KR100257244B1

KR100257244B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR100257244B1
Application number: KR1019960045181A
Authority: KR
Inventors: 야스유키 하나자와; 도모코 기타자와; 요시히로 아사이; 가츠히코 이나마; 데츠야 이이즈카
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2000-05-15
Also published as: KR970022460A; US5835171A; TW463068B

Abstract

본 발명은 액티브매트릭스 기판과 반대쪽 기판 사이에 나타나는 이미지 표시용 액정부재와 다수개의 박막트랜지스터 구동소자를 가지는 액티브매트릭스형 LCD장치에 관한 것으로서, 액티브매트릭스형 액정표시(LCD)장치에서의 주사선 배선의 저항을 증가시키지 않고 박막트랜지스터의 채널의 길이를 짧게 하며 스위칭 특성을 향상시키는 구조에 관한 것인데, 상기 구조는 주사선 배선 상에 설치된 박막트랜지스터의 채널쪽에 슬릿을 형성하고 슬릿을 마스크로서 기판의 이면으로부터의 노광에 의해 박막트랜지스터의 채널을 결정하는 채널 보호막의 패턴을 형성함으로써 제공되며, 이 방법에 따르면 소망의 채널 길이가 얻어지고 슬릿을 좁게 채널과 대항하는 주사선 배선의 영역이 보조배선으로서 기능하므로 주사배선의 저항이 감소되는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치

제1도는 본 발명의 실시형태가 적용되는 액티브매트릭스형 LCD장치의 한 화소를 나타낸 부분개략평면도.

제2도는 제1도에 도시한 LCD장치를 II-II' 선으로 절단한 부분개략단면도.

제4도는 제1도에 도시한 LCD장치의 TFT의 또 다른 예를 나타낸 부분개략평면도.

제5도는 제1도에 도시한 LCD장치의 변형예의 한 화소를 나타낸 부분개략평면도.

제6은 제1도에 도시한 LCD장치의 다른 변형예의 한 화소를 나타낸 부분개략평면도.

제7도는 제1도에 도시한 LCD장치의 또 다른 변형예의 한 화소를 나타낸 부분개략평면도.

제8도는 제1도에 도시한 LCD장치의 또 다른 변형예의 한 화소를 나타낸 부분개략 평면도.

제9도는 제1도에 도시한 LCD장치의 또 다른 변형예의 한 화소를 나타낸 부분개략 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : LCD패널 10 : 어레이기판

11 : 제 1 기판 12 : 제 2 기판

13 : 액정재 14 : 주사선 배선

15 : 신호선 배선 16 : 보조용량선

17 : 슬릿 18 : 게이트절연막

19 : 반도체층 20 : 보호막

21 : 화소전극 22 : 저저항재료

22a, 22b : 저저항층 23 : 소스

24 : 드레인 25 : 패시베이션(passivation)막

26 : 차광막 27 : 대향전극

28 : 대향기판 30 : TFT

본 발명은 액티브매트릭스 기판과 반대쪽 기판 사이에 나타나는 이미지 표시용 액정부재와 다수개의 박막트랜지스터 구동소자를 가지는 액티브매트릭스형 액정표시(LCD:Liquid Crystal Display)장치에 관한 것이다.

액티브매트릭스형 LCD장치는 주사선 (행) 배선과 신호선 (열) 배선에 의한 매트릭스의 교점부분에 형성된 TFT와, 상기 TFT와 접속되고, TFT에 의해 선택적으로 구동되어 화상의 기초가 되는 화소를 표시하는 (흑점 또는 비투과상태를 제공하는) 화소전극을 포함하는 액티브매트릭스 플레이트(AM-플레이트)와, AM-플레이트와 대향하는 대향전극을 포함하는 대향기판과, AM-플레이트와 대향기판 사이에 배치된 액정제(액정층)로 이루어진다.

TFT는 예를 들면, 전기장 효과 트랜지스터로서, 주사선 배선에는 게이트가, 신호선 배선에는 드레인이, 화소전극에는 소스가 각각 접속되어 있다. 따라서 드레인과 소스 사이의 채널영역으로의 인가전압을 게이트로 제어하여 목적 화소를 ON(표시상태)으로 할 수 있다.

