4268 1 1 A7 經濟部中央標率局貝工消费合作社印装 五、發明说明< ) (發明所屬之技術領域) 本發明係關於一種具備薄膜電晶體之液晶顯示裝置, 關於一種配設對向地設於像素電極的儲存電容產生用之電 極的構造。 (以往之技術) 第10圖與第11圖係表示在以往之薄膜電晶體型液 晶顯示裝置中,將閘極配線G與源極配線S等部分具備於 基板上之薄膜電晶體陣列基板的一構造例子者。 在表示於第10圖與第11圖之薄膜電晶體陣列基板 中,玻璃等之透明基板1 3上.,矩陣狀地配線有閘極配線 G與源極配線S。又,閘極配線G與源極配線S所圍繞的 領域作爲像素部1 ,而在各像素部1設有薄膜電晶體T 10 0° 表示於第1 0圖與第1 1圖之薄膜電晶體T 1 0 0係 逆交錯型之一般構成者,在閘極配線G與兼用該閘極配線 G之一部分所設置的閘極電極2上,設置閘極絕緣膜3, 在閘極電極2上之閘極絕緣膜3上對向於閘極電極2設置 非晶質矽(a S i )所構成的半導體能動膜4,又在該半 導體能動膜4之一側端部與另一側端部上互相對向地設置 導電材料所構成之汲極電極6+與源極電極7所構成。又, 在半導體能動膜4兩側之上部側形成有高濃度地摻雜成爲 碟等施體之不純物的非晶質矽等的電阻接觸膜8、8 » 覆蓋上述閘極絕緣膜3與源極電極6及汲極電極7等 -n 11--- . - —1— -ΙΪ —a^i I - i I- - - 1 — -I I (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) /π Λ 本纸張Λ度適用中國8家橾準(CNS > Α4规格(210X297公釐) -4- 4268 1 1 經濟部中央揉率扃負工消费合作杜印* A7 B7五、發明説明4 ) 上面而在此等上面設有絕緣膜所構成的鈍化膜10,在鈍 化膜1 0上,從汲極電極6上至汲極電極6之側方邊位於 像素部1之所有全領域設有I TO (銦錫氧化物)等透明 導電材料所構成的像素電極1 1。又,在像素電極1 1與 鈍化膜1 0上形成有未予圖示之配向膜,而在該配向膜上 方設有液晶,同時設有具備共用電極之對向基板構成主動 矩陣型液晶顯示裝置,藉由上述透明像素電極1 1將電場 施加於液晶分子,則成爲可控制液晶分子之配向。 在表示於第1 0圖之構造的液晶顯示裝置中,在基板 13上形成閘極電極2時同時形成之輔助電極12與像素 電極1 1對向地設置。由於該輔助電極1 2係如第1 1圖 所示,對應於像素電極1 1之外周部並環狀地設置成能圍 繞像素部1之輪廓者,因此,以像素電極1 1與輔助電極 1 2夾住閘極絕緣膜3與鈍化膜1 0來構成電容,而將電 容利用作爲儲存電容構成可抑制在驅動液晶時所必然地發 生的寄生電容所產生之影響。 又,在上述構造之液晶顯示裝置,一般在透明基板 1 3之後方設置後照光,構成藉由被控制配向之液晶遮斷 或透過從該後照光所發出之光俾使用者認識明暗。 (發明欲解決之課題) 表示於第1 0圖及第1 1圖之構造時,由於在像素電 極1 1與輔助電極1 2之間夾住閘極絕緣膜3與鈍化膜 1 0以構成儲存電容因此具有驅動液晶上之優點,惟具有 本紙^尺度適用家梯準(CNS ) A4规格(2丨0X 297公釐)一JT] I -----------裝----:---訂-------3^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本瓦) 經濟部中央檁率局貝工消费合作社印製 4 268 11 A7 B7 五、發明説明ί ) 如下述之問題。 首先,閘極絕緣膜3係爲了絕緣而介裝於閘極電極2 與半導體能動膜4之間的膜,由於特別須將膜質成爲良質 。須嚴格地管理成膜條件,而鈍化膜1 0係此閘極絕緣膜 3並不被嚴密地要求膜質,因此,一般以比閘極絕緣膜3 更寬容之成膜條件所形成。 如此,如表示於第1 0圖與第1 1圖之以往構造方式 ,在像素電極11與輔助電極12之間夾住閘極絕緣膜3 與鈍化膜1 0以構成儲存電容構造時,由於以兩種絕緣膜 構成儲存電容,因此,具有無法儲存較多之儲存電容,同 時無法將儲存電容控制在規定値之問題。 本發明係鑑於上述事項所創作者,其目的係在於提供 一種比以往構造容易設定儲存電容可得到信號之穩定化* 但可提高孔徑比率,同時刪減製造時所必需之光罩枚數而 可簡化製程的液晶顯示裝置。 (解決課題所用之手段) 本發明係爲了解決上述課題* —種液晶顯示裝置,其 特徵爲:在基板上矩陣狀地設有閘極配線與源極配線,在 上述閘極配線與上述源極配線之各交叉叉點近旁形成有與 上述閘極配線電氣式地連接的閘極電極,上述源極配線形 成在上述閘極配線及形成在閘極電極上之第1絕緣膜上, 同時半導體能動膜經由上述第1絕緣膜形成在上述閘極電 極上方,在上述半導體能動膜上分別形成有與上述源極配 ί !J-----------裝-------.訂-------Λ. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本ίλίΜΛϋ财 SSC料(CNS > 2IGX297公釐)~' 426811 經濟部中央標準局wc工消费合作社印裂 A7 _B7五、發明説明4 ) 線連接之源極電極及與該源極電極隔離的汲極電極,在上 述第1絕緣膜上至少迎接於上述源極配線排設有電容產生 用之電極膜,在設置上述電極膜,源極配線,源極電極| 汲極電極及半導體能動膜的第1絕緣膜上形成有第2絕緣 膜|又,像素電極能與上述電極膜協動以構成電容地連接 於上述汲極電極而形成在上述第2絕緣膜上者。 