent the photoexcitation current of the thin film transistor which is generated by the light incident from the backlight and deteriorates the display characteristics, and to obtain stable display characteristics.

【0038】[0038]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は本発明の一実施例になるアクティブマ
トリクス型液晶表示装置に形成されたTFT部分の断面
図である。図において、1はガラス板などの透明絶縁物
からなる透明絶縁基板(アレイ基板)、12はゲート電
極、13はソース電極、14はドレイン電極、17はゲ
ート電極12を覆うゲート絶縁膜、18はチャネルとな
るアモルファスシリコンi層、19はチャネル保護膜、
20はリンがドープされたアモルファスシリコンn
+層、10はクロム(Cr)等の金属からなる遮光膜、
11は遮光膜10とゲート電極12とを絶縁する窒化シ
リコンなどからなる絶縁膜である。
Example 1. FIG. 1 is a sectional view of a TFT portion formed in an active matrix type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a transparent insulating substrate (array substrate) made of a transparent insulator such as a glass plate, 12 is a gate electrode, 13 is a source electrode, 14 is a drain electrode, 17 is a gate insulating film that covers the gate electrode 12, and 18 is Amorphous silicon i layer serving as a channel, 19 is a channel protective film,
20 is amorphous silicon n doped with phosphorus
+ Layer, 10 is a light-shielding film made of metal such as chromium (Cr),
Reference numeral 11 is an insulating film made of silicon nitride or the like which insulates the light shielding film 10 from the gate electrode 12.

【0039】図2(a)〜(e)は、図1に示したTF
Tの製造工程を示す断面図で、図2に従って製造方法を
以下に説明する。
2A to 2E show the TF shown in FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of T, and the manufacturing method will be described below with reference to FIG.

【0040】まず、図2(a)に示すように、ガラス板
からなるアレイ基板1上に、クロム、アルミニウムなど
の金属をスパッタ法で成膜しパターニングして遮光膜1
0を形成する。
First, as shown in FIG. 2A, on the array substrate 1 made of a glass plate, a metal such as chromium or aluminum is formed into a film by a sputtering method and patterned to form a light shielding film 1.
Form 0.

【0041】次に、図2(b)に示すように、窒化シリ
コンなどからなる絶縁膜11をプラズマCVD法で成膜
し、さらに、絶縁膜11上にクロムを成膜し写真製版お
よびエッチングによりパターニングしてゲート電極12
を形成する。この時、ゲート電極12と遮光膜10との
位置関係が重要で、図中に示すゲート電極12と遮光膜
10とのオーバーラップ量Bが大きいとゲート電極12
と遮光膜10の間の容量が大きくなり表示の特性劣化を
もたらし、逆に、オーバーラップ量Bが小さいと背面光
の遮蔽効果が減少してTFTの光励起電流を防止するこ
とができない。従って、オーバーラップ量Bの見積もり
は写真製版時の重ね合わせズレなどを考慮してなされ
る。
Next, as shown in FIG. 2B, an insulating film 11 made of silicon nitride or the like is formed by a plasma CVD method, and then chromium is formed on the insulating film 11 by photolithography and etching. Gate electrode 12 after patterning
To form. At this time, the positional relationship between the gate electrode 12 and the light shielding film 10 is important, and if the overlap amount B between the gate electrode 12 and the light shielding film 10 shown in the figure is large, the gate electrode 12
On the other hand, the capacitance between the light shielding film 10 and the light shielding film 10 becomes large, resulting in deterioration of display characteristics. On the contrary, when the overlap amount B is small, the back light shielding effect is reduced and the photoexcitation current of the TFT cannot be prevented. Therefore, the estimation of the overlap amount B is made in consideration of misalignment and the like during photoengraving.

【0042】次に、図2(c)〜(e)に示すように、
ゲート絶縁膜17、アモルファスシリコンi層18、チ
ャネル保護膜19、アモルファスシリコンn+層20、
ソース電極13及びドレイン電極14を順次従来と同様
に形成し、TFTが形成される。
Next, as shown in FIGS. 2 (c) to 2 (e),
Gate insulating film 17, amorphous silicon i layer 18, channel protective film 19, amorphous silicon n + layer 20,
The source electrode 13 and the drain electrode 14 are sequentially formed in the same manner as in the conventional case to form a TFT.