따라서, TFT에 의해서 점유되는 면적(LCD장치가 표시가능한 화소수로 총면적을 나눈 화소의 크기에 차지하는 비광투과 영역의 크기)은 표시(흑점 또는 비투과상태를 제공한다)에는 기여하지 않기 때문에, 화소의 유효(광투과)영역을 확대하기 위하여 주사선 배선과 TFT를 (단면방향으로 본 상태에서) 겹쳐 배치하는 방법이 이용되고 있다. 즉, 주사선 배선상에 게이트절연막 및 반도체층을 적층하고, 드레인과 소스를 실질적으로 동일한 평면상에서 주사선 배선의 양 측에 위치하도록 (주사선 배선을 끼워 마주보도록 드레인과 소스를) 배치하는 방법이 널리 이용되고 있다.

이 경우, 주사선 배선의 폭방향(길이)과 채널의 길이가 일치하는 구조가 된다.

이 구조에 의하면, 주사선 배선은 직접 게이트로서 이용 가능하기 때문에, 화소의 크기에서 TFT가 차지하는 면적을 작게 할 수 있다.

한편, TFT가 게이트와 소스 사이의 기생용량은 스위칭 성능에 영향을 주기 때문에 게이트절연막은 자기정합 수법에 의해 형성된다. 즉, 게이트절연막은 게이트상에 게이트절연막, 반도체층, 절연막을 차례로 적층하고, 게이트측으로부터 노광하는 포토에칭에 의해 게이트에 대해 자기정합 형상으로 형성된다. 따라서, 소스는 절연막을 끼워 (두께방향으로) 게이트에 서로 겹쳐지기 때문에 기생용량이 저감된다. 이 경우, 채널 길이는 게이트 폭에 대체로 일치된다. 따라서, 최근 표시장치의 대용량(대화면)화에 따라, 주사선의 배선의 길이의 증가에 기인하는 배선 저항의 증대가 문제가 되고 있다. 즉, 주사선의 배선 저항이 어느 크기를 초과하면 게이트에 인가되는 신호의 둔화가 커지며, 그 결과 TFT의 원하는 ON 전류가 얻어지지 않게 된다. 이때문에, 주사선의 배선 저항을 낮추기 위해서는, 주사선 배선의 폭이 일정이상 필요하게 된다. 그러나, 자기정합수법을 이용한 경우, 채널 길이는 주사선 배선 폭으로 결정되어 버리기 때문에, 큰 면적의 표시장치에 있어서 원하는 스위칭 스피드가 얻어지지 않게 되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 고속의 스위칭이 가능한 박막트랜지스터 구조를 제공하는것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 화면이 큰 액정표시장치의 구동 속도의 저하를 방지하는 구조를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 문제점에 의거하여 이루어진 액티브매트릭스형 액정표시장치에 있어서, 복수의 주사선 배선 및 복수의 신호선 배선과, 채널의 길이 방향이 상기 주사선 배선의 폭 방향으로 대략 평행하게 되도록 상기 주사선 배선과 상기 신호선 배선과의 교차부분에 대응하여 배치된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 접속되는 화소용량과, 상기 주사선 배선의 상기 채널 측방에 대응한 위치에 슬릿이 형성되어 있는 것을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 슬릿을 이용한 내면노광에 의해, 채널 길이가 주사선 배선폭 보다 작은 박막트랜지스터를 제작하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 주사선 배선의 채널 형성 부분의 폭은 채널 길이에 대략 일치하도록 좁게 형성되며, 이 폭이 좁은 부분에 대응하여 폭이 좁은 부분을 끼우고 있는 주사선 배선의 영역을 연결하는 보조 배선 부분을 가지기 때문에 박막트랜지스터의 채널을 원하는 길이로 설정 가능하고, 또한 실질적으로 원하는 주사선 배선폭을 얻을 수 있다.

이하, 도면을 이용하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예인 액티브매트릭스형 LCD장치를 나타낸 개략도이다.

도 1은 액정표시장치의 한 화소를 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1에 도시한 LCD를 선 II-II' 를 따라서 절단한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, LCD패널(1)은 두께 방향에 있어서, 제 1 기판(11), 대향하는 제 2 기판(12) 및 양 기판 사이에 위치하는 액정재(13)를 포함한다.

제 1 기판(11)위에는 주사선 배선(14), 주사선 배선(14)과 매트릭스형상으로 배치되는 신호선 배선(15)이 형성되어 있다. 주사선 배선(14)과 동일 평면에는(도 2에서는 보이지 않는) 보조(축적) 용량선(16)(도 1 참조)이 주사선 배선(14)과 대체로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 주사선 배선(14)의 소정 위치에는 후술하는 비도체부, 즉 슬릿(17)이 형성되어 있다.