在本發明構造中,由於不是如以往構造之複數絕緣膜 ,以單一膜構成儲存電容,因此作成與使用複數絕緣膜之 以往構造相同之儲存電容,則可減少用以構成儲存電容的 電極之對向面積,由此,可提高作爲液晶顯示裝置之孔徑 比率β 又,在本發明構造中,由於以單一膜構成儲存電容, 因此,與使用複數絕緣膜之以往構造相比較,將用以構成 儲存電容的電極之對向面積作成相同之對向面積,則可增 加儲存電容,並可得到信號之穩定化。 在上述構成中,介經將成爲介質膜之第2絕緣膜隔著 電極膜與像素電極以構成儲存電容,由於將用以構成儲存 電容之介質膜作爲單一膜,因此,比如以往構造由複數絕 緣膜所構成的情形成爲可正確地實行儲存電容之設定 又,在本發明之構成中,介經像素電極之緣部與電極 膜作成隔著第2絕緣膜,由於像素電極緣部側所產生之電 氣力線形成與像素電極之中央部分側所產生之電氣力線不 相同,因此,可將沾著像素電極之中央部分側所產生之電 氣力線配向的液晶,及沿著像素電極之緣部側所產生之電 本紙乐尺度適用中國國家榇準(CNS ) Α4规格(2ΙΟΧ297公釐) 7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 268 1 1 經濟部中央糅準局真工消费合作社印衷 A7 ____B7 五、發明説明右) 氣力線配向的液晶之配向狀態稍微不相同,由此,在作爲 液晶顯示裝置觀看時,以沿著.像素電極之中央部側的電氣 力線之液晶,及沿著像素電極之緣部側的不同電氣力線之 液晶可產生兩種配向狀態,由於可多領域化,因此,以此 等配向狀態之不同液晶可彌補液晶顯示裝置之視野角度狹 窄之問題。 又在本發明中,構成電極膜係貫穿上述第1絕緣膜而 直接連接於閘極配線所形成,爲其特徵者也可以。由於該 構成,可删減以先刻法工程製造時所使用之光罩枚數,並 1 可提高良品率。 又,在本發明中 > 構成在形成上述像素電極時,形成 氣式地連接上述電極膜與上述閘極配線的連絡路,爲其特 徵者也可以。由於該構成,與形成像素電極之同時可形成 電氣式地連接電極膜與閘極配線的連絡路。 又本發明之液晶顯示裝置,其特徵爲:在基板上分別 形成平行之複數源極配線,與該源極配線連接之源極電極 及與該源極電極隔離之汲極電極,設有連接上述源極電極 與汲極電極之半導體能動膜,在設置上述源極配線,源極 電極,汲極電極及半導體能動膜之基板上設有第1絕緣膜 ,上述閘極電極經由上述第1絕緣膜形成於上述半導體能 動膜上方,同時在上述第1絕緣膜上與上述源極配線互相 交叉地設有與上述閘極電極連接之閘極電極,在上述第1 絕緣膜上至少近接於上述閘極配線排設有電容產生用之電 極膜,在設置上述電極膜,閘極配線及閘極電極之第1絕 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家揉率(CNS )八4洗格{ 21〇><297公釐) -8- 4268 1 1 A7 B? 趣濟部中央棣準局貝工消合作社印製 五、發明説明έ ) 緣膜上形成有第2絕緣膜,又,像素電極能與上述電極膜 協動以構成電容地連接於上述汲極電極而形成在上述第2 絕緣膜上者。 在該構造中也與上述構造.同樣地,由於以單一膜構成 儲存電容,因此作成與使用複數絕緣膜之以往構造相同之 儲存電容,則可減少用以構成儲存電容的電極之對向面積 ,由此,可提高作爲液晶顯示裝置之孔徑比率。又,與使 用複數絕緣膜之以往構造相比較,將用以構成儲存電容的 電極之對向面積作成相同之對向面積,則可增加儲存電容 ,並可得到信號之穩定化。 (發明之實施形態) 以下詳述本發明之各實施形態,惟當然本發明並不被 限定於此等實施形態者。 第1圖與第2圖係表示將本發明適用於逆交錯型之主 動矩陣液晶顯示裝置的第1形態之要部者,該例子之液晶 顯示裝置3 0係具備:薄膜電晶體矩陣基板3 1,及平行 於該薄膜電晶體陣列基板31並隔離地設置的透明對向電 極3 2,及封裝於上述薄膜電晶體陣列基板3 1與對向基 板3 2之間的液晶3 3所構成。 在上述薄膜電晶體陣列基板3 1,與表示於第1 0圖 ,第1 1圖之以往之構造同樣地有多數源極配線3 5與多 數閘極電極3 6,排列形成平面觀看時如第2圖所示成爲 矩陣狀,以源極配線3 5與閘極配線3 6所圍繞之多數各 TH IV— —7 l^i I - i —If.....m n <請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂
A 本紙張尺度逋用中8國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 4268 1 1 A7 鲤濟部中央榡準局•^工ϋ?费合作社印¾ 五、發明説明if ) 該領域成爲像素部3 7,在對應於各像素部3 7之領域形 成有分別由I TO等透明導電材料所構成之像素電極3 8 ,同時在各像素部3 7之隅部,跨越鄰接之另一像素部3 7之一部分地設有薄膜電晶體T « 第2圖係放大表示對應於以源極配線3 5與閘極配線 3 6所圍繞之一像素部3 7所設置之薄膜電晶體T之部分 及其周圍部分的平面圖,在薄膜電晶體陣列基板3 1多數 排列形成有像素部3 7而構成作爲液晶顯示裝置3 0之顯 示畫面。 更詳述該形態之薄膜電晶體陣列基板31之構造如下 :在基板40上互相平行地形成有Cr ,HO等遮光性導 電材料所構成的多數閘極配線3 6,各閘極配線3 6之一 部分作爲閘極電極4 1,同時覆蓋該閘極電極4 1與基板 40而設有第1絕緣膜(間極絕緣膜)42,閘極電極 4 1上之第1絕緣膜4 2上與閘極電極4 1對向有半導體 能動膜4 3形成疊膜,在該半導體能動瞑4 3之兩端部側 ,與半導體能動膜4 3之中央部側隔著間隙互相離開叠層 有n+膜等所構成的電阻接觸膜45、 46。 