JPH09244065A - Active matrix liquid crystal display device - Google Patents

Active matrix liquid crystal display device

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Publication number
JPH09244065A
JPH09244065A JP5168396A JP5168396A JPH09244065A JP H09244065 A JPH09244065 A JP H09244065A JP 5168396 A JP5168396 A JP 5168396A JP 5168396 A JP5168396 A JP 5168396A JP H09244065 A JPH09244065 A JP H09244065A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
active matrix
liquid crystal
film
source electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP5168396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Iizuka
哲也 飯塚
Takuya Shimano
卓也 島野
Tomoko Kitazawa
倫子 北沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Electronic Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5168396A priority Critical patent/JPH09244065A/en
Publication of JPH09244065A publication Critical patent/JPH09244065A/en
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  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To save energy to a back light, to simplify an active matrix substrate forming process, to reduce a manufacturing cost and to obtain high economicity by making at least a source electrode a double structure such as a transparent conductive film, etc., and making the source electrode a single structure of only the transparent conductive film in a contact hole position. SOLUTION: The source electrode and an auxiliary capacity electrode are made the double structure of the transparent conductive film 37a and a metal film 37b. Further, on the other hand, in a first contact hole 42 position connected to a pixel electrode 43 each, the metal film 37b is eliminated, and the pixel electrode is made the single structure of only the transparent conductive film 37a. Then, the opening area of the pixel electrode 43 isn't reduced even when the area of the first contact hole 42 is enlarged for obtaining sufficient connection between the source electrode or the auxiliary capacity electrode and the pixel electrode 43. Thus, the energy required for the power of the back light is saved by improvement of picture luminance.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マトリクス状に配
列された薄膜トランジスタ(以下TFTと略称する。)
を駆動素子として備えたアクティブマトリクス基板と、
対向基板との間に、液晶組成物を保持して成るアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置に関する。
The present invention relates to a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) arranged in a matrix.
An active matrix substrate having as a drive element,
The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device in which a liquid crystal composition is held between a counter substrate and the counter substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高密度且つ大容量でありながら高
機能更には高精細を得る液晶表示装置の実用化が図られ
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device which has a high density and a large capacity but has a high function and a high definition has been put into practical use.

【0003】これ等液晶表示装置のうち、隣接する画素
間のクロストークが無く、高コントラスト表示を得られ
ると共に、透過型表示が可能であり且つ、大面積化も容
易である等の理由から、従来よりTFTを駆動素子とし
て備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置が多用
されている。
Of these liquid crystal display devices, there is no crosstalk between adjacent pixels, a high contrast display can be obtained, a transmissive display is possible, and a large area can be easily obtained. 2. Description of the Related Art Conventionally, an active matrix type liquid crystal display device including a TFT as a driving element is widely used.

【0004】なかでも大面積化且つ低温プロセスが可能
である事から、非晶質シリコンを用いたTFTが現在主
流とされている。
Among these, TFTs using amorphous silicon are currently in the mainstream because of their large area and low temperature process capability.

【0005】そしてこの様にTFTを駆動素子とするア
クティブマトリクス基板にあっては、従来画素電極は、
TFT形成後に、フォトリソグラフィ技術によりパター
ン形成されTFTのソース電極と電気的に接続されてい
た。
In such an active matrix substrate having a TFT as a driving element, the conventional pixel electrode is
After the TFT was formed, it was patterned by a photolithography technique and electrically connected to the source electrode of the TFT.

【0006】このため、画素電極をパターン形成する際
のフォトレジスト上に形成されるパターンのずれを考慮
し、画素電極は、TFTや、各配線から所定の距離を開
けるようにして形成しなければならず、特に信号線に対
しては、画素電極とのカップリング容量が大きくなった
り、画素電極電位が信号電位にリークしたりして、表示
品位が低下するのを防止する為、上記所定の距離を更に
広くしなければならず、このため画素領域の面積が縮小
され、アクティブマトリクス基板ひいては液晶表示装置
の開口率を低減してしまうという問題を生じていたしか
も従来、アクティブマトリクス基板の画素電極及び配線
の間からの光漏れによりコントラスト比が低下するのを
防止する為、対向基板にブラックマトリクスを設けて遮
光していたが、この画素電極と、ブラックマトリクスと
の位置合わせ精度は、液晶セルの組み立て精度に依存し
ており、両者のズレが大きくなることから、ブラックマ
トリクスの幅をかなり大きく設定しなければならず、こ
れを用いて液晶表示装置を形成した場合、実際に透過さ
れる光は、更に縮小され、液晶表示装置の開口率がさら
に低下されるという問題を生じていた。
Therefore, in consideration of the deviation of the pattern formed on the photoresist when patterning the pixel electrode, the pixel electrode must be formed with a predetermined distance from the TFT and each wiring. In particular, with respect to the signal line, in order to prevent the display quality from deteriorating due to an increase in the coupling capacitance with the pixel electrode or a leak of the pixel electrode potential to the signal potential, the above-mentioned predetermined The distance has to be further increased, which reduces the area of the pixel region, which causes a problem of reducing the aperture ratio of the active matrix substrate and thus the liquid crystal display device. In order to prevent the contrast ratio from decreasing due to light leakage between the wiring and the wiring, a black matrix was provided on the counter substrate to shield the light. The alignment accuracy between the pixel electrode and the black matrix depends on the assembly accuracy of the liquid crystal cell, and the deviation between the two becomes large. Therefore, the width of the black matrix must be set to a considerably large value. When a liquid crystal display device is formed by such a method, there is a problem that the light that is actually transmitted is further reduced and the aperture ratio of the liquid crystal display device is further reduced.