주사선 배선(14) 및 보조 용량선(16) 각각은 게이트절연막(18)에 의해 덮여 있다.

게이트절연막(18)상에 있어서, 주사선 배선(14)과 두께 방향으로 겹쳐진 영역에는 반도체층(19) 및 절연체로 이루어진 보호막(20)이 차례로 적층되어 있다. 또한, 게이트절연막(18)상에 있어서, 반도체층(19)과 접촉하지 않는 영역에는 화소전극(21)이 형성되어 있다.

주사선 배선(14)과 평행한 방향의 반도체층(19)의 양 단부에는 저저항층 (22a, 22b)이 형성되어 있다. 또한, 저저항층(22a, 22b)은 보호막(20)위에 저저항재료(22)가 적층된 후, 이하에 설명하는 전극부분(소스 및 드레인)에 대응하는 금속재료와 함께 형상 가공되어 보호막(20)위에서 분리되어 있다.

저저항층(22a, 22b)위에는 TFT의 전극 부분, 즉 소스 및 드레인으로 기능하는 금속재료가 적층되어 있다. 저저항층(22a, 22b)위에 위치된 금속재료의 한 단부는 화소전극(21)과 서로 겹쳐진다. 또한, 이 금속재료의 층은 저저항재료(22)와 함께 형상 가공되어 소스(23) 및 드레인(24)으로 이용된다. 또한, 드레인(24)과 신호선 배선(15)은 실질적으로 동일 공정으로 일체적으로 형성된다.

소스(23) 및 드레인(24), 주사선 배선(14) 및 신호선 배선(15), 보조 용량선 (16), 화소전극(19) 및 보호층(20) 전부를 덮는 전 영역에는 패시베이션막(25)이 배치된다.

이와 같이 하여, 액티브매트릭스 기판(어레이기판)(10)이 제공된다.

한편, 어레이기판(10) 즉 제 1 기판(11)과 대향되는 제 2 기판(12)의 제 1 기판(10)에 면하는 측에는 차광막(26) 및 대향전극으로서의 ITO(Indium Tin Oxide)(27)가 형성되어 있다. 또한, 차광막(26) 및 대향전극(27)을 덮는 전 영역에는 도시하지 않는 패시베이션막이 배치된다. 이것에 의해, 대향기판(28)이 제공된다.

이와 같이 형성된 어레이기판(10) 및 대향기판(28) 각각을 소정의 간격으로 대향시키고, 양 기판사이에 액정재(13)를 소정량 주입하며, 도시하지 않은 구동소자를 배치하여 액정표시 패널(LCD 패널)(1)이 제공된다.

도 1을 참조하면, 상기한 LCD 패널(1)에 있어서 주사선 배선(14)과 신호선 배선(15)의 교차부분의 근방에 주사선 배선(14)과 신호선 배선(15) 및 게이트절연막(18), 소스(23), 드레인(24)에 의해, TFT(30)가 형성되어 있다. TFT(30)의 소스(23)와 드레인(24)은 절연체로 이루어진 보호막(20)을 끼워 간격을 두고 배치되며, 이 전극 사이에 TFT의 채널 영역을 형성하고 있다.

상세하게는, 채널 영역하에 있어서, 주사선 배선(14)은 TFT(30)의 게이트로서 기능한다. 소스(23)는 화소전극(21)에 접속되는 한편, 드레인(24)은 신호선 배선(15)과 접속되어 있다.

또한, 주사선 배선(14)의 드레인(24)의 바로 아래 부분에는 슬릿(17)이 형성되어 있다. 즉, 주사선 배선(14)은 TFT(30)가 배치된 부분에서 슬릿(17)에 의해 분할되며, 슬릿(17)에서 보아서 채널측 부분은 TFT(30)의 게이트로서 기능하고, 반대로 슬릿(17)을 끼고 채널과 마주하는 부분은 보조배선부분으로서 기능한다.

다음으로, 도 2를 참조하여 액티브매트릭스형 액정표시장치의 제조방법을 설명한다.