又|由於在該形態之構造中電阻接觸膜45、 46係 分別設於閘極電極4 1之一側與另一側,_因此,其中一方 的電阻接觸膜4 5設於一個像素部3 7之領域內時,則另 一方的電阻接觸膜4 6設於鄰接之其他像素部3 7之領域 內。 又,分別形成有能連接於電阻接觸膜4 5之C r, -ί :- -- ί —ϊ ,..... !: . I I - I 1= I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --訂 ▲ 本纸張尺度適用中B國家揉準(CNS ) A4规格(210Χ2ί>7公釐) -10- 經濟部中央標率局貝工消费合作社印裝 42681 1 A7 _____B7五、發明説明ίί ) Mo等遮光性導電材料所構成的汲極電極48,及有能連 接於電阻接觸4 6之C r,Mo等之遮光性導電材料所構 成的源極電極4 9。 之後,覆蓋薄膜電晶體T與絕緣膜4 2設有第2絕緣 膜(鈍化膜)5 0,在該第2絕緣膜5 0上,設有能覆蓋 對應於像素部3 7之領域的像素電極3 8,該像素電極3另 係介經形成在薄膜電晶體T之汲極電極4 8之端部上的 第2絕緣膜5 0之導通孔5 1所形成的連接導通膜5 2連 接於汲極電極4 8。 又,如第2圖所示,在源極配線3 5之薄膜電晶體形 成側之第1絕緣膜4 2上,設有沿著源極配線3 5之配線 狀之電晶體側第1電極膜5 3,該電晶體側第1電極膜 5 3如第1圖所示地被第2絕緣膜5 0覆蓋》 該電晶體側第1電極膜5 3,係如第2圖所示在鄰接 之薄膜電晶體T,Y之間的部分,與源極配線3 5平行地 延伸的直線部5 5,及迂迴薄膜電晶體T地連續於直線部 5 5的折彎部5 6所構成》第1電極膜5 3之直線部5 5 形成於對向在像素電極3 8之緣部的位置,而設置直緣部 5 5成爲將直線部5 5之內側部分配置於比像素電極3 8 之緣部之位匱稍內側,並將直線部5 5之外側部分配置於 此像素電極3 8之緣部之位置稍外側,又,設置折彎部 5 6成爲在接近薄膜電晶體T之部分中將折彎部5 6之一 部分配於比像素電極3 8之緣部之位置稍內側,並將折彎 部5 6之緣部側的一部分配置於比像素電極3 8之緣部之 本紙永尺度適用^困國家標丰(〇奶)八4洗格(2丨0><297公釐)_ — 1.------------裝--------訂------冰 {請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 268 11 經濟部中央揉率局貝工消费合作社印* A7 __B7_五、發明説明4 ) 位置稍外側。 在第2圖中,在與源極配線3 5之薄膜電晶體側相反 側的第1絕緣膜4 2上,設有沿著源極配線3 5直線狀地 配置之源極側第1電極膜5 8,同時該源極側第1電極膜 5 8係將其內側部分配設於比像素電極3 8之緣部之位置 稍內側,並將其外側部分配設於比像素電極3 8之緣部之 位置稍外側而設在第1絕緣膜4 2上,源極側第1電極膜 5 8也如第1圖所示,介經第2絕緣膜5 0所覆蓋。 上述第1電極膜5 3 ..........5 8 .........係分別沿著 源極配線3 5 .........延伸至基板4 0之源極配線3 5…… …之各端部側,而在基板4 0之端部側互相地連接被接地 ,各第1電極膜5 3 ..........5 8 .........係形成作爲接地 電位。又,在延伸至源極配線3 5 .........之各端部側的各 第1電極膜53、 58之端部側的連接,例如在第2絕緣 膜5 0形成接觸孔,以形成像素電極3 8時所使用之透明 導電膜作爲互相連接之構造。 如第1圖所示,在設於薄膜電晶體陣列基板3 1之對 向基板3 2的液晶側。從透明基板6 1側依順序疊成有濾 色片6 2及共用電極膜6 3。上述濾色片6 2係用以覆盖 隱藏對顯示無用之薄膜電晶體部分或閘極配線部分及源極 配線部分等的黑色基體,及將通過以設置像素電極3 8之 像素部3 7對顯示有用之部分之光予以透過,又以用以彩 色顯示之彩色像素部作爲主體所構成。此等之彩色像素部 係在液晶顯示裝匱爲彩色顯示之構造時所必需,而設在每 表紙张尺度逋用中B國家橾車{ CNS ) A4规格(210X297公釐)~~~_ _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 268 1 1 經濟部中央揉準工消费合作社印輦 A 7 B7五、發明説明{〇 ) 一像素部,惟在鄰接之像素部成爲顏色不同地,例如規貝IJ 地或隨機地配置成紅(R)、緣(G)、藍(B)之三原 色者不會有顔色之配置偏差。 又,在表示於第1圖之剖面構造,係省略設於薄膜電 晶體陣列基板3 1之液晶側與對向基板3 2之液晶側的配 向膜,同時也省略設於薄膜電晶體陣列基板3 1之外側與 對向基板32之外側的偏光板等。 以下,說明表示於第1圖與第2圖之構造的液晶顯示 裝置之作用與效果。 本案發明之該形態構造,係藉由交換元件之薄膜電晶 體T之動作,切換是否將電壓施加於所期望之像素部3 7 的像素電極3 8與對向基板側之共用電極膜6 3間而切換 成顯示或非顯示而可使用。 因此,可實行對應於施加電壓之像素部3 7之領域的 液晶分子之控制配向*介經導入來自設於基板4 0下方之 後照燈的光線,以該後照燈之光線介經液晶分子之控制配 向狀態成爲偏光或仍然通過而可切換成暗狀態與明狀態。 設置第1電極膜5 3、5'8,對此等經由第2絕緣膜 5 0,形成對峙地配設像素電極3 8之緣部,而在此等之 間形成儲存電容,以該電容抵銷產生在液晶顯示裝置之寄 生電容之一部分,並可得到薄膜電晶體T之安定動作。 