JPH05281574A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH05281574A
JPH05281574A JP7984092A JP7984092A JPH05281574A JP H05281574 A JPH05281574 A JP H05281574A JP 7984092 A JP7984092 A JP 7984092A JP 7984092 A JP7984092 A JP 7984092A JP H05281574 A JPH05281574 A JP H05281574A
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JP
Japan
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electrode
liquid crystal
storage capacitor
display device
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP7984092A
Other languages
English (en)
Inventor
Shogo Hayashi
省吾 林
Junichi Watabe
純一 渡部
Yasuhiro Nasu
安宏 那須
Takehiro Nakamura
威裕 仲村
Atsuyuki Hoshino
淳之 星野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜トランジスタにより液晶への印加電圧を
スイッチング制御し、表示を制御する液晶表示装置に関
し、絶縁不良、構造欠陥を減少させ、信頼性を向上させ
ることを目的とする。 【構成】 ガラス基板1上に薄膜トランジスタ3-1〜3
-n及び画素電極2-1〜2 -nを形成し、画素電極2-1〜2
-nの周囲に絶縁膜6bを介して蓄積容量電極7を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り、特
に薄膜トランジスタにより液晶への印加電圧をスイッチ
ング制御し、表示をする液晶表示装置に関する。
【0002】近年、液晶を用いた表示装置には高解像度
化が要求されている。
【0003】解像度を向上させるためには画素電極を小
さくする必要がある。
【0004】しかし、画素電極を小さくすると画素電極
による容量が減少してしまうため、これを補うために蓄
積容量を付加する必要があった。
【0005】
【従来の技術】図5は液晶表示装置の一例の構成図を示
す。同図中、12は駆動基板、13は対向基板を示す。
【0006】駆動基板12と対向基板13との間には液
晶14が注入される。
【0007】駆動基板12上には複数の画素電極15-1
〜15-nがマトリクス状に配列されている。
【0008】各画素電極15-1〜15-nには夫々薄膜ト
ランジスタ16-1〜16-nが隣接して形成されている。
【0009】薄膜トランジスタ16-1〜16-nのゲート
はゲートバスライン17-1〜17-m,ドレインはドレイ
ンバスライン18-1〜18-lと接続されて、ソースが画
素電極15-1〜15-nと接続される。
【0010】ゲートバスライン17-1〜17-m及びドレ
インバスライン18-1〜18-lに供給される信号に応じ
て薄膜トランジスタ16-1〜16-nのうち所定の薄膜ト
ランジスタがオンして、画素電極15-1〜15-nのうち
所定の画素電極に電位が付与される。
【0011】対向基板13はガラス板19上に透明電極
20が全面に形成された構成で、透明電極20には一定
の電位が付与されている。
【0012】液晶表示装置は所定の画素電極に電位を付
与することにより透明電極20と所定の画素電極との間
の液晶に電圧を印加して、その部分の液晶の状態を変化
させることにより表示を制御している。
【0013】図6は従来の一例の断面図を示す。駆動基
板12はガラス基板21上にまず蓄積容量形成用のIT
O(Indium-Tin-Oxide)膜等の透明導電材よりなる蓄積
容量電極22が全面形成され、その上に絶縁膜が形成さ
れ、画素電極15-1〜15-n,薄膜トランジスタ16-1
〜16-n,ゲートバスライン17-1〜17-m,ドレイン
バスライン18-1〜18-lは絶縁膜23上に形成されて
いた。
【0014】なお、蓄積容量電極22は対向電極20と
同電位とされ、画素電極15-1〜15-nの容量を減少さ
せていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の液晶
表示装置では蓄積容量電極及び蓄積容量電極上の絶縁膜
により薄膜トランジスタ、ゲートバスライン、ドレイン
バスラインの形成面が凹凸状になるため、薄膜トランジ
スタ、ゲートバスライン、ドレインバスライン等を安定
して形成することができず、例えば、薄膜トランジスタ
耐圧劣化やらゲートバスライン、ドレインバスラインの
Alと蓄積容量電極のITOとの間で絶縁膜を通して生
じる局所的電池効果による絶縁不良、構造欠陥が生じ、
液晶表示装置の信頼性を劣化させている等の問題点があ
った。
【0016】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、絶縁不良、構造欠陥を減少させ信頼性の高い液晶表
示装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は透明基板上に所
定数の画素電極と、該画素電極に隣接して薄膜トランジ
スタとを形成してなる駆動基板と、該駆動基板に対向し
