JPS5965882A - 液晶表示器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は液晶セル内に形成された薄膜トランジスタの
アレイ中のトランジスタを選択的にスイッチング；１・
制御して画素を選択表示する液晶表示器に関する。

〈従来技術〉 先ず従来のこの種の液晶表示器を第１図及び第２図を参
照して簡単に説明する。

第１図の断面図に示すように、液晶セル１ｊはガラス板
のような透明基板１２．１３か近接ス・ｊ白され、これ
ら透明基板１２．ｌ：３間に液晶１４か介在されて上止
されている。一方の透明基板１２の内向に薄膜トランジ
スタのアレイ１５か形成され、他方の透明基板１：３の
内面にはほぼ全面に渡って透明の共通電極」６が形成さ
れている。

薄膜トランジスタアレイ１５は第２図に等価回路で示す
よう行線Ｒ＋　＋　Ｒ２１Ｒ３・・・　・か等間隔てほ
ぼ平行に形成され、これら行、４４ｉ＋とほぼ直交して
列線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・が等間隔てほぼ平行に形成
される。これら行線及び列線の各交叉位置において薄膜
トランジスタ１７が形成され、これら各トランジスタ１
７はその位置においてゲートは行線に、ソースは列線に
それぞれ接続され、また行線及び列線により形成された
各巷）ｊ：＋の１−１のイ「１域をほぼ埋るように形成
された画素電極１８に対応する各トランジスタ１７のド
レインがそれぞれ接続される。

行１．’ｉｌ　ｌマ＋、Ｒ２，Ｒ３・・・・列線ＣＩｔ
　Ｃ２１Ｃ３・・・・の各１つを選択してこれら間に電
圧を印加することによりそのＪ芦択された行線及び列線
の交叉点のトランジスタ１７がスイッチングしてそのト
ランジスタ１７に接続された画素電極］８と共通電極１
６との間に箪５圧が印加されてその電極部分、つまり画
素が選択表示される。このようにして液晶セル１１内の
すべての画素を選択的に表示することができる。

従来の薄膜トランジスタ１７は第３図及び第４図に示す
イ１ζ造のものであった。即ち基板１２上にケート電極
（及び行線Ｒ）２１が形成される。この形成は基板１２
の全面に、フロートのような全屈の膜を形成した後にエ
ツチングにより所定の、。

ターンにすることにより行われる。次に透明金属膜の画
素電極１８か形成されるが、これも全面形成及び選択的
エツチングにより得られる。

その後、画面に窒化シリコンのゲート絶縁膜２２が形成
され、そのゲート絶縁膜２２には画素電極１８とのコン
タクト用孔２３が形成される。ケート絶縁膜２２を介し
てゲート電極２１」−にアモルファスシ・リコンが半導
体層２４として形成される。

その後、半導体層２４」二において半導体層２４及びケ
ート絶縁膜２２を介してゲート電極２１の両側部にそれ
ぞれ一部か重なるようにドレイン電極２５、ソース電極
（及び列線Ｃ）２６かそれぞれアルミニラｔ、により形
成される。トレイン電極２５は孔２；３をｊｌｌｊ　シ
て画素電極１８と（ｉ続される。

このように従来のンλり膜トランジスタ１７はその形成
に比較的多くの工程を必要とし、このため大きな表示面
積」二の多数の薄膜トランジスタ１７を均−特１り゛で
、しかも欠陥なく製造することか円Ｍｆｆｌになる。更
にトレイン電極２５及びソース電極２６間の小女２体層
２４かトランジスタ１７自体について見れば表面に出て
いるため、基板１２」二に薄膜トランジスタのアレイ１
５を形成し、その後、液晶セル１１として構成するまで
の間に、外部に現われている半導体層２４の面に空気中
の水分と接触してトランジスタの特性が劣化するおそれ
があり、これを防止するには電極２５．２６の形成後に
更に半導体層２４を被う保護層を設ける必要かあり製造
工程が増加する。

〈発明の概要〉 この発明の目的は製造工程数を従来のものよりも減らす
ことができ、歩留りを向上させることができ、広い表示
面に適する液晶表示器を提供することにある。

この発明によれは薄膜トランジスタアレイを（Ｉｉｉｉ
えた液晶表示器において、トレイ／電極及びソース電極
は基板側に形成され、そのトレイン電極及びソース電極
間に渡って半導体層か形成され、その」−にゲート絶縁
膜か形成され、更にそのケート絶縁膜−ににゲート電極
が形成される。このようにトレイ／電極が基板（１ｊｌ
：に形成されているため、このドレイン電極と百来電、
極とを互に接続された状態で同時に形成することができ
、電極を接続するためのフンタクト用孔を形成す゛る工
程を必要とし°なシｔ〈実施例〉 第５図及び第６図はこの発明による液晶表示器の要部で
ある薄膜トランジスタの具体例を示す。

