JPH01282523A - 液晶表示パネル - 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】 〔概　要］ 薄膜トランジスタを用いて駆動させるアクティブマトリ
クス型液晶表示パネルに関し、薄膜トランジスタの接触
防止用の絶縁膜と非画素部に入射する光の遮光体とを同
一のマスクを用いて一括形成して製造工程の短縮を図っ
た液晶表示パネルを目的とし、 第１のガラス基板上にゲートパスラインと、ドレインバ
スラインと、画素単位の篠数の薄膜トランジスタ及び画
素電極と、配向膜とを設け、前記各薄膜トランジスタの
ゲート電極を前記ゲートパスライン、ソース電極を前記
画素電極、ドレイン電極を前記ドレインバスラインにそ
れぞれ接続し、前記第１のガラス基板に対向する第２の
ガラス基板に力し−フィルタと、前記表示電極と対向す
る共通電極を設け、前記第１および第２のガラス基板間
に液晶を封入したパネルに於いて、前記第１のガラス基
板の非画素領域となる薄膜トランジスタのソース電極お
よびドレイン電極と接続するドレインバスラインの形成
領域と対向した、前記第２のガラス基板の共通電極上に
遮光体と絶縁膜とを、その順序で積層して設け、更にこ
の積層体を含む第２のガラス基板に配向膜を設けて構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリク
ス型液晶表示パネルに関する。

液晶表示パネルの一画素毎に薄膜トランジスタを設けて
該トランジスタをアクティブ素子として利用するアクテ
ィブマトリックス駆動方式の液晶表示パネルは、多数の
画素をそれぞれ独立に駆動させることができるので、表
示容量の増加に伴ってスキャンハスラインやデータバス
ライン等の本数が増加しても、単純マトリックス駆動方
式の液晶表示パネルのように駆動デユーティ比が低下す
ることによるコントラストの低下をきたすような問題が
生じない利点がある。

またパネル構成がフラットで、低消費電力、鮮明なフル
カラー表示が実現できることから、小型テレビや各種Ｏ
Ａ表示端末用として鋭意、研究開発が進められている。

〔従来の技術〕

このような従来のアクティブマトリックス駆動型の液晶
表示パネルの構成図を第５図に示し、該液晶表示パネル
の模式的断面図を第６図に、該液晶表示パネルの要部平
面図を第７図に、第７図のｃ−ｃ’線に沿った断面図を
第８図に、第７図のＤ−Ｄ”線に沿った断面図を第９図
に示す。

第５図より第９図迄に示すように、第１の透明ガラス基
板ｌ上には所定パターンのチタン（Ｔｉ）よりなるゲー
ト電極２が形成され、該ゲート電極２を含むガラス基板
ｌ上に窒化シリコン（ＳｉＮ）よりなる絶縁膜３が形成
され、その上にインジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）より成
る画素電極４が形成されてイル。更に該絶縁膜３上にア
モルファスシリコン（ａＳｉ）層５を介してｎ”５ａＳ
ｉ層６と、チタン（Ｔｉ）ＦＩＪ７と、アルミニウム（
Ａ２）層８と、クロム（Ｃｒ）層９と１層１０から成る
とソース電極１１とドレイン電極１２が形成され、該ソ
ース電極１２はＩＴＯ層１３を介して前記画素電極４に
接続され、前記ドレイン電極１２は、ゲートパスライン
１４上の絶縁膜３を介して直交するドレインバスライン
１５に接続されている。

また前記第１のガラス基板ｌに対向する第２のガラス基
板１６上にポリイミド樹脂に染料を混練したカラーフィ
ルタ１７が塗布形成され、該カラーフィルタ１７上に透
明な１７０層よりなる共通電極１８が全面にベタ電極と
して形成されている。そして共通電極１８と画素電極４
上にそれぞれ配向膜１９，２０が形成され、第１のガラ
ス基板ｌと第２のガラス基板１６との間に液晶２１が封
入されて液晶表示パネルが形成されている。