【0007】このため、例えば特開昭64−68726
号公報に開示されるように、TFT上に透明絶縁膜を被
覆し、その上に画素電極を形成し、コンタクトホールを
介し、画素電極をソース電極に接続するという様に、T
FT及び画素電極を異なる面に形成し、カップリング容
量の低減や短絡防止を図る装置の開発が成されている。
即ち図6乃至図8に示す様に、絶縁基板1上に、ゲー
ト電極2、ゲート絶縁膜3、非晶質シリコン薄膜4、を
積層した上にチャネル領域6を保護する無機保護膜6a
が形成され、その両側にオーミックコンタクト層8を介
し、ソース電極9、ドレイン電極10が設けられる非晶
質シリコンTFT11を設け、更に透明絶縁膜12を介
し画素電極13を形成し、第1のコンタクトホール14
にて画素電極13をソース電極9に接続している。
Therefore, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-68726
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-242242, a TFT is covered with a transparent insulating film, a pixel electrode is formed thereon, and the pixel electrode is connected to a source electrode through a contact hole.
An apparatus has been developed in which the FT and the pixel electrode are formed on different surfaces to reduce the coupling capacitance and prevent a short circuit.
That is, as shown in FIGS. 6 to 8, the gate electrode 2, the gate insulating film 3, and the amorphous silicon thin film 4 are laminated on the insulating substrate 1 and the inorganic protective film 6a for protecting the channel region 6 is formed.
Is formed, an amorphous silicon TFT 11 provided with a source electrode 9 and a drain electrode 10 is provided on both sides of the ohmic contact layer 8, and a pixel electrode 13 is further formed via a transparent insulating film 12 to form a first contact. Hall 14
The pixel electrode 13 is connected to the source electrode 9 at.

【0008】又、ゲート絶縁膜3を介し走査線16上方
に補助容量電極17を設けた場合には、第2のコンタク
トホール18にて、画素電極13を補助容量電極17に
接続している。
Further, when the auxiliary capacitance electrode 17 is provided above the scanning line 16 via the gate insulating film 3, the pixel electrode 13 is connected to the auxiliary capacitance electrode 17 through the second contact hole 18.

【0009】一方特開平6−130416号公報に開示
されるように、TFTを被覆する透明絶縁膜上にて、画
素電極を配線電極上方迄延在する様パターン形成し、画
素電極の開口部を配線電極により規定する事により、開
口率の向上を図る装置の開発も成されている。
On the other hand, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-130416, a pixel electrode is patterned on a transparent insulating film covering a TFT so as to extend above the wiring electrode, and an opening portion of the pixel electrode is formed. A device for improving the aperture ratio by defining the wiring electrode has been developed.

【0010】但しこの様に、画素電極を配線電極上方ま
で延在させた場合には、画素電極と配線電極との重なり
部分で寄生容量が形成され、クロストークを生じ表示不
良を起こしやすいという新たな問題を有する事から、こ
れを改善するため、ネガ型のレジストを用いて絶縁基板
側から露光する裏面露光技術により、遮光性材料からな
る各電極、及び各配線をマスクにして、ネガ型のレジス
ト上に露光部を残すパターンを形成し、これをマスクに
して画素電極のパターン形成を得る液晶表示装置の開発
もされている。
However, in this way, when the pixel electrode is extended above the wiring electrode, a parasitic capacitance is formed at the overlapping portion of the pixel electrode and the wiring electrode, which causes crosstalk and is likely to cause display failure. In order to solve this problem, in order to improve this, a negative type resist is used to expose from the side of the insulating substrate to expose each of the electrodes made of a light-shielding material and each wiring as a mask. A liquid crystal display device has also been developed in which a pattern for leaving an exposed portion is formed on a resist, and this is used as a mask to form a pattern of pixel electrodes.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来、TFTを駆動素
子とするアクティブマトリクス基板を用いた透過型の液
晶表示装置にあっては、TFTを被覆する透明絶縁膜上
に画素電極を形成する場合、画素電極はコンタクトホー
ルにてTFTのソース電極に接続されていた。
Conventionally, in a transmissive liquid crystal display device using an active matrix substrate having a TFT as a driving element, when a pixel electrode is formed on a transparent insulating film covering the TFT, The pixel electrode was connected to the source electrode of the TFT through a contact hole.

【0012】しかしながらこの様なコンタクトホールを
介しての接続は、同一面上にて直接接続する場合に比
し、接続不良を起こしやすいという問題を生じている。
However, the connection through such a contact hole has a problem that a connection failure is more likely to occur than in the case where the connection is made directly on the same surface.

【0013】このため、十分な接続を得るためにはコン
タクトホールのエリアを拡大する必要を生じるが、従
来、ソース電極が遮光性材料で形成されているため、コ
ンタクトホールのエリアの増大は装置の開口率を一層低
下させてしまい、ひいては液晶表示装置の光透過率が低
下し、表示された画面輝度が低下されてしまい、所要の
輝度を得るためには、バックライトの光量を上げなけれ
ば成らず消費電力が増大され、装置の省エネルギー化が
妨げられるという問題を生じていた。
Therefore, in order to obtain a sufficient connection, it is necessary to enlarge the area of the contact hole. However, since the source electrode is conventionally formed of a light-shielding material, the increase of the area of the contact hole depends on the device. The aperture ratio is further reduced, which in turn lowers the light transmittance of the liquid crystal display device, lowers the displayed screen brightness, and in order to obtain the required brightness, the light quantity of the backlight must be increased. In addition, power consumption is increased, which hinders energy saving of the device.