우선, 유리 등의 투명 절연성 기판(제 1 기판)(11)상에, 예를 들면 차광성이 있는 금속재료인 Ti, Cr, Al, Ta, Mo, W, Cu 등의 단독 또는 이것들의 적층막 또는 이것들의 합금을 피막한 후, 원하는 형상으로 포토에칭함으로써, 슬릿(17)을 포함한 주사선 배선(14) 및 축적 용량선(보조용량선)(16)을 형성한다.

또한, 이것을 덮는 것처럼, 예를 들면 SiOx로 이루어진 게이트절연막(18)을 플라즈마 CVD법으로 형성한다.

또한, 게이트절연막(18)위에 수소화아몰퍼스실리콘(이하, a-Si:H라고 약칭한다) 및 SiNx막을 피막하고, SiNx를 원하는 형상으로 패터닝하여 보호막(20)을 얻는다.

보호막(20)은, 주사선 배선(14)의 패턴을 마스크(mask)로 하여 자기정합법에 의해 패터닝된다. 즉, SiNx막위에 포토레지스트를 도포하고, 기판의 주사선 배선(14)이 형성되어 있는 면의 이면으로부터 빛을 쪼여 포토레지스트를 감광시켜 현상함으로써 포토레지스트는 주사선 배선(14)의 패턴과 대략 일치하는 형상으로 제공된다.이하, 포토레지스트를 마스크로 하여 SiNx를 에칭함으로써 보호막(20)이 형성된다. 또한, 노광시의 빛의 회절현상에 의해, 포토레지스트 및 이것을 마스크로서 패터닝된 보호막(20)은 게이트(주사선 배선)의 폭 보다 약 1㎛정도 작게 형성할 수 있다.

다음으로, 플라즈마 CVD법에 의해, n형 a-Si:H층을 형성하고, 이 n형 a-Si층 및 미리 형성한 a-Si:H층을 소정의 형상으로 포토에칭함으로써 반도체층(19) 및 오믹컨택트(ohmic contact)(저저항)층(22a, 22b)을 형성한다.

다음으로, 예를 들면 ITO막을 스퍼터링법을 이용하여 피막하고, 소정의 형상으로 포토에칭하여 화소전극(21)을 형성한다.

계속해서, Ti, Cr, Al, Ta, Mo, W 및 Cu 등의 단독 또는 이것들의 적층막 또는 이것들의 합금을 스퍼터링법을 이용하여 소정의 두께로 배치하고, 소정의 형상으로 포토에칭하여 소스(23), 드레인(24) 및 이것의 일체의 신호선 배선(15)을 형성한다. 이때, 제조시의 패턴이 서로 어긋나게 겹쳐지면 선폭 정밀도에 대한 여유를 부가하여 드레인(24)이 슬릿(17)을 완전히 막도록 한다.

다음으로, 최상층에 SiNx로 이루어진 패시베이션막(25)을 플라즈마 CVD법을 이용하여 형성한다.

한편, 유리 등의 투명절연기판(제 2 기판)(12)상에, 예를 들면 Cr막을 스퍼터링법에 의해 소정의 두께로 제공하여 소정의 형상으로 포토에칭함으로써 차광막 (26)을 형성하고, 또한 ITO로 이루어진 대향전극(27)을 형성한다.

이와 같이 하여 얻어진 어레이기판(10) 및 대향기판(28) 각각의 전극 형성면의 전 영역에 저온 큐어(cure)형 폴리이미드막을 인쇄 도포하고, 러빙처리를 실시함으로써 폴리이미드막에 소정 방향의 배향성을 부여하여 각 기판의 각각에 배향막(31, 32)을 형성한다.

다음으로, 어레이기판(10)과 대향기판(28)을 각각의 배향방향이 대략 90°가 되도록 조합하고 접착하여 액정셀(33)을 형성한다.

이와 같이 하여 얻어진 액정셀(33)에 액정재(13)을 주입하고, 어레이기판 (10)과 대향기판(28)의 외부면에 편광판(34, 35)을 장착하여 액티브매트릭스형 액정표시 장치가 완성된다.

또한, 본 실시예에서는 도 2에 있어서, 주사선 배선(14)의 보조 배선 부분이 되는 영역의 폭(L1)=15㎛, 슬릿(17)의 폭(L2)=10㎛, 게이트가 되는 영역의 폭(L3) =14㎛로 하고, 또한, 소스(23)의 게이트와 겹치지 않는 부분의 폭(L4)=11㎛로 하였다. 또한, 주사선 겹쳐(14)의 게이트영역 및 보조 배선 영역은 각각 드레인(24)과 일정량만큼 배선 드레인(24)의 채널측의 끝에서 보조 배선 영역 끝가지의 길이(L5)=29㎛, 소스(10)의 폭(L6)=15㎛로 하였다. 또한, 제 1 기판(11) 및 제 2 기판(12)의 내면 상호간의 간격(d)=5㎛로 하였다.

