JPH1138442A - アクティブマトリクス型表示基板 - Google Patents
アクティブマトリクス型表示基板Info
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- JPH1138442A JPH1138442A JP19371497A JP19371497A JPH1138442A JP H1138442 A JPH1138442 A JP H1138442A JP 19371497 A JP19371497 A JP 19371497A JP 19371497 A JP19371497 A JP 19371497A JP H1138442 A JPH1138442 A JP H1138442A
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- insulating film
- interlayer insulating
- signal line
- source signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容量成分が生じないようにオーバーラップを
なくしても、また、駆動電流による電界の影響を小さく
するために層間絶縁膜の厚みを大きくしなくても、光の
漏れを防ぎ、クロストークを防止することができ、さら
には、液晶表示装置の開口率は十分に確保することがで
きるアクティブマトリクス型表示基板を提供する。 【解決手段】 層間絶縁膜を介してのゲート信号線３、
ソース信号線５と絵素電極６とのオーバーラップをなく
す。層間絶縁膜として、絵素電極６直下の第１の層間絶
縁膜２１とゲート信号線３およびソース信号線５の直上
の第２の層間絶縁膜２２とに分け、第１の層間絶縁膜２
１の屈折率ｎ1 を第２の層間絶縁膜２２の屈折率ｎ2 よ
りも大きくし、ゲート絶縁膜１３の屈折率ｎ0 との関係
で、ｎ1 2 −ｎ2 2 ≧ｎ0 2 を満たすようにしてある。
なくしても、また、駆動電流による電界の影響を小さく
するために層間絶縁膜の厚みを大きくしなくても、光の
漏れを防ぎ、クロストークを防止することができ、さら
には、液晶表示装置の開口率は十分に確保することがで
きるアクティブマトリクス型表示基板を提供する。 【解決手段】 層間絶縁膜を介してのゲート信号線３、
ソース信号線５と絵素電極６とのオーバーラップをなく
す。層間絶縁膜として、絵素電極６直下の第１の層間絶
縁膜２１とゲート信号線３およびソース信号線５の直上
の第２の層間絶縁膜２２とに分け、第１の層間絶縁膜２
１の屈折率ｎ1 を第２の層間絶縁膜２２の屈折率ｎ2 よ
りも大きくし、ゲート絶縁膜１３の屈折率ｎ0 との関係
で、ｎ1 2 −ｎ2 2 ≧ｎ0 2 を満たすようにしてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
用いられるアクティブマトリクス型表示基板に関するも
のである。
用いられるアクティブマトリクス型表示基板に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示素子等を用いた卓上パー
ソナル情報端末機器やアミューズメント機器などが開発
されている。これらの機器に用いられている液晶表示素
子は、高画質化・大型化の要望から、能動素子例えば薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ：ThinFilm Transistor）を有
するアクティブマトリクス型液晶表示素子が主流となっ
ている。さらに、低消費電力化に対する要望にも対応で
きるようにするため、開口率を高め透過率をアップする
ことに凌ぎをけずっている。
ソナル情報端末機器やアミューズメント機器などが開発
されている。これらの機器に用いられている液晶表示素
子は、高画質化・大型化の要望から、能動素子例えば薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ：ThinFilm Transistor）を有
するアクティブマトリクス型液晶表示素子が主流となっ
ている。さらに、低消費電力化に対する要望にも対応で
きるようにするため、開口率を高め透過率をアップする
ことに凌ぎをけずっている。
【０００３】このような要望を満たすため、絵素電極を
開口部一杯まで広くすることが可能な構造が必要とされ
る。例えば、逆スタガー型薄膜トランジスタ構造を有す
る透過型のアクティブマトリクス型表示基板の一例とし
て、図７にＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型表示
基板の回路構成の一例を示す。
開口部一杯まで広くすることが可能な構造が必要とされ
る。例えば、逆スタガー型薄膜トランジスタ構造を有す
る透過型のアクティブマトリクス型表示基板の一例とし
て、図７にＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型表示
基板の回路構成の一例を示す。
【０００４】アクティブマトリクス型表示基板１００に
おいて、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トラン
ジスタ）２および絵素容量１がマトリクス状に配列され
ている。走査信号を供給するためのゲート信号線３はＴ
ＦＴ２のゲート電極に接続され、そこに入力される走査
信号によるゲート信号によってＴＦＴ２が駆動制御され
る。ビデオ信号（データ信号）を供給するためのソース
信号線５はＴＦＴ２のソース電極に接続され、ＴＦＴ２
の駆動時に、ＴＦＴ２を介してビデオ信号が絵素電極６
に入力される。各ゲート信号線３とソース信号線５と
は、マトリクス状に配列されたＴＦＴ２および絵素電極
６の周囲を通り、互いに直交差するように設けられてい