【0014】又従来、ネガ型レジストを用い裏面露光技
術により画素電極をパターン形成した場合には、コンタ
クトホール位置にあってはソース電極に遮光されて、ネ
ガ型レジストが露光されず、このままでは画素電極パタ
ーンが残らないため、図7及び図8に示すように、先ず
裏面露光技術により各配線や電極でマスクされない(第
Iの領域)のマスクパターンを露光した後、更にコンタ
クトホール部分である(第IIの領域)については、表面
から再度露光する事により画素電極パターンを残さなけ
ればならず、そのマスク形成工程が複雑になり、製造コ
ストの上昇を招くという新たな問題を生じていた。
Conventionally, when a pixel electrode is patterned by a backside exposure technique using a negative resist, the source electrode is shielded from light at the contact hole position, and the negative resist is not exposed. Since the electrode pattern does not remain, first, as shown in FIGS. 7 and 8, after the mask pattern which is not masked by each wiring or electrode (the I region) is exposed by the back surface exposure technique, the contact hole portion is further formed ( For the second region (II), the pixel electrode pattern must be left by re-exposing from the surface, which complicates the mask forming process and raises the manufacturing cost.

【0015】そこで本発明は上記課題を除去するもの
で、TFTを駆動素子とするアクティブマトリクス基板
を用いた液晶表示装置の開口率ひいては光の透過率の向
上を図り、画面輝度を向上する事により、従来バックラ
イトに要していたエネルギーの節約を図ると共に、アク
ティブマトリクス基板形成工程の簡素化及び製造コスト
の低減を図り、経済性の高いアクテイブマトリクス型液
晶表示装置を提供する事を目的とする。
Therefore, the present invention eliminates the above-mentioned problems by improving the aperture ratio and thus the light transmittance of a liquid crystal display device using an active matrix substrate having a TFT as a driving element and improving the screen brightness. It is an object of the present invention to provide an economically active matrix type liquid crystal display device by saving energy conventionally required for a backlight, simplifying an active matrix substrate forming process and reducing manufacturing cost. .

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為の
請求項1に記載の発明は、透明な絶縁基板上に形成さ
れ、走査線により走査信号が供給されるゲート電極及
び、このゲート電極上方にゲート絶縁膜を介して設けら
れ、活性領域を挾んでソース電極並びに信号線により映
像信号が供給されるドレイン電極を備え、マトリクス状
に配列される複数の薄膜トランジスタと、前記走査線及
び前記信号線並びに前記薄膜トランジスタを被覆する絶
縁性保護膜と、この絶縁性保護膜上にマトリクス状に配
列され前記絶縁性保護膜に形成されるコンタクトホール
を介し前記ソース電極に接続される画素電極とを有する
アクティブマトリクス基板と、このアクティブマトリク
ス基板に対向され対向電極を有する対向基板と、前記ア
クティブマトリクス基板及び前記対向基板の間に封入さ
れる液晶組成物とを具備するアクテイブマトリクス型液
晶表示装置において、少なくとも前記ソース電極が、透
明導電膜及び金属膜を積層する2重構造である一方、前
記コンタクトホール位置においては前記ソース電極が前
記透明導電膜のみの1重構造であるものである。
According to a first aspect of the present invention for solving the above problems, there is provided a gate electrode formed on a transparent insulating substrate and supplied with a scanning signal by a scanning line, and the gate electrode. A plurality of thin film transistors arranged in a matrix and provided with a source electrode and a drain electrode to which a video signal is supplied by a signal line across the active region, the scanning line and the signal being provided above the gate insulating film. An insulating protective film that covers the lines and the thin film transistor, and a pixel electrode that is arranged in a matrix on the insulating protective film and is connected to the source electrode through a contact hole formed in the insulating protective film An active matrix substrate, a counter substrate facing the active matrix substrate and having a counter electrode, and the active matrix substrate. And a liquid crystal composition sealed between the counter substrates, wherein at least the source electrode has a double structure in which a transparent conductive film and a metal film are laminated, and the contact hole is provided. At the position, the source electrode has a single layer structure including only the transparent conductive film.

【0017】又請求項2に記載の発明は、請求項1に記
載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、ソ
ース電極が、コンタクトホールのパターンをマスクとし
て上層の金属膜を除去することにより、前記コンタクト
ホール位置にて透明導電膜のみの1重構造とされるもの
である。
According to a second aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the first aspect, the source electrode removes the upper metal film by using the pattern of the contact hole as a mask to remove the contact. At the hole position, the transparent conductive film only has a single structure.

【0018】又請求項3に記載の発明は、請求項1に記
載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、画
素電極が、絶縁基板側からの裏面露光技術により、絶縁
性保護膜により被覆される全ての遮光性材料をマスクに
して自己整合的に形状加工されるものである。
According to a third aspect of the present invention, in the active matrix liquid crystal display device according to the first aspect, all the pixel electrodes are covered with an insulating protective film by a backside exposure technique from the insulating substrate side. The light-shielding material is used as a mask to perform shape processing in a self-aligning manner.

