JPH11148078A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス型液晶表示装置

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JPH11148078A
JPH11148078A JP9317517A JP31751797A JPH11148078A JP H11148078 A JPH11148078 A JP H11148078A JP 9317517 A JP9317517 A JP 9317517A JP 31751797 A JP31751797 A JP 31751797A JP H11148078 A JPH11148078 A JP H11148078A
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liquid crystal
display device
substrate
thin film
crystal display
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JP9317517A
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Tokuo Koma
徳夫 小間
Kiyoshi Yoneda
清 米田
Tetsuji Komura
哲司 小村
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Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温多結晶シリコンTFTを用いた液晶表示
装置の最適化。 【解決手段】 TFT基板10上に、低温多結晶シリコ
ン薄膜20を能動層として用いるTFTを形成し、該T
FT及び電極配線を覆うようにこれらの上に層間絶縁膜
を介して複数の画素電極26を形成する。液晶層40を
挟んで対向する対向基板30上に形成される共通電極3
2には、その各画素電極26と対向する所定の位置に液
晶の配向制御窓34が形成され、1画素領域中で液晶分
子の配向領域を分割して広視野角を実現している。液晶
層40の配向は垂直配向であり、液晶材料として、負の
誘電異方性を備え、少なくとも側鎖にフッ素を有するフ
ッ素系液晶分子を含むことで、多結晶シリコンTFTに
よって実現される低電圧駆動で十分動作することを可能
としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、画素をそれぞれ
薄膜トランジスタ(TFT:Tin film Transistor)で
駆動して液晶表示を行うアクティブマトリクス型液晶表
示装置(LCD:Liquid Crystal Display)、特に薄膜
トランジスタに低温プロセスによって作成した多結晶シ
リコンを利用した液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一対の基板間に液晶を封入し、この液晶
に電圧を印加して所望の表示を行う液晶表示装置は、小
型、薄型であるという利点があり、また低消費電力化が
容易であるため、現在、各種OA機器、AV機器或いは
携帯用、車載用情報機器などのディスプレイとして実用
化が進んでいる。特に、各液晶画素を駆動するためのス
イッチング素子として、薄膜トランジスタ(以下TFT
という)を用いたいわゆるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、TFTを選択的に駆動して液晶画素を選択
することができるためクロストークのないより高精細な
画像表示が可能である。
【0003】液晶表示装置に用いられるTFTとして
は、能動層に非晶質(アモルファス)シリコンを用いた
非晶質シリコンTFTと、能動層により移動度の高い多
結晶シリコンを用いた多結晶シリコンTFTが知られて
おり、非晶質シリコンTFTは、低温プロセスによって
大面積にわたって形成が可能なことから、大型のディス
プレイ用等に多く用いられている。これに対し、多結晶
シリコンTFTは、非晶質シリコンに比べてその移動度
が高く、また自己整合によって素子を形成することがで
きるため、非晶質シリコンTFTよりもTFT面積及び
画素面積を小さくすることが容易で、高精細なディスプ