る。さらに、ＴＦＴ２のドレイン電極は絵素電極６およ
び絵素容量１に接続されており、この絵素容量１の対向
電極はそれぞれ絵素容量配線４に接続されている。
おいて、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トラン
ジスタ）２および絵素容量１がマトリクス状に配列され
ている。走査信号を供給するためのゲート信号線３はＴ
ＦＴ２のゲート電極に接続され、そこに入力される走査
信号によるゲート信号によってＴＦＴ２が駆動制御され
る。ビデオ信号（データ信号）を供給するためのソース
信号線５はＴＦＴ２のソース電極に接続され、ＴＦＴ２
の駆動時に、ＴＦＴ２を介してビデオ信号が絵素電極６
に入力される。各ゲート信号線３とソース信号線５と
は、マトリクス状に配列されたＴＦＴ２および絵素電極
６の周囲を通り、互いに直交差するように設けられてい
る。さらに、ＴＦＴ２のドレイン電極は絵素電極６およ
び絵素容量１に接続されており、この絵素容量１の対向
電極はそれぞれ絵素容量配線４に接続されている。
【０００５】図８は高開口率を実現するアクティブマト
リクス型表示基板の１絵素分の構造を示す平面図、図９
は図８におけるＣ−Ｃ′線矢視の断面図である。
リクス型表示基板の１絵素分の構造を示す平面図、図９
は図８におけるＣ−Ｃ′線矢視の断面図である。
【０００６】透明絶縁性基板１１上に、図７、図８に示
すゲート信号線３に接続されたゲート電極１２が形成さ
れているとともに、絵素容量配線４が形成されている。
透明絶縁性基板１１、ゲート電極１２、絵素容量配線４
の上を覆ってゲート絶縁膜１３が形成され、さらにその
上にはゲート電極１２に位置対応してゲート絶縁膜１３
上に半導体層１４が形成され、半導体層１４上の中央部
にチャネル保護層１５が形成されている。このチャネル
保護層１５の両端部および半導体層１４の一部を覆い、
チャネル保護層１５上で分断された状態で、ソース電極
１６ａおよびドレイン電極１６ｂとなるｎ+Ｓｉ層が形
成されている。一方のｎ+Ｓｉ層であるソース電極１６
ａの端部上には、透明導電膜１７ａと金属層１７ｂとが
設けられて２層構造のソース信号線５となっている。ま
た、他方のｎ+Ｓｉ層であるドレイン電極１６ｂの端部
上には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム
錫）などの透明導電膜１８ａと金属層１８ｂとが設けら
れ、透明導電膜１８ａは延長されて、ドレイン電極１６
ｂと絵素電極６とを接続するするようになっている。さ
らに、ＴＦＴ２、ゲート信号線３およびソース信号線
５、ドレインの透明導電膜１８ａの上部を覆って透明度
の高い有機膜からなる層間絶縁膜１９が設けられてい
る。この層間絶縁膜１９の上には、透明導電膜からなる
絵素電極６が形成され、この絵素電極６は、層間絶縁膜
１９を貫くコンタクトホール７を介して、透明導電膜１
８ａに接合され、さらにこの透明導電膜１８ａを介して
ＴＦＴ２のドレイン電極１６ｂと接続されている。
すゲート信号線３に接続されたゲート電極１２が形成さ
れているとともに、絵素容量配線４が形成されている。
透明絶縁性基板１１、ゲート電極１２、絵素容量配線４
の上を覆ってゲート絶縁膜１３が形成され、さらにその
上にはゲート電極１２に位置対応してゲート絶縁膜１３
上に半導体層１４が形成され、半導体層１４上の中央部
にチャネル保護層１５が形成されている。このチャネル
保護層１５の両端部および半導体層１４の一部を覆い、
チャネル保護層１５上で分断された状態で、ソース電極
１６ａおよびドレイン電極１６ｂとなるｎ+Ｓｉ層が形
成されている。一方のｎ+Ｓｉ層であるソース電極１６
ａの端部上には、透明導電膜１７ａと金属層１７ｂとが
設けられて２層構造のソース信号線５となっている。ま
た、他方のｎ+Ｓｉ層であるドレイン電極１６ｂの端部
上には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム
錫）などの透明導電膜１８ａと金属層１８ｂとが設けら
れ、透明導電膜１８ａは延長されて、ドレイン電極１６
ｂと絵素電極６とを接続するするようになっている。さ
らに、ＴＦＴ２、ゲート信号線３およびソース信号線
５、ドレインの透明導電膜１８ａの上部を覆って透明度
の高い有機膜からなる層間絶縁膜１９が設けられてい
る。この層間絶縁膜１９の上には、透明導電膜からなる
絵素電極６が形成され、この絵素電極６は、層間絶縁膜
１９を貫くコンタクトホール７を介して、透明導電膜１
８ａに接合され、さらにこの透明導電膜１８ａを介して
ＴＦＴ２のドレイン電極１６ｂと接続されている。
【０００７】このように、ゲート信号線３およびソース
信号線５と透明導電膜からなる絵素電極６との間に層間
絶縁膜１９が形成されているので、ゲート信号線３とソ
ース信号線５に対して絵素電極６をオーバーラップさせ
ることができる（図１０参照）。これによって液晶表示
装置の開口率を向上させることができる。すなわち、高
開口率を得るためには、ゲート信号線３、ソース信号線
５および絵素容量配線４によって囲まれた開口部領域に
対して絵素電極６を一杯まで広くし、なおかつエッチン
グによるシフト量やステッパーによるアライメントずれ
を考慮して、図８に示すように、絵素電極６をゲート信
号線３およびソース信号線５に対して層間絶縁膜１９を
介してオーバーラップさせた構造としている。
信号線５と透明導電膜からなる絵素電極６との間に層間
絶縁膜１９が形成されているので、ゲート信号線３とソ
ース信号線５に対して絵素電極６をオーバーラップさせ
ることができる（図１０参照）。これによって液晶表示
装置の開口率を向上させることができる。すなわち、高
開口率を得るためには、ゲート信号線３、ソース信号線
５および絵素容量配線４によって囲まれた開口部領域に