このような液晶表示パネルの動作に付いて述べると、前
記したゲートパスライン１４に所定の電圧を印加するこ
とでゲート電極２に所定の電圧を印加し、薄膜トランジ
スタ２２を導通状態にすることでドレインバスライン１
５のデータ電圧が画素電極４に書き込まれる。即ち、画
素電極４に書き込まれたデータ電圧がセル電圧となる。

次いで薄膜トランジスタ２２をオフ状態、即ち、非導通
状態とすることでセル電圧は、データ電圧の変動に殆、
ど影響無く、（容量結合があるために僅かに電圧は変動
するが）一定の状態に保持され、それによって、大容量
の液晶表示パネルが得られる。

ところで、従来の装置に於いては非画素領域、即ち、ド
レイン電極１２とソース電極１１よりなる薄膜トランジ
スタ２２の領域とドレインバスライン１５、ゲートパス
ライン１４領域と、これ等の領域の間では光のＯＮ／　
ＯＦＦは行われず、第６図に示すように偏光板２３．２
４を偏光方向が直交するように設けた場合、非画素領域
２５では常に光が透過するため、コントラストが低下し
ていた。

そこで第１０図に示すように、第２のガラス基板１６に
於いて、第１のガラス基板１の非画素領域に対向する領
域に、クロム（Ｃｒ）等の金属膜よりなる光の遮光体２
６を蒸着およびホトリソグラフィ方法を用いて所定のパ
ターンに形成し、非画素領域での光の漏れを塞いだ構造
をとっている。

また視野角を広くとったり、コントラストを向Ｉ−させ
るために液晶が１，１人される画素電極４と共１１１１
電極１８間の距離を狭くする構造が採られているが、こ
の際、下側のガラス基板１に形成されたトレインハスラ
インＩ５やソース電極■１と上側のガラス基板１６の共
通電極１８とのショートを防止するために第１１図に示
すように、上側ガラス基板１６のドレインバスライン１
５とソース電極１１と対向する位置に絶縁膜２７を形成
する構造を採っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の構造のパネルを形成する際、第２のガ
ラス基板１６−Ｆに先ずクロム等の遮光体２６を茎着で
形成した後、該薄着膜を含む基板１６上にホトリソグラ
フィを用いた所定パターンのホトレジスト膜を形成し、
該ホトレジスト膜をマスクとしてガスエツチング等を用
いて遮光体２６を形成後、カラーフィルタ１７をスピナ
ー等を用いて塗布形成し、更に共通電極１８を基若によ
り形成した後、酸化シリコン（５ｉｎ）より成る絶縁膜
２９を蒸着、およびガスエンチング法を用いて所定パタ
ーンに形成後、その−Ｆに配向膜１９を形成している。

そのため、遮光体２６および絶縁膜２９を所定のパター
ンに形成するためのレジストパターンを２回形成するこ
とが必要で、その都度マスク合わせをせねばならず、製
造工程が煩雑で液晶表示パネルの形成工程が掛かりすぎ
る難点があった。

本発明は上記した問題点を除去し、前記した遮蔽体と絶
縁膜を同一マスクを用いて一括して形成し、簡単な工程
でパネルが形成できるようにした液晶表示パネルのの提
供を目的とするものである。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的を達成する本発明の液晶表示パネルは、第１の
ガラス基板上にゲートバスラインと、ドレインバスライ
ンと、画素単位の複数の薄膜トランジスタ及び画素電極
と、配向〇Ｑとを設け、前記各薄膜トランジスタのゲー
ト電極を前記ゲートバスライン、ソース電極を前記画素
電極、ドレイン電極を前記ドレインバスラインにそれぞ
れ接続し、１１ｆ［記第１のガラス基板に対向する第２
のガラス基板にカラーフィルタと、前記表示電極と対向
する共通電極を設け、前記第１および第２のガラス基板
間に液晶を封入したパネルに於いて、前記第１のガラス
基板の非画素領域となる薄膜トランジスタのソース電極
およびドレイン電極と接続するドレインバスラインの形
成領域と対向した、前記第２のガラス基板の共通電極上
に遮光体と絶縁膜とを、その順序で積層して設け、更に
この積層体を含む第２のガラス基板に配向膜を設けて構
成する。