다음으로, 상기한 L1에서 L6 및 d에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2에 나타낸 TFT(30)의 반도체층(19)으로서 사용되는 a-Si:H층에 광이 입사되면 포토캐리어가 생성되고, 그 결과 반도체층(19)의 저항치가 저하되며 TFT(30)의 오프리크 전류가 발생한다.

과도한 오프리크 전류가 발생하면 정상적인 표시가 곤란해지므로 반도체층 (19)에 광이 입사하지 않는 영역을 확보함으로써 TFT(30)가 오프시에는 고저항이 되고, 오프리크 전류를 경감시킬 수 있다.

보다 상세하게는, TFT(30)에서는 제 1 기판(11)의 이면으로부터 입사하는 광 중 슬릿(17)으로부터 입사하는 광을 차단하기 위해 슬릿(17)을 드레인(24)으로 완전히 덮고 있다. 또한 도 2에 나타낸 것과 같이 드레인(24)쪽에서부터 액정셀내에 입사하여 대향 기판(28)쪽에서(특히 차광층(26)에 의해)반사된 광이 반도체층(19)에 닿지 않기 위해서는 L1+L2+L3 및 L3+L4를 양 기판의 간격(d)에 대해서 대략 2배 이상으로 할 필요가 있다. 또한 슬릿(17)의 폭은 보호막(20)을 패터닝할 때에 노광처리에 필요한 폭이면 충분하다. 이와 같은 관점에서 상술한 L1에서 L6이 인도된다. 이와 같은 특성이 있는 LCD 패널(1)에서는, TFT(30)의 오프리크 전류는 LCD 패널(1)을 구동할 때 무시할 수 있는 정도의 크기로 감소된다.

또한 주사선 배선(14)의 게이트 영역과 슬릿(17)을 끼고 대향하는 영역은 보조 배선으로서 기능하게 하기 위해, TFT(30)에서 폭이 좁은 게이트 영역을 설치함에 의한 주사선 배선(14)의 저항의 증가는 실질적으로 무시할 수 있다.

이 효과는 표시의 정밀도가 높아지는 것인 만큼 중요하다. 즉 한 화소의 총면적이 작아지는 만큼, 이것을 차지하는 TFT(30) 사이즈의 비율은 커진다.

상세하게는 주사선 배선(14)을 차지하는 게이트 영역의 비율이 커진다.

이 때문에 보조 배선 영역을 설치하지 않는 경우, 게이트 영역의 폭이 좁아짐에 의한 주사선 배선(14)의 저항이 증가하게 된다. 특히, 대각의 크기가 10인치 정도인 액정표시장치에서는 한 화소 영역에서의 주사선 배선의 길이(인접하는 신호선 배선간에서 구획지어진 영역의 길이)에 대한 게이트 영역 길이가 차지하는 비율이 20%이상일 때에는 보조 배선영역을 사용하는 것이 매우 효과적이고, 주사선 배선 저항에 의해 게이트 전압이 둔화되는 영향이 표시에 영향을 주지 않을 정도로 할 수 있었다.

또한 상기 실시예는 여러 변형이 가능하다. 본 실시예에서 슬릿(17)은 채널에서 보아 드레인(24)쪽에 형성했지만, 소스(23)쪽에도 형성 가능하다. 이 경우, 소스(23)는 보조 배선영역 및 슬릿(17)을 가로질러서 반도체층(19)과 접촉한다. 따라서 도 1과 같이 드레인쪽에 슬릿을 설치하는 경우에 비하면 보조선 영역의 부분만 소스(23)와 주사선 배선(14)과의 오버랩 면적이 증가된다.

이 오버랩 영역은 TFT(30)의 소스·게이트 사이의 기생용량(Cgs)으로서 작용한다.

이 기생용량(Cgs)의 크기는 액정표시장치의 표시성능에 영향을 준다고 알려져 있다. 즉 화소전극(21)에 표시신호를 써 넣을 때(화소를 ON상태로 할 때) TFT(30)가 도통(導通)상태가 되고 신호선 배선(15)에 인가되어 있는 전위가 TFT(30)에서 화소전극(21)에 공급되지만(써 넣어지지만), 이 써넣는 것이 끝나고 TFT(30)가 비도통상태로 된 순간에 화소전극(21)에 써 넣어진 신호가 기생용량(Cgs)에 분배된다.