【0019】ソース電極を、透明導電膜及び金属膜の2
重構造とする一方、コンタクトホール位置にては透明導
電膜のみからなる1重構造とする事により、画素電極及
びソース電極の十分な接続を得るためにコンタクトホー
ルを拡大しても、画素電極の光透過面積が低減されない
ので、アクティブマトリクス基板の開口率を低下する事
無く画素電極及びソース電極間の接続不良を防止出来、
良好な表示を得ると共に、画面輝度の向上により、バッ
クライトの電力に要するエネルギーの節約も図るもので
ある。
The source electrode is composed of a transparent conductive film and a metal film.
On the other hand, by adopting a single structure consisting only of a transparent conductive film at the contact hole position, even if the contact hole is enlarged to obtain a sufficient connection between the pixel electrode and the source electrode, Since the light transmission area is not reduced, it is possible to prevent defective connection between the pixel electrode and the source electrode without lowering the aperture ratio of the active matrix substrate.
By providing a good display and improving the screen brightness, the energy required for the power of the backlight is saved.

【0020】又本発明によれば、画素電極のパターン形
成を行う際に、1回の裏面露光により、ネガ型レジスト
上にコンタクトホール部分を含む画素電極パターンを残
すマスクパターンを形成出来、従来に比し、マスクパタ
ーン形成工程の簡素化を得られ、ひいては製造コストの
低減も図るものである。
Further, according to the present invention, when the pattern of the pixel electrode is formed, the mask pattern which leaves the pixel electrode pattern including the contact hole portion on the negative resist can be formed by the one-time back exposure. On the other hand, the mask pattern forming process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
乃至図5を参照して説明する。20は、アクティブマト
リクス型の液晶表示装置であり、駆動素子として非晶質
シリコンTFT21を用いるアクティブマトリクス基板
22及び対向基板23の間に、ポリイミドからなる配向
膜24、26を介して、液晶組成物であるネマチック型
液晶27が保持されると共に偏光板53、54を有して
いる。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIGS. Reference numeral 20 denotes an active matrix type liquid crystal display device, in which a liquid crystal composition is provided between an active matrix substrate 22 using an amorphous silicon TFT 21 as a driving element and a counter substrate 23 with alignment films 24 and 26 made of polyimide interposed therebetween. The nematic liquid crystal 27 is held, and the polarizing plates 53 and 54 are provided.

【0022】ここでアクティブマトリクス基板22は、
透明なガラスからなる絶縁基板28上に、遮光性材料で
あるタリウム(Ta)からなり、走査信号を供給すると
共に一部がゲート電極31として用いられる走査線30
がパターン形成されている。そしてこれ等の上には、酸
化シリコン(SiOx)からなる透明のゲート絶縁膜3
2が被覆され、このゲート絶縁膜32を介したゲート電
極31上方には、i型の水素化アモルファスシリコン
(以下i型a−Si:Hと称する。)からなる半導体層
34及び、窒化シリコン(SiNx)からなる保護絶縁
膜35並びに、良好なオーミック性接触を得るためn型
アモルファスシリコン(以下n型a−Siと称する。)
からなるオーミック層40がパターン形成され、チャネ
ル領域(A)を挾み、ソース領域(B)、ドレイン領域
(C)が形成されている。
Here, the active matrix substrate 22 is
A scanning line 30 made of thallium (Ta), which is a light-shielding material, is provided on a transparent glass insulating substrate 28 to supply a scanning signal and a part of which is used as a gate electrode 31.
Are patterned. A transparent gate insulating film 3 made of silicon oxide (SiOx) is formed on these.
2, the semiconductor layer 34 made of i-type hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as i-type a-Si: H) and the silicon nitride (above the gate electrode 31 via the gate insulating film 32) and the silicon nitride ( SiNx) protective insulating film 35 and n-type amorphous silicon (hereinafter referred to as n-type a-Si) in order to obtain good ohmic contact.
The ohmic layer 40 consisting of is formed by patterning, sandwiching the channel region (A), and forming the source region (B) and the drain region (C).

【0023】更にゲート絶縁膜32上には、後述する第
1のコンタクトホール42にて、画素電極43とソース
領域(B)のオーミック層40とを接続するソース電極
37、信号線38、信号線38から枝別れして成りドレ
イン領域(C)のオーミック層40に接続されるドレイ
ン電極39、後述する第2のコンタクトホール52にて
画素電極43に接続される補助容量電極44がパターン
形成されている。
Further, on the gate insulating film 32, a source electrode 37, a signal line 38, and a signal line which connect the pixel electrode 43 and the ohmic layer 40 of the source region (B) at a first contact hole 42 described later. The drain electrode 39 is branched from 38 and is connected to the ohmic layer 40 in the drain region (C), and the auxiliary capacitance electrode 44 is connected to the pixel electrode 43 through a second contact hole 52 described later. There is.

【0024】ここでソース電極37、信号線38、ドレ
イン電極39、補助容量電極44は、共にインジウム錫
酸化物(以下ITOと称する。)からなる透明導電膜3
7a〜44aと、モリブデン(Mo)膜及びアルミニウ
ム(Al)膜からなる金属膜37b〜44bとの2重構
造を有している。
Here, the source electrode 37, the signal line 38, the drain electrode 39, and the auxiliary capacitance electrode 44 are all made of indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) transparent conductive film 3.
It has a double structure of 7a to 44a and metal films 37b to 44b made of a molybdenum (Mo) film and an aluminum (Al) film.