対して絵素電極６を一杯まで広くし、なおかつエッチン
グによるシフト量やステッパーによるアライメントずれ
を考慮して、図８に示すように、絵素電極６をゲート信
号線３およびソース信号線５に対して層間絶縁膜１９を
介してオーバーラップさせた構造としている。
【０００８】図１０は液晶表示装置についての図８にお
けるＤ−Ｄ′線矢視の断面図であり、ソース信号線５の
箇所を断面示している。
けるＤ−Ｄ′線矢視の断面図であり、ソース信号線５の
箇所を断面示している。
【０００９】ソース信号線５と絵素電極６とは層間絶縁
膜１９を介してそれぞれの一部分どうしが上下方向でオ
ーバーラップしている様子が示されている。これは、絵
素電極６をできる限り広げることにより、対向電極７３
との間で電界を印加して制御できる液晶層７４の領域を
広くとり、制御できない領域をブラックマトリクス７１
により覆うようにし、光の漏れを防いでコントラスト低
下を抑制するためである。なお、符号の７０は透明絶縁
性基板、７２は透明絶縁膜である。
膜１９を介してそれぞれの一部分どうしが上下方向でオ
ーバーラップしている様子が示されている。これは、絵
素電極６をできる限り広げることにより、対向電極７３
との間で電界を印加して制御できる液晶層７４の領域を
広くとり、制御できない領域をブラックマトリクス７１
により覆うようにし、光の漏れを防いでコントラスト低
下を抑制するためである。なお、符号の７０は透明絶縁
性基板、７２は透明絶縁膜である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ソース
信号線５と絵素電極６とが層間絶縁膜１９を介してオー
バーラップした構造となっているため、そのオーバーラ
ップ部分で容量成分が生じ、この容量成分によりソース
信号線５に流れる駆動電流による電界が絵素電極６に対
して影響を及ぼし、クロストークを発生させる原因とな
っていた。
信号線５と絵素電極６とが層間絶縁膜１９を介してオー
バーラップした構造となっているため、そのオーバーラ
ップ部分で容量成分が生じ、この容量成分によりソース
信号線５に流れる駆動電流による電界が絵素電極６に対
して影響を及ぼし、クロストークを発生させる原因とな
っていた。
【００１１】この点は、ゲート信号線３についても同様
の現象が生じており、クロストークの原因となってい
た。
の現象が生じており、クロストークの原因となってい
た。
【００１２】このようなクロストークを防止する１つの
対策として、ソース信号線５あるいはゲート信号線３に
流れる駆動電流による電界の影響を小さくするために、
層間絶縁膜１９の厚みを大きくして、容量成分の静電容
量を小さくすることが考えられるが、層間絶縁膜１９の
厚みを大きくすることは、コンタクト部７の形成および
パターニングを困難にする。
対策として、ソース信号線５あるいはゲート信号線３に
流れる駆動電流による電界の影響を小さくするために、
層間絶縁膜１９の厚みを大きくして、容量成分の静電容
量を小さくすることが考えられるが、層間絶縁膜１９の
厚みを大きくすることは、コンタクト部７の形成および
パターニングを困難にする。
【００１３】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、容量成分が生じないようにするため
に前記のオーバーラップをなくしても、また、駆動電流
による電界の影響を小さくするために層間絶縁膜の厚み
を大きくしなくても、クロストークを防止でき、また光
の漏れを防ぎコントラスト低下を防止し、液晶表示装置
の開口率は十分に確保することができるアクティブマト
リクス型表示基板を提供することを目的としている。
れたものであって、容量成分が生じないようにするため
に前記のオーバーラップをなくしても、また、駆動電流
による電界の影響を小さくするために層間絶縁膜の厚み
を大きくしなくても、クロストークを防止でき、また光
の漏れを防ぎコントラスト低下を防止し、液晶表示装置
の開口率は十分に確保することができるアクティブマト
リクス型表示基板を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアクティブ
マトリクス型表示基板においては、透明な層間絶縁膜を
介してのゲート信号線およびソース信号線と絵素電極と
のオーバーラップをなくすとともに、層間絶縁膜とし
て、絵素電極の直下の第１の層間絶縁膜とゲート信号線
およびソース信号線の直上の第２の層間絶縁膜とに分
け、第１の層間絶縁膜の屈折率ｎ1 を第２の層間絶縁膜
の屈折率ｎ2 よりも大きくする（ｎ1＞ｎ2）、そして、
より好ましくは、ゲート信号線およびソース信号線と透
明絶縁性基板との間にあるゲート絶縁膜の屈折率ｎ0
が、ｎ1 2 −ｎ2 2 ≧ｎ0 2 を満たすように構成するもの
である。これにより、オーバーラップをなくしたので容
量成分の増加を抑え、層間絶縁膜の厚みを大きくしなく
ても駆動電流による電界が絵素電極に対して与える悪影
響を少なくすることができ、また、屈折率の関係を適正
に定めてあるので、光の漏れを防いでコントラスト低下
を抑制できるとともに、クロストークを防止することが
できる。
マトリクス型表示基板においては、透明な層間絶縁膜を
介してのゲート信号線およびソース信号線と絵素電極と
のオーバーラップをなくすとともに、層間絶縁膜とし
て、絵素電極の直下の第１の層間絶縁膜とゲート信号線
およびソース信号線の直上の第２の層間絶縁膜とに分
け、第１の層間絶縁膜の屈折率ｎ1 を第２の層間絶縁膜
の屈折率ｎ2 よりも大きくする（ｎ1＞ｎ2）、そして、
より好ましくは、ゲート信号線およびソース信号線と透
明絶縁性基板との間にあるゲート絶縁膜の屈折率ｎ0
が、ｎ1 2 −ｎ2 2 ≧ｎ0 2 を満たすように構成するもの
である。これにより、オーバーラップをなくしたので容
量成分の増加を抑え、層間絶縁膜の厚みを大きくしなく
