JPS6236687A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JPS6236687A
JPS6236687A JP60177103A JP17710385A JPS6236687A JP S6236687 A JPS6236687 A JP S6236687A JP 60177103 A JP60177103 A JP 60177103A JP 17710385 A JP17710385 A JP 17710385A JP S6236687 A JPS6236687 A JP S6236687A
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JP
Japan
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thin film
display device
electrode wiring
electrode
hold capacitor
Prior art date
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JP60177103A
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English (en)
Inventor
哲也 川村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6236687A publication Critical patent/JPS6236687A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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、基板上に多数のスイッチング素子をマトリッ
クス配置してなるアクティブマトリックスアレイを用い
て液晶材料やエレクトロルミネセンス(ICL )材料
などの表示材料を駆動する表示装置に関するものである
従来の技術 以下液晶表示装置を例に説明を行う。
第4図aは従来開発された液晶表示装置用の薄膜トラン
ジスタ(以下TPTと略す)プレイのほぼ一画素分に相
当する部分平面図と、第4図すはそのA −A’線上の
断面図、第5図は第4図の従来のTFTアレイを用いた
液晶表示装置の部分断面図、第6図は第5図の液晶表示
装置の部分回路図である。
従来の液晶表示装置用TFTアレイは第4図に示したよ
うに、透光性基板400上に、導電性薄膜による401
と402の行電極配線(以下ゲート配線と称する)を選
択的に形成し、ついで絶縁層409を形成し、つぎに半
導体層405を選択形成し、つぎに透光性導電膜による
画素電極407をゲート配線と重なることなく選択形成
し、その後に403と404の列電極配線(以下ソース
配線と称する)およびドレイン電極406、画素電極4
07に接続されたキャパシタ電極408を導電性薄膜に
より選択形成している。第4図すに示される様にキャパ
シタ電極40Bは絶縁層409をゲート配線401との
間に挾むことにより、この部分にホールドキャパシタを
形成している。また、ゲート配線402の一部、絶縁層
409の一部、ソース配線403の一部、ドレインを極
406の一部は半導体層406部において1つのTPT
を形成している。
第6図は第4図のTFTアレイを用いた液晶表示装置め
部分断面図であり第4図のA−A’113jl上に相当
する。5″00は透光性基板4o○に相当し、表示材料
として用いられる液晶510は対向基板611上の対向
電極612と画素電極6o7(第4図407に相当)と
の間に配向膜513,514を介して挾み込まれる。第
6図は上記の従来の液晶表示装置のほぼ一画素分に相当
する回路図である。601と602はゲート配線、60
3と604はソース配線、605はTFT、606はホ
ールドキャパシタ、607は画素、電極と対向電極に挾
まれた液晶を表す。
上記従来例については例えば、1985ソサイアテイフ
オーインフオーメーシコンデスプレイセミナー(5OC
IETY FORINFORMATIONDISPLA
Y  :  SEMINAR)3.2に示されている。
発明が解決しようとする問題点 第6図のととくの回路を多数繰り返しマトリックス状に
配した液晶表示装置においては、ゲート配線602は走
査信号配線として用いられ走査信号を印加することによ
りスイッチング素子として用いるTPT605をオン状
態とし、ホールドキャパシタ606にソース配線603
に印加された駆動信号を保持し、液晶θo7を駆動する
。TV両画像どを表示する場合、TPT605はほとん
どの時間がオフ状態(例えば240本の走査線の場合通
常オン時間はオフ時間の17239以下)であり、その