【0025】但し第1及び第2のコンタクトホール4
2、52位置にあっては、ソース電極37及び補助容量
電極44は透明導電膜37a、44aのみからなる1重
構造を有している。
However, the first and second contact holes 4
At the positions 2, 52, the source electrode 37 and the auxiliary capacitance electrode 44 have a single-layer structure composed of only the transparent conductive films 37a, 44a.

【0026】尚、補助容量電極44は、ゲート絶縁膜3
2を介して1行前の走査線30の上方に積層され、1行
前の走査線30との重なり部分で補助容量を形成してい
る。更にこれ等の上面には、第1及び第2のコンタクト
ホール42、52を有する、窒化シリコン(SiNx)
からなる絶縁性保護膜41が被覆されている。
The auxiliary capacitance electrode 44 is formed by the gate insulating film 3
It is stacked above the scanning line 30 one row before via the line 2, and the auxiliary capacitance is formed at the overlapping portion with the scanning line 30 one row before. Furthermore, silicon nitride (SiNx) having first and second contact holes 42 and 52 on their upper surfaces
Is covered with an insulating protective film 41.

【0027】この絶縁性保護膜41上には、走査線3
0、信号線38、ソース電極37、ドレイン電極39、
補助容量電極44に対して自己整合的にパターン形成さ
れるITO膜からなる画素電極43が設けられている。
そして画素電極43は、第1のコンタクトホール42に
てソース電極37の透明導電膜37aに接続されると共
に、第2のコンタクトホール52にて補助容量電極44
の透明導電膜44aに接続されている。
The scanning line 3 is formed on the insulating protective film 41.
0, signal line 38, source electrode 37, drain electrode 39,
A pixel electrode 43 made of an ITO film which is patterned in a self-aligned manner with respect to the auxiliary capacitance electrode 44 is provided.
The pixel electrode 43 is connected to the transparent conductive film 37a of the source electrode 37 through the first contact hole 42, and the auxiliary capacitance electrode 44 through the second contact hole 52.
Connected to the transparent conductive film 44a.

【0028】一方対向基板23は、透明なガラスからな
る絶縁基板46上に遮光性材料であるクロム(Cr)か
らなり、各領域に赤、緑、青の着色層を有するブラック
マトリクス47及びITOからなる対向電極48を有し
ている。
On the other hand, the counter substrate 23 is made of an insulating substrate 46 made of transparent glass, made of chrome (Cr) which is a light-shielding material, and made of ITO and a black matrix 47 having red, green and blue colored layers in respective regions. Has a counter electrode 48.

【0029】次にアクティブマトリクス基板22の製造
方法について述べる。先ず絶縁基板28上にスパッタ法
によりタリウム(Ta)を成膜し、フォトレジスト(図
示せず)をマスクとしてタリウム(Ta)をフォトエッ
チング加工するフォトリソグラフィ技術を用い、走査線
30及びその一部であるゲート電極31をパターン形成
する。
Next, a method of manufacturing the active matrix substrate 22 will be described. First, a scanning line 30 and a part thereof are formed by using a photolithography technique of forming a film of thallium (Ta) on the insulating substrate 28 by a sputtering method and photoetching thallium (Ta) using a photoresist (not shown) as a mask. The gate electrode 31 is formed by patterning.

【0030】次にプラズマCVD法によりゲート絶縁膜
32、(i型a−Si:H)膜、窒化シリコン(SiN
x)膜を積層形成し、フォトリソグラフィ技術を用い、
窒化シリコン(SiNx)膜及び(i型a−Si:H)
膜をフォトエッチング加工し、保護絶縁膜35及び半導
体層34をパターン形成する。
Next, the gate insulating film 32, (i-type a-Si: H) film, and silicon nitride (SiN) are formed by the plasma CVD method.
x) a film is laminated and formed by photolithography,
Silicon nitride (SiNx) film and (i-type a-Si: H)
The film is photo-etched to pattern the protective insulating film 35 and the semiconductor layer 34.

【0031】続いて半導体層34上に、プラズマCVD
法により(n型a−Si)膜を形成し、エッチング加工
してオーミック層40をパターン形成する。
Subsequently, plasma CVD is performed on the semiconductor layer 34.
Then, an (n-type a-Si) film is formed by a method, and the ohmic layer 40 is patterned by etching.

【0032】更にスパッタ法によりITO膜、モリブデ
ン(Mo)膜、アルミニウム(Al)膜を順次積層した
後、フォトエッチング加工し、ソース電極37、信号線
38及びこれと一体のドレイン電極39、補助容量電極
44をパターン形成する。
Further, an ITO film, a molybdenum (Mo) film, and an aluminum (Al) film are sequentially stacked by a sputtering method, and then photoetching is performed to form a source electrode 37, a signal line 38, a drain electrode 39 integrated therewith, an auxiliary capacitor. The electrode 44 is patterned.

【0033】次にプラズマCVD法により窒化シリコン
(SiNx)からなる絶縁性保護膜41を全面に被覆
し、ソース電極37上方及び補助容量電極44上方に
て、第1及び第2のコンタクトホール42、52をエッ
チング加工する。
Next, the entire surface is covered with an insulating protective film 41 made of silicon nitride (SiNx) by the plasma CVD method, and the first and second contact holes 42 are formed above the source electrode 37 and the auxiliary capacitance electrode 44. 52 is etched.

