JPH09288283A - アクティブマトリクス基板及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス基板及びこれを用いた液晶表示装置

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JPH09288283A
JPH09288283A JP9026314A JP2631497A JPH09288283A JP H09288283 A JPH09288283 A JP H09288283A JP 9026314 A JP9026314 A JP 9026314A JP 2631497 A JP2631497 A JP 2631497A JP H09288283 A JPH09288283 A JP H09288283A
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JP
Japan
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electrode
substrate
scanning line
gate electrode
gate
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Pending
Application number
JP9026314A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Koshimo
敏之 小下
Eiji Matsuzaki
永二 松崎
Yoshifumi Yoritomi
美文 頼富
Akihiro Kenmochi
秋広 釼持
Takao Takano
隆男 高野
Mitsuo Nakatani
光雄 中谷
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】走査線冗長性不良による断線や、酸化膜や信号
線の位置ずれによって発生する走査線−信号線交差部の
絶縁不良の問題を解決し、歩留りの高いAMX基板を提
供する。 【解決手段】ゲート電極10と、該ゲート電極上に設け
たゲート絶縁膜4と、該ゲート絶縁膜上に設けた半導体
層5と、該半導体層上に対向させて設けたソース電極
9、ドレイン電極8とから成る薄膜トランジスタ12
と、該ゲート電極と接続する走査線と、該ドレイン電極
あるいは該ソース電極のいずれか一方と接続する信号線
および他の一方と接続する画素電極7とから成るアクテ
イブマトリクス基板であって、該走査線を陽極化成の可
能な第一、第二の金属膜で構成し、該ゲート電極を該第
一の金属膜で構成して、該走査線と該ゲート電極との層
構成を異ならせることで達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリクス基
板及びこれを用いた液晶表示装置に係り、特に走査線−
信号線間短絡の防止に好適なアクティブマトリクス基板
及びこれを用いた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】非品質シリコン薄膜トランジスタ(anor
phaous Sillicon Thin Firm Transistor)以下a−Si
TFTと略す)をスイッチング素子として用いたアクテ
ィブマトリクス基板(Active Matrix以下AMXと略す)
は、クロストーク等の問題がないため各社で研究・開発
が活発に行れている。また、AMX基板を用いた液晶デ
ィスプレイも、各社で製品化されている。従来このAM
X基板は、特開昭62−65468号に記載のように図
4に(a)に示す構造を有していた。即ち、タンメル
(Ta)から成る主走査線2とアルミ(Al)等タンメ
ル以外の金属膜から成る補助走査線3と、薄膜トランジ
スタ部12と、アルミ(Al)やクロム(Cr)等の金
属膜から成る信号線と画素電極7により構成されてお
り、走査線−信号線交差部の主走査線3とゲート電極1
0上に陽極化成による酸化膜11が形成されている。ま
た、走査線−信号線交差部の断面図は図3(b)に示す
ように、表面が絶縁膜で形成されているガラス等の基盤
1上にTaから成る主走査線3と、この上に陽極化成に
より形成された酸化膜11と、この上に設けられたゲー
ト絶縁膜4とこの上に設けられた半導体層5と半導体層
上に設けられたAlやCr等の金属膜から成る信号線6
により構成されていた。また、その創造方法は図5に示
すように、 (a)表面が絶縁物で形成された基板1上にTaから成
る主走査線3とゲート電極10を形成する工程。
【0003】(b)走査線−信号線交差部の主走査線3
とゲート電極10上に陽極化成により酸化膜11を設け
る工程。
【0004】(c)主走査線上の一部に補助走査線を設
ける工程。
【0005】(d)(a)〜(c)上にゲート絶縁膜4,半
導体層5を設ける工程。
【0006】(e)(d)上にCrやAlから成るソース
8・ドレイン電極8とドレイン電極8に接続する信号線
6を形成する工程。
【0007】(f)(e)で設けたソース電極9と接続す
る画素電極7を設ける工程。
【0008】から成っていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、走