ても駆動電流による電界が絵素電極に対して与える悪影
響を少なくすることができ、また、屈折率の関係を適正
に定めてあるので、光の漏れを防いでコントラスト低下
を抑制できるとともに、クロストークを防止することが
できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアクティブマ
トリクス型表示基板の具体的な実施の形態について、図
面に基づいて詳細に説明する。この実施の形態のアクテ
ィブマトリクス型表示基板を用いる液晶表示装置は透過
型のものである。
トリクス型表示基板の具体的な実施の形態について、図
面に基づいて詳細に説明する。この実施の形態のアクテ
ィブマトリクス型表示基板を用いる液晶表示装置は透過
型のものである。
【００１６】図１は本発明の実施の形態に係る液晶表示
装置におけるアクティブマトリクス型表示基板の１絵素
部分の構成を示す平面図である。図２は図１におけるＡ
−Ａ′線矢視の断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ′線
矢視の断面図である。
装置におけるアクティブマトリクス型表示基板の１絵素
部分の構成を示す平面図である。図２は図１におけるＡ
−Ａ′線矢視の断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ′線
矢視の断面図である。
【００１７】透明絶縁性基板１１上に、走査信号を供給
するためのゲート信号線３とビデオ信号（データ信号）
を供給するためのソース信号線５と絵素容量配線４とが
形成されている。ゲート信号線３と絵素容量配線４とは
平行であり、これらに対してソース信号線５は直交差し
ている。この場合に、スイッチング素子としてのＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）２におけるゲート電極１２（図９
参照）もゲート信号線３に接続された状態で形成され
る。
するためのゲート信号線３とビデオ信号（データ信号）
を供給するためのソース信号線５と絵素容量配線４とが
形成されている。ゲート信号線３と絵素容量配線４とは
平行であり、これらに対してソース信号線５は直交差し
ている。この場合に、スイッチング素子としてのＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）２におけるゲート電極１２（図９
参照）もゲート信号線３に接続された状態で形成され
る。
【００１８】ゲート信号線３、絵素容量配線４、ソース
信号線５、ゲート電極１２および透明絶縁性基板１１の
上にゲート絶縁膜１３が被覆形成されている。
信号線５、ゲート電極１２および透明絶縁性基板１１の
上にゲート絶縁膜１３が被覆形成されている。
【００１９】ＴＦＴ２は従来技術の場合と同様に形成さ
れている。すなわち、図９に示したのと同様に、ゲート
電極１２に位置対応してゲート絶縁膜１３上に半導体層
１４が形成され、半導体層１４上の中央部にチャネル保
護層１５が形成されている。このチャネル保護層１５の
両端部および半導体層１４の一部を覆い、チャネル保護
層１５上で分断された状態で、ソース電極１６ａおよび
ドレイン電極１６ｂとなるｎ+Ｓｉ層が形成されてい
る。一方のｎ+Ｓｉ層であるソース電極１６ａの端部上
には、透明導電膜１７ａと金属層１７ｂとが設けられて
２層構造のソース信号線５となっている。また、他方の
ｎ+Ｓｉ層であるドレイン電極１６ｂの端部上には、Ｉ
ＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム錫）などの透
明導電膜１８ａと金属層１８ｂとが設けられ、透明導電
膜１８ａは延長されて、ドレイン電極１６ｂと絵素電極
６とを接続するようになっている。これらは、スパッタ
法によるパターニングで形成される。
れている。すなわち、図９に示したのと同様に、ゲート
電極１２に位置対応してゲート絶縁膜１３上に半導体層
１４が形成され、半導体層１４上の中央部にチャネル保
護層１５が形成されている。このチャネル保護層１５の
両端部および半導体層１４の一部を覆い、チャネル保護
層１５上で分断された状態で、ソース電極１６ａおよび
ドレイン電極１６ｂとなるｎ+Ｓｉ層が形成されてい
る。一方のｎ+Ｓｉ層であるソース電極１６ａの端部上
には、透明導電膜１７ａと金属層１７ｂとが設けられて
２層構造のソース信号線５となっている。また、他方の
ｎ+Ｓｉ層であるドレイン電極１６ｂの端部上には、Ｉ
ＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム錫）などの透
明導電膜１８ａと金属層１８ｂとが設けられ、透明導電
膜１８ａは延長されて、ドレイン電極１６ｂと絵素電極
６とを接続するようになっている。これらは、スパッタ
法によるパターニングで形成される。
【００２０】透明導電膜１７ａと金属層１７ｂとの２層
構造および透明導電膜１８ａと金属層１８ｂとの２層構
造としてあるので、仮に、金属層の一部に膜の欠損が生
じたとしても、ＩＴＯによって電気的に接続されるた
め、断線を実質的に防止することができる。
構造および透明導電膜１８ａと金属層１８ｂとの２層構
造としてあるので、仮に、金属層の一部に膜の欠損が生
じたとしても、ＩＴＯによって電気的に接続されるた
め、断線を実質的に防止することができる。
【００２１】ゲート信号線３およびソース信号線５の上
側に対応する箇所を除いて、ゲート絶縁膜１３上および
ドレイン電極１６ｂに接続の透明導電膜１８ａ上さらに
ＴＦＴ２の上に透明度の高い有機膜からなる第１の層間
絶縁膜２１が形成されているとともに、それ以外の箇所
すなわちゲート信号線３の上側に対応する箇所のゲート
絶縁膜１３上およびソース信号線５上に第２の層間絶縁
膜２２が形成されている。第１の層間絶縁膜２１の全周
