JP3206597B2 - アクティブマトリクス基板 - Google Patents
アクティブマトリクス基板Info
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- insulating film
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Description
のであり、特に非線形素子を備えた液晶表示装置に関す
るものである。
ブマトリクス型の液晶表示体が大量生産され始めてい
る。平面ディスプレイは、空間占有スペースが小さく、
軽量であることから、携帯コンピューターの表示装置や
産業用機械の表示部などに使用されている。将来は、画
面の大型化や高精細化が進み、家庭用のテレビジョンの
応用が期待される。薄膜トランジスタを駆動素子に用い
た液晶表示体の場合、高コントラストと色再現性のため
各画素の開口率を高める必要がある。従来の画素のレイ
アウトは図6(a)の様に、薄膜トランジスタのドレイ
ン領域にコンタクトホール606を通して電気的に接続
した画素電極604が、平面的に重ならないようにゲー
トライン602とデータライン603の間にある程度の
距離をおいて形成されていた。この従来例であると、画
素電極604とゲートライン602、および画素電極6
04とデータライン603の間に、隙間があるため画素
面積いわゆる開口率が減少する問題があった。この開口
率が小さい問題点を克服する従来の好例は公開特許公報
平2−207222であり、図6(b)は、この従来例
の開口率を高めたアクティブマトリクス液晶表示装置
の、駆動素子と画素のレイアウトを示している。この従
来のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、開口率を
高めるために、透明な画素電極604とゲートライン6
02、および画素電極604とデータライン603の間
に厚めの有機薄膜の層間絶縁膜613を形成し、画素電
極604をゲートライン602とデータライン603の
両方に重なるように形成していた。
った断面図を図7と図8に示す。
タの断面図である。ガラス基板上に不純物の拡散を防ぐ
ためのパッシベーション膜708を形成し、ソース領域
705とドレイン領域706と活性シリコン層710が
連続的に構成され、活性シリコン層710上にゲート絶
縁膜709が被着形成し、さらに活性シリコン層710
に重なるようにゲート電極707がある。ゲート電極7
07を、第1の層間絶縁膜711と第2の層間絶縁膜7
13で覆う。また、第1の層間絶縁膜711と第2の層
間絶縁膜713の間には、ソース領域705に接続され
たソース電極がある。さらに、ドレイン領域706に到
達するように層間絶縁膜にコンタクトホールを形成し、
第2の層間絶縁膜713上に画素電極704を形成す
る。図7(a)に示されるように画素電極704はゲー
ト電極707に重なるように形成し、さらに隣の画素の
画素電極715もゲート電極707に重なっている。ま
た、B−B’に沿った断面図、図7(b)では、画素電
極704はゲートライン702に重なるように形成し、
さらに隣の画素の画素電極715もゲートライン702
に重なっている。
ング素子に使った場合の断面図を図8(a)と図8
(b)に示す。画素電極804とゲート電極807およ
びゲートライン802の位置関係は図7(a)と図7
(b)と同様である。
では次のような問題があった。
0nmの厚みの酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン
膜、または1000nmの厚みの有機薄膜を挟み込ん
で、データラインと透明画素電極の一部の領域と、さら
にゲートラインと透明画素電極の一部の領域を重ねて、
開口率の向上を図っているが、図5の回路図で示すゲー
トラインGmと画素電極の間で大きな寄生容量Cmが発生
し、透明画素電極に十分な信号が印加されず、低コント
ラストの表示になってしまう、いわゆるプッシュダウン
の欠点があった。さらに、データラインSnとSn+1と画
素電極の間に発生する容量CnとCn+1は、データライン
の信号の遅延やなまりによるクロストークの原因とな
り、高品質の画像が得られない問題があった。
リクス基板は、基板に複数のゲートラインと、複数のデ
ータラインと、前記各ゲートラインと前記各データライ
ンに接続されたトランジスタと、前記トランジスタに接
続された画素電極と、前記ゲートラインと前記画素電極
間に介在した層間絶縁膜とを有するアクティブマトリク
ス基板において、前記ゲートラインの一部は前記基板に
形成された溝に配置されると共に、前記溝に位置した前
記ゲートライン上に画素電極の端部が配置され、前記溝
に位置しない前記ゲートライン上に隣接する画素電極の
端部が配置され、前記溝に位置した層間絶縁膜の厚さは
前記溝に位置しない層間絶縁膜の厚さより厚いことを特
徴とする。
の原因となるゲートラインと画素電極の間で発生する寄
生容量を低減し、またプッシュダウン現象を緩和するた
めの保持容量を形成することによって、鮮明な高品質の
画像が得られる液晶表示体を構成するアクティブマトリ
クス基板の構造を提供するものである。
素電極の間で発生する寄生容量を低減することによっ
て、鮮明な高品質の画像が得られる液晶表示体を構成す
るアクティブマトリクス基板の構造を提供するものであ
る。
の平面図である。
ートライン102を配置し、データライン103と格子
状に交差している。ゲートライン102とデータライン
103の間には絶縁膜が形成されていて、電気的に絶縁
されている。ゲートライン102とデータライン103
の交差部に、画素電極104をスイッチングする薄膜ト
ランジスタが構成されている。ゲートライン102とデ
ータライン103と薄膜トランジスタ以外の領域をすべ
て画素領域に利用するため、画素電極104をゲートラ
イン102とデータライン103に重ねている。画素電
極104は、ゲートライン102とデータライン103
の一部と重なるように形成され、ガラス基板の背後から
の光は画素電極104を透過するか、ゲートライン10
2とデータライン103に遮られ、画素電極以外からの
光の漏れはない。つまり、ゲートライン103とデータ
ライン103は遮光膜を兼ねている。図1(a)の実施
例では、薄膜トランジスタのソース領域105が隣の画
素電極の領域に形成されている場合であるが、図1
(b)では、薄膜トランジスタと、その薄膜トランジス
タがスイッチングする画素電極とが、重なっている実施
例を示した。ゲートライン102から枝別れしているゲ
ート電極107もガラス基板の溝101の中に形成され
ている。
型の薄膜トランジスタをスイッチング素子に利用した場
合の図1(a)のA−A’に沿った薄膜トランジスタの
断面図を示す。
ーション膜の酸化シリコン膜あるいは窒化膜208を被
着し、パターニングしたシリコン膜が溝に入っており、