レイを製造できる。また、多結晶シリコンを用いると、
TFTをCMOS構造とすることも容易であるため、表
示部TFTとほぼ同一工程によって、同一基板上に表示
部TFTを駆動するドライバTFTを形成することがで
きる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように特性が優れ
ドライバを基板上に内蔵可能な多結晶シリコンTFT
は、高温プロセスによって非晶質シリコンを多結晶化し
て形成することは知られているが、プロセス中に高温に
曝されるため、基板に安価なガラス基板を用いることが
できず、実用化には難がある。
【0005】しかし、レーザアニールやランプアニール
などのアニール処理を用いた多結晶化技術の向上によ
り、低温プロセスによる多結晶シリコンの製造が可能と
なりつつある。このように、低温プロセスによって多結
晶シリコンTFTを形成する方法は、基板として安価な
ガラス基板を用いることができるので低コスト化が図
れ、さらには大面積化が可能となり低温プロセスによる
多結晶シリコンTFT(以下低温多結晶シリコンTFT
という)の実用化に至っているこのように低温多結晶シ
リコンTFTの実用化が進みつつあるものの、液晶表示
装置として低温多結晶シリコンTFTの特性を最大限発
揮させ、またその特性をより向上させるために最適な液
晶材料や最適なパネル構成などについては、依然、開発
は進んでいない。このため、例えば、従来の非晶質シリ
コンTFT用の液晶表示装置に用いられていた材料や構
成をそのまま転用しており、多結晶シリコンTFTの特
性を十分に発揮させることができていないという問題が
あった。
【0006】上記課題を解決するために、この発明に係
るアクティブマトリクス型液晶表示装置では、低温多結
晶シリコンTFTの特性を最大限活用することを可能し
た液晶表示装置を得るため、適切な液晶材料やパネル構
成など提案することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、以下のような特徴を有する。
【0008】まず、この発明は、第1基板上に、マトリ
クス状に設けられた複数の画素電極と、対応する前記画
素電極に接続されるように形成された薄膜トランジスタ
及びその電極配線と、を備え、前記第1基板上の前記複
数の画素電極と、該第1基板に対向配置された第2基板
上の共通電極との間に挟持された液晶層を画素電極毎に
駆動して表示を行うアクティブマトリクス型液晶表示装
置であって、前記薄膜トランジスタとして、能動層に低
温で形成された多結晶シリコン層を利用した多結晶シリ
コン薄膜トランジスタを用い、前記第1及び第2基板間
に挟持される前記液晶層の各液晶分子の初期配向を前記
画素電極に対してほぼ垂直方向となるように制御し、前
記液晶層に用いる液晶材料として、側鎖にフッ素を備え
る上記の化学式(1)〜化学式(6)で示される分子構
造を備えた材料のうち、少なくともいずれか1種類の液
晶分子を選択する。側鎖にフッ素を備えた液晶分子は、
側鎖方向、つまり液晶分子の短軸方向における極性が高
く、多結晶シリコン薄膜トランジスタによって実現され
る低い駆動電圧であっても十分動作することができる。
また、短軸方向における極性が高いことは、例えば、液
晶配向膜との反発を強めることにより、液晶の初期配向
を垂直とすることが容易となる。
【0009】また、本発明は、前記第2基板上の前記共
通電極に、前記画素電極と対向する所定対応領域内に前
記液晶の配向を制御するための電極不在部を配向制御窓
として設け、液晶分子の配向を垂直方向から変化させな
がら、各画素電極領域内に傾斜方角の異なる複数の領域
を作成する。配向制御窓により、液晶分子の配向領域が
安定的に分割されるため、表示装置に優先視野方向を複
数設けることが可能となり、視野角が拡大する。
【0010】さらに、本発明において、前記第1基板に
は、該第1基板上に形成された薄膜トランジスタ及びそ
の電極配線を覆うように平坦化層間絶縁膜が形成され、
前記平坦化層間絶縁膜上に、前記複数の画素電極がそれ
ぞれ形成されている。平坦化層間絶縁膜上に画素電極を
形成することで、液晶分子の垂直配向に画素電極の凹凸
が悪影響を与えないようにしている。また、少なくとも
薄膜トランジスタの形成領域を覆うように(例えば薄膜
トランジスタ及びその電極配線を覆うように)、前記平
坦化層間絶縁膜上に画素電極を形成することにより、薄