又,由第1電極膜5 3、5 8與像素電極3 8係僅經 由第2絕緣膜5 0使之對向,因此,與經由兩種物理性質 之不同的絕緣膜來構成儲存電容的以往構造相比較,可正 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度逍闲令Η國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -13- ^268 1 1 Α7 經濟部中央標準局具工消费合作社5-裝 五、發明説明h ) 確地設定電容,結果,可得到薄膜電晶體T之安定動作。 亦即,在該實施形態之構造 > 由於並不是如以往構造之複 數絕緣膜,而是以單一膜構成儲存電容,因此,形成與使 用複數絕緣膜之以往構造相同之儲存電容,則可減少用以 構成儲存電容之電極的對向面積像素電極3 8之緣部與第 1電極膜53、 58之對向面積),由此,可提高作爲液 晶顯示裝置之孔徑比率。 又,由於以單一膜構成儲存電容,因此,與使用複數 絕緣膜之以往構造相比較,將用以構成儲存電容之電極的 對向面積(像素電極38之緣部與第1電極膜53、58 之對向面積)成爲相同之對向面積,則可增加儲存電容, 可得到信號之安定化》 由於第1電極膜53、 58係分別作爲接地電位,因 此在像素電極3 8所產生之電場中,與接地之第1電極膜 53、 58相對向之緣部之領域的電場係成爲與像素電極 3 8之中央部側之領域所產生之電場不相同。由此,液晶 之配向性在對應於像素電極3.8之中央部側的領域與像素 電極3 8第2電極膜3 8Α,3 8Β側的領域成爲不相同 。由於可多領域化,由此,液晶顯示裝置可緩和以往就作 爲問題的視野角度依存性。 亦即,從像素電極3 8所發出的電氣力線*係在像素 電極3 8之中央部側領域爲向對向基板3 2之共用電極膜 6 3,惟在像素電極3 8之緣部側,由於電氣力線係拉向 第1電極膜53、58側方式變形地產生。因此|對於該 -^1^1 - 1 If In— I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙浪尺度適用中國國家榡窣(CNS ) A4说格(210X297公釐) -14 - 4268 1 1 經濟部中央揉準局貝工消费合作杜印装 A7 B?五、發明説明<j2 ) 變形之電氣力線向直角方向有扭矩作用於液晶分子,結果 ,液晶分子係對應於像素電極3 8之中央部側領域者,及 對應於對峙在第1電極53、 58的像素電極38之緣部 側者而構成複數領域而採用均勻配向狀態。結果,施加電 場即可自動地產生複數領域,由此,可將相同傾斜角之均 勻配向狀態之液晶分子所構成的領域在每一像素部3 7自 動地變成具有複數之狀態。 故,液晶顯示裝置之上下方向之急激且非對稱之對比 的變化確實地被緩和使之對稱比,而不會產生沖間調之色 調之反轉的領域可確實地得到放大之效果,由此,可得到 視野角度依存性較少之應視野.角度特性的液晶顯示裝置。 又,第3圖係表示本發明之液晶顯示裝置之第2實施 形態者,在該形態之構造,係在各像素部3 7環地形成對 應於像素電極3 8之緣部所設置的第1電極膜7 0,而將 第1電極膜7 0形成對應於像素電極3 8之所有週邊的形 狀,爲其特徵者。又,設於各像素部3 7之第1電極膜 7 0係藉由平行地配置於源極配線3 5之連接導體7 1互 相地連接,各連接導體7 1係延伸至基板之源極配線之各 端部側而互相連接在基板之端部側並被接地,各第1電極 膜7 0 .........係形成作爲接地電位。 對於其他之構造係與如上以第1圖與第2圖作爲依據 所說明之形態的構造同等》 表示於第3圖之構造也可得到表示於第1圖與第2圖 之構造同等之效果。 (诗先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用辛8國家標準(〇«)六4規格(210父297公釐) -15- 4 268 1 1 經濟部中央揉丰局貝工消費合作社印装 A7 _B7___五、發明説明纟3 ) 又,在表示於第3圖之構造中,由於從像素電極3 8 所發出之電氣力線係放射狀地變形產生成爲拉向設於像素 電極3 8之所有週邊的第1電極膜7 0側,因此,對於該 放射狀地變形之電氣力線有扭矩向直角方向作用於液晶分 子,結果,液晶分子係構成複數領域下成爲均勻配向狀態 。結果,施加電場即可自動地產生複數領域1由此,可將 相同傾斜角之均勻配向狀態之液晶分子所構成的領域在每 一像素部自動地變成具有複數之狀態。 故在比以第1圖與第2圖爲依據所說明之像素電極 3 8之所有週邊的如上形態之構造更廣之面積可產生電氣 力線之變形,並可比如上形態之構造更多領域化,液晶顯 示裝置之上下方向的急激且非對稱之對比的變化確實地被 緩和形成對稱化,可確實地得到不會產生擴大中間調之色 調的反轉之領域的效果,由此.,可得到視野角度依存性較 少而可得到廣視野角度特性之液晶顯示裝置。 第4圖與第5圖係表示本發明的液晶顯示裝置之第3 實施形態者,第5圖係表示於第4圖之液晶顯示裝置之V - V剖面者。該形態之構造係產生儲存電容用之電極膜之 構造與如上之形態的構造不相同者。 該形態之液晶顯示裝置8 0係具備:薄膜電晶體陣列 基板8 1,及平行於該薄膜電晶體陣列基板8 1而隔離地 設置的透明對向基板8 2,及封裝於上述薄膜電晶體陣列 基板8 1與對向基板8 2之間的液晶8 3所構成。 在上述薄膜電晶體陣列基_板81,與表示於第10圖 t,—---------------裝-------.