JP2007304603A - 液晶表示装置用アレイ基板とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液晶表示装置用アレイ基板と、アレイ基板の製作方法を開示する。アレイ基板を構成する薄膜トランジスタの構成中ソース電極とドレーン電極の構造を改善して、薄膜トランジスタの大きさをさらにコンパクトに構成することによってストレージ容量と開口率を改善すると同時に、ソース電極とドレーン電極間のチャネル幅は広く、長さは短く構成してスイッチング素子の作動特性を改善して、ドレーン電極とゲート電極間に生成される寄生容量Cgdの変動を最少化して残像または画素間の不均一を改善する。
【選択図】図5A
Description
図1は、一般的な液晶表示装置を概略的に図示した分解斜視図である。
図示したように、一般的な液晶表示装置はブラックマトリックス6とサブカラーフィルタ(赤、緑、青)7を含んだカラーフィルタ7とカラーフィルタ上に透明な共通電極18が形成された上部基板5と、画素領域Pと画素領域上に形成された画素電極17とスイッチング素子Tを含んだアレイ配線が形成された下部基板22とで構成され、前記上部基板5と下部基板22間には液晶14が充填されている。
前記Cgd値は、以下式(1)によって計算できる。
また、前記Cgdは、前で説明したように、交流で駆動するアレイ基板で液晶を劣化させて、残像を誘発する主な原因である直流成分のオフセット電圧ΔVPと密接な関連を有する。
したがって、前記Cgd値を一定に維持することも重要である。
第二に、薄膜トランジスタTが画素領域Pの一部分を占めている構造なので、液晶パネルの輝度を決定する開口率が小さくなる構造である。
したがって、十分な補助容量値を確保できない構造である。
ストレージ容量と、開口率を考慮して前記第2例よりさらに改善された構造を以下、図4を参照して説明する。
したがって、Cgdが変動して画質が不安定になる問題点がある。
図5Aは、本発明によるアレイ基板の一部画素を図示した拡大平面図であり、図5Bはドレーン電極がゲート配線となす角度を示すためのグラフである。
第1の特徴は、薄膜トランジスタTを小型に製作できるということである。
すなわち、ソース電極112に”U”字状の溝を構成して、前記”U”字状の溝内部に突出部114aを含むドレーン電極114を形成するために、前記ドレーン電極114の面積ほど小さくなったスイッチング素子を得ることができる。
図6Aないし図6Jは、図5の構成を工程順序によって図示した工程平面図と対応する平面図のVI−VIに沿って切断した工程断面図である。
まず、基板100上にアルミニウム(Al)、アルミニウム系合金(AlNd)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)等の導電性金属グループ中一つを蒸着してパターニングして、ゲート配線102及びゲート電極101を形成する。前記ゲート電極101はゲート配線102と連結される部分に連結部101'を含んでおり、この連結部101'はあとに形成されるドレーン電極の突出部と対応する。
すなわち、前記ゲート配線102などが形成された基板100の全面にシリコン窒化膜(SiNx)とシリコン酸化膜(SiO2)を含む無機絶縁物質グループまたは場合によってはベンゾシクロブテンとアクリル系樹脂等を含む有機絶縁物質のグループから選択された一つを蒸着または塗布してゲート絶縁膜200を形成する。
すなわち、前記オーミックコンタクト層118が形成された基板100の全面に導電性金属を蒸着してパターンして、前記積層されたアクティブ層116とオーミックコンタクト層118の延長部116a、118a上にデータ配線120と、前記データ配線120から前記ゲート電極101上部に突出するよう形成されたソース電極112と、これとは所定間隔離隔されたドレーン電極114と前記ストレージ第1電極102’の上部にアイランド状にストレージ第2電極120’を形成する。
前述したような絶縁物質を蒸着または塗布して保護層124を形成した後パターンして、前記ストレージ第2電極120'の一部分が露出されるストレージコンタクトホール204と、前記ドレーン電極114が露出されるドレーンコンタクトホール119を形成する。
図示したように、前記保護層124がパターンされた基板100の全面にインジウム−スズ−オキサイドとインジウム−酸化亜鉛(IZ0)等で構成された透明導電性金属のグループから選択された一つを蒸着してパターンして、画素電極117を形成する。
最終的に、ストレージ第1電極102’と、誘電層であるゲート絶縁膜200と、ストレージ第2電極120’で構成されたストレージキャパシタCが構成される。
前述したような工程を経て本発明による液晶表示装置用アレイ基板を製作できる。
101:ゲート電極
102:ゲート配線
102’:ストレージ第1電極
112:ソース電極
114:ドレーン電極
116:アクティブ層
117:画素電極
118:オーミックコンタクト層
119:ドレーンコンタクトホール
120’:ストレージ第2電極
124:保護層
200:ゲート絶縁膜
204:ストレージコンタクトホール
Claims (22)
- 基板と;前記基板上に構成されたゲート配線と;
前記ゲート電極を含むゲート配線と交差して画素領域を定義するデータ配線と;
ゲート電極と、アクティブ層と、ソース電極及びドレーン電極を含む薄膜トランジスタにおいて、
前記ゲート電極はゲート配線と接する部分に連結部を含み、前記ソース電極は凹状の溝を有し、前記ドレーン電極は前記ソース電極の凹状溝内部で前記ソース電極と一定な間隔を置いて位置した突出部を含み、前記ソース電極とドレーン電極の仮想的な対称軸
はゲート配線と一定な角度をなす薄膜トランジスタと;
前記ドレーン電極と接触する透明画素電極とを含み、
前記ドレーン電極の前記突出部は、前記ゲート電極の連結部と重なること