膜トランジスタ等の発生する電界が液晶層に漏れること
を防止する。また、画素電極を上層に位置させることで
液晶層により効率的に電圧を印加することを容易として
いる。
【0011】また、さらに上記アクティブマトリクス型
液晶表示装置において、前記液晶層に用いられる液晶材
料は、負の誘電異方性を備え、前記液晶層の垂直配向
は、ラビング工程を施すことなく、前記共通電極及び前
記画素電極をそれぞれ覆うように形成された垂直配向膜
と、前記共通電極に設けられた前記配向制御窓と、前記
複数の画素電極にそれぞれ印加される電圧によって制御
される。ラビング工程なしで液晶層を垂直配向すること
により、第1基板の周辺部に、前記多結晶シリコン薄膜
トランジスタとほぼ同じ構造の薄膜トランジスタ群から
なる駆動回路が形成されている場合においても、その駆
動回路用のトランジスタがラビングによる悪影響を受け
ることが未然に防止されている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の好
適な実施の形態(以下実施形態という)について説明す
る。
【0013】図1は、この発明の実施形態に係るアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の1画素についての平面
構成の一例、図2は図1のA−A線に沿った概略断面の
一例を示している。この実施形態に係るアクティブマト
リクス型液晶表示装置は、低温多結晶シリコンTFTが
形成され、画素電極26が上層に配置されたTFT基板
(第1基板)10と、このTFT基板10と間に液晶層
40を挟持するように対向配置された対向基板(第2基
板)30を備え、各基板10及び30の外側にはそれぞ
れ互いにその透過偏光方向が直交するよう配置された偏
光板44、46が設けられている。
【0014】ガラスなどからなるTFT基板10上に
は、図2に示す例では、Cr、Ta、Mo等の金属をパ
ターニングして得られたゲート電極12及びゲート電極
12と一体のゲート電極配線12Lを備え、これらゲー
ト電極12、ゲート電極配線12Lを覆うように、例え
ばSiNx及びSiO2の積層構造又はいずれか一方よ
りなるゲート絶縁膜14が形成されている。ゲート絶縁
膜14上には、TFTの能動層として機能する多結晶シ
リコン薄膜20が形成されている。この多結晶シリコン
薄膜20は、非晶質シリコン薄膜にレーザアニール及び
ランプアニールの組み合わせ又はいずれか一方アニール
処理などを用いた低温アニール処理を施すことによって
多結晶化し、その後、島状にパターニングして得たもの
である。
【0015】多結晶シリコン薄膜20上には、SiO2
等からなる注入ストッパ23が形成されている。この注
入ストッパ23は、ゲート電極12をマスクとしてTF
T基板10の裏面(図2の下側)から露光することで、
自己整合的にゲート電極12とほぼ同一形状にパターニ
ングして形成されている。そして、この注入ストッパ2
3を利用して多結晶シリコン薄膜20にリン、砒素等の
不純物を低濃度に注入することにより、多結晶シリコン
薄膜20の注入ストッパ23の直下領域の両側には、自
己整合的にこれらの不純物を低濃度に含む低濃度ソース
領域20LS及び低濃度ドレイン領域20LDがそれぞ
れ形成されている。また、注入ストッパ23の直下領域
は、注入ストッパ23がマスクとなって不純物が注入さ
れないため、実質的に不純物を含有しない真性領域とな
り、この真性領域がTFTのチャネル領域20CHとし
て機能する。低濃度ソース領域20LS、低濃度ドレイ
ン領域20LDの外側には、同じ不純物をさらに高濃度
に注入することによりソース領域20S、ドレイン領域
20Dが形成されている。
【0016】各領域(20CH、20LS、20LD、
20S、20D)が形成された多結晶シリコン薄膜20
及び注入ストッパ23上にはこれらを覆うようにSiN
x等からなる層間絶縁膜22が形成されている。この層
間絶縁膜22上には、Al、Mo等からなるソース電極
16、ドレイン電極18及びドレイン電極18と一体の
ドレイン電極配線18Lが形成されている。また、ソー
ス電極16及びドレイン電極18は、層間絶縁膜22に
設けられたコンタクトホールにおいて上記多結晶シリコ
ン薄膜20に形成されたソース領域20S、ドレイン領
域20Dに接続されている。
【0017】この実施形態における低温多結晶シリコン