화소전극(21)의 전위는 써 넣어진 신호때문에 저하되지만, 이 저하량은 "Cgs"의 용량치에 의존하고 화소에 써 넣어진 전압의 크기에도 의존하기 때문에 일률적으로 보상하는 것이 어렵다. 따라서 Cgs의 용량이 과도하게 커지면 각 화소마다 유지시간이 다르고 정상적인 표시동작을 할 수 없게 되는 경우가 있다. 따라서 "Cgs"를 가능한한 작게 하는 관점에서는 슬릿(17)을 드레인(24)쪽에 설치하는 쪽이 보다 바람직하다.

이하, 여러 가지 변형예를 나타낸다.

도 4에 나타낸 것과 같이 슬릿(17)의 중간부에 연락다리 부분(브리지)를 형성하여 게이트 영역과 보조선 배선영역을 접속해도 좋다.

이와 같이 하면, 설령 보조 배선 부분이 도중에서 단선되어도 브리지에 의해 전류유로(path)를 확보할 수 있으므로 주사선 배선의 저항치를 경감시킬 수 있다. 단지 슬릿을 형성하는 경우, 자기정합법에 의해 보호막(20)은 브리지의 그림자를 포함하는 형상으로 형성된다. 따라서 이 영역에서는, 드레인(24)은 반도체층(19)과 접촉하지 않고 채널폭에는 기여하지 않게 된다. 이 때문에 브리지 폭은 전체의 채널 폭에 대해서 TFT(30)에 필요로 하는 스위칭 특성에 영향을 주지 않는 정도의 값으로 설정된다.

도 5는 주사선 배선(14)의 일부를 축적(보조) 용량선(16)으로서 이용한 구조이다. 즉 주사선 배선(14)과 화소전극(21)의 단부가 오버랩됨으로써 축적용량(Cs)이 형성된다. 이와 같이 구성함으로써 주사선 배선(14)과 축적용량선(16)을 공통으로 할 수 있고 개구율을 크게할 수 있다.

도 6은 주사선 배선(14)과 축적용량선(16)을 일체화하고 또한 신호선 배선(15)과 화소전극(21)의 사이에 대응하여 주사선 배선(14)을 배치함으로써 이 사이에서 입사되는 광을 차단한 것이다. 이에 의해 인접 화소간에서의 광 누출을 방지하고 표시의 콘트래스트를 향상시킬 수 있다.

도 7은 신호선 배선(15)에서 분기된 전극(24')을 주사선 배선(14) 바깥 영역에 인출하고 나서 드레인(24)에 접속한 예이다. 이에 의해 TFT(30)가 동작 불량을 일으키는 경우, 이 드레인이 인출부(24')에 제 1 기판의 이면에서 레이저광을 조사하여 드레인(24)과 신호선 배선(15)의 접속을 단절시키면 동작 불량이 된 화소를 영구히 비표시상태 (멸점화)로 할 수 있다.

또한 이 드레인의 인출부분(24')은 주사선 배선(14)에 관해 소스(23)쪽에서 인출해도 좋고 반대쪽에 인접하는 화소쪽에 인출해도 좋다.

그런데 이 인출 영역은 화소전극(21)에 가까운 부분에 배치되므로 인출 영역과 화소전극 사이의 전기장의 영향으로 액정의 배향이 흐트러지는 경우, 이 영역에 가까운 표시화소전극상의 액정의 배향이 흐트러져 표시에 영향을 줄 가능성이 있다.

이 영향은 인접하는 영역에서 액정의 배향이 다르기 때문에 광이 누출되는 현상으로서 관찰된다.

이점에 대해서 검토한 결과, 배향막의 러빙 방향이 도면 중에 화살표로 나타낸 것과 같이 이 인출 영역의 어느 쪽에서부터 표시화소전극의 대각을 향애 설정된 경우에는 표시에 전혀 영향을 주지 않는 것을 알 수 있었다. 이 이유는 액정분자가 러빙 종단을 향해 프레틸트(pretilt)되기 때문에, 드레인(24)과 표시화소전극간의 전기장의 영향을 받기 어려워지기 때문이라고 생각된다.