を特徴とする液晶表示装置用アレイ基板。 - 前記ソース電極の凹状溝及びドレーン電極の仮想的な対称軸が前記ゲート配線となす角θは30°≦θ≦60°の範囲を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- 前記ソース電極の凹状溝及びドレーン電極の仮想的な対称軸が前記ゲート配線となす角θは45度であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- 前記凹状の溝は”U”字状であることを特徴とする請求項2または3のいずれか1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- 前記ソース電極及びドレーン電極は、前記ゲート配線上に構成されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- 前記アクティブ層は延長部を有し、前記延長部は前記データ配線と平面的に重ねて形成されたことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- 前記透明画素電極は、インジウム−スズ−オキサイド(ITO)とインジウム−酸化亜鉛(IZO)とで構成された透明導電性金属のグループから選択された一つであることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- ゲート電極とアクティブ層間にゲート絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- ストレージ第1電極にゲート配線の一部と、前記画素電極と連結されるストレージ第2電極と、誘電層でゲート絶縁膜を含むストレージキャパシタをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- 前記ゲート絶縁膜は、窒化シリコン(SiNx)または酸化シリコン(SiO2)を含む無機絶縁物質のグループから選択された一つであることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- 透明画素電極と薄膜トランジスタ間に、さらに保護層を含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
- 基板を準備する過程と;
前記基板上にゲート配線であって、前記ゲート配線と連結される部位に連結部を含むゲート電極を含んだゲート配線を形成する過程と;
前記ゲート配線と交差して画素領域を定義するデータ配線を形成する過程と;
前記ゲート電極上部に位置するアクティブ層を形成する過程と;
前記データ配線から突出するよう形成されて凹状の溝を有するソース電極と、前記凹状の溝内部で前記ソース電極と一定な間隔を置いて位置し、前記ゲート電極の連結部と重なる突出部を含んだドレーン電極と、前記ソース電極とドレーン電極の仮想的な対称軸がゲート配線と一定な角度をなすように形成する過程と;
前記ドレーン電極と接触する透明画素電極を形成する過程とを含むことを特徴とする液晶表示装置用アレイ基板製造方法。 - 前記ソース電極の凹状溝及びデータ電極の突出部の対称軸と前記ゲート配線がなす角θは30°≦θ≦60°の範囲を有することを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
- 前記ソース電極の凹状溝及びドレーン電極の仮想的な対称軸が前記ゲート配線となす角θは45度であることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
- 前記凹状の溝は”U”字状であることを特徴とする請求項12ないし14のうちのいずれか1に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
- 前記ソース電極及びドレーン電極は、前記ゲート配線上に構成されることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
- 前記アクティブ層は延長部を有し、前記延長部は前記データ配線と平面的に重ねて形成されることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
- 前記透明電極は、インジウム−スズ−オキサイド(ITO)とインジウム−酸化亜鉛(IZO)等を含む透明導電性金属のグループから選択された一つであることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
- さらに、ゲート電極とアクティブ層間にゲート絶縁膜を形成する過程を含むことを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
- さらに、ストレージ第1電極にゲート配線の一部と、前記画素電極と連結されるストレージ第2電極と、誘電層でゲート絶縁膜を含むストレージキャパシタを形成する過程を含むことを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
- 前記ゲート絶縁膜は、窒化シリコン(SiNx )または酸化シリコン(SiO2 )を含む無機絶縁物質のグループから選択された一つで形成することを特徴とする請求項20に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
- さらに、透明画素電極をソース電極、ドレーン電極及びデータ配線上に保護層を形成する過程を含むことを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置用アレイ基板製造方法。
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