の側端面は、ゲート信号線３の上方の第２の層間絶縁膜
２２の側端面およびソース信号線５の上方の第２の層間
絶縁膜２２の側端面に対して接触している。
側に対応する箇所を除いて、ゲート絶縁膜１３上および
ドレイン電極１６ｂに接続の透明導電膜１８ａ上さらに
ＴＦＴ２の上に透明度の高い有機膜からなる第１の層間
絶縁膜２１が形成されているとともに、それ以外の箇所
すなわちゲート信号線３の上側に対応する箇所のゲート
絶縁膜１３上およびソース信号線５上に第２の層間絶縁
膜２２が形成されている。第１の層間絶縁膜２１の全周
の側端面は、ゲート信号線３の上方の第２の層間絶縁膜
２２の側端面およびソース信号線５の上方の第２の層間
絶縁膜２２の側端面に対して接触している。
【００２２】第１の層間絶縁膜２１の屈折率ｎ1 は第２
の層間絶縁膜２２の屈折率ｎ2 よりも大きい（ｎ1＞ｎ2
）。第１の層間絶縁膜２１も第２の層間絶縁膜２２も
その材質は透明なアクリル樹脂である。ただし、いずれ
も、ネガ型の感光性のアクリル樹脂あるいはポジ型の感
光性のアクリル樹脂を用いてもよい。
の層間絶縁膜２２の屈折率ｎ2 よりも大きい（ｎ1＞ｎ2
）。第１の層間絶縁膜２１も第２の層間絶縁膜２２も
その材質は透明なアクリル樹脂である。ただし、いずれ
も、ネガ型の感光性のアクリル樹脂あるいはポジ型の感
光性のアクリル樹脂を用いてもよい。
【００２３】第１の層間絶縁膜２１の上には透明導電膜
からなる絵素電極６が形成され、この絵素電極６は第１
の層間絶縁膜２１を貫くコンタクトホール７を介して、
透明導電膜１８ａに接合され、この透明導電膜１８ａを
介してＴＦＴ２のドレイン電極１６ｂと接続されてい
る。この絵素電極６は、スパッタ法によって成膜され、
ゲート信号線３およびソース信号線５に対してオーバー
ラップしないようにパターニングされて形成される。し
たがって、図１〜図３に示すように、絵素電極６の全周
の側端面は、ゲート信号線３の上方の第２の層間絶縁膜
２２の側端面およびソース信号線５の上方の第２の層間
絶縁膜２２の側端面に対して接触している。
からなる絵素電極６が形成され、この絵素電極６は第１
の層間絶縁膜２１を貫くコンタクトホール７を介して、
透明導電膜１８ａに接合され、この透明導電膜１８ａを
介してＴＦＴ２のドレイン電極１６ｂと接続されてい
る。この絵素電極６は、スパッタ法によって成膜され、
ゲート信号線３およびソース信号線５に対してオーバー
ラップしないようにパターニングされて形成される。し
たがって、図１〜図３に示すように、絵素電極６の全周
の側端面は、ゲート信号線３の上方の第２の層間絶縁膜
２２の側端面およびソース信号線５の上方の第２の層間
絶縁膜２２の側端面に対して接触している。
【００２４】なお、ここで、第１の層間絶縁膜２１およ
び第２の層間絶縁膜２２の成膜の方法について補足説明
しておく。
び第２の層間絶縁膜２２の成膜の方法について補足説明
しておく。
【００２５】まず、第１の層間絶縁膜２１についてであ
るが、透明なアクリル樹脂をスピン塗布法により塗布す
る。その膜厚は約３μｍである。続いて、フォトリソグ
ラフィ工程によりゲート信号線３およびソース信号線５
上のレジストを除去する。酸素プラズマ処理、アルカリ
性の溶液などの処理により、ゲート信号線３およびソー
ス信号線５の上より第１の層間絶縁膜２１をパターニン
グし、不要部分を除去する。この場合に、ネガレジスト
を用いて、ゲート信号線３およびソース信号線５をマス
クとして裏面（透明絶縁性基板１１側）より露光するこ
とにより、セルフアラインしてもよい。第１の層間絶縁
膜２１を成膜する際にはコンタクトホール７も同時に形
成する。
るが、透明なアクリル樹脂をスピン塗布法により塗布す
る。その膜厚は約３μｍである。続いて、フォトリソグ
ラフィ工程によりゲート信号線３およびソース信号線５
上のレジストを除去する。酸素プラズマ処理、アルカリ
性の溶液などの処理により、ゲート信号線３およびソー
ス信号線５の上より第１の層間絶縁膜２１をパターニン
グし、不要部分を除去する。この場合に、ネガレジスト
を用いて、ゲート信号線３およびソース信号線５をマス
クとして裏面（透明絶縁性基板１１側）より露光するこ
とにより、セルフアラインしてもよい。第１の層間絶縁
膜２１を成膜する際にはコンタクトホール７も同時に形
成する。
【００２６】次に、第２の層間絶縁膜２２についてであ
るが、アクリル樹脂をスピン塗布法により塗布する。そ
の膜厚は約２．５〜３μｍである。続いて、フォトリソ
グラフィ工程により絵素電極６上のレジストを除去す
る。酸素プラズマ処理、アルカリ性の溶液などの処理に
より、ゲート信号線３およびソース信号線５の上より第
２の層間絶縁膜２２をパターニングし、不要部分を除去
する。
るが、アクリル樹脂をスピン塗布法により塗布する。そ
の膜厚は約２．５〜３μｍである。続いて、フォトリソ
グラフィ工程により絵素電極６上のレジストを除去す
る。酸素プラズマ処理、アルカリ性の溶液などの処理に
より、ゲート信号線３およびソース信号線５の上より第
２の層間絶縁膜２２をパターニングし、不要部分を除去
する。
【００２７】先に、第１の層間絶縁膜２１の屈折率ｎ1
は第２の層間絶縁膜２２の屈折率ｎ2 よりも大きい（ｎ
1＞ｎ2 ）と述べたが、例えば、ｎ1 ＝１．５、ｎ2 ＝
１としてよい。また、ゲート絶縁膜１３の屈折率をｎ0
とすると、ｎ0 ＝１としてよい。
は第２の層間絶縁膜２２の屈折率ｎ2 よりも大きい（ｎ
1＞ｎ2 ）と述べたが、例えば、ｎ1 ＝１．５、ｎ2 ＝
１としてよい。また、ゲート絶縁膜１３の屈折率をｎ0
とすると、ｎ0 ＝１としてよい。
【００２８】次に、上記のように、絵素電極６を、ゲー
ト信号線３およびソース信号線５に対してオーバーラッ
プしないように形成しても、そして、ブラックマトリク
スを設けなくても、光の漏れを防いで、コントラスト低
