JPS6397919A - 液晶パネル - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アクティブマトリクス基板をその一方のみ（
板としたｌ液晶パネルに関する〔従来の技（１１〕 従来のスイッチ素子マトリクス基板を用いたｄｋ品パネ
ルは、ＳＩＤ　　８３　　ＤＩＧＥＳＴ　　Ｐｉ５６の
様にアクティブマトリクス基板上に形成されたスイッチ
素子により画素電極と対向Ｌ（板上の電極との間に配線
からの所定の信号を書込み、次の（１１号が来るまでこ
れを保持して液晶を駆動するものである。

画素電極に書込よれる信号は、ＳＩＤ　　８３１）　Ｉ
　Ｇ　Ｅ　Ｓ　Ｔ　　Ｐ　１５６の引用文献にあるよう
にフィールドごとに液晶に印加される電界が反転して、
液晶を交、ｌｔ駆動する。これは液晶を直流駆動すると
その寿命が極端に短くなるためである。

〔本発明が解決しようとする間居点〕

しかし前述の従来技術では、第２図に示すように画素電
極２０と配線２１との間に電気的結合があり、配線の信
号変化により画素電極に保持されている電荷がリークし
たり、電位が変動して液晶に印加される実効電圧が変化
する。

第２図（ａ）にスイッチ素子２７を使ったマトリクス基
板の１画素分の概略図をｍ２図（ｂ）、（Ｃ）にそれぞ
れトランジスタ２５と非線形素子２Ｇを用いたマトリク
ス基板の１画素分の電気等価回路を示す。

例えば、フィールドによる信号の極性反転は、上下でコ
ントラストむらが生ずる。これは配線の信号が反転して
から画素電極の信号が反転するまでの時間が上下で異な
るため、画素電極と配線の間での容量Ｃ′、と抵抗Ｒ’
＋による電位変動やリークの一’３　？３’度が上下で
異なりｌ成品２４に印加された実効電圧が上下で異なる
ことによるものである。

また表示のパターンによっては、クロストークが生ずる
。これは同一フィールド内でも配線信号の変化により配
線の電位が変化し前述と同様画素電位か変化するもので
ある。

なお配線を」二下方向に形成したため表示」二のむらが
上下に発生ずるが、配線を左右方向にすれば左右の方向
にムラが生ずる。

本従来例では、ポリシリコンＴＰＴ（Ｔｈｉｎ−Ｆ’＋
　　１ｍ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のアクティブマトリ
クス基板を一例として示したが、アモルファスシリコン
ＴＰＴやＣｄ５ＴＥＴ、Ｎ１１Ｍ（ＭＣｔａｌ−１ｎｓ
ｕｌａｔｅｒ−Ｍｃｌａｌ）、ダイオードといったスイ
ッチ素子のマトリクスＪ）１．仮を用いた液晶パネルも
同様である。

本発明の［１的はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは均質で良好な表示を実現する液
晶パネルを提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

’ｔ（Ｋ品パネルを構成する一方の基板となるスイッチ
素子マトリクス基板において、画素ｆｆ２極に不要な電
気的影〒グをおよぼす構成要素をシールドし、画素用（
灰を電気雑音から保護するための電気シールド膜をスケ
ッチ素子マトリクス基板に有することを特徴とする。

シールド膜の素材としては、Ａ　Ｉ、ＩＶＸｒｌ、１ｏ
等の金層、合金、半導体、ＩＴＯ等の透明導電体などの
導電性物質が考えられる。

〔作用〕

本発明の上記の構成によれば、シールド膜を一定電位に
保つことにより、電気的に画素電極と結合していた不要
な影響を切離すことが出来る。すなわち第３図に示すよ
うに配線２１、シールド膜３１は絶縁体３２によりおお
われており、画素用ｔＭ’ｉ　２０と配線２１の間での
抵抗は十分に大きく画素電顕２０から配線２１．シール
ド１ｚ３１へのリーク電流は極端に小さくなり、無視出
来るレベルとなる。また配線信号からの電位の変動は配
線がシールド膜により完全におおわれており、かつシー
ルド膜は一定電位に保たれていることから配（１１！と
画素電極とは容量的に独立した形となり、配ヤｊ！信号
による画素電極への影響は無（なる。