【0034】そしてこの絶縁性保護膜41をマスクにし
て、第1及び第2のコンタクトホール42、52に位置
するソース電極37及び補助容量電極44を透明導電膜
37a、44aのみの1重構造とする様、その上層の金
属膜37b、44bを除去する。
Then, using the insulating protective film 41 as a mask, the source electrode 37 and the auxiliary capacitance electrode 44 located in the first and second contact holes 42 and 52 have a single-layer structure having only the transparent conductive films 37a and 44a. Then, the metal films 37b and 44b on the upper layer are removed.

【0035】この後、スパッタ法により絶縁性保護膜4
1上にITO膜を形成し、更にネガ型レジストを塗布す
る。次いで、遮光性材料からなる走査線30、信号線3
8、ソース電極37、ドレイン電極39、補助容量電極
44を遮光マスクとして、絶縁基板28の背面から露光
し、ネガ型レジストを露光部分を残す様パターン形成す
る。そしてこのネガ型レジストをマスクにしてITO膜
をエッチングする事により、ITO膜を、遮光性材料に
対して自己整合的に形状加工し画素電極43をパターン
形成する。
After that, the insulating protective film 4 is formed by the sputtering method.
An ITO film is formed on 1 and a negative resist is further applied. Next, the scanning lines 30 and the signal lines 3 made of a light shielding material
8, the source electrode 37, the drain electrode 39, and the auxiliary capacitance electrode 44 are used as a light-shielding mask to expose from the back surface of the insulating substrate 28, and a negative resist is patterned to leave an exposed portion. Then, by etching the ITO film using this negative resist as a mask, the ITO film is processed in a self-aligning manner with respect to the light-shielding material to form the pixel electrode 43 in a pattern.

【0036】但しこの絶縁基板28背面からの露光時、
コンタクトホール42、52に位置するソース電極37
及び補助容量電極44は、遮光性材料である金属膜37
b、44bが除去されおり光を透過する事から、ネガ型
レジストはコンタクトホール42、52位置のパターン
も残されるので、再度コンタクトホール42、52部分
を露光する事なく画素電極43全面をパターン化したマ
スクを形成される。
However, during exposure from the back surface of the insulating substrate 28,
Source electrode 37 located in contact holes 42 and 52
The auxiliary capacitance electrode 44 is formed of the metal film 37 which is a light-shielding material.
Since b and 44b are removed and light is transmitted, the negative resist also leaves the patterns at the contact holes 42 and 52 positions. Therefore, the entire surface of the pixel electrode 43 is patterned without exposing the contact holes 42 and 52 again. Formed mask.

【0037】従ってこの様にマスクパターンを形成され
たネガ型レジストを用い、画素電極43を、コンタクト
ホール42、52部分を残す様パターン形成し、アクテ
ィブマトリクス基板22を形成する。
Therefore, using the negative resist having the mask pattern thus formed, the pixel electrode 43 is patterned so as to leave the contact holes 42 and 52, and the active matrix substrate 22 is formed.

【0038】次に対向基板23にあっては、絶縁基板4
6上にスパッタ法によりクロム(Cr)を成膜し、フォ
トリソグラフィ技術により所定の形状にエッチングし、
ブラックマトリクス47を格子状にパターン形成する。
そしてブラックマトリクス47に顔料を分散させた層を
塗布後、パターン露光、現像を繰り返し、ブラックマト
リクス47上に赤(R)、緑(G)、青(B)のストラ
イプ状の領域を形成した後、スパッタ法によりITOか
らなる対向電極48を全面に形成し対向基板23を形成
する。
Next, in the counter substrate 23, the insulating substrate 4
A film of chromium (Cr) is formed on 6 by a sputtering method and etched into a predetermined shape by a photolithography technique.
The black matrix 47 is patterned in a grid pattern.
After applying a layer in which a pigment is dispersed on the black matrix 47, pattern exposure and development are repeated to form red (R), green (G), and blue (B) stripe regions on the black matrix 47. Then, the counter electrode 48 made of ITO is formed on the entire surface by the sputtering method to form the counter substrate 23.

【0039】続いて、アクティブマトリクス基板22及
び対向基板23の画素電極43側及び対向電極48側全
面に、夫々配向膜24、26を塗布し、両基板22、2
3を対向した時、配向軸が90°と成るようにラビング
処理をした後、両基板22、23を対向して組み立て、
セル化する。
Subsequently, alignment films 24 and 26 are applied to the entire surfaces of the active matrix substrate 22 and the counter substrate 23 on the pixel electrode 43 side and the counter electrode 48 side, respectively.
After the rubbing treatment so that the orientation axis becomes 90 ° when 3 is faced, both substrates 22 and 23 are assembled to face each other,
Make a cell.

【0040】次いで両基板22、23の間隙にネマチッ
ク型液晶27を注入した後封止し、両基板22、23の
絶縁基板28、46側に偏光板53、54を取着して液
晶表示装置20を形成する。
Next, the nematic liquid crystal 27 is injected into the gap between the two substrates 22 and 23 and then sealed, and the polarizing plates 53 and 54 are attached to the insulating substrates 28 and 46 of the both substrates 22 and 23 to attach the liquid crystal display device. Form 20.