【0043】本実施例によれば、ゲート電極12とオー
バーラップ量Bを有する遮光膜10を絶縁膜11を介し
てゲート電極12の下に設けたので、バックライトから
照射される背面光を遮蔽してTFTの光励起電流の発生
を防止することができ、表示特性が安定する。
According to this embodiment, since the light shielding film 10 having the overlap amount B with the gate electrode 12 is provided below the gate electrode 12 through the insulating film 11, the back light emitted from the backlight is shielded. As a result, it is possible to prevent the photoexcitation current of the TFT from being generated, and the display characteristics are stabilized.

【0044】なお、本実施例の遮光膜10は、上記クロ
ム、アルミニウムのほか、タンタル、モリブデン等種々
の金属が使用可能である。
In addition to the above-mentioned chromium and aluminum, various metals such as tantalum and molybdenum can be used for the light-shielding film 10 of this embodiment.

【0045】また、ノンドープのアモルファスシリコン
i層18、アモルファスシリコンn+層20に換えて種
々の半導体層を用いた薄膜トランジスタにも応用するこ
とができきる。
Further, it can be applied to thin film transistors using various semiconductor layers in place of the non-doped amorphous silicon i layer 18 and the amorphous silicon n + layer 20.

【0046】また、図3の本発明の他の実施例の断面図
に示すように、遮光膜10に絶縁材料である乳白色ガラ
スあるいは色ガラスを使用することによって、絶縁層1
1を必要とせず、さらに、容量の問題を考慮する必要が
ないので、ゲート電極12全面と重ね合わせるように形
成することができる。
Further, as shown in the sectional view of another embodiment of the present invention in FIG. 3, by using milk white glass or colored glass as an insulating material for the light shielding film 10, the insulating layer 1
Since it is not necessary to take 1 into consideration and it is not necessary to consider the problem of capacitance, it can be formed so as to overlap with the entire surface of the gate electrode 12.

【0047】実施例2.実施例1ではゲート電極12と
遮光膜10との間の絶縁膜11に窒化シリコンを使用し
た例を示した。しかし、窒化シリコンは比誘電率が7〜
7.5と大きく、ゲート電極12と遮光膜10との間の
容量が大きくなる。
Example 2. In the first embodiment, an example is shown in which silicon nitride is used for the insulating film 11 between the gate electrode 12 and the light shielding film 10. However, silicon nitride has a relative dielectric constant of 7 to
It is as large as 7.5, and the capacitance between the gate electrode 12 and the light shielding film 10 becomes large.

【0048】図4は本発明の他の実施例になるTFTを
示す断面図で、絶縁膜11に酸化シリコンを使用したも
のである。
FIG. 4 is a sectional view showing a TFT according to another embodiment of the present invention, in which silicon oxide is used for the insulating film 11.

【0049】酸化シリコンの比誘電率は約3.5である
ので、窒化シリコンを使用した場合に比較して容量を半
減させることができる。
Since the relative permittivity of silicon oxide is about 3.5, the capacitance can be reduced by half as compared with the case where silicon nitride is used.

【0050】実施例3.実施例1および2は遮光膜10
をアレイ基板1に設け、背面光を遮蔽する構造を示した
が、図7に示した対向基板7側は自然光にさらされるの
で、自然光がTFTに入射されることによって光励起電
流が発生する。
Example 3. In Examples 1 and 2, the light shielding film 10 was used.
Although the structure for shielding the back light is provided on the array substrate 1, the counter substrate 7 side shown in FIG. 7 is exposed to the natural light, so that the photoexcitation current is generated when the natural light is incident on the TFT.

【0051】図5は、本発明のアクティブマトリクス型
液晶表示装置の一実施例を示す断面図で、一画素につい
て示したものである。図において、1は、円で示したT
FT、このTFTに接続された画素電極15、保持容量
電極16、保護膜22を形成したアレイ基板、7は透明
電極が形成された対向基板、8は液晶、9はバックライ
トで、対向基板7のTFT上部に対応する部分にクロム
あるいはアルミニウムなどの金属膜からなる遮光膜23
が形成されている。
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of the active matrix type liquid crystal display device of the present invention, showing one pixel. In the figure, 1 is a circle T
FT, an array substrate on which a pixel electrode 15 connected to the TFT, a storage capacitor electrode 16, and a protective film 22 are formed, 7 is a counter substrate on which a transparent electrode is formed, 8 is a liquid crystal, 9 is a backlight, and the counter substrate 7 The light-shielding film 23 made of a metal film such as chromium or aluminum in a portion corresponding to the upper part of the TFT of
Are formed.