TFTは、上記ゲート電極12、ゲート絶縁膜14、多
結晶シリコン薄膜20(20CH、20LS、20L
D、20S、20D)、ソース電極16、ドレイン電極
18を備え、低温プロセスで形成された多結晶シリコン
薄膜20を能動層として有し、またゲート電極12が素
子下側に位置する逆スタガ型のTFTによって構成され
ている。但し、TFT形状は逆スタガ型に限定されるこ
とはなく、ゲート電極が多結晶シリコン薄膜よりも上層
に配置されるスタガ型の構成であってもよい。
【0018】このような構成のTFT及び層間絶縁膜2
2を覆うようにTFT基板10のほぼ全面には、さらに
平坦化のための平坦化層間絶縁膜24が1μm程度或い
はそれ以上の厚さに形成されている。この平坦化層間絶
縁膜24は、例えばSOG(Spin On Grass)、BPS
G(Boro-phospho-Silicate Glass)、アクリル樹脂等
が用いられている。平坦化層間絶縁膜24上には、表示
装置が透過型の場合にはITO(Indium Tin Oxide)等
の透明導電膜を用いた液晶駆動用の画素電極26がTF
T形成領域上を覆うように形成され、この画素電極26
は、平坦化層間絶縁膜24に設けられたコンタクトホー
ルを介してソース電極16に接続されている。なお、表
示装置が反射型の場合にはこの画素電極26としてAl
等の導電性反射材料が用いられる。
【0019】画素電極26を覆うようにTFT基板10
のほぼ全面には、ラビング工程なしで液晶分子を垂直方
向に配向させるための配向膜として、例えばポリイミド
(SiNx)等を用いた垂直配向膜28が形成されてい
る。
【0020】以上のような各素子が形成されたTFT基
板10と液晶層40を挟んで対向配置される対向基板
(第2基板)30は、TFT基板10と同様にガラス等
から構成されており、TFT基板10との対向側表面に
はRGBのカラーフィルタ38が形成され、さらにその
上にはアクリル樹脂などの保護膜36を介し、対向する
画素電極26とで液晶を駆動するためのITOなどから
なる共通電極32が形成されている。そして、本実施形
態では、後述するように、この共通電極32にはその各
画素電極26と対向する領域に配向制御窓34として、
例えば図2に示すようなX字状の電極不在部が形成され
ている。また、共通電極32及びこの配向制御窓34上
にはこれらを覆うようにTFT基板10側と同様の垂直
配向膜28が形成されている。
【0021】液晶層40は、例えば3μm程度に設定さ
れた基板間の間隙に封入され、液晶材料としては、液晶
分子42の長軸方向の誘電率よりも短軸方向の誘電率が
大きい、いわゆる負の誘電率異方性を有する液晶材料が
用いられている。本実施形態において液晶層40に用い
られている液晶材料は、上記のような側鎖にフッ素を有
する化学式(1)〜(6)で示される構造を備えた液晶
分子を所望の割合で混合して作製したものであり、これ
ら化学式(1)〜(6)の少なくとも1種類の液晶分子
を含むように混合されている。
【0022】現在、負の誘電異方性を有する液晶材料と
しては、移動度の低い非晶質シリコンを能動層に利用し
たTFT液晶表示装置用として、側鎖にシアノ(CN
−)基を有する液晶分子が主に用いられている。しか
し、シアノ基を側鎖に備える液晶分子は、低電圧駆動で
は残留直流電圧が存在するため、十分高い電圧で駆動す
る必要があり、電圧保持率が低く、また液晶の焼き付き
の可能性がある。しかし、本実施形態ではTFTとして
低温プロセスによって作製され、低電圧駆動可能な多結
晶シリコンTFTを用いている。従って、現在用いられ
ているシアノ基を側鎖に備えた液晶材料を用いたので
は、低電圧駆動ができるという多結晶シリコンTFTの
特性を活かすことができないこととなる。そこで、液晶
材料として上述のような化学式(1)〜(6)に示すよ
うに、側鎖にフッ素を有する液晶分子を配合することに
より、側鎖の極性が高まり、液晶層40は、例えば温度
範囲−20℃〜80℃以上の範囲において、2V程度の
低電圧での駆動が可能となり、さらに、多結晶シリコン
TFTによる低電圧駆動でも十分高い電圧保持率を備
え、焼き付きが防止されている。また、液晶表示装置を
低電圧で駆動することができるため、非晶質シリコンT
FTを用いた液晶表示装置と比較してより低消費電力の
装置とすることが可能である。
【0023】本実施形態では、上述のような負の誘電異