て対向電極が形成された対向基板との間に液晶を介在さ
せ、該画素電極と該対向電極との間に電圧を印加するこ
とにより、該液晶の状態を変化させ表示を行なう液晶表
示装置において、最上層に絶縁膜を介して前記画素電極
夫々の周囲に形成された蓄積容量電極を有する。
【0018】
【作用】蓄積容量電極は薄膜トランジスタの上部に絶縁
膜を介して積層される構成であるため、薄膜トランジス
タを透明基板(1)上に直接的に形成することができ
る。
【0019】従って、薄膜トランジスタを平坦な基板上
に形成できるため、安定した特性の薄膜トランジスタを
得ることができる。
【0020】
【実施例】図1は本発明の一例の実施例の要部の断面
図、図2は本発明の一実施例の他の要部の断面図、図3
は本発明の一実施例の要部の平面図である。同図中、A
は駆動基板、Bは対向基板を示す。1は透明基板である
ガラス基板を示す。
【0021】ガラス基板1上には複数の画素電極2-1
-nがマトリクス状に形成される。複数の画素電極2-1
〜2-nはITO(Indium-Tin-Oxide)等の透明な導電材
よりなる。3-1〜3-nは薄膜トランジスタ(TFT)
で、薄膜トランジスタ3-1〜3 -nは夫々ゲート電極3
a,ドレイン電極3b,ソース電極3c,半導体層3d
よりなり、複数の画素電極2-1〜2-n毎に隣接して設け
られている。
【0022】ゲート電極3aはマトリクス状に配置され
た複数の画素電極2-1〜2-nの間に配設されたゲートバ
スライン4(図3)に接続される。また、ドレイン電極
3bはマトリクス状に配置された複数の画素電極2-1
-nの間にゲートバスライン4と絶縁状態に直交するド
レインバスライン5(図3)に接続される。ソース電極
3cは隣接した画素電極2-1〜2-nに接続される。
【0023】薄膜トランジスタ3-1〜3-n及びゲートバ
スライン4,ドレインバスライン5上には保護膜6を介
して蓄積容量電極7が形成される。
【0024】蓄積容量電極7はクロム(Cr),チタン
(Ti),モリブデン(Mo),タンタル(Ta),コ
バルト(Co),ニオブ(Nb),タングステン
(W),イリジウム(Ir),アルミニウム(Al),
ニッケル(Ni)等の単体金属または2種類以上からな
る合金の遮光性の導電材よりなる。蓄積容量電極7は全
面にわたって一体的に形成されている。
【0025】8は対向電極で、対向電極8はITO(In
dium-Tin-Oxide)等の透明な導電材をガラス基板9上の
全面に形成してなる。ガラス基板9はガラス基板1に平
行に配設される。
【0026】ガラス基板1とガラス基板9とは絶縁性の
スペーサ(図示せず)及び導電性スペーサ11(図2)
により所定の間隔に保持され、ガラス基板1とガラス基
板9との間の空隙には液晶10が封入される。
【0027】ガラス基板1とガラス基板9との間隔を保
持するスペーサの1つは図2に示すように導電性スペー
サ11で構成される。導電性スペーサ11は対向電極8
と蓄積容量電極7とを接続している。このため、対向電
極8と蓄積容量電極7とは同電位とされる。
【0028】図4は本発明の一実施例の製造工程図を示
す。図4と共に本発明の一実施例の製造方法を説明す
る。
【0029】まず、ガラス基板1を基板平行移動型で対
向ターゲット方式のマクネトロンスパッタ電極を有し、
基板温度を250 〔℃〕まで昇温可能なスパッタリング装
置にセットし、基板温度を250 〔℃〕,気圧約0.005
〔torr〕のアルゴン(Ar)ガス雰囲気中で、チタン
(Ti)をターゲットとしてガラス基板1にTiを800
〔Å〕,次にアルミニウム(Al)をターゲットとして
ガラス基板1にAlを1000〔Å〕形成する。この膜上
に、ゲートバスライン4のレジスト膜パターンを形成す
る。
【0030】このレジスト膜をマスクとして、燐酸系エ
ッチャントでアルミをエッチングする。この後、BCl
3 +Cl2 混合ガスでリアクティブ・イオン・エッチン
グを行い、Ti膜をエッチングし、図4(A)に示すよ
うにゲート電極3a及びゲートバスライン4が形成され
る。続いてレジストを剥離、ゲートバスライン4(図
3)とドレインバスライン5(図3)との交差部以外を
覆う様にレジスト膜をパターニングし、燐酸系エッチャ
ントでアルミをエッチングする。この後、レジストを剥
離し、ゲートバスライン4及びドレインバスライン5
(図3)のパターンが完成する。
【0031】次いで、P−CVD(プラズマCVD)法
によりゲート絶縁膜6aとしてSiO2 膜、SiN膜、
動作半導体膜3dとしてアモルファスシリコン膜、保護
膜6bとしてSiN膜を連続成膜する。
【0032】次いで、ゲート絶縁膜6aの上にレジスト
膜を形成する。このレジスト膜はゲートバスライン4と
数ミクロンのギャップを有し、ゲート電極3aに重なる
ように自己整合によりパターニングされたものである。
【0033】このレジストをマスクとして、PH3 をド
ープしたSiH4 (シラン)の雰囲気中においてP−C
VD法により半導体膜3dとなるn+a−Si膜を成膜
し、引き続きTi,Alをスパッタ法により成膜する。
【0034】アセトン等でレジストを溶解してゲート電
極3a上部のn型a−SiとTi,Alをリフトオフす
る。
【0035】次いで、ソース電極3cとドレイン電極3
d形成用のレジスト膜をパターニングし、これをマスク
として、燐酸系エッチャントでエッチングし、TiをB
Cl 3 +Cl2 雰囲気中でリアクティブ・イオン・エッ
チングを行い、図4(B)に示すようにソース電極3c
とドレイン電極3dを形成する。本工程を実施した後
も、ゲート絶縁膜6aのSiN膜は、全面に残ることと