このシリコン膜を覆うようにゲート絶縁膜209が被着
し、溝に入るようにゲート電極207を配置する。ソー
ス領域205とドレイン領域206を、ゲート電極20
7に対して自己整合的に構成する。しかし、このソース
領域205とドレイン領域206は必ずしもゲート電極
207に対して自己整合的な配置でなくても良い。ソー
ス領域205とドレイン領域206の間に活性シリコン
層210がある。この活性シリコン層210は、多結晶
シリコンあるいは、単結晶シリコン、非晶質シリコンの
いずれかでできている。
コンや窒化シリコンでできた第1の層間絶縁膜211が
ある。この第1の層間絶縁膜211とゲート絶縁膜20
9にコンタクトホールを開けてソース電極212が形成
されている。さらに、第1の層間絶縁膜上に、有機薄膜
でできた厚みが1μmの第2の層間絶縁膜213が被着
し、この第2の層間絶縁膜213上に画素電極204が
被着し、ゲート絶縁膜209と第1の層間絶縁膜210
と第2の層間絶縁膜を貫くコンタクトホールを通じて画
素電極204とドレイン領域が電気的に接続している。
電極204はゲートラインの一部にに重なるように形成
されている。
ン202の断面構造を図2(b)に示した。ゲートライ
ン202上には、第1の層間絶縁膜と第2の層間絶縁膜
があり、ゲートラインに重なるように画素電極204が
配置している。このため、光が透過する有効な画素面積
は最大となり、コントラスト比が大きな画像が得られ
る。
の重ね合わせは、データラインでも利用している。ま
た、ゲートライン202に限らず、データラインもガラ
ス基板の溝の中に配置しても良い。
の薄膜トランジスタでも、この発明を応用できる。発明
の逆スタガー型の薄膜トランジスタの断面図とゲートラ
インの断面図をそれぞれ図3(a)と図3(b)に示
す。
3(b)の例で、第1の層間絶縁膜がなくてもこの発明
を応用できる。
て、ゲートラインの構造を図4の様にする。ガラス基板
の溝にゲートライン402あるいはゲート電極の一部を
埋め込むように形成し、有機薄膜の層間絶縁膜413で
覆う。有機薄膜は基板の凹凸を減少するように形成さ
れ、表面は平坦化する。このためゲートライン402と
画素電極404重なりの間にある有機薄膜の層間絶縁膜
413厚みd1が厚くなるので寄生容量Cmが小さくな
り、ゲートライン402と隣の画素電極415の重なり
の有機薄膜413の厚みd2が薄くなるため保持容量Cm
-1が大きくなるので、図5で表される寄生容量Cmが低
減し、保持容量Cm-1が増加するので、画素電極に印加
される信号の歪が減少するため、より良好な画像表示を
実現できる。
クティブマトリクス基板ばかりでなく、図4(b)に示
すように、逆スタガー型薄膜トランジスタの場合でも、
この方法を応用することができる。
る隣接する画素電極は、一方の画素電極の寄生容量を小
さく、他方の画素電極の寄生容量を一方の画素電極の寄
生容量より大きくすることができ、画素電極に印加され
る信号の歪みを減少し、より良好な画像表示を実現でき
る。
図。
図。
図。
図。
イン Gm …m行目のゲートライン Sn …n列目のデータライン Sn+1 …n+1列目のデータラ
イン CL …画素電極の液晶容量 Cm-1 …画素電極とゲートライ
ンで発生する寄生容量 Cm …画素電極と隣のゲート
ラインで作る保持容量 Cn、Cn+1 …画素電極とデータライ
ンで発生する寄生容量
Claims (1)
- 【請求項1】 基板に複数のゲートラインと、複数のデ
ータラインと、前記各ゲートラインと前記各データライ
ンに接続されたトランジスタと、前記トランジスタに接
続された画素電極と、前記ゲートラインと前記画素電極
間に介在した層間絶縁膜とを有するアクティブマトリク
ス基板において、 前記ゲートラインの一部は前記基板に形成された溝に配
置されると共に、 前記溝に位置した前記ゲートライン上に画素電極の端部
が配置され、前記溝に位置しない前記ゲートライン上に
隣接する画素電極の端部が配置され、 前記溝に位置した層間絶縁膜の厚さは前記溝に位置しな
い層間絶縁膜の厚さより厚いことを特徴とするアクティ
ブマトリクス基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000238697A JP3206597B2 (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | アクティブマトリクス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000238697A JP3206597B2 (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | アクティブマトリクス基板 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28317192A Division JP3127619B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | アクティブマトリクス基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP3206597B2 true JP3206597B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18730361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000238697A Expired - Lifetime JP3206597B2 (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | アクティブマトリクス基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3206597B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102282507B (zh) | 2009-02-13 | 2016-10-12 | 夏普株式会社 | 阵列基板、液晶显示装置、电子装置 |
JP2014225040A (ja) * | 2014-08-26 | 2014-12-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
-
2000
- 2000-08-07 JP JP2000238697A patent/JP3206597B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JP2001083550A (ja) | 2001-03-30 |
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