期間液晶はホールドキャパシタに保持された駆動信号に
よシ駆動される。そのため通常の液晶表示装置ではスイ
ッチング素子の充電能力の許される範囲内でホールドキ
ャパシタを大きく取るほど、オフ時間に外部から加わる
変動要素による駆動信号の変化(たとえば、TPTのゲ
ート電極とドレイン電極のオーバーラツプ容量に蓄積し
た電荷が、TPTがオンからオフに変化する際にホール
ドキャパシタに保持された駆動信号を変化させる現象な
ど)を小さくシ、表示画質を安定させる働きが増す。ホ
ールドキャパシタの容量値は、使用するTPTの性能と
材料、液晶材料、周辺回路の能力などにより総合的に決
定されるものであるが、上記の理由により設計上の許容
範囲内でホールドキャパシタの容量を大きく取ることが
表示画質を効率よく向上する一つの大きな要因となる。
しかしながら第4図の様な従来の構成でホールドキャパ
シタの容量を単純に増加させる手法として、キャパシタ
電極408およびゲート配線401の面積を大きく取る
ことは、画素電極407の面積を減少させ有効表示面積
を減少させ画面が暗くなる、また絶縁層409を薄くす
る事は、層間の絶縁能力を低下させ装置の耐電圧特性が
減下するばかシかダストや段差のカバレージ不良によシ
画像の点状の欠陥を招く、などの表示画質の良否を決め
る他の要因に深く影響を与えるため、しばしば十分なホ
ールドキャパシタの容量を確保することに困難をきたし
た。
本発明は上記のととくの液晶表示装置において上記の制
約をさけつつホールドキャパシタの実効的な電極面積を
ほぼ倍増し、結果的に表示画質を大きく向上させること
を目的とするものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための本発明の技術的な手段は、
ゲート配線を絶縁性の薄膜を介して上下から2層の導電
性薄膜で挾みこみ、上下2層の導電性薄膜をコンタクト
ホールを介して電気的に接続するものである。
作用 本発明は上記の構成により、ホールドキャパシタを形成
する実効的な電極面積をほぼ倍増し有効表示面積の減少
や層間の絶縁不良を招くことなく、ホールドキャパシタ
の容量を大きく増大させ、表示画質を大きく向上する。
実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第1図aは本発明の第1の実施例を示す液晶表示装置用
のTFTアレイの部分平面図であり、第1図すはB−B
’銀線上断面図、また第2図は第1図すに至るTFTア
レイの工程概略断面図である。
まず第2図aの様に透光性絶縁基板としてのガラス基板
100上に、第1の導電性薄膜(スパッタ法による厚さ
1000人のITO膜であシ透光性のもので゛ある)に
よる画素電極107を選択形成する。次にi厚3500
人の常圧CVD法により形成したS i02膜による第
1の絶縁性薄膜113を形成する。次に膜厚1o6o人
のスパッタ法によるOr薄膜を選択形成することにより
、行電極配線(ゲート配線)1o1と102を形成する
次にプラズマCVD法により厚さ4000人の5iNz
膜による第2の絶縁性薄膜(ゲート絶縁膜として用いら
れる)109と厚さ1ooQ人のアモルファスシリコン
膜による一半導体層105aと厚さ500人のSiNx
膜による第3の絶縁性薄膜112aの3層を連続して被
着する。
次に第2図すに示した様に、第3の絶縁性薄膜112a
をTFTの完成後チャンネルとなる所だけを残るように
選択除去して112を作9、半導体層105 aを露出
させた後に、不純物を含んだ低抵抗半導体層(プラズマ
CVD法によるPを含んだ厚さ400人のアモルファス
シリコン膜)114aを被着する。
次に第2図Cに示す様に、TPTを形成する部分に半導
体層105aと低抵抗半導体層114aを選択除去し1
05と104bを作り、この後に111と110なるコ
ンタクトホールを形成する。
次に列電極配線(ソース配a)とドレイン電極とキャパ
シタ電極となる第2の導電性薄膜として厚さ7500人
のアルミニウム膜を被着し、これを選択除去し列電極配
線(ソース配線)103及びドレイン電極106及びキ
ャパシタ電極108を同時に作成し、最後にTPTの電
極間の低抵抗半導体層を除去して第1図すなる液晶表示
装置用のTFTアレイを作成する。なお第1図aおよび
第1図すに示される様にゲート配線101と102はソ
ース配線103と104と互いに交差しゲート配線は走
査信号配線として用いられる。またゲート配線102の
一部とソース配線103の一部とドレイン電極106の
一部は半導体層105部において1つのTPTを形成し
ており、ドレイン電極106はキャパシタ電極108と
コンタクトホール111と110を介し画素電極107
によシ接続されている。またホールドキャパシタは第1
の絶縁性薄膜113と第2の絶縁性薄膜109とを介し
てゲート配線1o1をキャパシタ電極108と画素電極