【0052】遮光膜23は対向基板7側から入射される
自然光がTFTに入射されるのを防止するので、TFT
に光励起電流が発生するのを防止することができ、図5
に示したように、TFT部分に遮光膜10を併せて形成
することによって、バックライトの背面光も遮蔽するこ
とができる。
The light-shielding film 23 prevents natural light incident from the counter substrate 7 side from entering the TFT.
It is possible to prevent photoexcitation current from being generated in
As shown in (1), the back light of the backlight can also be shielded by forming the light shielding film 10 in the TFT portion together.

【0053】図6は本発明のアクティブマトリクス型液
晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、遮光膜23の
周辺部を中心部より厚くしたものであり、斜めから入射
される自然光を遮蔽することができ、効果がより一層増
大する。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the active matrix type liquid crystal display device of the present invention, in which the peripheral portion of the light shielding film 23 is thicker than the central portion thereof and the natural light incident obliquely is shielded. The effect can be further increased.

【0054】なお、本実施例の遮光膜23は上記金属の
他にタンタル、モリブデン、チタンなど数多くの金属が
使用可能であり、また、乳白色ガラスあるいは色ガラス
を使用することもできる。
In addition to the above metals, many metals such as tantalum, molybdenum, and titanium can be used for the light shielding film 23 of the present embodiment, and milky white glass or colored glass can also be used.

【0055】[0055]

【発明の効果】請求項1〜6に係る発明によれば、透明
絶縁基板側から照射される光による薄膜トランジスタの
光励起電流を防止することができる。
According to the inventions of claims 1 to 6, it is possible to prevent the photoexcitation current of the thin film transistor due to the light emitted from the transparent insulating substrate side.

【0056】請求項2および12に係る発明によれば、
遮光膜がゲート電極の周辺部とのみ重なり合うようにす
るので、遮光膜とゲート電極との間の容量を小さくする
ことができる。
According to the inventions of claims 2 and 12,
Since the light-shielding film overlaps only with the peripheral portion of the gate electrode, the capacitance between the light-shielding film and the gate electrode can be reduced.

【0057】請求項3および13に係る発明によれば、
絶縁膜が比誘電率が小さい酸化シリコンからなるので、
遮光膜とゲート電極との間の容量を小さくすることがで
きる。
According to the inventions of claims 3 and 13,
Since the insulating film is made of silicon oxide with a small relative permittivity,
The capacitance between the light shielding film and the gate electrode can be reduced.

【0058】請求項4、5、14および15に係る発明
によれば、遮光膜が光を遮蔽する有色の絶縁物からなる
ので、ゲート電極と絶縁する絶縁膜を必要とせず、製造
が容易になる。
According to the inventions of claims 4, 5, 14 and 15, since the light-shielding film is made of a colored insulator which shields light, an insulating film for insulating the gate electrode is not required, and the manufacture is easy. Become.

【0059】請求項7〜16に係る発明によれば、対向
基板から入射される自然光によって発生し表示特性を劣
化させる薄膜トランジスタの光励起電流を防止し、安定
した表示特性が得られる。
According to the inventions of claims 7 to 16, it is possible to prevent the photoexcitation current of the thin film transistor which is generated by the natural light incident from the counter substrate and deteriorates the display characteristics, and to obtain stable display characteristics.

【0060】請求項11〜16に係る発明によれば、バ
ックライトから入射される光によって発生し表示特性を
劣化させる薄膜トランジスタの光励起電流を防止し、安
定した表示特性が得られる。
According to the eleventh to sixteenth aspects of the invention, it is possible to prevent the photoexcitation current of the thin film transistor which is generated by the light incident from the backlight and deteriorates the display characteristics, and to obtain stable display characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例になるアクティブマトリク
ス型液晶表示装置に形成されたTFT部分の断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a TFT portion formed in an active matrix type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示したTFTの製造工程を示す断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the TFT shown in FIG.

【図3】 本発明の他の実施例になるTFTを示す断面
図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a TFT according to another embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の他の実施例になるTFTを示す断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a TFT according to another embodiment of the present invention.

【図5】 本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装
置の一実施例を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of an active matrix type liquid crystal display device of the present invention.

【図6】 本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装
置の他の実施例を示す断面図で
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the active matrix type liquid crystal display device of the present invention.

【図7】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の一般
的な構造を示す平面図(a)及び断面図(b)である。
FIG. 7 is a plan view (a) and a sectional view (b) showing a general structure of an active matrix liquid crystal display device.