方性を有するフッ素系液晶分子を含有する液晶材料を用
い、かつ垂直配向膜28を用いることにより、液晶分子
の初期配向を垂直方向に制御するDAP(deformation
of vertially aligned phase)型の配向制御を行ってい
る。DAP型は、電圧制御複屈折(ECB:elctricall
y controlled birefringence)方式の一種であり、液晶
分子の長軸と短軸における屈折率の差、つまり複屈折現
象を利用して、液晶層へ入射した光の透過率を制御する
ものである。
【0024】液晶層40への電圧印加時には、このDA
P型の液晶表示装置は、TFT基板10と対向基板30
の外側に互いに直交配置された偏光板44、46の一方
を通過して液晶層40へ入射した直線偏光をその複屈折
により楕円偏光、さらには円偏光とすることで、他方の
偏光板より入射光の射出を可能とする。液晶層40への
電圧非印加時には、液晶分子は垂直配向膜28により垂
直に配向しているので、一方の偏光板から液晶層40へ
入射された光は、複屈折を受けず、他方の偏光板から射
出されることはない。つまり、このDAP型は、液晶層
40における電界強度に従ってその複屈折量、つまり入
射直線偏光の常光成分と異常光成分との位相差(リタデ
ーション量)が決定し、液晶層40への印加電圧の上昇
に伴って表示が黒から白へと変化するいわゆるノーマリ
ブラックモードの表示を行う。そして、液晶層40への
印加電圧を各画素毎に制御することで、他方の偏光板か
らの射出光量、つまり透過率が画素毎に制御され、表示
装置全体で所望のイメージ表示が可能となっている。
【0025】さらに、本実施形態では、図1及び図2に
示すように共通電極32に電極不在部としての配向制御
窓34を設けることにより、配向制御窓34を基準とし
て所定の方角に傾け、液晶分子の応答性の向上を図ると
共に、画素内で配向方向を分割することによって液晶表
示の視角依存性を緩和し、広い視野角の表示装置を実現
している。液晶層40への電圧印加時において、図1に
示す画素電極26の各辺のエッジ部分には、図2に点線
で示すように共通電極32との間にそれぞれ異なる方角
に斜めの電界が発生するため、画素電極26の辺のエッ
ジ部分では、液晶分子は垂直配向状態から斜め電界の傾
きの反対側に傾く。液晶分子42は連続体性を有してい
るため、画素電極26のエッジ部分で斜め電界で液晶分
子の傾き方角が決定すると(傾き角度は電界強度によっ
て決定)、画素電極26の中央付近の液晶分子の傾く方
角は、該画素電極26の各辺における液晶分子の傾き方
角に従うこととなり、1つの画素領域内には、液晶分子
の傾き方角の異なる複数の領域が発生することとなる。
【0026】一方、配向制御窓34には常に液晶動作閾
値以下の電圧しか印加されないため、図2に示すように
配向制御窓34に位置する液晶分子は、垂直配向したま
まとなる。このため、配向制御窓34が、常に上記液晶
分子の傾き方角の異なる領域の境界となる。例えば、図
1に示すように配向制御窓34をX字状とすれば、それ
ぞれ傾き方角の異なる領域A、B、C、Dの境界は、こ
のX字状の配向制御窓34上に固定されることとなる。
【0027】上述のようにDAP型液晶表示装置では、
入射光に対する液晶分子の傾きにより透過率が異なるた
め、一つの画素領域内における液晶分子の傾き方角が一
方向であると、優先視角方向も対応する一方向に限定さ
れてしまい、視角依存性が強くなる。また、一つの画素
領域内で異なる複数の傾き方角の領域が存在する場合で
あっても、その傾きの領域の境界が各選択期間毎に変化
すると、表示にザラツキが発生して表示品質の低下を招
く。これに対し、本実施形態では、一つの画素領域内で
配向分割が行われるのみならず、複数の異なる方角に傾
く領域の境界を配向制御窓34の上に固定することがで
き、優先視角方向を複数設けることができ(本実施形態
の場合、上下左右の4つ)、広視野角の液晶表示装置と
することが可能となる。
【0028】さらに、本実施形態では、上述のように画
素電極26が層間絶縁膜22及び24を介してTFT及
びその電極配線(ゲート電極配線、ドレイン電極配線)
等の形成領域上を覆うように形成されているため、TF
T及び電極配線による電界が液晶層40に漏れ、液晶分
子の配向に悪影響を与えることが防止でき、また、平坦
化層間絶縁膜24により画素電極26の表面の平坦性を
