JPS6191688A

JPS6191688A - 液晶表示パネル

Info

Publication number: JPS6191688A
Application number: JP59213903A
Authority: JP
Inventors: 荒井　正自; 北広　勇; 一郎山下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1984-10-11
Publication date: 1986-05-09

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】産業上の利用分野本発明は、液晶表示パネル、特に該液晶表示パネルに効
果的に利用される薄膜トランジスタの構成に関する。

従来例の構成とその問題点液晶表示パネルは小へ°１、薄を、軽量の表示パネルと
して電や、時計用等に多用され、また最近では高密度の
ドツト・マトリックス型パネルがパーソナル・コンピュ
ータ、ワード・プロセッサのような事務ｎ器、ＯＡ機器
にも応用されている。更にアクティブ素子を液晶表示パ
ネルに一体化したカラ一液晶表糸パネルの開発が進めら
れている。

第４図に、このアクティブ・マトリックスとして薄型ト
ランジスタを用いた液晶表示パネルの構成の概念図を示
す。第４図において、液晶材料はガラス板１と２の間に
スペーサ３で作られるギャップ４に注入される。ガラス
板１には透明？１５が全面に、またガラス板２には電気
的に分離された表示用透明電極６が形成されている。ガ
ラス板２の下方より矢印方向に入射してくる光は、電極
５．６間に電圧を印加づることにより透過または遮断す
ることができ、この操作により形成される画像をガラス
板１の上方よりｐＡ認することができる。画像形成のた
めの個々の表示用透明電極６への電圧の印加は、ガラス
板２の端部に設けられている信号電極端子７ａ、７ｂ・
・と走査電極端子８ａ・・・の２種類の電（（からそれ
ぞれ一つの電極を選択して電圧を印加することにより行
なわれる。

９はこの２種ｍの信Ｂ朽）を分離するための絶縁層、１
０は表示用透明電極６の）バ択用の電界効果型トランジ
スタであり、本図の構成では白黒画像用パネルが、また
１表示用透明電極６に対応した配列でフィルタを設置す
ればカラー画像用パネルが形成できることは広く知られ
ている。更に白黒画像表示用パネルの場合には光の反射
を利用するパネルを構成できることも広く知られている
。

第４図に示すパネルを構成する上での非常に重要な技術
課題の一つは、電界効果型トランジスタの形成である。

従来、このトランジスタを構成するために種々の薄膜材
料が検討された結果、多結晶またはア［ルフ７ス・シリ
コンの薄膜トランジスタが第４図のパネル構成に好適で
あることが明らかにされている。

第５図ａ、ｂに透明阜仮２上に形成された婢股トランジ
スタ２０と３０の２つの基本構成例を示す。

第５図において、１２は絶縁層、１３は多結晶またはア
モルファス・シリコン層、１４はソース電極、１５ｔよ
ドレイン電極、１Ｇはゲート電極であり、この２秒類の
トランジスタは、第５図ａのものが順スタが一１第５図
すのものが逆スタガー構造の薄膜トランジスタと呼ばれ
°（いる。第５図に示すトランジスタの実際の（ｎ或は
、液晶駆初用トランジスタどしての特性を実現するため
に種々の改良が行なわれている。

第５図の２つの構成において、トランジスタの原理的な
差はないが、液晶表示パネルを構成する場合には、光が
トランジスタに与える影響が小さい点でｂの方が好まし
い。即ち、第４図で説明したように第４図の矢印の方向
より光を入射させるパネル構成の場合を考えると、ゲー
ト電極１６によりトランジスタの動作領域への光の入射
を防止することができる。このようにゲート電極の光の
遮光の役目を持たせるためには、殆んどの場合第５図す
のトランジスタ構成の方が有利である。一方、液晶表示
パネル全体を構成するためには、トランジスタ特性だけ
ではなく、パネル全体として簡単な工程であることが望
まれる。

発明の目的本発明は以上の点を考慮して、主として液晶表示パネル
に使用される新規な薄膜トランジスタ構成をもった液晶
表示パネルを提供することを目的とする。

発明の構成本発明は、液晶駆動用トランジスタをゲート電極層、絶
縁層、多結晶またはアモルファス・シリコン層、ソース
・ドレイン電極層の順に薄膜で構成する逆スタガー構成
するとともに、前記シリコン層へ直接コンタクトする電
極層を透明電極層で恰成し、前記透明Ｔ１極層で同時に
画像表示用透明？Ｈ１４を形成したもので、トランジス
タ特性および液晶表示パネル構成を！！′！ｌ略化した
構成で実現できるものである。

実施例の説明以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明づる。第１
図に本発明による液晶表示パネルの要部外観図、第２図
に第１図の３Δ明基板２十の薄膜］−ランジスタ４０部
分におけるｘ−ｘ’断面図を示す。

第１図および第２図において、４１は例えば、クロムか
らなるゲート電極、４２．４３は絶縁層、４４は多結晶
またはアモルファス・シリコン層、４５ａ　、　４５ｂ
は透明なソース・ドレイン電極でこの順に透明吊板２上
に形成されている。ここで、絶縁層４３は省略する場合
もある。

また、第１図に示すように、ゲート電極４１およびソー
ス・ドレイン電４ｔｉ４５ａ　、　４５ｂは３校トラン
ジスタ４０を構成するだけではなく、（イ）信号型Ｉｆ
Ｌ端子７ａに対応するリード線をゲート電極材料で、（
ロ）走査電極端子８ａに対応するリード線をゲート電極
４１の一部とゲート電８ｉ材料４１ｂおよびソース・ド
レイン電極材料４５ｃで形成する。更にドレイン電極４
５ｂの一部は表示用透明電極６をも兼ねている。