〔実施例〕

第１図１は本発明の実施例におけるスイッチ素子マトリ
クス基板の一画素を示す主要図である。スイッチ素子と
してポリシリコン薄膜トランジスタを（以後ポリ５ｉＴ
ＦＴと略す）をガラス基板１−１−に形成し、画素電極
２０と配線２１及びシールド吸引をマトリクス状に配置
したポリ５ｉＴＦＴ＠マトリクス基板を示すもので、第
１図（ａ）は一画素分を示す平面図であり、第１図（ｂ
）は！３１１　’の断面図である。配線２１はシールド
吸引によりおおわれており、配線２１の電気的変動が画
素電極２０へ影響しないようにしである。配線２１の電
気的変動とは表示画像信号に従ったｉ＋２品駆動のため
の電圧変化であり、また液晶の寿命を長くするために一
般的に行われる信号の交流反転による電圧変化である。

導電性のシールド膜が一定電位に固定されており、配線
２１の電位がこれらの信号によって変化してもシールド
膜３１によって電気的にシールドしており画素電極２０
に影？７をおよぼずことはない。

第１図に示したポリ５ｉＴＦＴ基板は以下のようにして
形成した。

透明絶縁Ｌ（仮１上にポリＳｉ薄膜２を減圧ＣＶＤによ
り形成し、これを所定の形状に選択的に除去した後、Ｓ
ｉ酸化膜を形成してゲート絶縁膜となす。さらにポリＳ
ｉ薄膜３を形成して所定の形４ｋに選択的に除去してゲ
ート電極及びゲート配線を形成する。このとき配線抵抗
を小さくするため、リンやボロン等の不純物をポリＳｔ
形成中に導入したドープト・＋ｊ？すＳｉ薄膜形成を行
うか、ボ’）　Ｓ　ｒ　ＦＶ　１２形成後、不純物を熱
拡散する必要がある。ゲート電極形成後、イオン注入を
行いソース・トレイン形成をする。Ｎ型のトランジスタ
の場合リンやひ素のイオン、Ｐ型のトランジスタの場合
ボ（ノンイオンを注入する。この後層間絶縁膜を形成し
、居間絶縁膜に開口部形成を行った後、ＳｉやＣｕを小
り１３４丁したＡＩをスパッタ蒸着し所定の形状に選択
的に除去して配線２１を形成する。さらに居間絶縁膜形
成を行った後、Ｓｉ及びＣ１４を小量合作したＡＩをス
パック蒸着し配線２１上をおおうように所定の形状に形
成してシールド■り引とする。さらに居間絶縁膜を形成
して所定の位置に開口部を形成して透明導電膜を所定の
形状にして画素電極２０を形成して、ＴＦＴマトリクス
基板となす。なおゲート電極や配線さらにはシールド膜
は、上述の例に限定するものではなく導電性薄膜であれ
ば、ＭＯｌＷ　１Ｎ　ｉＮ　Ｃｕ等の一般的金属や半導
体やＩｎ酸化膜やＳｎ酸化膜等の透明導電膜でもよい。

ゲート絶縁膜としてはＣＶｒ）法によるＳ　ｉ　Ｏ＊や
Ｓｉ３Ｎ＋でもよい。

このようにして形成したＴＰＴマトリクス基板を必要に
応じてＳｉＯｘ膜形成したあと、通常の液晶パネル組立
て工程に従って、まずポリイミド薄漠形成し、所定の方
向に綿布等によりラビングを行って配向処理を行う。ま
た対向基板となる透明導電膜形成した透明基板に対して
も所定の方向に配向処理を行ってのち、２枚の基板を所
定の間隙を保つように貼合せ、この間隙に液晶を１を人
して液晶パネルとなす。

本実施例煉おいては配線２１のみをシールド吸引でおお
ったが、第４図、第５図に示すようにスイッチ索子２７
も含めておおったり、画素電極２０以外をおおったり、
全面をシールド膜でおおうことによりシールド効集をい
っそう向上することが出来る。全面をシールド膜でおお
う場合第５図に示すように画素電極２０とトランジスタ
のコンタクト部を除く必要がある。

またシールド吸引は一定電位に保持するため、所定電位
を印加しておく。特殊な場合としスイッチ素子マトリク
ス基板と対向する基板上の電極とシールド股引を接続し
て、通常は一定電位に保持することが考えられ、さらに
）液晶パネルの駆動方法によっては、対電基板上の７ｒ
ｌ極の電位を交流的に変動する場合があり、この場合は
、配線の信号に変動を与える可能性を佇する。

〔実施例２〕 第６図は本発明の液晶パネルのスイッチ素子マトリクス
基板の別の例を示す主要断面図である。゛配線２１は絶
縁ｖ！：３２をはさんでシールド股引でおおわれており
、シールド吸引は画素電極２０と同時に形成されている
。