向上させることが可能であるため、画素電極26の表面
の凹凸による液晶分子の配向の乱れも防止することが可
能となっている。さらに、このようにTFTや電極配線
による電界の漏洩や画素電極26表面の凹凸などを低減
することが可能な構成であるため、本実施形態では、画
素電極26のエッジ部分と配向制御窓34の電界作用に
より液晶分子の配向を制御しており、垂直配向膜28に
対するラビング工程は不要となっている。
【0029】上述のように、本実施形態では、自己整合
によってチャネル、ソース、ドレインを作製可能な多結
晶シリコンTFTを表示部のスイッチング素子として用
いており、液晶表示部の周辺にはこの表示部のTFTと
ほぼ同一の工程で作製したCMOS構造の多結晶シリコ
ンTFTよりなるドライバを備えている。このため、本
実施形態のようにTFTが密集したドライバ部の多結晶
シリコンTFTに悪影響を与える可能性のあるラビング
工程を省略することで、液晶表示装置としての歩留まり
向上を図ることが可能となる。
【0030】また、画素電極26がTFT及び各電極配
線を覆うように形成することにより、例えば反射型の液
晶表示装置とした場合には、従来、TFTや配線などに
よって開口率が制限されることなく、非常に高くするこ
とが可能となる。また透過型の場合であっても、TFT
及び電極配線によって区画された領域内において、画素
電極26を上層に配置して、TFT及び電極配線を覆う
ように透明な画素電極26を形成することで、最大限の
開口率を実現することが可能なる。
【0031】さらに、画素電極26をTFT及び各電極
配線よりも上層とすることで、画素電極26と液晶層4
0との距離が短くなるため、この画素電極26によって
液晶層40に効率的に駆動電圧を印加することが可能と
なる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、駆動回路を同一基板上に内蔵可能であってかつ低電
圧駆動可能な低温多結晶シリコンTFTを液晶駆動用の
素子として用いた場合に、液晶材料として負の誘電異方
性を備え、少なくとも側鎖にフッ素を有する液晶分子を
用いることにより、低電圧であっても液晶層を十分駆動
することが可能となる。さらに、多結晶シリコンTFT
に適した低電圧駆動でも液晶層は、十分高い電圧保持率
を示し、焼き付きが防止される。また、液晶表示装置を
低電圧で駆動することができるため、液晶表示装置の消
費電力を低減することが可能となる。
【0033】また、共通電極の各画素電極と対向する領
域に配向制御窓を設けることにより、一画素領域内で液
晶分子の配向の方角を分割することにより、液晶表示装
置の視覚依存性を低減でき、表示装置を大型化した場合
にも有利となる。
【0034】さらに、薄膜トランジスタを覆うように平
坦化層間絶縁層を形成しその上に画素電極を形成するの
で、表示装置の開口率の向上が図れると共に画素電極の
平坦性が確保され、ラビング工程を施さずに垂直配向さ
れる液晶分子の配向の乱れを防ぐことが容易となる。さ
らに、画素電極を薄膜トランジスタよりも上層に配置す
ることにより、薄膜トランジスタ及びそのための電極配
線からの電界が液晶層に漏れて配向に悪影響を与えるこ
とを防止でき、低電圧の駆動でも液晶層を十分制御する
ことが可能となる。また、ラビング工程なしで液晶層の
初期配向を垂直配向とすることが可能であるため、液晶
駆動用の低温多結晶シリコンTFTと同一基板上にドラ
イバTFTを内蔵した場合であっても、ラビングによ
り、基板周辺領域に形成されたドライバTFTに損傷を
与える可能性が無くなり、ドライバ内蔵型とされる多結
晶シリコンTFTを用いた液晶表示装置により好適とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係るアクティブマトリクス型液
晶表示装置の平面構成の一例を示す概念図である。
【図2】 図1の液晶表示装置のA−A線に沿った概略
断面を示す図である。
【符号の説明】
10 TFT基板(第1基板)、12 ゲート電極、1
3,14 ゲート絶縁膜、16 ソース電極、18 ド
レイン電極、20 多結晶シリコン薄膜、20S ソー
ス領域、20LS 低濃度ソース領域、20CH チャ
ネル領域、20D ドレイン領域、20LD 低濃度ド
レイン領域、22 層間絶縁膜、23注入ストッパ、2
4 平坦化層間絶縁膜(SOG)、26 画素電極、2
