JPH11242240A - アクティブマトリックス基板及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリックス基板及びそれを用いた液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH11242240A JPH11242240A JP4386398A JP4386398A JPH11242240A JP H11242240 A JPH11242240 A JP H11242240A JP 4386398 A JP4386398 A JP 4386398A JP 4386398 A JP4386398 A JP 4386398A JP H11242240 A JPH11242240 A JP H11242240A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的簡易な構成によって、アクティブマト
リックス基板の作成工程の複雑化をすることなく、反射
効率低下を大幅に改善させ、安価に高性能の反射型液晶
表示装置を提供する。 【解決手段】 アクティブ素子及びアドレス配線をマト
リックス状に具備した基板表面に絶縁膜7を形成し、こ
の絶縁膜にアクティブ素子と接続をするためのコンタク
ト穴15を形成し、このコンタクト穴15を被覆し、且
つアクティブ素子と接続するように反射電極8を形成し
たアクティブマトリックス基板であって、反射電極8と
して上層にAl膜又はAl合金膜、下層にTi膜,Mo
膜又は各々の合金膜14を含む積層構造にしたものであ
る。
リックス基板の作成工程の複雑化をすることなく、反射
効率低下を大幅に改善させ、安価に高性能の反射型液晶
表示装置を提供する。 【解決手段】 アクティブ素子及びアドレス配線をマト
リックス状に具備した基板表面に絶縁膜7を形成し、こ
の絶縁膜にアクティブ素子と接続をするためのコンタク
ト穴15を形成し、このコンタクト穴15を被覆し、且
つアクティブ素子と接続するように反射電極8を形成し
たアクティブマトリックス基板であって、反射電極8と
して上層にAl膜又はAl合金膜、下層にTi膜,Mo
膜又は各々の合金膜14を含む積層構造にしたものであ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示画素毎にアク
ティブ素子を備えたアクティブマトリックス(以下、A
Mという)基板表面を覆う如く設けた絶縁膜を介してア
クティブ素子と、表示電極を接続したAM基板とこのA
M基板を具備した反射型の液晶表示装置(以下、LCD
という)に関するものである。
ティブ素子を備えたアクティブマトリックス(以下、A
Mという)基板表面を覆う如く設けた絶縁膜を介してア
クティブ素子と、表示電極を接続したAM基板とこのA
M基板を具備した反射型の液晶表示装置(以下、LCD
という)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、LCDのモバイル用途への拡大に
伴い、軽量・薄型・低消費電力のディスプレイを求めて
おり、バックライトを必要としない反射型LCD、特に
カラー型が注目を集めている。反射型LCDは既に携帯
情報端末(以下PDA:Personal Digital Assistant)
用としてのSTN−LCDのものが商品化されており、
薄膜トランジスタ(以下、TFTという)方式のTFT
−LCDも商品化に向けて、開発が激化している。今
後、多色化・色再現性の改善によって、モバイル用途の
中・小型LCDだけでなく、現在透過型LCDが主流で
あるノートPC用途等にも展開が可能となることから、
大型・高精細の反射型LCDの実現に向けての開発も急
激な進展を見せている。
伴い、軽量・薄型・低消費電力のディスプレイを求めて
おり、バックライトを必要としない反射型LCD、特に
カラー型が注目を集めている。反射型LCDは既に携帯
情報端末(以下PDA:Personal Digital Assistant)
用としてのSTN−LCDのものが商品化されており、
薄膜トランジスタ(以下、TFTという)方式のTFT