訂------J. (#先聞讀背面之法$項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家#準(CNS } A4规格(210X297公釐) -16- 426811 Λ7 B7 經濟部中央揉率局貝工消费合作社印裂 五、發明说明“) 與第1 1圖的以往構造同樣地排列形成有多數源極配線 8 5與多數閘極配線8 6成爲平面視時呈矩陣狀,以源極 配線8 5與閘極配線8 6所圍繞之各該多數領域的像素部 8 7,對應於各像素部8 7之領域分別形成有I TO等透 明導電材料所構成的像素電極8 8,同時在各像素部8 7 之隅部設有薄膜電晶體T 2 » 更詳述該形態之薄膜電晶體陣列基板81的構造,在 各像素部87互相平行地形有Cr |Mo等之遮光性導電 材料所構成之多數閘極配線8 6於基板9 0上,並延伸各 閘極配線8 6之一部分形成有閘極電極9 1,同時,覆蓋 該閘極電極9 1與基板9 0設有第1絕緣膜(閘極絕緣膜 )9 2,在閘極電極9 1上之第1絕緣膜9 2上與閘極電 極9 1相對向疊膜有半導體能動膜9 3,在該半導體能動 膜9 3之兩端部側經由η +膜等所構成的電阻接觸膜分別形 成有汲極電極9 8與源極電極9 9,又在第1絕緣膜9 2 上形成有源極配線8 5。 覆蓋薄膜電晶體Τ2與第1絕緣膜9 2及源極配線 8 5而設有第2絕緣膜(鈍化膜)1 0 0,位於該第2絕 緣膜1 0 0上,設有像素電極8 8成爲覆蓋對應於像素部 8 7之領域的大部分,同時該像素電極8 8係介經形成於 薄膜電晶體Τ 2的汲極電極9 8之端部上之第2絕緣膜 1 0 0上所形成的接觸孔1 0 1之連接導通膜8 8 a連接 於汲極電極9 8。又,在像素電極8 8與薄膜電晶體T2 之連接部相反側的部分,形成有延伸至對應於鄰接之相鄰 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 本紙乐尺度逋用中a國家標準(CNS > A4说格(210><297公釐) -17- 4 268 1 Α7 Β7 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 五、發明説明牦) 的像素部8 7之閘極配線8 6之領域的延伸部8 8 A,該 延伸部8 8 A係形成能覆蓋對應於一像素部8 7之閘極配 線8 6之約一半長度部分。 又,在像素部8 7位於未設置薄膜電晶體τ 2之一邊 的像素電極8 7之端部側的第1絕緣膜9 2上,設置第1 電極膜1 0 3成爲夾位左右之源極配線8 5,並覆蓋該第 1電極膜1 0 3而形成有上述第2絕緣膜1 0 0。 在該第1電極膜1 0 3,形成有延伸至對應於與像素 電極8 8同樣地鄰接之相鄰的像素部8 7之閘極配線8 6 之領域的延伸部103A,該延伸部i〇3A係形成佔有 比前一延伸部8 8較廣之部分·。在閘極配線8 6上,形成 有貫穿於未覆蓋在延伸部1 0 3A之部分的第1絕緣膜9 2與第2絕緣膜1 0 0及閘極配線8 6的接觸孔1 0 5, 又,在鄰接於接觸孔1 0 5之位置的第2絕緣膜1 0 0形 成有貫穿第1電極膜10 3的接觸孔10 6,介經跨越於 兩接觸孔105、 106所形成的連絡路107,電氣式 地連接有閘極配線8 6與第1電極膜1 〇 3。又,在像素 電極8 8緣部,第1電極膜1 〇 3與對於此並經由第2絕 緣膜1 0 0相對向的像素電極8 8之端部8 8A成爲對向 電極而以兩者與第2絕緣膜100來構成電容。 依照表示於第4圖與第5圖之構造,由於在第1電極 膜1 0 3與像素電極8 8之端部8 8Α之間隔著第2絕緣 膜1 0 0而可構成儲存電容,以該儲存電容可抵銷產生在 液晶顯示裝置的寄生電容之一部分,並可得到薄膜電晶體 ΙΊ.— -Ί-------裝--------訂-------点 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度遘用中國a家揉準{ CNS ) Α4祝格(210Χ297公釐) -18- 4 268 彳 1 A7 經濟部中失揉率扃貞工消费合作社印製 五、發明説明(|6 ) T 2之安定動作。 又,由於第1電極膜1 0 3與像素電極8 8端部3 8 A係僅經由第2絕緣膜1 0 0相對向,因此,經由兩種物 理上性質不同之絕緣膜比構成儲存電容之以往構造相比較 可正確地設定電容設定,結果,可得到薄膜電晶體T 2之 安定動作。 對於採用表示於第4圖與第5圖之構造的薄膜電晶體 陣列基板之構造時之優點,說明有關於製造該構造之方法 〇 欲製造表示於第4圖與第5圖之薄膜電晶體陣列基板 •在基板9 0之全部上面形成Cr .Mo等的遮光性之導 電性金屬膜,在該膜使用光罩(第1枚)施以以蝕刻除去 不要部分的圖案俾在基板上形成在第4圖形平面構造的閘 極電極與閘極配線/ 然後,在此等上成膜第1絕緣膜(閘極絕緣膜)與半 導體能動膜與電阻接觸膜,在此等上面使用光罩(第2枚 )之後實行圖案形成,形成弧島狀之半導體能動膜與電阻 接觸膜。 之後,在此等上面覆蓋導電性金屬膜之後,使用光罩 (第3枚)實行圖案形成,形.成源極電極與源極配線及與 汲極電極相鄰接之源極配線間之第1電極膜。然後,介經 蝕刻除去源極電極與汲極電極間之弧島狀電阻接觸膜與半 導體能動膜之不要部分俾形成作爲薄膜電晶體之通路部。 在此由於可將介經先前圖案形成所形成之源極電極與源極 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本页) 本紙張尺度逋用中國國家標车(CNS ) A4C格(2tOX297公釐) -19- 經濟部中失樣準局貞工消费合作社印策 4268 1 1 A7 _B7五、發明説明(17 ) 配線及與汲極電極鄰接之源極配線間之第1電極膜利用作 爲光罩,因此,通路部形成用並不特別需要光罩。 