【図8】 一画素及びその隣の画素の一部を示す平面図
(a)並びにTFT部分のA−A断面図(b)である。
FIG. 8 is a plan view (a) showing one pixel and a part of a pixel adjacent to the pixel and an AA cross-sectional view (b) of a TFT portion.

【図9】 TFTの製造工程を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a TFT.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明絶縁基板(アレイ基板)、2 ソース電極線、
3 ゲート電極線、4薄膜トランジスタ(TFT)、5
画素、6 透明電極、7 対向基板、8液晶、9 バ
ックライト、10及び23 遮光膜、11 絶縁膜、1
2 ゲート電極、13 ソース電極、14 ドレイン電
極、15 画素電極、16 保持容量電極、17 ゲー
ト絶縁膜、18 アモルファスシリコンi層、19 チ
ャネル保護膜、20 アモルファスシリコンn+層、2
2 保護膜
1 transparent insulating substrate (array substrate), 2 source electrode wire,
3 gate electrode lines, 4 thin film transistors (TFTs), 5
Pixels, 6 transparent electrodes, 7 counter substrate, 8 liquid crystal, 9 backlight, 10 and 23 light shielding film, 11 insulating film, 1
2 gate electrode, 13 source electrode, 14 drain electrode, 15 pixel electrode, 16 storage capacitor electrode, 17 gate insulating film, 18 amorphous silicon i layer, 19 channel protective film, 20 amorphous silicon n + layer, 2
2 protective film