基板］２−４−に画素電極１８のみならずトレイ／電極
２８及びソース電極（列線Ｃ）２９か形成される。この
例では方形状画素電極１８の一側部の一部がドレイン電
極２８と兼用された場合である。

これら画素電極】８、トレイン電極２８、−ソース電極
２９は例えは基板１２の全面に透明金属層を形成した後
に、その透明金属層を選択的にエツチングして同時に得
ることかできる。ソース電極２９は不透明金１．テでも
よい。

トレイン電極２８及びソース質４Ｆ！２９間にわたって
基本間１２−１−にアモルファスンリコンのような半導
体層３Ｉが形成される。この半導体層３１としては多結
晶／リコン、ｆｉｔ結晶結晶シリコテルル、硫化カドニ
ウム、セレノ化カドニつム（ＣｄＳｅ）なとを用いても
よい。半導体層３１−１−を含み全面にゲート絶縁膜３
２が形成される。ゲート絶縁膜３２としては窒化シリコ
イＳｉ　Ｎｘ　）、二酸化ンリコン（ＳｉＯ２）なとが
用いられる。このゲート絶縁膜：３２は半導体層３１　
にのみに形成してもよい。ゲート絶縁膜：３２−１−に
ゲート電極（行線）３３が形成される。

ゲート電極３；３は半導体層３１．ゲート絶縁膜３２を
介してトレイン電極２８及びソース電極２９と対向して
いる。ゲート電極３３としてはアルミニラｌ１、多結品
シリコンなとを用いることかでき、或は透明導電膜とし
てもよい。

〈効　果〉 このように画素７Ｉ″ｉ９極１８及びドし・インｉ（ｚ
７２ｇは同時に形成され、こＡ１らをコンタクト用孔を
進して接続するものてな（、その併にもコノタクト用孔
の形成をしないものであって、ｉＬ来のものにおけるコ
ンタクト用孔２３を形成する二］−程は必要としない。

更（こソース電極２９を透明電極とするＷ合は画素電極
１８と同時に形成することかでき、第３図及び第４図に
示した場合よりも更に製造］−程数を減らすことができ
る。このようにこの発明の１１シ晶表示器によれば従来
のものと比較して薄膜トランンスタアレイの製造工程数
を少なくすることかできるため、それたけ表示面積が広
くても各画素か均一な特性をもち、かつ欠陥のないもの
を比較的容易に得ることができる。

また半導体層３１は基板１２及びゲート絶縁膜３２で１
りＪまれているため、薄膜トランンスタアレイを形成後
に、液晶セルに（１１に成するまでの間において半Ｊｐ
体層３１か外部に露出することかなく、特性か不安定に
なるおそれかなく、保護層を４！Ｊ′に形成する必要は
ない。これらの点より歩留りか高いものとなる。

このと・明の液晶表示器を透堝形として月１いる場合は
、）２板］２の外面においてドレイン電極２８及びソー
ス７１″％ｉ　２９間の半？わ体層；３１と対向する部
分１〆こ、アノシミニウム、黒インクなとの不透明膜ヲ
形成して、半導体層３】としてアモルファスシリコンの
ように光により抵抗値かでｚ化するような影響かあるＪ
↓５台に、この影響か生しないようにすることかできる
。

【図面の簡単な説明】

節１図は液晶表示器の一部を示す断面図、第２図は第１
図に示した液晶ｉ−シ示器の等価回詫図、第３図はｌｉ
Ｃ来の液晶表示器の薄膜トランンスタを示す平面図、第
４図は第３図のＡＡ線断面図、第５図はこの発明による
／１り晶表示器に用いられる薄膜トランノスタの一例を
示す平面図、第６図は第５１７：　０）　１３　Ｂ　８
’Ａ　Ｉ’ｌｉ面図である。 １］：液晶セノペ１２，１３：透明基板、１４液晶、１
５．薄膜トランノスタアレイ、１８：画素電極、２８　
トレイン電極、２９：ソース電極、３１：半π【体層、
３２：ゲート絶縁膜、３３：ゲート電極。 特許出願人　　星電器製造株式会社 代理人　草野　卓 か　２　図 井　３　図 ７ｉ７４　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶セルの一方の透明基板の内面に薄膜トランジ
   スタのアレイか形成され、その薄膜トランジスタを選択
   的にスイッチング制御して画素を選択表示するようにさ
   れた液晶表示器において、上記各薄膜トランジスタはそ
   れぞれ上記一方の透明基板上に形成された画素電、極、
   その画素電極に接続。 されたトレイン電極及びソース電極と、これらトレイン
   ′Ｉ五極及びソース電極間にわたって１−記基板」二に
   形成された半導体層と、その半導体層−４−に形成され
   たゲート絶縁膜と、そのゲート絶縁膜１−に形成された
   ゲート電極とを具備することを特徴とする液晶表示器。