−LCDも商品化に向けて、開発が激化している。今
後、多色化・色再現性の改善によって、モバイル用途の
中・小型LCDだけでなく、現在透過型LCDが主流で
あるノートPC用途等にも展開が可能となることから、
大型・高精細の反射型LCDの実現に向けての開発も急
激な進展を見せている。
【0003】図3は従来のアクティブ素子としてTFT
を用いた反射型AM基板の断面構造図である。ガラス基
板等の絶縁性基板1に走査線であるゲート線電極2、ゲ
ート絶縁膜である窒化シリコン(SiNx)膜3、半導体
膜4、信号線であるソース線電極5及びドレイン電極6
を順次に形成することにより、アクティブ素子であるT
FTとゲート線及びソース線のアドレス配線をマトリッ
クス状に形成し、この表面を覆うが如く絶縁膜7を形成
し、TFTと接続するためのコンタクト穴15を介して
絶縁膜7上に反射電極8を設けたものである。また、こ
のAM基板上に対向電極9、ブラックマトリックス(以
下、BMという)10、カラーフィルタ(以下、CFとい
う)11を形成した対向基板の間に配向膜12を介して
液晶13を挟持することによって、反射型LCDは構成
されている。
を用いた反射型AM基板の断面構造図である。ガラス基
板等の絶縁性基板1に走査線であるゲート線電極2、ゲ
ート絶縁膜である窒化シリコン(SiNx)膜3、半導体
膜4、信号線であるソース線電極5及びドレイン電極6
を順次に形成することにより、アクティブ素子であるT
FTとゲート線及びソース線のアドレス配線をマトリッ
クス状に形成し、この表面を覆うが如く絶縁膜7を形成
し、TFTと接続するためのコンタクト穴15を介して
絶縁膜7上に反射電極8を設けたものである。また、こ
のAM基板上に対向電極9、ブラックマトリックス(以
下、BMという)10、カラーフィルタ(以下、CFとい
う)11を形成した対向基板の間に配向膜12を介して
液晶13を挟持することによって、反射型LCDは構成
されている。
【0004】上記のようなAM基板の構成により、アド
レス配線と反射電極とは別平面に分離され、双方が近接
したとしても、短絡することが無くなる。また、積極的
に反射電極をアドレス配線にオーバーラップするような
構成が可能になり、反射電極によりアドレス配線を電気
的に遮蔽することもできるため、アドレス配線の電界に
よる表示異常に関しても抑制されることになり、先の近
接配置が可能となる事と相俟って開口率の阻害要因を解
消することができ、飛躍的に有効表示領域の向上が図れ
ることになる。また、AM基板表面に有する各種の段差
が絶縁膜によって平坦化されるために、段差に起因する
散乱が無くなるため、反射効率の損失が大幅に軽減され
ることになる。
レス配線と反射電極とは別平面に分離され、双方が近接
したとしても、短絡することが無くなる。また、積極的
に反射電極をアドレス配線にオーバーラップするような
構成が可能になり、反射電極によりアドレス配線を電気
的に遮蔽することもできるため、アドレス配線の電界に
よる表示異常に関しても抑制されることになり、先の近
接配置が可能となる事と相俟って開口率の阻害要因を解
消することができ、飛躍的に有効表示領域の向上が図れ
ることになる。また、AM基板表面に有する各種の段差
が絶縁膜によって平坦化されるために、段差に起因する
散乱が無くなるため、反射効率の損失が大幅に軽減され
ることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のAM
基板及びそれを用いたLCDでは、高い反射率を得るた
めに前述のようにAl膜を用いているが、Al膜はAM
基板作成する工程中の様々な熱処理履歴を受け、ヒロッ
クやボイド等の表面形状変化を引き起こすため、反射電
極の反射率を著しく低下させることになる。
基板及びそれを用いたLCDでは、高い反射率を得るた
めに前述のようにAl膜を用いているが、Al膜はAM
基板作成する工程中の様々な熱処理履歴を受け、ヒロッ
クやボイド等の表面形状変化を引き起こすため、反射電
極の反射率を著しく低下させることになる。
【0006】また、パネルの大型化・高精細度化に対し
て、信号遅延の問題が発生するために、信号線等のアド