第１図および第２図かられかるように本発明による液晶
表示パネルの製造工程は非常に簡略化されている。即ち
、第１図の部分は次に如き手順で作られる。

［稈１：ゲート電（翫の形成とバターニングする工程。

工程２：憎縁居４２、多■１品またはｊ′モルファス・
シリコン廠４４、絶縁層４３を連続形成するＴｆ５！と
この３層の積層された島４６゜４７をバターニングする
工程。なお絶縁層４３を省略して２層構成とすることｔ
）ある。

工程３：ソースおよびドレイン用コンタクト孔４８、４
９をパターン形成する工程。なお、工程２が２層の場合
はこの工程は省略する。

工程４：ソースドレイン電極として透明電極（例えばｒ
ＴＯ）を形成し、バターニングＪる工程。

本発明によるこのようなｌｙ？ｉ略化されｌζ丁程は、
ソース・ドレイン電極材料を透明電極材ｒ１で形成し、
この材料の一部をパターン形成グして表示用透明１へ６
をも形成することによりもたらされるものである。

本発明はＫＣ＋似のトランジスタ構造として、従来第６
図に示すような順スタガー構造で、ソース・トレイン電
…として透明ＨＨを使用づるトランジスタ５０が知られ
ている（Ｓ　［Ｄ　８４　　ＤｉｇｅｓｔＰ３０８〜３
１１）。第６図の各部は第２図の各部と対応した番号を
付して詳しい説明を省略するが、ソースＪ３よびドレイ
ン７７ｉ［ｊ４４＋ａ、ｊ３よび４５ｂを）六明電極で
形成し、ドレイン電４ｆｉ、　４５　ｂの一部は表示型
（！６を形成している。第６図のトランジスタ構造を用
いれば第１図とほぼ同じ構成のトランジスタ・マトリッ
クスアレイを構成することができる。

しかし、第１図のトランジスタ構成は第６図に対して次
に点の優れている。

（１）、第４図のような液晶表示パネル構成（光源をパ
ネルの上下のいづれの側に設ける場合でも）において、ゲート電極はトランジスタの動作領域の遮光に役立つこと。

（２）、信号電極と走査電極のリード線抵抗を低減する
ために、透明電極層の上に低抵抗電極材料を形成した積層構成のソース・ドレイン電極構成とすることができること。

〈３）、（２）の如＜ｌａ層構成する低抵抗電極材料は
端子７ａ、Ｑａから液晶表示パネル外部のリード引出しに適した材料（例えばワイヤ・ボンド接続のためにはＡＱ等）を用いることができること。

第３図に上記（２）と（３）の目的のためのトランジス
タ構成６０を示す。第３図のトランジスタ部分の構成は
低抵抗電極材料６１がソース・ドレイン電極材料の上に
形成されていることが第２図と異なる。この電極材料６
１は表示用透明電極６を形成する部分ではバターニング
により除去される。

従って第３図のトランジスタ構成を採用する場合には、
前述した工程４で低抵抗電極材料６１を形成する工程と
、工程５：表示用透明電極６」−の低抵抗電極材料６１を
バターニングにより除去する工程が付加される。このよ
うな工程を付加しても、パネル全体構成から考えると本
発明によるトランジスタ構成は従来のトランジスタ構成
よりも簡単なプロセスになっている。

なお、第６図のトランジスタ構成を用いて、上記（２）
および（３）の点を改良したパネル構成を実現するため
には、シリコン！！！！４４とリード線抵抗低減するた
めの導体層を直接コンタクトするための問題が発生し、
このために（２）と（３）を同時に満足させる電極材料
の選定が困難になる。

発明の効果以上本発明によれば、液晶駆動用トランジスタと表示用
透明電極を同時に形成でき、しかも、ゲート電極に遮光
効果をもたせた逆スタガー構造のトランジスタ・マトリ
ックス型液晶表示パネルを非常に簡単な工程で実現する
ことができる。更に、この液晶表示パネルをカラー化す
るためには、表示電極と対応したカラーフィルタをｆｆ
１ｌｉすれば良いことは広く知られている。また、上記
（２）と（３）の点をも考慮しているので、パネルの大
型化に伴なうリード線抵抗の増加の影響を小さくする口
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ににる液晶表示パネルのトランジスタ部
の構成の一実施例を示Ｊ要部外観図、第２図番、１第１
図のトランジスタ部のｎｉ面図、第３図は本発明による
他の１−ランジスタ部の断面図、第４図は従来のトラン
ジスタ・マトリックス望、液晶表示パネルの構成を示η
゛概念図、第５図ａ、ｂはそれぞれ第４図のパネルに使
用される従来の１−ランジスタの断面図、第６図はさら
に他の従来のトランジスタのＯ１面図である。２・・・透明基板、６・・・画素表示用透明電極、４１
・・・ゲート？ｔ２ｔＭ、Ａｌａ　、　４１ｂ−・・ゲ
ート電極材料、４２゜４３・・・絶縁層、４４・・・多
結晶また（よアモルファス・シリコン層、４５ａ　、　
４５ｂ・・・ソース・ドレイン電極、４５ｃ・・・ソー
ス・ドレイン電極材料代理人　　　森　　本　　義　　
弘第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１、透明基板上に多数の画素表示用透明電極と電極選択
用トランジスタをマトリックス状に結線し、前記トラン
ジスタをゲート電極層、絶縁層、多結晶またはアモルフ
ァスシリコン層、ソース・ドレイン電極層の順に薄膜で
構成するとともに、前記シリコン層へ直接コンタクトす
る電極層を透明電極層で構成し、前記透明電極層で同時
に前記画素表示用透明電極を形成してなる液晶表示パネ
ル。