8 垂直配向膜、30 対向基板(第2基板)、32
共通電極、34 配向制御窓、36 保護膜、38 カ
ラーフィルタ、40 液晶層、42 液晶分子。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1基板上に、マトリクス状に設けられ
    た複数の画素電極と、対応する前記画素電極に接続され
    るように形成された薄膜トランジスタ及びその電極配線
    と、を備え、 前記第1基板上の前記複数の画素電極と、該第1基板に
    対向配置された第2基板上の共通電極との間に挟持され
    た液晶層を画素電極毎に駆動して表示を行うアクティブ
    マトリクス型液晶表示装置であって、 前記薄膜トランジスタとして、能動層に低温で形成され
    た多結晶シリコン層を利用した多結晶シリコン薄膜トラ
    ンジスタを用い、 前記第1及び第2基板間に挟持される前記液晶層の各液
    晶分子の初期配向を前記画素電極に対してほぼ垂直方向
    となるように制御し、 前記液晶層に用いる液晶材料として、側鎖にフッ素を備
    える以下の化学式(1)〜化学式(6)で示される分子
    構造を備えた材料のうち、 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 少なくともいずれか1種類の液晶分子を選択することを
    特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 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、 前記第2基板上の前記共通電極には、前記画素電極と対
    向する所定対応領域内に前記液晶の配向を制御するため
    の電極不在部を配向制御窓として設け、液晶分子の配向
    を垂直方向から変化させながら、各画素電極領域内に傾
    斜方角の異なる複数の領域を作成することを特徴とする
    アクティブマトリクス型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2の一方に記載のア
    クティブマトリクス型液晶表示装置において、 前記第1基板では、 該第1基板上に形成された薄膜トランジスタ及びその電
    極配線を覆うように平坦化層間絶縁膜が形成され、 前記平坦化層間絶縁膜上に前記複数の画素電極がそれぞ
    れ形成されている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。
  4. 【請求項4】 請求項1又は請求項2の一方に記載のア
    クティブマトリクス型液晶表示装置において、 前記第1基板では、 該第1基板上に形成された薄膜トランジスタを覆うよう
    に平坦化層間絶縁膜が形成され、 少なくとも前記薄膜トランジスタの形成領域を覆うよう
    に前記平坦化層間絶縁膜上に前記複数の画素電極がそれ
    ぞれ形成されている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。
  5. 【請求項5】 請求項2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、 前記液晶層に用いられる液晶材料は、負の誘電異方性を
    備え、 前記液晶層の垂直配向は、ラビング工程を施すことな
    く、前記共通電極及び前記画素電極をそれぞれ覆うよう
    に形成された垂直配向膜と、前記共通電極に設けられた
    前記配向制御窓と、前記複数の画素電極にそれぞれ印加
    される電圧によって制御されることを特徴とするアクデ
    ィブマトリクス型液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれか一つに記
    載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、 前記第1基板の周辺部には、前記多結晶シリコン薄膜ト
    ランジスタとほぼ同じ構造の薄膜トランジスタ群からな
    る駆動回路が形成されている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。
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