レス配線の低抵抗化が必要となり、比抵抗の低い金属材
料を用いる必要がある。比抵抗が低く、加工等が容易な
ことから、通常アドレス配線やアクティブ素子であるT
FTの信号線5としてのソース線電極及びドレイン電極
6等にはAl膜が用いられるが、TFT作成工程中に表
面が酸化されるため反射電極8のAl膜とのコンタクト
が難しくなる。これを改善するために、別のコンタクト
層を設ける必要があり、AM基板を作成する工程が複雑
になり、歩留まりの低下及びコストの増大を招くという
問題を有していた。
て、信号遅延の問題が発生するために、信号線等のアド
レス配線の低抵抗化が必要となり、比抵抗の低い金属材
料を用いる必要がある。比抵抗が低く、加工等が容易な
ことから、通常アドレス配線やアクティブ素子であるT
FTの信号線5としてのソース線電極及びドレイン電極
6等にはAl膜が用いられるが、TFT作成工程中に表
面が酸化されるため反射電極8のAl膜とのコンタクト
が難しくなる。これを改善するために、別のコンタクト
層を設ける必要があり、AM基板を作成する工程が複雑
になり、歩留まりの低下及びコストの増大を招くという
問題を有していた。
【0007】この問題を解決するために、反射電極の反
射率の低下を防ぎ、且つAM基板の作成工程を複雑化す
ることなく、大型化・高精細度化に対応し得るAM基板
の構成が必要となる。
射率の低下を防ぎ、且つAM基板の作成工程を複雑化す
ることなく、大型化・高精細度化に対応し得るAM基板
の構成が必要となる。
【0008】本発明は比較的簡単な構成で、AM基板の
作成工程を複雑にすることなく、反射電極の反射率の低
下が解消されることから、大型化・高精細度化に対応し
得る視認性の高い良好な表示性能を、安価に実現できる
反射型用のAM基板及びLCDを提供することを目的と
している。
作成工程を複雑にすることなく、反射電極の反射率の低
下が解消されることから、大型化・高精細度化に対応し
得る視認性の高い良好な表示性能を、安価に実現できる
反射型用のAM基板及びLCDを提供することを目的と
している。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
し目的を達成するため、AM基板及びLCDの構造に関
して、反射電極として上層にAl膜又はAl合金膜、下
層にTi膜,Mo膜又は各々の合金膜を含む積層構造に
したものである。
し目的を達成するため、AM基板及びLCDの構造に関
して、反射電極として上層にAl膜又はAl合金膜、下
層にTi膜,Mo膜又は各々の合金膜を含む積層構造に
したものである。
【0010】すなわち、本発明は、アクティブ素子及び
アドレス配線をマトリックス状に具備した基板表面に絶
縁膜を形成し、この絶縁膜にアクティブ素子を接続する
ためのコンタクト穴を形成し、このコンタクト穴を被覆
し、且つアクティブ素子と接続するように反射電極を形
成したアクティブマトリックス基板であって、反射電極
として上層にAl膜又はAl合金膜、下層にTi膜,M
o膜又は各々の合金膜を含む積層構造にすることによっ
て、AM基板の作成工程を複雑にすることなく、反射電
極の反射率の低下が解消されることから、大型化・高精
細度化に対応し得る視認性の高い良好な表示性能を有す
る反射型用のAM基板及びLCDを安価に実現できると
いう作用を有する。
アドレス配線をマトリックス状に具備した基板表面に絶
縁膜を形成し、この絶縁膜にアクティブ素子を接続する
ためのコンタクト穴を形成し、このコンタクト穴を被覆
し、且つアクティブ素子と接続するように反射電極を形
成したアクティブマトリックス基板であって、反射電極
として上層にAl膜又はAl合金膜、下層にTi膜,M
o膜又は各々の合金膜を含む積層構造にすることによっ
て、AM基板の作成工程を複雑にすることなく、反射電
極の反射率の低下が解消されることから、大型化・高精
細度化に対応し得る視認性の高い良好な表示性能を有す
る反射型用のAM基板及びLCDを安価に実現できると
いう作用を有する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
及び図2を用いて説明する。
及び図2を用いて説明する。