〔作　用〕

非画素領域を遮光する遮光体と、共通電極とソース電極
およびドレインバスラインとの接触防ＩＦ用に設けた絶
縁膜の面積は略一定である。そこで遮光体と絶縁膜の製
造工程順序を変更して上記遮蔽体と絶縁膜が同一のマス
クで一括して形成されるようなパネル構造と成し、それ
によって表示パネルの製造工程を短縮させる。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の一実施例に付き３”［細に
説明する。

第１図は本発明の液晶表示パネルの平面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ　′線に沿った断面図、第３図は第１図の
Ｂ−Ｂ　’線に沿った断面図である。

第１図より第３図までに示すように、本発明の液晶表示
パネルが従来の装置と異なる点は、薄膜トランジスタが
形成された第１のガラス基板Ｉに対向する第２のガラス
基板１５上にカラーフィルタ１７が形成され、更にその
上に１７０層より成る透明なベタの共通電極１８が形成
されている。

更にと記薄膜トランジスタのドレイン電極１２並びに該
電極に接続するドレインバスライン１５、ソース電極１
１の非画素領域上に対向して所定パターンに形成され、
非画素領域への光の通過を遮蔽するクロムよりなる遮光
体２６、およびドレインバスライン１５、ソース電極１
１と共通電極１８との接触を防！ヒするためのＳｉｎ膜
よりなる絶縁膜２７が積層して形成され、その上に配向
膜１９が形成されている点にある。

このような本発明の液晶表示パネルを形成するには、第
３図（ａ）に示すように第２のガラス基板１６ヒにポリ
イミド樹脂に色素染料を混練したカラーフィルタ１７を
スピナーを用いて均一な厚さに塗布形成する。

次いでＩＴＯ層よりなるベタの共通電極１８を蒸着によ
り形成する。

次いで第３図（ｂ）に示すように、該共通電極１８を含
む基板上にレジスト膜３１を塗布し、該レジスト膜を所
定のパターンにホトリソグラフィ法により形成する。

次いで該レジスト膜３１を形成した基板上に金属クロム
膜より成る遮光体２６、酸化珪素（Ｓｉｎ）より成る絶
縁膜２７としてのＳｉｎ膜を蒸着により連続して形成す
る。

更に第３図（Ｃ）に示すように、前記形成したレジスト
膜３１を除去することで、その上の不要な金属クロム膜
２６および絶縁膜２７を除去して共通電極１８上に金属
クロム膜２６と絶縁膜２７が積層形成されたガラス基板
１６が得られる。

更に前記したように第１のガラス基板上に、所定パター
ンのチタン（Ｔｉ）よりなるゲート電極２を蒸着、およ
びエツチングを用いて形成し、該ゲート電極２を含むガ
ラス基板１上に、窒化シリコン（ＳｉＮ）よりなる絶縁
膜３を蒸着等により形成し、更に該絶縁膜３上に蒸着お
よびエツチングにより形成したａＳｉ層５を介してｎ”
：ａＳｉ層５とＴｉ層７とＡＩ層８を形成する。更にそ
の上に画素電極４と接続するためのインジウム・錫酸化
物（ＩＴＯ）層１３と、画素電極４を蒸着およびエツチ
ング法を用いて形成する。更に０１層９とＡｆｆｉ層１
ｏがら成るソース電極１１とドレイン電極１２を蒸着お
よびエツチング法を用いて形成する。前記ソース電極１
１は１７０層１３を介して前記画素電極４に接続し、前
記ドレイン電極１２は、ゲートパスライン１４上の絶縁
膜３を介して直交するドレインバスライン１５に接続す
る。

そしてこれ等電極を形成した基板上にポリイミド樹脂よ
りなる配向膜２０を塗布形成し、ガラス基板】、１６間
に液晶２１を封入して液晶表示パネルを形成する。

このようにすれば、遮光体２６および絶縁膜２７を形成
するためのレジストパターンが同一ノホトマスクで一括
形成されるので、従来の方法に比較して製造工程が大幅
に短縮される。