然後,在此等上面形成第2絕緣膜(鈍化膜),並在 該第2絕緣膜施以光罩(第4枚)之後經蝕刻形成達到閘 極配線之接觸孔之達到第1電極膜之接觸孔及達到汲極電 極之接觸孔。又,欲形成達到閘極配線之接觸孔,除了第 2絕緣膜外第1絕緣膜也被蝕刻,惟由於在第1絕緣膜下 面存有導電性金屬膜之閘極配線,因此在該部分停止蝕刻 α 之後,在經接觸孔加工之第2絕緣膜上成膜I TO之 透明導電膜時,透明導電膜係成膜成塡補第2絕緣膜上與 各接觸孔。在此使用光罩(第5枚)來圖案形成透明電極 膜以形成像素電極。之後,覆蓋接觸孔而留下透明像素電 極部分,可形成電氣式地連接.第2絕緣膜下之第1導電膜 與第1絕緣膜下之閘極配線的連絡路,由此,可得到表示 第4圖與第5圖之構造之薄膜電晶體陣列基板81。 用以上之製造方法製造薄膜電晶體陣列基板則可將使 用之光罩之使用枚數成爲5枚,可儘量減少所需光罩枚數 而可簡化製程,並可提高良品率。尤其是,在下述之方法 要六枚光罩,惟在本例子之製造方法,由於可使用五枚光 罩可製造,因此對提高良品率有貢獻。. 第6圖與第7圖係表示將與表示於第4圖與第5圖之 構造之液晶顯示裝置在基本上構造作爲相同,而將閘極配 線8 6與像素電極1 〇 8之端部1 0 8 a的連接構造作成 (請先閱讀背面之注意事項再填寫表頁) 本紙伕尺度逋用中國國家揉隼(CNS ) A4*t格(210X297公羞) 經濟部中央揉丰局Μ工消费合作杜印装 4 2 6 8 1 1 A7 _- _B7_五、發明説明<8 ) 其他構造時的形態。 在該形態中,疊層第1絕緣膜(閘極絕緣膜)1 2 2 與第2絕緣膜(鈍化膜)128,惟與像素電極108之 端部1 0 8 a—起構成儲存電容之第1電極膜1 2 3的構 造及連接狀態與先前形態不相同,惟對於可產生儲存電容 之點具有同等效果。 首先,僅在第1絕緣膜1 2 2形成有貫穿於閘極配線 8 6之接觸孔1 2 4 »介經利用該接觸孔1 2 4所設置之 連絡路1 2 5連接有第1電極膜1 2 3與閘極配線8 6。 又,設於像素電極1 0 8之緣部的延伸部1 0 8 a係作爲 相當於一個像素部8 7之寬度的寬度,延伸形成成覆蓋相 當於一個像素部8 7之閘極配線8 6之大部分,而第1電 極膜1 2 3也延伸形成成覆蓋相當於一個像素部8 7之閘 極配線8 6的大部分。 欲製造表示於第6圖與第7圖之薄膜電晶體陣列基板 ,係在基板9 0上與先前形態時同樣地實行使用光罩(第 1枚)之圖案形成俾形成閘極電極與閘極配線。之後,在 此等上面與先前形態時同樣地形成第1絕緣膜,又使用光 罩(第2枚)形成弧島狀之半導體能動膜與電阻接觸膜 然後,在閘極絕緣膜上使用光罩(第3枚)實行圖案 形成|俾形成接觸孔,然後在此等上形成源極電極與汲極 電極形成用之導電性金屬膜,使用光罩(第4枚)實行圖 案形成,俾形成源極電極與源極配線及汲極電極以及儲存 電容用之電極。之後,在此使用圖案形成之膜來實行半導 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS > A4洗格(210X297公釐)~~_21 . " ίΊ!„------裝------.訂------減 {請先聞讀背面之注意事項再填商本頁) 426811 Λ7 B7 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 五、發明説明彳9 ) 體能動膜之通道部分的蝕刻,俾形成通路,然後,疊膜覆 蓋此等之SiNx之鈍化膜。 、 然後,使用光罩(第5枚)實行鈍化膜之蝕刻,形成 達成汲極電極的接觸孔。 之後’在此等上面實行I TO之透明像素電極形成用 的成膜,使用光罩(第6枚)來形成透明像素電極,同時 也形成儲存電容形成用之電極而可得到在第6圖表示剖面 構造之構造。 介經採用如上述之製造方法,可將表示於第6圖之構 造使用6枚之光罩加以得到。 第8圖及第9圖係表示在.順交錯型液晶顯示裝置適用 本發明之實施形態的剖面圖與平面圖。 該例之液晶顯示裝置1 3 0係具備:薄膜電晶體陣列 基板1 3 1,及平行於該薄膜電晶體陣列基板1 3 1隔離 所設置之透明對向基板1 3 2,及封裝於上述薄膜電晶體 陣列基板1 3 1與對向基板1 3 2之間的液晶1 3 3。 在上述薄膜陣列基板1 3 1,與表示於第1 0圖與第 1 1圖之以往構造同樣地,多數源極配線1 3 5與多數配 線1 3 6排列形成平面視時成爲矩陣狀,源極配線1 3 5 與閘極配線1 3 6所圍繞之各該多數領域作爲像素部 137,在對應於各像素部之領域分別形成有I T 0等之 透明導電材料所構成的像素電極1 3 8,同時,在各像素 部1 3 7之隅部,有薄膜電晶體T 1設於鄰接之其他之像 素部1 3 7之一部分。 —Ί J;------裝-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T 本紙張尺度遑用中«國家樣準(CNS > Α4现格(210Χ297公釐) -22- 經濟部中央標率局—工消费合作社印«. 4 268 1 1 Λ7 _______B7 五、發明説明如) 第9圖係放大表示對應於以源極配線1 3 5與聞極配 線1 3 6所圍繞之一像素部1 3 7所設置之薄膜電晶體 T 1之部分與其周圍部分的平面圖,在薄膜電晶體陣列基 板1 3 1多數排列形成有像素部1 3 7而構成作爲液晶顯 示裝置130之顯示畫面。 