【0041】この様に構成すれば、ソース電極37及び
補助容量電極44を、透明導電膜37a、44aと金属
膜37b、44bの2重構造とする一方、夫々画素電極
43に接続される第1及び第2のコンタクトホール4
2、52位置にあっては金属膜37b、44bが除去さ
れ透明導電膜37a、44aのみの1重構造とされてい
る事から、ソース電極37或いは補助容量電極44と画
素電極43との十分な接続を得るために第1及び第2の
コンタクトホール42、52のエリアを拡大しても、画
素電極43の開口面積が低減される事が無い。
According to this structure, the source electrode 37 and the auxiliary capacitance electrode 44 have the double structure of the transparent conductive films 37a and 44a and the metal films 37b and 44b, and the first electrode connected to the pixel electrode 43, respectively. And the second contact hole 4
At positions 2, 52, the metal films 37b, 44b are removed and the transparent conductive films 37a, 44a are formed in a single layer structure. Therefore, the source electrode 37 or the auxiliary capacitance electrode 44 and the pixel electrode 43 are sufficiently formed. Even if the areas of the first and second contact holes 42 and 52 are enlarged to obtain the connection, the opening area of the pixel electrode 43 is not reduced.

【0042】従って画面輝度の向上により、バックライ
トの電力に要するエネルギーの節約を図れ且つ、画素電
極43とソース電極37或いは補助容量電極44間の接
続不良を防止出来、良好な表示を得られる。
Therefore, by improving the screen brightness, it is possible to save the energy required for the power of the backlight, prevent the defective connection between the pixel electrode 43 and the source electrode 37 or the auxiliary capacitance electrode 44, and obtain a good display.

【0043】更に、アクティブマトリクス基板22の開
口率向上のために、絶縁基板28側から露光する裏面露
光技術により、画素電極43を、走査線30、信号線3
8、ソース電極37、ドレイン電極39、補助容量電極
44に対して自己整合的にパターン形成する際、絶縁基
板28側からの露光により、第1及び第2のコンタクト
ホール42、52においてもネガ型レジストは露光され
る。
Further, in order to improve the aperture ratio of the active matrix substrate 22, the pixel electrodes 43 are connected to the scanning lines 30 and the signal lines 3 by a backside exposure technique of exposing from the insulating substrate 28 side.
8, when patterning the source electrode 37, the drain electrode 39, and the auxiliary capacitance electrode 44 in a self-aligned manner, the first and second contact holes 42 and 52 are also negative type due to exposure from the insulating substrate 28 side. The resist is exposed.

【0044】この様に、1回の裏面露光工程によりネガ
型レジストのマスクパターンを形成出来る事から、従来
に比し、マスクパターン形成工程の簡素化を得られひい
ては製造コストの低減を図れる。
In this way, since the mask pattern of the negative type resist can be formed by one back exposure step, the mask pattern forming step can be simplified and the manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional case.

【0045】尚本発明は上記実施の形態に限られるもの
でなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であっ
て、例えば各電極や配線の材質或いはゲート絶縁膜や絶
縁性保護膜の材料等任意であるし、ソース電極や補助容
量電極の金属膜も単一の金属による単層から形成されて
いても良い。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the material of each electrode or wiring, the gate insulating film or the insulating protective film can be changed. The material may be arbitrary, and the metal film of the source electrode or the auxiliary capacitance electrode may be formed of a single layer of a single metal.

【0046】又、上記実施の形態にあっては補助容量
は、ゲート絶縁膜を介し1行前の走査線と補助容量電極
との重なり部分で形成したが、走査線と独立した透明の
補助容量線を設け、絶縁性保護膜を介し、補助容量線と
画素電極との重なり部分で形成する等しても良い。
Further, in the above embodiment, the auxiliary capacitance is formed at the overlapping portion of the scanning line one row before and the auxiliary capacitance electrode via the gate insulating film, but it is a transparent auxiliary capacitance independent of the scanning line. Alternatively, a line may be provided, and the auxiliary capacitance line and the pixel electrode may be overlapped with each other through an insulating protective film.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ソ
ース電極が、透明導電膜及び金属膜の2重構造とされる
一方、画素電極に接続するためのコンタクトホールにあ
っては、金属膜を除去し透明導電膜のみからなる1重構
造とされる事から、十分な接続を得るためにコンタクト
ホールのエリアを拡大しても、画素電極の開口面積が低
減される事が無いので、アクティブマトリクス基板の開
口率を損なう事無くソース電極及び画素電極間の良好な
接続を得られる。
As described above, according to the present invention, the source electrode has the double structure of the transparent conductive film and the metal film, while the contact hole for connecting to the pixel electrode has the metal structure. Since the film is removed to form a single-layer structure composed of only the transparent conductive film, the opening area of the pixel electrode is not reduced even if the contact hole area is expanded to obtain sufficient connection. Good connection between the source electrode and the pixel electrode can be obtained without damaging the aperture ratio of the active matrix substrate.

【0048】従ってアクティブマトリクス型液晶表示装
置は画面輝度の向上を図るためにバックライトの電力を
増大したりする必要がなく、エネルギーの節約を図れ且
つ、接続不良の無い良好な表示を得られる。
Therefore, in the active matrix type liquid crystal display device, it is not necessary to increase the power of the backlight in order to improve the screen brightness, energy can be saved, and good display without connection failure can be obtained.