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明の絶縁基板上に順次、光を遮蔽する
遮光膜、この遮光膜と絶縁膜を介して形成されたゲート
電極、ゲート絶縁膜、チャネルとなるノンドープ半導体
層、このノンドープ半導体層と上記チャネルの両側でオ
ーミックコンタクトをとるための半導体層および/また
は金属からなるソース電極およびドレイン電極を備えた
ことを特徴とする薄膜トランジスタ。
1. A light-shielding film that sequentially blocks light on a transparent insulating substrate, a gate electrode formed through this light-shielding film and an insulating film, a gate insulating film, a non-doped semiconductor layer that serves as a channel, and this non-doped semiconductor layer. And a semiconductor layer for making ohmic contact with both sides of the channel and / or a source electrode and a drain electrode made of metal, and a thin film transistor.
【請求項2】 遮光膜が、金属からなり、ゲート電極の
周辺部とのみ重なり合うように配置されたことを特徴と
する請求項1記載の薄膜トランジスタ。
2. The thin film transistor according to claim 1, wherein the light-shielding film is made of metal and is arranged so as to overlap only a peripheral portion of the gate electrode.
【請求項3】 絶縁膜が酸化シリコンからなることを特
徴とする請求項1または2記載の薄膜トランジスタ。
3. The thin film transistor according to claim 1, wherein the insulating film is made of silicon oxide.
【請求項4】 透明の絶縁基板上に順次、光を遮蔽する
有色の絶縁物からなる遮光膜、ゲート電極、ゲート絶縁
膜、チャネルとなるノンドープ半導体層、このノンドー
プ半導体層と上記チャネルの両側でオーミックコンタク
トをとるための半導体層および/または金属からなるソ
ース電極およびドレイン電極を備えたことを特徴とする
薄膜トランジスタ。
4. A light-shielding film made of a colored insulating material for blocking light, a gate electrode, a gate insulating film, a non-doped semiconductor layer to be a channel, and a non-doped semiconductor layer to be a channel, which are sequentially formed on a transparent insulating substrate. A thin film transistor comprising a semiconductor layer for making ohmic contact and / or a source electrode and a drain electrode made of metal.
【請求項5】 有色の絶縁物が乳白色ガラスまたは色ガ
ラスであることを特徴とする請求項4記載の薄膜トラン
ジスタ。
5. The thin film transistor according to claim 4, wherein the colored insulator is milky white glass or colored glass.
【請求項6】 ノンドープ半導体層がi型のアモルファ
スシリコンからなり、オーミックコンタクトをとるため
の半導体層がn+型のアモルファスシリコンからなるこ
とを特徴とする請求項1または4に記載の薄膜トランジ
スタ。
6. The thin film transistor according to claim 1, wherein the non-doped semiconductor layer is made of i-type amorphous silicon, and the semiconductor layer for making ohmic contact is made of n + -type amorphous silicon.
【請求項7】 複数のゲート信号線と複数のソース信号
線とを交差させて形成し、上記交差部に薄膜トランジス
タを配設したアレイ基板、このアレイ基板に対向して配
設し上記薄膜トランジスタと対向する部位に光を遮蔽す
る第二の遮光膜を形成した対向基板、この対向基板と上
記アレイ基板との間に挟持された液晶、上記アレイ基板
側から光を照射するバックライトを備えたことを特徴と
するアクティブマトリクス型液晶表示装置。
7. An array substrate formed by intersecting a plurality of gate signal lines and a plurality of source signal lines and arranging thin film transistors at the intersections, and arranged to face the array substrate and face the thin film transistors. A counter substrate on which a second light-shielding film that shields light is formed in a region to be covered, a liquid crystal sandwiched between the counter substrate and the array substrate, and a backlight for irradiating light from the array substrate side is provided. Characteristic active matrix liquid crystal display device.
【請求項8】 第二の遮光膜が金属からなることを特徴
とする請求項7記載のアクティブマトリクス型液晶表示
装置。
8. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 7, wherein the second light shielding film is made of metal.
【請求項9】 第二の遮光膜が有色の絶縁物からなるこ
とを特徴とする請求項7記載のアクティブマトリクス型
液晶表示装置。
9. The active matrix liquid crystal display device according to claim 7, wherein the second light shielding film is made of a colored insulator.
【請求項10】 有色の絶縁物が乳白色ガラスまたは色
ガラスであることを特徴とする請求項9記載のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置。
10. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 9, wherein the colored insulator is milky white glass or colored glass.
【請求項11】 薄膜トランジスタは、アレイ基板上に
順次、光を遮蔽する遮光膜、この遮光膜と絶縁膜を介し
て形成されたゲート電極、ゲート絶縁膜、チャネルとな
るノンドープ半導体層、このノンドープ半導体層と上記
チャネルの両側でオーミックコンタクトをとるための半
導体層および/または金属からなるソース電極およびド
レイン電極を備えたことを特徴とする請求項7記載のア
クティブマトリクス型液晶表示装置。
11. A thin film transistor comprises a light-shielding film that sequentially blocks light on an array substrate, a gate electrode formed through the light-shielding film and an insulating film, a gate insulating film, a non-doped semiconductor layer that serves as a channel, and the non-doped semiconductor. 8. An active matrix type liquid crystal display device according to claim 7, further comprising a semiconductor layer and / or a source electrode and a drain electrode made of metal for making ohmic contact with the layer on both sides of the channel.
【請求項12】 遮光膜が、金属からなり、ゲート電極
の周辺部とのみ重なり合うように配置されたことを特徴
とする請求項11記載のアクティブマトリクス型液晶表
示装置。
12. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 11, wherein the light shielding film is made of metal and is arranged so as to overlap only with the peripheral portion of the gate electrode.
【請求項13】 絶縁膜が酸化シリコンからなることを
特徴とする請求項11または12記載のアクティブマト
リクス型液晶表示装置。
13. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 11, wherein the insulating film is made of silicon oxide.
【請求項14】 薄膜トランジスタは、アレイ基板上に
順次、光を遮蔽する有色の絶縁物からなる遮光膜、ゲー
ト電極、ゲート絶縁膜、チャネルとなるノンドープ半導
体層、このノンドープ半導体層と上記チャネルの両側で
オーミックコンタクトをとるための半導体層および/ま
たは金属からなるソース電極およびドレイン電極を備え
たことを特徴とする請求項7記載のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置。
14. A thin film transistor comprises a light-shielding film made of a colored insulating material for blocking light, a gate electrode, a gate insulating film, a non-doped semiconductor layer to be a channel, and both sides of the non-doped semiconductor layer and the channel, on the array substrate. 8. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 7, further comprising a semiconductor layer and / or a source electrode and a drain electrode made of a metal for making ohmic contact with.
【請求項15】 有色の絶縁物が乳白色ガラスまたは色
ガラスであることを特徴とする請求項14記載のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置。
15. The active matrix liquid crystal display device according to claim 14, wherein the colored insulator is milky white glass or colored glass.
【請求項16】 ノンドープ半導体層がi型のアモルフ
ァスシリコンからなり、オーミックコンタクトをとるた
めの半導体層がn+型のアモルファスシリコンからなる
ことを特徴とする請求項11または14記載のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置。
16. The active matrix type liquid crystal according to claim 11, wherein the non-doped semiconductor layer is made of i-type amorphous silicon, and the semiconductor layer for making ohmic contact is made of n + -type amorphous silicon. Display device.
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