下を抑制することができることを、図４、図５、図６を
用いて説明する。
ト信号線３およびソース信号線５に対してオーバーラッ
プしないように形成しても、そして、ブラックマトリク
スを設けなくても、光の漏れを防いで、コントラスト低
下を抑制することができることを、図４、図５、図６を
用いて説明する。
【００２９】絵素電極６の真下の第１の層間絶縁膜２１
の屈折率をｎ1 、ゲート信号線３およびソース信号線５
の真上の第２の層間絶縁膜２２の屈折率をｎ2 、ゲート
絶縁膜１３の屈折率をｎ0 とする。
の屈折率をｎ1 、ゲート信号線３およびソース信号線５
の真上の第２の層間絶縁膜２２の屈折率をｎ2 、ゲート
絶縁膜１３の屈折率をｎ0 とする。
【００３０】屈折率ｎ0 のゲート絶縁膜１３から屈折率
ｎ1 の第１の層間絶縁膜２１に対して入射角θ0 で入射
した光が、屈折角θ1 で第１の層間絶縁膜２１を伝搬
し、さらに、屈折率ｎ1 の第１の層間絶縁膜２１から屈
折率ｎ2 の第２の層間絶縁膜２２に対して入射角ｉ1 で
入射した光が、屈折角θ2 で第２の層間絶縁膜２２を伝
搬するとする。
ｎ1 の第１の層間絶縁膜２１に対して入射角θ0 で入射
した光が、屈折角θ1 で第１の層間絶縁膜２１を伝搬
し、さらに、屈折率ｎ1 の第１の層間絶縁膜２１から屈
折率ｎ2 の第２の層間絶縁膜２２に対して入射角ｉ1 で
入射した光が、屈折角θ2 で第２の層間絶縁膜２２を伝
搬するとする。
【００３１】このとき、スネルの法則により、 ｎ0 sin θ0 ＝ｎ1 sin θ1 ……………………………………（１） ｉ1 ＝π／２−θ1 ………………………………………………（２） ｎ1 sin ｉ1 ＝ｎ2 sin θ2 ……………………………………（３） である。（１）式、（２）式より、 ｎ0 sin θ0 ＝ｎ1 cos ｉ1 ……………………………………（４） となる。また、（３）式より、 すなわち、 ｎ2 2 sin2 θ2 ＝ｎ1 2 −ｎ0 2 sin2 θ0 ……………………（５） となる。左辺と右辺を入れ替えて、 ｎ1 2 −ｎ0 2 sin2 θ0 ＝ｎ2 2 sin2 θ2 ……………………（６） sin2 θ2 ≦１であるから、 ｎ1 2 −ｎ0 2 sin2 θ0 ≦ｎ2 2 …………………………………（７） となる。これが、第１の層間絶縁膜２１から第２の層間
絶縁膜２２へ光が伝搬する条件である。
絶縁膜２２へ光が伝搬する条件である。
【００３２】図５に、屈折率ｎ1 の第１の層間絶縁膜２
１から屈折率ｎ2 の第２の層間絶縁膜２２への境界面に
対して入射角ｉ1 で入射したときの反射と屈折角θ2 で
の屈折の様子を示す。
１から屈折率ｎ2 の第２の層間絶縁膜２２への境界面に
対して入射角ｉ1 で入射したときの反射と屈折角θ2 で
の屈折の様子を示す。
【００３３】 ｎ1＞ｎ2 …………………………………………………………（８） の場合、すなわち、 ｎ1／ｎ2 ＞１ ……………………………………………………（９） の場合、入射角ｉ1 が大きくなると、 sin θ2 ＝（ｎ1／ｎ2 ）・sin ｉ1 ＞１ ……………………（10） となる場合が起こり得る。しかし、sin θ2 ≦１である
から、この（10）式を満たす屈折角θ2 は存在すること
はなく、したがって、境界面ですべての光が反射する全
反射が起きる。このときのｉ1 を臨界角としてθC と置
くと、θ2 ＝π／２であり、sin θ2 ＝１であるから、
（10）式は、 １＝（ｎ1／ｎ2 ）・sin θC …………………………………（11） となり、これから、 sin θC ＝ｎ2／ｎ1 ……………………………………………（12） となる。つまり、入射角ｉ1 が臨界角θC に達すると、
屈折角θ2 はπ／２となり、全反射が始まる。
から、この（10）式を満たす屈折角θ2 は存在すること
はなく、したがって、境界面ですべての光が反射する全
反射が起きる。このときのｉ1 を臨界角としてθC と置
くと、θ2 ＝π／２であり、sin θ2 ＝１であるから、
（10）式は、 １＝（ｎ1／ｎ2 ）・sin θC …………………………………（11） となり、これから、 sin θC ＝ｎ2／ｎ1 ……………………………………………（12） となる。つまり、入射角ｉ1 が臨界角θC に達すると、
屈折角θ2 はπ／２となり、全反射が始まる。
【００３４】したがって、ｉ1 →θC に近づくほど、反
射率は１に近づき、全反射の領域としての、 ｉ1 ≧θC …………………………………………………………（13） で反射率は１となる。
射率は１に近づき、全反射の領域としての、 ｉ1 ≧θC …………………………………………………………（13） で反射率は１となる。
【００３５】図６にｎ2／ｎ1 と臨界角θC との関係を
示す。
示す。
【００３６】例えば、前述したように、ｎ1 ＝１．５、
ｎ2 ＝１の場合は、ｎ2／ｎ1 ≒０．６６６‥‥ｉ1 ≧
４１．３°にて全反射が生じる。すなわち、臨界角θC
＝４１．３°ということである。
ｎ2 ＝１の場合は、ｎ2／ｎ1 ≒０．６６６‥‥ｉ1 ≧
４１．３°にて全反射が生じる。すなわち、臨界角θC
＝４１．３°ということである。
【００３７】（７）式を変形すると、 ｎ1 2 −ｎ2 2 ≦ｎ0 2 sin2 θ0 ………………………………（14） となる。これは、第１の層間絶縁膜２１から第２の層間
絶縁膜２２へ光が伝搬する条件であるから、これを否定
することにより、すなわち、 ｎ1 2 −ｎ2 2 ≧ｎ0 2 ……………………………………………（15） を満たすとき、第１の層間絶縁膜２１から第２の層間絶
縁膜２２への光の伝搬は起こらず、第１の層間絶縁膜２
１の内部のみを伝搬し、その結果として、絵素電極６の
みを光が通過することになる。したがって、絵素電極６
と対向電極との間の電界により液晶層を制御することが