또한 상술한 TFT(30) 광 리크의 영향은 TFT(30)의 구조나 액정표시장치의 구동 조건에 의해 좌우된다. 이러한 것으로부터 도 1의 예와 같이 슬릿(17)을 완전하게 드레인(24)으로 덮을 필요는 없고, 예를 들어 도 8에 나타낸 것과 같이 슬릿을 신호선을 향해서 연장시키고 드레인(24)의 일부가 제 1 기판(11)의 이면쪽에서 보아 주사선 배선(14)으로부터 노출되도록 해도 좋다. 이 경우에도 화소 결함(동작불량)이 발생했다고 하여 드레인(24)의 노출부분에 레이져광을 조사하고 결함화소를 멸점화시키면 좋다. 단지, 도 8의 구조에서는 광 리크가 커질 가능성이 있다. 이 경우 드레인 노출부와 채널측방부에서 슬릿을 별도로 형성하도록 해도 좋지만, 미세한 구멍을 형성하는 기술이 필요해지므로 제조방법의 확립이 요망되고 있다. 이 경우 도 7의 구조에 따르면 광 리크가 증대될 우려는 없고 비교적 패터닝도 용이하다.

도 9에 나타낸 것과 같이 소스 및 드레인과 표시화소전극의 적층순서를 반대로 하고, TFT(30) 소스부의 최상층을 화소전극이 되도록 형성해도 좋다. 또한 도 9에 나타낸 구조에서는 소스, 드레인 및 이것과 일체인 신호선 배선과 그 하층의 반도체층은 동일한 포토마스크를 사용하여 패터닝하기 때문에 공정수를 감소시킬 수 있다.

또한 슬릿의 형상에 관해서는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 타원형상 등 임의의 형상이라도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 모든 실시예의 경우에서도 주사선 배선에 슬릿 또는 보조 배선 부분을 설치함으로써 조작 배선의 폭을 채널의 폭과 관계없이 설정할 수 있다. 이 때문에 소망의 트랜지스터 특성과 조작 배선의 저저항화를 양립시키는 것이 가능해지고, 액티브매트릭스형 액정표시장치의 표시성능을 대폭 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 소망의 트랜지스터 특성과 조작 배선의 저저항화를 양립시키는 것이 가능해지고, 액티브매트릭스형 액정표시장치의 표시성능을 대폭 향상시키는 것이 가능해진다.

Claims

복수의 주사선 배선 및 복수의 신호선 배선, 채널의 길이 방향이 상기 주사선 배선의 폭 방향에 거의 평행이 되도록 상기 주사선 배선과 상기 신호선 배선의 교차부분에 대응하여 배치된 박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 접속되는 화소용량으로 구성되고, 상기 박막트랜지스터의 드레인은 상기 신호선 배선에 접속되고, 소스는 상기 화소용량에 접속되며, 상기 주사선 배선의 상기 채널의 측방에 대응하는 위치에서 상기 드레인측에만 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 슬릿은 상기 채널의 폭 방향을 따라서 줄지어 설치된 복수의 개공으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 화소용량을 구성하는 전극은 상기 주사선 배선과 중첩되고 보조용량을 제공하는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 드레인은 차광성 금속을 포함하고, 상기 슬릿을 덮어 차광하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 드레인은 상기 주사선 배선과 겹치지 않는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 채널상에는 보호절연막이 형성되고 상기 보호 절연막의 단부가 소스측의 주사선 배선 단부와 자기정합 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 주사선 배선은 상기 채널 두께 방향의 바로 아래에서 상기 채널의 길이에 거의 일치하는 폭의 좁은 영역 및 상기 폭이 좁은 영역의 양단을 연결하는 보조 배선 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제7항에 있어서, 상기 보조배선 부분은 상기 드레인측에만 대응하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제7항에 있어서, 상기 폭이 좁은 영역은 그 양단부 이외의 영역에서 상기 보조 배선 부분과의 연결부를 갖는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제7항에 있어서, 상기 화소 용량을 구성하는 전극은 상기 주사선 배선과 중첩되고 보조용량을 제공하는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.
제7항에 있어서, 상기 드레인은 차광성 금속을 포함하고, 상기 보조 배선 부분과 상기 폭이 좁은 영역 사이의 간격을 차광하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제7항에 있어서, 상기 드레인은 주사선 배선과 겹치지 않는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스형 액정표시장치.