査線−信号線交差部の走査線の構造が金属膜一層である
ため、断線による冗長性が保たれていなかった。また、
陽極化成により部分的に酸化膜を形成しているため、信
号線や、酸化膜の位置ずれにより、走査線−信号線交差
部の絶縁層がゲート絶縁膜一層のみとなり、絶縁不足に
よる短絡発生の危険性が高かった。
【0010】本発明の目的は、上記従来技術にみられた
走査線冗長性不良による断線や、酸化膜や信号線の位置
ずれによって発生する走査線−信号線交差部の絶縁不良
の問題を解決し、歩留りの高いAMX基板を提供するこ
とにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ゲート電極
と、該ゲート電極上に設けたゲート絶縁膜と、該ゲート
絶縁膜上に設けた半導体層と、該半導体層上に対向させ
て設けたソース電極、ドレイン電極とから成る薄膜トラ
ンジスタと、該ゲート電極と接続する走査線と、該ドレ
イン電極あるいは該ソース電極のいずれか一方と接続す
る信号線および他の一方と接続する画素電極とから成る
アクテイブマトリクス基板であって、該走査線を陽極化
成の可能な第一、第二の金属膜で構成し、該ゲート電極
を該第一の金属膜で構成して、該走査線と該ゲート電極
との層構成を異ならせることで達成される。
【0012】もしくは、ゲート電極と、該ゲート電極上
に設けたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に設けた半
導体層と、該半導体層上に対向させて設けたソース電
極、ドレイン電極とから成る薄膜トランジスタと、該ゲ
ート電極と接続する走査線と、該ドレイン電極あるいは
該ソース電極のいずれか一方と接続する信号線および他
の一方と接続する画素電極とからなり、該走査線を陽極
化成の可能な第一、第二の金属膜で構成し、該ゲート電
極を該第一の金属膜で構成して、該走査線と該ゲート電
極との層構成を異ならせた第一の基板と、対向電極を有
し、該第一の基板に対向させて配置した第二の基板と、
該第一の基板と該第二の基板との間に充填された液晶材
料とを備えることで達成される。
【0013】
【作用】走査線全域を多層構造とし、全面を陽極化成し
て酸化膜を設けているため、走査線の断線や、信号線の
位置づれによる走査線−信号線間の絶縁性低下がない。
また、走査線は陽極化成できうる金属膜の多層構造とす
るため上層膜に欠陥が発生しても下層膜表面には、酸化
膜が形成されるため走査線表面の酸化膜欠陥はない。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。本発明によるAMX基板は、図1(a)に示すよう
に、Ta,W,Ti,Nb,Zr,Hfの中から選ばれ
た金属膜から成る主走査線3と主走査線全域をカバーす
るように形成され主走査線以外の金属膜から成る補助走
査線2とCrやAlから成る信号線6とITO(Indium
Tin Oxide)等の透明導電膜から成る画素電極7と薄膜
トランジスタ部12により構成される。走査線−信号線
交差部の構造は図1(b)に示すように、ガラス等表面
が絶縁物で形成された基板1上に設けられた補助走査線
2とこの上に設けられた主走査線3と、走査線13を陽
極化成することによって形成される酸化膜11と、この
上に設けられたゲート絶縁膜4、半導体層5と、信号線
6によりなっている。使って、走査線−信号線交差部の
走査線は、主走査線3と補助走査線2の多層構造となる
ため冗長性が高まり断線がなくなる。また、陽極化成に
より主走査線表面全体に酸化膜11を設けているため、
信号線形成時の位置づれが生じても、走査線−信号線交
差部は酸化膜11とゲート絶縁膜4の2層で絶縁できる
ので走査線3と信号線5の短絡を防げる。
【0015】図2に本発明によるAMX基板の製造方法
を示す。(a)は少なくとも表面が絶縁物から成る基板
1上にTa,Ni,W,Nb,Ti,Zr,Hfの中か
ら選ばれた金属膜により補助走査線2を形成した状態。
(b)は(a)で得た試料上に補助走査線2で使用した
以外の金属膜により主走査線3と、これにつながるゲー
ト電極10を形成した状態。(c)は(b)で得た試料
を陽極化成し、走査線13とゲート電極10表面に酸化
膜11を形成した状態。(d)は(c)で得た資料上に
ゲート絶縁膜4、半導体層5を形成した状態。(e)は
(d)で得た試料上にAlやCr等の金属膜により信号
線6と、これにつながるドレイン電極8とドレイン電極
8と対抗するソース電極9を形成した状態。(f)はソ
ース電極9と接続する。ITO等の透明導電膜から成る
画素電極7を形成した状態。(a)〜(c)で明らかな
ように、補助走査線2と主走査を形成した後に酸化図を
設けており、かつ、両者とも陽極化成ができる材料を用
いているため、主査走査線に欠陥が生じ補助走査線が露
出しても補助走査線表面に酸化膜が形成できるので、走
査線と信号線の間は絶えず酸化膜とゲート絶縁膜によっ
て絶縁されるため、この間の短絡はない。
【0016】図3に本発明によるAMX基板を搭載した
液晶表示素子の構造を示す。(a)は平面図、(b)は
断面図である。液晶表示素子は、AMX基板の下部に偏
光板14を、上部に保護膜20と、この上に設けられた
配向膜板18から成る基板を下板とし、基板の下部に偏
光板14を上部にカラフィルタ15を設け、この上に保