なる。
【0036】次いで、ドレイン電極3cとコンタクトを
とって図4(C)に示すようにITO膜からなる画素電
極2-1〜2-mを形成する。
【0037】次に図4(D)に示すように保護膜6bと
なるSiN膜を成膜する。
【0038】この後、画素部のみAlをマスク成膜す
る。画素電極2-1〜2-nに開口部を持つようにレジスト
をパターニングし燐酸系エッチャントでエッチングし、
図4(E)に示すように蓄積容量電極7が形成される。
この後、全面に配向膜(図示せず)が形成され、配向膜
にラビング処理が施され駆動基板が完成する。
【0039】一方、ガラス基板の全面にITO膜を形成
し、対向基板Bとしこの後全面に配向膜(図示せず)が
形成され、配向膜にラビング処理が実施される。次に、
対向基板Bと駆動基板Aとを対向させ、導電性スペーサ
11を用いて対向基板BのITO膜と蓄積容量電極7と
を接続し、対向基板Bと駆動基板Aとの間に液晶10を
注入し、液晶表示装置は完成する。
【0040】このようにガラス基板1上に直接的に薄膜
トランジスタ3-1〜3-nを形成することができるため、
薄膜トランジスタ3-1〜3-n及びゲートバスライン4,
ドレインバスライン5を安定して形成できる。従って、
薄膜トランジスタ3-1〜3-n及びゲートバスライン4,
ドレインバスライン5の短絡等の欠陥を防止でき、信頼
性の高い液晶表示装置が実現できる。
【0041】また、蓄積容量電極7を遮光性の導電材を
用いて薄膜トランジスタ3-1〜3-n及びゲートバスライ
ン4,ドレインバスライン5上に形成することにより、
蓄積容量電極7を遮光膜と兼用して形成している。この
ため、光によるリーク電流の発生を抑制し、動作特性を
安定させることができ、鮮明な画像を得ることができ
る。
【0042】さらに、導電性スペーサ11を用いて蓄積
容量電極7を対向電極8と接続し、蓄積容量電極7と対
向電極8とを同電位とし、蓄積容量を形成する構成であ
るため、外部に不要な接続線を設ける必要がなくなる。
【0043】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、蓄積容量
電極を薄膜トランジスタとドレインバスライン、ゲート
バスラインの上部に形成することにより、薄膜トランジ
スタとドレインバスライン、ゲートバスライン画素電極
を基板上に直接的に形成することができるため、薄膜ト
ランジスタとドレインバスライン、ゲートバスラインを
安定して欠陥等なく形成することができ、従って、信頼
性の高い液晶表示装置を実現できる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の要部の断面図である。
【図2】本発明の一実施例の他の要部の断面図である。
【図3】本発明の一実施例の要部の平面図である。
【図4】本発明の一実施例の製造工程を説明するための
図である。
【図5】液晶表示装置の一例の構成図である。
【図6】従来の一例の断面図である。
【符号の説明】
A TFTパネル B 対向基板 1 ガラス基板 2-1〜2-n 画素電極 3-1〜3-n 薄膜トランジスタ(TFT) 7 蓄積容量電極
フロントページの続き (72)発明者 仲村 威裕 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 星野 淳之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板(1)上に所定数の画素電極
    (2-1〜2-n)と、該画素電極(2-1〜2-n)に隣接し
    て薄膜トランジスタ(3-1〜3-n)とを形成してなる駆
    動基板(A)と、該駆動基板(A)に対向して対向電極
    (8)が形成された対向基板(B)との間に液晶(1
    0)を介在させ、該画素電極(2-1〜2-n)と該対向電
    極(8)との間に電圧を印加することにより、該液晶の
    状態を変化させ表示を行なう液晶表示装置において、 最上層に絶縁膜(6)を介して前記画素電極(2-1〜2
    -n)夫々の周囲に形成された蓄積容量電極(7)を有す
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記蓄積容量電極(7)は遮光性の導電
    材により形成されたことを特徴とする請求項1記載の液
    晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記蓄積容量電極(7)は前記対向電極
    (8)と接続され、前記対向電極(8)と同電位とされ
    たことを特徴とする請求項1又は2記載の液晶表示装
    置。
  4. 【請求項4】 前記蓄積容量電極(7)は導電性のスペ
    ーサ(11)により液晶(10)中を介して前記対向電
    極(8)と接続されたことを特徴とする請求項3記載の
    液晶表示装置。
JP7984092A 1992-04-01 1992-04-01 液晶表示装置 Pending JPH05281574A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19648083A1 (de) * 1995-11-20 1997-05-22 Hyundai Electronics Ind Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
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Effective date: 20010424