尚、本実施例では絶縁膜としてＳｉｎ膜を蒸着により形
成したが、ポリイミド樹脂をスピナーを用いて塗布形成
しても良い。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、非画素
領域への光の入射を防止する遮光体、およびソース電極
およびドレインバスラインとの接触を防止するための絶
縁膜を形成するためのレジストパターンが同一マスクを
用いて一括して形成されるので液晶表示パネル形成に要
する工程が大幅に短縮される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示パネルの要部平面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ　’線に沿った断面図、第３図は第１
図のＢ−Ｂ　′線に沿った断面図、第４図（ａ）、第４
図（ｂ）、第４図（Ｃ）ハ本発明（７）　ＹＴＬ　品表
示パネルの製造工程を示す断面図、 第５図はアクティブマトリックス駆動型液晶表示パネル
の構成図、 第６図は従来の液晶表示パネルの模式的断面図、第７図
は従来の液晶表示パネルの要部平面図、第８図は第７図
のｃ−ｃ　’線に沿った断面図、第９図は第７図のＤ−
Ｄ　’線に沿った断面図、第１０図は従来の液晶表示パ
ネルの模式的断面図、第１１図は従来の液晶表示パネル
の模式的断面図である。 図において、 ■は第１のガラス基板、２はゲート電極、３は絶縁膜、
４は画素電極、５はａ−Ｓｉ層、６はｎ”：ａＳｉ層、
７はＴｉ層、８，１０はＡ２層、９はＣｒｌ５．１１は
ソース電極、１２はドレイン電極、１３はＩＴＯ層、１
４はゲートパスライン、１５はドレインバスライン、１
６は第２のガラス基＋反、１７はカラーフィルり、１８
は共通電極、１９．２０は配向膜、２１は液晶、２６は
遮光体、２７は絶縁膜、３Ｉはレジスト膜を示す。 才４Ｓ９〃眉に一シＡ炙木ハ・亨１１萼Ｉｐモ面１フ第
１図 才ｒ■ＩＡ　Ａ−Ａ’線材句図 第２図 ２１図のＢ−８’ａ泉片面図 第３図 （Ｇ３ ＋ｌ）＋ （Ｃ） 年勃シガ心友晶材ハ・デルｎ＾こ遣Ｔネｆを脂よｔｉ酎
Ｕ第４図 了７テイ７淋ソ、ッ７ズ５ビ動１４塙−ち（し扛ハＩ九
司ヂ葦へ′の第５図 第６図 梯子のメし亀衷末パネル午零即平面Ｎり第７図 １ｃ）Ａｌｌ 第８図 オフ　ｒ’３　、ＰＩＤ　−Ｄ’　、！Ｊ　ｔｓ；９−
ｔ−、肘（ｈ　ＩＺＩ第９図 第１０図 ゾロめ３花山親木ハ０半ルｑｊ＃Ｘｒ吟諮ケｉ句図第１
１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　第１のガラス基板（１）上にゲートバスライン（１４
   と、ドレインバスライン（１５）と、画素単位の複数の
   薄膜トランジスタ及び画素電極（４）と、配向膜（１９
   ）とを設け、前記各薄膜トランジスタのゲート電極（２
   ）を前記ゲートバスライン（１４）、ソース電極（１１
   ）を前記画素電極（４）、ドレイン電極（１２）を前記
   ドレインバスライン（１５）にそれぞれ接続し、前記第
   １のガラス基板（１）に対向する第２のガラス基板（１
   ６）にカラーフィルタ（１７）と、前記表示電極と対向
   する共通電極（１８）を設け、前記第１および第２のガ
   ラス基板間に液晶（２１）を封入したパネルに於いて、 前記第１のガラス基板（１）の非画素領域となる薄膜ト
   ランジスタのソース電極およびドレイン電極と接続する
   ドレインバスラインの形成領域と対向した、前記第２の
   ガラス基板（６）の共通電極（１８）上に遮光体（２６
   ）と絶縁膜（２７）とを、その順序で積層して設け、更
   にこの積層体を含む第２のガラス基板に配向膜（２０）
   を設けたことを特徴とする液晶表示パネル。