護膜16と、保護膜16上に設けられたITO等の透明
導電膜による対向電極17と、この上に設けられた配向
膜18から成る基板を上板とし、この上板と下板の間に
液晶19をはさんだ構造を有している。従って、AMX
基板の構造歩留りが向上すると、液晶表示素子のコスト
を低減できる。
【0017】発明者等は、AMX基板とその製造方法に
おいて本発明を適用することにより、走査線の断線や走
査線−信号線間短絡がなく、良好な歩留りでAMX基板
を製造できるという結果を得た。また、本発明によるAM
X基板を液晶表示素子に適用した場合、コストを低減で
きるという結果を得た。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、走査線全域を主走査線
と補助走査線の多層構造とし両者とも陽極酸化できうる
材料を用いているため走査線表面の酸化膜形成不良がな
い。と共に走査線の断線がない。また、走査線全域に酸
化膜を設けているため信号線の位置づれが生じても、走
査線−信号線間は絶えず酸化膜とゲート絶縁膜により絶
縁されるのでこの間での短絡はない。従って、AMX基
板の製造歩留りを向上せしめる効果がある。また、これ
を用いた液晶表示素子のコストを低減させる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施例であるAMX基板の
平面図、(b)は本発明の一実施例であるAMX基板の走
査線−信号線間断面図。
【図2】(a)〜(f)は本発明の一実施例であるAMX
基板の製造方法を示す図。
【図3】(a)は本発明の一実施例である液晶表示素子
の平面図、(b)は本発明の一実施例である液晶表示素
子の断面構造を示す図。
【図4】(a)はAMX基板平面図の従来例を示す図
(b)はAMX基板断面構造の従来例を示す図。
【図5】(a)〜(f)はAMX基板製造方法の従来例
を示す図。
【符号の説明】
1…基板、 2…補助走査線、 3…主走査線、 4…ゲート絶縁膜、 5…半導体層、 6…信号線、 7…画素電極、 8…ドレイン電極、 9…ソース電極、 10…ゲート電極、 11…酸化膜、 12…薄膜トランジスタ、 13…走査線、 14…偏光板、 15…カラーフィルタ、 16…保護膜、 17…対向電極、 18…配光膜、 19…液晶、 20…保護膜、 21…アクティブマトリクス基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 釼持 秋広 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 高野 隆男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中谷 光雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゲート電極と、該ゲート電極上に設けたゲ
    ート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に設けた半導体層と、
    該半導体層上に対向させて設けたソース電極、ドレイン
    電極とから成る薄膜トランジスタと、 該ゲート電極と接続する走査線と、 該ドレイン電極あるいは該ソース電極のいずれか一方と
    接続する信号線および他の一方と接続する画素電極とか
    ら成るアクテイブマトリクス基板であって、 該走査線を陽極化成の可能な第一、第二の金属膜で構成
    し、該ゲート電極を該第一の金属膜で構成して、該走査
    線と該ゲート電極との層構成を異ならせたことを特徴と
    するアクテイブマトリクス基板。
  2. 【請求項2】ゲート電極と、該ゲート電極上に設けたゲ
    ート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に設けた半導体層と、
    該半導体層上に対向させて設けたソース電極、ドレイン
    電極とから成る薄膜トランジスタと、該ゲート電極と接
    続する走査線と、該ドレイン電極あるいは該ソース電極
    のいずれか一方と接続する信号線および他の一方と接続
    する画素電極とからなり、該走査線を陽極化成の可能な
    第一、第二の金属膜で構成し、該ゲート電極を該第一の
    金属膜で構成して、該走査線と該ゲート電極との層構成
    を異ならせた第一の基板と、 対向電極を有し、該第一の基板に対向させて配置した第
    二の基板と、 該第一の基板と該第二の基板との間に充填された液晶材
    料とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
JP9026314A 1997-02-10 1997-02-10 アクティブマトリクス基板及びこれを用いた液晶表示装置 Pending JPH09288283A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013047808A (ja) * 2000-01-17 2013-03-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
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