更詳述本形態之薄膜電晶體陣列基板131的構造; 在各像素部1 3 7有多數源極配線1 3 5互相地平行形成 在基板1 4 0上,各源極配線1 3 5之一部分作爲源極電 極1 4 9,同時有汲極電極1 4 8形成於基板1 4 0上成 爲對向於該源極電極1 4 9,而在基板1 4 0上設有半導 體能動膜1 4 3成爲連接於源極電極1 4 9與汲極電極 1 4 8,覆蓋此等設有第1絕緣膜(閘極絕緣膜)1 4 2 ,在半導體能動膜1 4 3上之第1絕緣膜1 4 2上與半導 體能動膜1 4 3相對向地積膜有閘極電極1 4 1。 然後’覆蓋薄膜電晶體T1與第1絕緣膜1 4 2設有 第2絕緣膜(鈍化膜)150,位於該第2絕緣膜150 上|設有像素電極1 3 8成爲覆蓋對應於像素部1 3 7之 領域,該像素電極1 3 8係形成於薄膜電晶體T 1之汲極 電極1 4 8之端部上的第1絕緣膜1 4 2及第2絕緣膜 1 5 0的導通孔1 5 1所形成的連接導通膜1 5 2連接於 汲極電極1 4 8。 然後,對應於像素電極1 3 8之緣部所設置之第1電 極膜1 7 0係在各像素部1 3 7環狀地形成,並將第1電 極膜1 7 0形成對應於像素電極1 3 8之大約週邊的形狀 本纸乐尺度適用中國國家橾率{ CNS )如规格(2丨0><297公嫠) --Ί.----^—裝--------訂-------Λ. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 4268 1 A7 B7 經濟部中央橾準局及工消费合作社印家 五、發明说明h ) 。又,設於各像素部1 3 7之第Ί電極膜1 7 0係藉由平 行地配置於閘極配線1 3 6的連接導體1 7 1互相地連接 ,各連接導體1 7 1係延伸至基板之閘極配線的各端部側 而互相地連接在基板之端部側被接地,各第1電極膜 17 0 .........係形成作爲接地電位。又,在像素電極 1 3 8中與第1電極膜1 7 0對向之部分係作爲第2電極 膜 1 3 8 A。 即使使用如上之構成之順交錯型之薄膜電晶體的液晶 顯示裝置1 3 0,也可得到與表示於第3圖之實施形態時 同等之效果。亦即,由於以像素電極1 3 8之全周圍的第 1電極膜170,及對峙於該第1電極膜之第2電極膜 1 3 8A可構成儲存電容,因此,可抵銷在液晶顯示裝置 必然產生之寄生電容而可得到薄膜電晶體T 1之安定動作 〇 亦即,在該實施形態之構造,由於並不是如以往構造 之閘極絕緣膜與鈍化膜之複數絕緣膜,而是僅以鈍化膜 1 5 0之單一膜構成儲存電容,因此,形成與使用複數絕 緣膜之以往構造相同之儲存電容,則可減少用以構成儲存 電容之電極的對向面積(像素電極.1 3 8之緣部與第1電 極膜170之對向面積),由此可提高作爲液晶顯示裝置 之孔徑比率。 又,由於以單一膜構成儲存電容,因此,與使用複數 絕緣膜之以往構造相比較|將用以構成儲存電容之電極的 對向面積(像素電極1 3 8之緣部與第1電極膜1 7 0之 n Li-H— l· I I .—I I—--n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -f1T' 本纸張尺度遢用中國鬭家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -24- A2BS 1 1 /· A7 B7 經濟部中央梯率局貝工消费合作杜印製 五、發明説明如) 對向面積)成爲相同之對向面積'則可增加儲存電容,可 得到信號之安定化。 . 又,由於在表示於第8圖與第9圖之構造,從像素電 極1 3 8所發出的電氣力線,係拉向設於像素電極1 3 8 之所有週圍的第1電極膜1 7 0側方式變形地產生,因此 ,對於該放射狀地變形之電氣力線而直角方向有扭矩作用 於液晶分子,結果,液晶分子係構成複數領域而採用均勻 配向狀態,結果,施加電場即可自動地產生複數領域,由 此*可將相同傾斜角之均勻配向狀態之液晶分子所構成的 領域在每一像素1 3 7自動地變成具有複數之狀態》 故,由於在像素電極1 3 8之大約週圍的廣面積可產 生電氣力線之變形,並可得到多領域化,因此,液晶顯示 裝置之上下方向之急激且非對線之對比的變化確確實地被 緩和使之對稱化,而不會產生中間調之色調之反轉的領域 可確實地得到放大之效果,由此,可得到視野角度依存性 較少之廣視野角度特性的液晶顯示裝置。 (實施例) 比較表示於第1圖與第2圖之本發明構造之薄膜電晶 體陣列基板,及表示於第1 0圖與第1 1圖之以往構造之 薄膜電晶體陣列基板的儲存電容》 在表示於第2圖之構造中,在一像素部將構成儲存電 容之第1電極膜與第2電極膜之間的對向面積設定在6 7 5 vm2,而在此等之間將厚度0 · 4#m之氧化矽所構成 I ft -' n i I - I —I !i 1 I (請先閱讀背面之注意^項再填寫本页)
-.1T 4 本紙張尺渡逋用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -25- 經濟部中夹揉率局貝工消费合作社印家 d268 1 1 A7 ___B7____五、發明説明妇 ) 的鈍化膜作爲介質膜時,則可得到0 · 1 P F之電容》 對此,在表示於第1 0圖與第1 1圖之構造中’在一 像素部將構成儲存電容之第1電極膜與第2電極膜之間的 對向面積設定在1 0 〇 〇 Am2,而在此等之間將厚度 0 · 4/zm之氮化矽所構成的鈍化膜與厚度0 . 3#m之 氮化矽所構成的閘極絕緣膜作爲介質膜時,則可得到 0.085PF之電容β 由以上事項,採用表示於第1圖與第2圖之構造’在 相同對向面積,可增大約7 0%之儲存電容β 又,在鈍化膜之介質係數,以往構造或本發明構造均 相等爲約6 . 7。 若以與表示於第1 0圖與第1 1圖之先前例子所得到 儲存電容相同之儲存電容採用表示於第1圖及第2圖之構 造時,爲了得到0 . 