107で挾むことにより形成されている。
上記実施例による液晶表示装置と第4図の様な従来の構
成によるホールドキャパシタとを比較してみると実効的
なキャパシタの電極面積はほぼ倍となっており、容量値
においても5i02の比誘電率を4.5.SiNxの比
誘電率を6.5とすると従来通シのS iNxのみをは
さんだものに対し約1.8倍と増大した。しかも、第1
図aと第4図aを比較して判る様にホールドキャパシタ
が増加したにもかかわらず、画素電極の面積(有効表示
面積)はむしろ若干増加しており、本発明を用いる事に
よシ、画像を暗くすることなくホールドキャパシタ容量
を増大し、画像信号をよシ安定させることができ、表示
画質を向上することができる。
次に本発明の他の実施例について説明する。
第3図aは他の実施例を示す液晶表示装置用TFTアレ
イの部分平面図であり、第3図すはC−c’線上の断面
図である。300は透光性絶縁基板、307は画素電極
、313は第1の絶縁性薄膜、301と302はゲート
配線、303と304はソース配線、309は第2の絶
縁性薄膜、305は半導体層、312は第3の絶縁性薄
膜、306はドレイン電極でありコンタクトホール31
0を介して画素電極307に接続しておシ、キャパシタ
電極308はドレイン電極306と直接つながるもので
あり、ソース配線303および304と同一の導電性薄
膜で形成されている0この実施例においてぽコンタクト
ホールは一画素尚り1個であり、さらにキャパシタ電極
308の大部分がゲート配線301上にあり、有効表示
面積をできるだけ減少させない工夫がなされている。こ
の実施例による液晶表示装置においても第1の実施例と
同様の理由により、表示画質を向上することができる。
発明の効果 以上述べたように、本発明はホールドキャパシタの電極
面積を従来のほぼ倍に増加させ、安定にホールドキャパ
シタの容量を増加することにより表示画質を面上させる
ことができ、実用的にきわめて有用である。しかも次の
様な効果ももたらす。
すなわち、本発明の構成上TPTのゲート電極の下に絶
縁性薄膜が形成される、これはバイレックスなどのガラ
ス基板を用いる場合にはTPTの下地を安定させ、TP
Tの特性劣化をまねく可能性のある不純物の基板からT
PTへの拡散量を減少し、また基板の組成のばら付きに
よる不安定要因を小さくシ、特性の揃ったT、FTアレ
イを数多く作る上でも有効に働く。また第1の実施例の
様にゲート配線の下に画素電極をITOで形成する場合
には、TPTの形成前に十分の熱工程を加える事が出き
、ITOを安定化させ、耐プロセス性を向上する効果も
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図a、bは本発明の一実施例による表示装4験 置の要部の平面図と部分断面図、第2図は同工程概略断
面図、第3図a、bは本発明の第2の実施例の要部の平
面図と部分断面図、第4図a、bは従来のTFTアレイ
の部分平面図と断面図、第5図と第6図は液晶表示装置
のほぼ一画素分の要部断面図と回路図である。 101.102−−−−・・行電極配線、103,10
4・・・・・・列電極配線、107・・・・・・画素電
極、11o・・・コンタクトホール、108・・・・・
・導電性薄膜、113゜109・・・・・・絶縁性薄膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)互いに交差する導電性薄膜による行電極配線およ
    び列電極配線を有し、表示材料を駆動するための駆動信
    号をスイッチングするスイッチング素子を前記行電極配
    線および前記列電極配線と電気的に接続して有し、前記
    スイッチング素子がオフ時においても前記駆動信号をホ
    ールドするためのホールドキャパシタを有し、前記行電
    極配線を走査信号配線として用いる表示装置において、
    前記スイッチング素子に継ながる画素電極を形成する第
    1の導電性薄膜とコンタクトホールを介して前記第1の
    導電性薄膜と接続された第2の導電性薄膜により、前記
    行電極配線を絶縁性薄膜を介して上下から挾むことによ
    り前記ホールドキャパシタが形成されることを特徴とす
    る表示装置。
  2. (2)行電極配線を絶縁性薄膜を介して上下から挾む第
    1または第2の導電性薄膜のいずれか一方が列電極配線
    形成時に同時に形成されることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の表示装置。
  3. (3)スイッチング素子に薄膜トランジスタを用いるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の表示装置。
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