できるようになる。
絶縁膜２２へ光が伝搬する条件であるから、これを否定
することにより、すなわち、 ｎ1 2 −ｎ2 2 ≧ｎ0 2 ……………………………………………（15） を満たすとき、第１の層間絶縁膜２１から第２の層間絶
縁膜２２への光の伝搬は起こらず、第１の層間絶縁膜２
１の内部のみを伝搬し、その結果として、絵素電極６の
みを光が通過することになる。したがって、絵素電極６
と対向電極との間の電界により液晶層を制御することが
できるようになる。
【００３８】例えば、前述した、ｎ1 ＝１．５、ｎ2 ＝
１およびｎ0 ＝１の場合は、 ｎ1 2 ＝１．５2 ＝２．２５、ｎ2 2 ＝１2 ＝１、ｎ0 2
＝１2 ＝１ であるから、 ｎ1 2 −ｎ2 2 ＝２．２５−１＝１．１５＞ｎ0 2 ＝１ となって、条件を満たしている。
１およびｎ0 ＝１の場合は、 ｎ1 2 ＝１．５2 ＝２．２５、ｎ2 2 ＝１2 ＝１、ｎ0 2
＝１2 ＝１ であるから、 ｎ1 2 −ｎ2 2 ＝２．２５−１＝１．１５＞ｎ0 2 ＝１ となって、条件を満たしている。
【００３９】以上のように、本実施の形態によれば、容
量成分が生じないようにするため絵素電極６をゲート信
号線３およびソース信号線５に対してオーバーラップし
ないように形成しても、そして、比較的コストの高いブ
ラックマトリクスを設けなくても、さらに、ソース信号
線５あるいはゲート信号線３に流れる駆動電流による電
界の影響を小さくするべく容量成分の静電容量を小さく
するために層間絶縁膜（第１の層間絶縁膜２１および第
２の層間絶縁膜２２）の厚みを大きくしなくても、光の
漏れを防いで、コントラスト低下を抑制することができ
るとともに、クロストークを防止することができる。
量成分が生じないようにするため絵素電極６をゲート信
号線３およびソース信号線５に対してオーバーラップし
ないように形成しても、そして、比較的コストの高いブ
ラックマトリクスを設けなくても、さらに、ソース信号
線５あるいはゲート信号線３に流れる駆動電流による電
界の影響を小さくするべく容量成分の静電容量を小さく
するために層間絶縁膜（第１の層間絶縁膜２１および第
２の層間絶縁膜２２）の厚みを大きくしなくても、光の
漏れを防いで、コントラスト低下を抑制することができ
るとともに、クロストークを防止することができる。
【００４０】もちろん、液晶表示装置の開口率は十分に
大きなものを確保することができている。
大きなものを確保することができている。
【００４１】第１の層間絶縁膜２１の膜厚を約３μｍと
し、第２の層間絶縁膜２２の膜厚を約２．５〜３μｍと
して、いずれも可視光線の波長０．３８〜０．７８μｍ
より十分に大きい膜厚としてあるので、上記の作用・効
果が一層高精度に発揮される。
し、第２の層間絶縁膜２２の膜厚を約２．５〜３μｍと
して、いずれも可視光線の波長０．３８〜０．７８μｍ
より十分に大きい膜厚としてあるので、上記の作用・効
果が一層高精度に発揮される。
【００４２】
【発明の効果】本発明に係るアクティブマトリクス型表
示基板によれば、透明な層間絶縁膜を介してのゲート信
号線およびソース信号線と絵素電極とのオーバーラップ
をなくしたので容量成分の増加を抑え、層間絶縁膜の厚
みを大きくしなくても駆動電流による電界が絵素電極に
対して与える悪影響を少なくすることができ、また、屈
折率の関係を適正に定めてあるので、光の漏れを防いで
コントラスト低下を抑制しながらクロストークを防止す
ることができる。
示基板によれば、透明な層間絶縁膜を介してのゲート信
号線およびソース信号線と絵素電極とのオーバーラップ
をなくしたので容量成分の増加を抑え、層間絶縁膜の厚
みを大きくしなくても駆動電流による電界が絵素電極に
対して与える悪影響を少なくすることができ、また、屈
折率の関係を適正に定めてあるので、光の漏れを防いで
コントラスト低下を抑制しながらクロストークを防止す
ることができる。
【００４３】また、第１の層間絶縁膜および第２の層間
絶縁膜の膜厚を可視光線の波長に比べて十分に大きくす
ることにより、上記の効果をより強力に発揮することが
できる。
絶縁膜の膜厚を可視光線の波長に比べて十分に大きくす
ることにより、上記の効果をより強力に発揮することが
できる。
【図１】本発明の実施の形態に係るアクティブマトリク
ス型表示基板の１絵素部分の構成を示す平面図である。
ス型表示基板の１絵素部分の構成を示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ′線矢視の断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ′線矢視の断面図である。
【図４】実施の形態におけるソース信号線（あるいはゲ
ート信号線）の直上での光線の伝搬の模式図である。
ート信号線）の直上での光線の伝搬の模式図である。
【図５】実施の形態における第１の層間絶縁膜と第２の
層間絶縁膜との境界における光線の伝搬の模式図であ
る。
層間絶縁膜との境界における光線の伝搬の模式図であ
る。
【図６】実施の形態における第１の層間絶縁膜と第２の
層間絶縁膜の屈折率比と全反射の臨界角との関係図であ
る。
層間絶縁膜の屈折率比と全反射の臨界角との関係図であ
る。
【図７】ＴＦＴを用いた一般的なアクティブマトリクス
型表示基板の構成を示す概略の回路図である。
型表示基板の構成を示す概略の回路図である。
【図８】従来の技術に係る高開口率を実現するアクティ
ブマトリクス型表示基板の１絵素分の構造を示す平面図
である。
ブマトリクス型表示基板の１絵素分の構造を示す平面図
である。
【図９】図８におけるＣ−Ｃ′線矢視の断面図である。
【図１０】液晶表示装置についての図８におけるＤ−
Ｄ′線矢視の断面図である。
Ｄ′線矢視の断面図である。