【0049】又、アクティブマトリクス基板の開口率向
上のために、裏面露光技術により、遮光性材料からなる
電極や配線をマスクとして、画素電極を自己整合的にパ
ターン形成する際に、コンタクトホールにおけるソース
電極が透明とされる事から、ネガ型レジストは、裏面露
光工程を1回成されるのみで、マスクパターンを形成さ
れるので、従来に比しマスクパターン形成工程の簡素化
を得られひいては、製造コストの低減を図れる。
Further, in order to improve the aperture ratio of the active matrix substrate, when the pixel electrodes are formed in a self-aligned pattern by the backside exposure technique using the electrodes and wirings made of a light shielding material as a mask, Since the electrodes are transparent, the negative resist is subjected to the back surface exposure process only once to form the mask pattern, so that the mask pattern forming process can be simplified as compared with the conventional one. The manufacturing cost can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施の形態のアクティブマトリクス
基板を示す一部概略平面図である。
FIG. 1 is a partial schematic plan view showing an active matrix substrate according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態の液晶表示装置を示す一
部概略断面図である。
FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態のアクティブマトリクス
基板を示す図1のA−A´線における概略断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1 showing the active matrix substrate according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態のアクティブマトリクス
基板を示す図1のB−B´線における概略断面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 1 showing the active matrix substrate according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施の形態のアクティブマトリクス
基板を示す図1のC−C´線における概略断面図である
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line CC ′ of FIG. 1, showing an active matrix substrate according to an embodiment of the present invention.

【図6】従来のアクティブマトリクス基板を示す一部概
略平面図である。
FIG. 6 is a partial schematic plan view showing a conventional active matrix substrate.

【図7】従来のアクティブマトリクス基板を示す図6の
A−A´線における概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6 showing a conventional active matrix substrate.

【図8】従来のアクティブマトリクス基板を示す図6の
B−B´線における概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 6 showing a conventional active matrix substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…液晶表示装置 21…非晶質シリコンTFT 22…アクティブマトリクス基板 23…対向基板 27…ネマチック型液晶 30…走査線 31…ゲート電極 32…ゲート絶縁膜 37…ソース電極 38…信号線 39…ドレイン電極 41…絶縁性保護膜 42…第1のコンタクトホール 43…画素電極 44…補助容量電極 47…ブラックマトリクス 48…対向電極 52…第2のコンタクトホール 20 ... Liquid crystal display device 21 ... Amorphous silicon TFT 22 ... Active matrix substrate 23 ... Counter substrate 27 ... Nematic liquid crystal 30 ... Scan line 31 ... Gate electrode 32 ... Gate insulating film 37 ... Source electrode 38 ... Signal line 39 ... Drain Electrode 41 ... Insulating protective film 42 ... First contact hole 43 ... Pixel electrode 44 ... Auxiliary capacitance electrode 47 ... Black matrix 48 ... Counter electrode 52 ... Second contact hole

フロントページの続き (72)発明者 北沢 倫子 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内Front page continuation (72) Inventor Rinko Kitazawa 8 Shinshinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Stock company Toshiba Yokohama office

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明な絶縁基板上に形成され、走査線に
より走査信号が供給されるゲート電極及び、このゲート
電極上方にゲート絶縁膜を介して設けられ、活性領域を
挾んでソース電極並びに信号線により映像信号が供給さ
れるドレイン電極を備え、マトリクス状に配列される複
数の薄膜トランジスタと、前記走査線及び前記信号線並
びに前記薄膜トランジスタを被覆する絶縁性保護膜と、
この絶縁性保護膜上にマトリクス状に配列され前記絶縁
性保護膜に形成されるコンタクトホールを介し前記ソー
ス電極に接続される画素電極とを有するアクティブマト
リクス基板と、このアクティブマトリクス基板に対向さ
れ対向電極を有する対向基板と、前記アクティブマトリ
クス基板及び前記対向基板の間に封入される液晶組成物
とを具備するアクテイブマトリクス型液晶表示装置にお
いて、 少なくとも前記ソース電極が、透明導電膜及び金属膜を
積層する2重構造である一方、前記コンタクトホール位
置においては前記ソース電極が前記透明導電膜のみの1
重構造である事を特徴とするアクティブマトリクス型液
晶表示装置。
1. A gate electrode formed on a transparent insulating substrate, to which a scan signal is supplied by a scan line, and a gate electrode provided above the gate electrode with a gate insulating film interposed between the source electrode and the signal. A plurality of thin film transistors arranged in a matrix, each having a drain electrode to which a video signal is supplied by a line, and an insulating protective film covering the scanning line, the signal line, and the thin film transistor,
An active matrix substrate having a pixel electrode arranged in a matrix on the insulating protective film and connected to the source electrode through a contact hole formed in the insulating protective film, and facing and facing the active matrix substrate. An active matrix liquid crystal display device comprising a counter substrate having electrodes, and a liquid crystal composition enclosed between the active matrix substrate and the counter substrate, wherein at least the source electrode has a transparent conductive film and a metal film laminated thereon. On the other hand, the source electrode has only the transparent conductive film at the contact hole position.
An active matrix liquid crystal display device having a double structure.
【請求項2】 ソース電極が、コンタクトホールのパタ
ーンをマスクとして上層の金属膜を除去することによ
り、前記コンタクトホール位置にて透明導電膜のみの1
重構造とされる事を特徴とする請求項1に記載のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置。
2. The source electrode is formed of only the transparent conductive film at the position of the contact hole by removing the upper metal film by using the pattern of the contact hole as a mask.
The active matrix liquid crystal display device according to claim 1, wherein the active matrix liquid crystal display device has a double structure.
【請求項3】 画素電極が、絶縁基板側からの裏面露光
技術により、絶縁性保護膜により被覆される全ての遮光
性材料をマスクにして自己整合的に形状加工される事を
特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置。
3. A pixel electrode is self-aligned by a backside exposure technique from the side of an insulating substrate using all light-shielding materials covered with an insulating protective film as a mask. Item 1. An active matrix liquid crystal display device according to item 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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