085PF之電容,由於可將第1電 極膜與第2電極膜之間的對向面積減少1 . 5%,因此, 在作爲相同儲存電容時,可將液晶顯示裝置之孔徑比率提 局約1 %。 (發明之效果) 如上所述地依照本發明之薄膜電晶體,在具備逆交錯 構造之薄膜電晶體的液晶顯示裝置,由於區分閘極絕緣膜 與半導體能動膜的第1絕緣膜係經由另外所設置之第2絕 緣膜對峙地設置第1電極膜與像素電極,並僅將第2絕緣 膜作爲介質膜來構成儲存電容,因此,與如以往構造以電 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本页} 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Α4规格(210X297公釐} -26- 4268 1 1 鲤濟部中央揉準局貞工消费合作杜印* A7 B7五、發明説明知) 極膜夾住兩種類之絕緣膜來構成儲存電容的構造相比較, 於爲相同對向電極面積,可提高儲存電容,並可得到薄膜 電晶體之安定動作。又,若將儲存電容爲與以往構造相同 電容,則可減少對向電極面積並可得到作爲液晶顯示裝置 之孔徑比率。 又,由於可兼用形成源極電極與汲極電極之膜及形成 第1電極膜之膜,因此,與形成源極電極與汲極電極時之 成膜處理與圖案形成處理之同時也可形成第1電極膜,又 ,由於形成像素電極時之成膜處理與圖案形成處理之同時 也可形成對向電極,因此也不會將製程成爲複雜,又在不 會降低良品率之狀態下可得到儲存電容產生用之電極膜。 在上述之構造中,若以貫穿第1絕緣膜與第2絕緣膜 之連絡路將像素電極連接於閘極配線|由於形成像素電極 時之圖案形成之同時也可形成連絡路,因此,可減少使用 之光罩枚數而可簡化製程。 第1電極膜作爲接地電位時,在產生像素電極之電場 中,被接地之第1電極對向之緣部的領域之電場係成爲與 像素電極之中央部側的領域所產生之電場不同。由此可知 ,液晶之配向性係在對應於像素電極之中央部側的領域與 像素電極之第2電極膜側的領域成爲不同,由於可成爲多 領域化,由此,液晶顯示裝置係成爲可緩和以往就作爲問 題的視野角度依存性。 亦即,從像素電極所產生之電氣力線係在像素電極之 中央部側領域向對向基板之共用電極膜,惟由於在像素電 本紙#尺度通用中國國家標準(CNS ) A4现格(210XM7公釐)刀· itl·--1------裝----:--.訂------I <請先閱讀背面之注意事項再填本頁) 426811 A7 B7 經濟部中央梯準局員工消费合作社印簟 五、發明説明如) 極之緣部側中電氣力線係產生變形成拉向第1電極膜側, 因此,對於電氣力線有扭矩向直角方向作用於液晶分子之 結果,液晶分子係對應於像素電極之中央部側領域者,及 對應於對峙在第1電極膜的像素電極之緣部側者,一面構 成複數領域一面成爲均勻配向狀態。結果,施加電場即可 自動地產生複數領域*由此,可將相同傾斜角之均勻配向 狀態的液晶分子所構成之領域自動地變更於每一像素部成 爲具有複數狀態。 故,在液晶顯示裝置之上下方向的急激且非對稱之對 比的變化會確實地被緩和而成爲對稱化,可確實地得到放 大不會產生中間調之色調的反轉之領域的效果,由此,可 得到視野角度依存性較少之廣視野角度特性的液晶顯示裝 置。 又,並不是將上述之構造具備逆交錯型之薄膜電晶體 的液晶顯示裝置,而也可適用於如申請專利範圍第4項所 述之具備順交錯型之薄膜電晶體的液晶顯示裝置,此時也 可得到同等之效果。 〔圖式之簡單說明〕 第1圖係表示本發明之逆交錯型之第1實施形態之液 晶顯不裝置的剖面圖。 第2圖係表示同第1實施形態之液晶顯示裝置的平面 圖。 第3圖係表示本發明之第2實施形態之液晶顯示裝置 --Γ----------裝-- <請先閱讀背面之注意ί項再填寫本頁) ,ιτ 本紙張尺度遒用中國國家揉率{ CNS ) Α4洗格(2丨ΟΧ297公釐) -28- 4 268 1 經濟部中央棟隼局負工消费合作杜印装 〔記號之說明〕 T,T1 .T2.T100 30.80.1 10,130 31 ,81,1 1 1,131 32.82.1 12,132 33.83.1 1 3,1 33 38.88.1 08,138 A7 B7 五、發明説明<6 ) 的平面圖。 ' 第4圖係表示本發明之第3實施形態之液晶顯示裝置 的平面圖。 第5圖係同第3實施形態之液晶顯示裝置的剖面圖。 第6圖係表示本發明之第4實施形態之液晶顯示裝置 的剖面圖。 第7圖係表示同第4實施形態之液晶顯示裝置的平面 圖。 第8圖係表示本發明之順交錯型液晶顯示裝置之實施 形態的剖面圖。 第9圖係表示同液晶顯示裝置之一實施形態的平面圖 0 第10圖係表示具備以往之液晶顯示裝置之一例子之 薄膜電晶體陣列基板的剖面圖》 第11圖係表示具備以往之液晶顯示裝置之一例子之 薄膜電晶體陣列基板的平面圖。 薄膜電晶體 液晶顯示裝置 薄膜電晶體陣列基板 對向基板 液晶 像素電極 本纸张尺度適用中國®家梯率(CNS)A4规格(2丨0X297公釐)_ J—„---------裝----r--:訂------^ (請先閱讀背面之注f項再填拷本!) 1268 1 Λ7 B7 五、發明説明釘) 40.90.140 41.91.141 42,92,122,142 43,93 49,99 48,98 50,100,128,1 50 1 70 基板 閘極電極 第1絕緣膜(閘極絕緣膜) 半導體能動膜 源極電極 汲極電極 第2絕緣膜(鈍化膜) 第1電極膜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局負工消f合作社印装 本紙張尺度遑用中國國家標车(CNS > A4洗格(210X297公釐) -30-