絶縁ノ、（板上にシリコン薄膜パターン、ゲート絶縁膜
、ゲート電極を形成しソース、ドレイン形成を行った後
、配線２１を形成し、絶縁１１２．３２を形成して配線
２１をおおい、開口形成後、ＡＩをスパッタ蒸１グして
画素電極２０及びシールド膜を同時に形成してＴＥＴマ
トリクス基板となし実施例１と同様にして：液晶パネル
とした。ただし：成品は二色性色素を用いたいわゆるゲ
ストホストｅ品を用いて反射型液晶パネルとした。

〔実施例３〕 第７図は本発明による液晶パネルのスイッチ素子マトリ
クス基板の別の例を示す主要断面図である。

従来例で引用した文献に従ってシリコン薄膜パターン、
ゲート絶縁膜、ゲート絶縁膜、イオン注入、層間絶縁膜
、配線２１及び画素電極を形成したノ＆板」二に、絶縁
膜を形成し開口形成した後シールド膜３１を形成してＴ
ＰＴマトリクス基板となし、実施例１と同様にして液晶
を封入して液晶パネルとした。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、画素電極と配線との
間にシールド膜を形成し、配線をシールドすることで、
配線の電気信号が画素電極に対して雑γ？とじて影響し
ないようにすることができる。

これにより ■１ｉ−ｂｉ面の上下で画素電極に保［￥される実行電
圧が−・定となりコントラストの点から画面の上下で均
一なものとなる。

■同一配線につながる画素に白レベルの画素や黒レベル
の画素が混在する場合、白レベルのみ場合あるいは出レ
ベルの場合に比べ透過率（あるいは明るさ）が異なる別
の言い方をすると同一配線につながる他の画素のデータ
に彫りをうけるいわゆるクロストークが、本発明のもが
造で画素電極と配盾！の間で直接容量が形成されない、
あるいは画素電（・Ｘと対向基板電極との間の容量に比
べ十分に小さなることから配線の電圧変動が容毒結合的
に画素電（塚に影響をおよぼすことなく、クロストーク
を防ぐことが出来る。

０画素電極と配線の間の電位差が変化するため、画；シ
：電（仮と配線の間に位置する液晶さらに場合によって
は画素電極の周辺の液晶がみだされ、上記の■、■の上
下のコントラストムラやクロストークの原因の１つにな
ったり、雑音となったりしていたが本発明により配線の
信号変化の影響を液晶におよぼさなくなったため上記上
下コントラストｌ、うやクロストークおよび雑音を敬答
することができた。

以」二のように本発明により表示品質のより良好な表示
の液晶パネルを実現することが出来る。

本実施例においてポリ５ｉＴＦＴをスイ・ソチ素子とし
て用いたが、アモルファスＳｉやＣｄＳｃのＴ　Ｐ　Ｔ
やＰ　Ｉ　Ｎ型、ＰＮ型、Ｍ　Ｉ　Ｍ型のダイオードを
スイッチ素子として用いたマトリクス基板を用いた液晶
パネルでも同様の効果が得られ−る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明による実施例におけるＴ
　Ｐ　Ｔマトリクス基板の主要断面図と平面図である。 第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来のスイッチ素子マ
トリクスを使った液晶パネルの等価回路図。 第３図（ａ）、（ｂ）、第４図、第５図は本発明による
。（７品パネルに用いたスイッチ素子マトリクス基板の
概要図。第６図、第７図は本発明による実施例における
ＴＰＴマトリクス基板の主要断面図。 ２０・・・画素電極 ２１・・・配線 ３１・・・シールド膜 以　　上 第１図 Ｇ） （ｃ） （幻 （ｂ） 第４図 第５図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スイッチ素子、配線及び画素電極から構成されたス
   イッチ素子マトリクス基板をその一方の基板とする液晶
   パネルにおいて、スイッチ素子マトリクス基板上の配線
   の少なくとも一部が絶縁体をはさんで導電性薄膜でおお
   われていることを特徴とする液晶パネル。 ２、絶縁体をはさんで配線をおおっている導電性薄膜が
   、一定電位に保持されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第一項記載の液晶パネル。 ３、絶縁体をはさんで配線をおおっている導電性薄膜が
   、スイッチ素子マトリクス基板と対向する基板上の電極
   と同電位としたことを特徴とする特許請求の範囲第一項
   記載の液晶パネル。