【0012】図1は本発明の実施の形態におけるアクテ
ィブ素子としてTFTを用いたAM基板の断面構造図で
ある。図1において、図3と同等もしくは相当部分には
同一符号を付して、詳細な説明は省略する。ここで、ド
レイン電極6をAl膜,Ti膜及びMo膜のうち、少な
くともAl膜を含み材料にて形成したTFT及びアドレ
ス配線がマトリックス状に形成されたAM基板の表面を
覆うが如く絶縁膜7を形成し、TFTと接続するための
コンタクト穴15を介して絶縁膜7上に、上層にAl膜
又はAl合金膜、下層にTi膜,Mo膜又は各々の合金
膜14の少なくとも1つの膜を積層構造にした反射電極
8を設けた構造となっている。
ィブ素子としてTFTを用いたAM基板の断面構造図で
ある。図1において、図3と同等もしくは相当部分には
同一符号を付して、詳細な説明は省略する。ここで、ド
レイン電極6をAl膜,Ti膜及びMo膜のうち、少な
くともAl膜を含み材料にて形成したTFT及びアドレ
ス配線がマトリックス状に形成されたAM基板の表面を
覆うが如く絶縁膜7を形成し、TFTと接続するための
コンタクト穴15を介して絶縁膜7上に、上層にAl膜
又はAl合金膜、下層にTi膜,Mo膜又は各々の合金
膜14の少なくとも1つの膜を積層構造にした反射電極
8を設けた構造となっている。
【0013】Al膜の熱処理温度とヒロック数の関係に
関して、下地膜依存性を検討した結果を図2に示す。熱
処理温度としては、フォトリソグラフィ工程で用いられ
る150℃で行った。図2(1)のAl膜を下地にTi
膜(2)やMo膜(3)が有る場合にはヒロックの発生
が抑制される結果が得られた。一般的にはAl膜は不純
物の混入や結晶性の悪さにより、TFT作成工程の熱履
歴の影響を受けて、ヒロックやボイド等の表面形状変化
が発生するために、反射率が大幅に低下する。
関して、下地膜依存性を検討した結果を図2に示す。熱
処理温度としては、フォトリソグラフィ工程で用いられ
る150℃で行った。図2(1)のAl膜を下地にTi
膜(2)やMo膜(3)が有る場合にはヒロックの発生
が抑制される結果が得られた。一般的にはAl膜は不純
物の混入や結晶性の悪さにより、TFT作成工程の熱履
歴の影響を受けて、ヒロックやボイド等の表面形状変化
が発生するために、反射率が大幅に低下する。
【0014】また、不純物の低減に関しては、超高真空
下で成膜する必要があるが、大型化が急進するLCD用
の成膜装置では未だ実現は難しく、且つ実現したとして
も装置的には非常に高価なものとなってしまい、大幅な
コストの増加となることから、実用化は難しいものと考
える。
下で成膜する必要があるが、大型化が急進するLCD用
の成膜装置では未だ実現は難しく、且つ実現したとして
も装置的には非常に高価なものとなってしまい、大幅な
コストの増加となることから、実用化は難しいものと考
える。
【0015】また、結晶性に関しても、現在実用化して
いるLCD用の成膜装置レベルではAl膜の単純なる成
膜条件の改善だけでは大幅な効果を見込めない状況にあ
る。
いるLCD用の成膜装置レベルではAl膜の単純なる成
膜条件の改善だけでは大幅な効果を見込めない状況にあ
る。
【0016】前述の実験結果では、Ti膜やMo膜のゲ
ッタリング効果によって、不純物の影響が低減され、A
l膜の耐熱性が大幅に向上したものと考えられる。ま
た、Al/Ti膜構成の方がAl/Mo膜構成より耐熱
性が良好なのは、Ti膜のゲッタリング作用が大きいこ
とに起因しているものと考えられる。尚、X線回折の評
価結果では、下地にTi膜やMo膜がある方が無いもの
より、半値幅が小さく成ることから、結晶性に関しても
改善効果も認められた。
ッタリング効果によって、不純物の影響が低減され、A
l膜の耐熱性が大幅に向上したものと考えられる。ま
た、Al/Ti膜構成の方がAl/Mo膜構成より耐熱
性が良好なのは、Ti膜のゲッタリング作用が大きいこ
とに起因しているものと考えられる。尚、X線回折の評
価結果では、下地にTi膜やMo膜がある方が無いもの
より、半値幅が小さく成ることから、結晶性に関しても
改善効果も認められた。
【0017】以上、反射電極の上層としてAl膜の場合