２……ＴＦＴ（薄膜トランジスタ） ３……ゲート信号線 ４……絵素容量配線 ５……ソース信号線 ６……絵素電極 ７……コンタクトホール １１……透明絶縁性基板 １２……ゲート電極 １３……ゲート絶縁膜 １４……半導体層 １５……チャネル保護層 １６ａ…ソース電極 １６ｂ…ドレイン電極 １７ａ…ＴＦＴのソース信号線を形成する透明導電膜 １７ｂ…ＴＦＴのソース信号線を形成する金属層 １８ａ…ＴＦＴのドレイン電極に接続される透明導電膜 １８ｂ…ＴＦＴのドレイン電極に接続される金属層 ２１……屈折率ｎ1 が比較的大きな第１の層間絶縁膜 ２２……屈折率ｎ2 が比較的小さな第２の層間絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 幹雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 絵素電極およびこの絵素電極を駆動する
スイッチング素子がマトリクス状に配列され、これら絵
素電極およびスイッチング素子の周囲でゲート信号線と
ソース信号線とが直交する状態に形成され、前記スイッ
チング素子、ゲート信号線およびソース信号線の上部に
透明な層間絶縁膜が形成され、前記層間絶縁膜上に絵素
電極が形成され、前記絵素電極が前記層間絶縁膜を貫く
コンタクトホールを介してスイッチング素子のドレイン
電極と接続されているアクティブマトリクス型表示基板
であって、前記層間絶縁膜を介しての前記ゲート信号線
およびソース信号線と絵素電極とのオーバーラップをな
くし、前記層間絶縁膜として、前記絵素電極の直下の第
１の層間絶縁膜と前記ゲート信号線およびソース信号線
の直上の第２の層間絶縁膜とに分け、第１の層間絶縁膜
の屈折率ｎ1 を第２の層間絶縁膜の屈折率ｎ2 よりも大
きくしてあることを特徴とするアクティブマトリクス型
表示基板。 - 【請求項２】 ゲート信号線およびソース信号線と透明
絶縁性基板との間にあるゲート絶縁膜の屈折率ｎ0 が、
ｎ1 2 −ｎ2 2 ≧ｎ0 2 を満たしていることを特徴とする
請求項１に記載のアクティブマトリクス型表示基板。 - 【請求項３】 第１の層間絶縁膜および第２の層間絶縁
膜の膜厚が可視光線の波長に比べて十分に大きいことを
特徴とする請求項１または請求項２に記載のアクティブ
マトリクス型表示基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19371497A JPH1138442A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | アクティブマトリクス型表示基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19371497A JPH1138442A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | アクティブマトリクス型表示基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1138442A true JPH1138442A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16312579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19371497A Pending JPH1138442A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | アクティブマトリクス型表示基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1138442A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100411974B1 (ko) * | 2000-06-20 | 2003-12-24 | 가부시끼가이샤 도시바 | 액정 표시 장치 |
| KR100494541B1 (ko) * | 2001-03-08 | 2005-06-10 | 샤프 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스 기판 및 그의 제조방법 |
| KR100727265B1 (ko) | 2002-12-30 | 2007-06-11 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| JP2008039812A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
-
1997
- 1997-07-18 JP JP19371497A patent/JPH1138442A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100411974B1 (ko) * | 2000-06-20 | 2003-12-24 | 가부시끼가이샤 도시바 | 액정 표시 장치 |
| KR100494541B1 (ko) * | 2001-03-08 | 2005-06-10 | 샤프 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스 기판 및 그의 제조방법 |
| KR100727265B1 (ko) | 2002-12-30 | 2007-06-11 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| JP2008039812A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
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