について述べてきたが、例えばAlZr,AlNd,A
lY等のAl合金膜を用いるとTFT作成工程の影響に
よる表面形状変化を更に抑制することができる。また、
反射電極の下層にTi及びMoをベースとした合金膜
(例えばTiSi,MoSi,MoW等)を用いても、
ベース金属の性質であるゲッタリング効果を有すること
から同様な効果を得ることができる。
について述べてきたが、例えばAlZr,AlNd,A
lY等のAl合金膜を用いるとTFT作成工程の影響に
よる表面形状変化を更に抑制することができる。また、
反射電極の下層にTi及びMoをベースとした合金膜
(例えばTiSi,MoSi,MoW等)を用いても、
ベース金属の性質であるゲッタリング効果を有すること
から同様な効果を得ることができる。
【0018】上記のようなAM基板の構成により、高価
な成膜装置を用いることなく、且つAM基板の作成工程
を複雑にすることなく、反射電極の反射率の低下が解消
されることから、大型化・高精細度化に対応し得る視認
性の高い良好な表示性能が得られる。
な成膜装置を用いることなく、且つAM基板の作成工程
を複雑にすることなく、反射電極の反射率の低下が解消
されることから、大型化・高精細度化に対応し得る視認
性の高い良好な表示性能が得られる。
【0019】また、反射電極に下層にゲッタリング効果
のある金属を設けたことでドレイン電極の最上層にAl
膜を形成した場合にも、十分なるコンタクト特性を得る
ことが出来る。ドレイン電極の膜構成としてはAl膜に
限定されるものではない。但し、近年の大型化・高精細
度化に対応するために低抵抗なアドレス配線が必要なこ
とから、Al膜又はAl合金膜を前提とすることが望ま
しい。さらに、ドレイン電極としては少なくともAl膜
又はAl合金膜を含み、上層としてTi膜,Mo膜又は
各々の合金膜との積層構成を取ることにより、前述のコ
ンタクト特性は更に改善される事になる。
のある金属を設けたことでドレイン電極の最上層にAl
膜を形成した場合にも、十分なるコンタクト特性を得る
ことが出来る。ドレイン電極の膜構成としてはAl膜に
限定されるものではない。但し、近年の大型化・高精細
度化に対応するために低抵抗なアドレス配線が必要なこ
とから、Al膜又はAl合金膜を前提とすることが望ま
しい。さらに、ドレイン電極としては少なくともAl膜
又はAl合金膜を含み、上層としてTi膜,Mo膜又は
各々の合金膜との積層構成を取ることにより、前述のコ
ンタクト特性は更に改善される事になる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的簡易な構成によって、AM基板の作成工程を複雑
にすることなく、反射電極の反射率の低下が解消される
ことから、大型化・高精細度化に対応し得る視認性の高
い良好な表示性能を、安価に実現できる。
比較的簡易な構成によって、AM基板の作成工程を複雑
にすることなく、反射電極の反射率の低下が解消される
ことから、大型化・高精細度化に対応し得る視認性の高
い良好な表示性能を、安価に実現できる。
【図1】本発明の実施の形態におけるアクティブ素子と
してTFTを用いたAM基板の断面構造図
してTFTを用いたAM基板の断面構造図
【図2】本発明の実施の形態における耐熱性試験でのA
l膜表面状態図
l膜表面状態図
【図3】従来の薄膜トランジスタを用いた反射型AM基
板の断面構造図
板の断面構造図
1 絶縁性基板 2 走査線(ゲート線電極) 3 ゲート絶縁膜(SiNx膜) 4 半導体膜 5 信号線(ソース線電極) 6 ドレイン電極 7 絶縁膜 8 反射電極 9 対向電極 10 ブラックマトリックス 11 カラーフィルタ 12 配向膜 13 液晶 14 Ti膜,Mo膜又は各々の合金膜 15 コンタクト穴
Claims (2)
- 【請求項1】 アクティブ素子及びアドレス配線をマト
リックス状に具備した基板表面に絶縁膜を形成し、この
絶縁膜にアクティブ素子と接続をするためのコンタクト
穴を形成し、このコンタクト穴を被覆し、且つアクティ
ブ素子と接続するように反射電極を形成したアクティブ
マトリックス基板であって、前記反射電極として上層に
Al膜又はAl合金膜、下層にTi膜,Mo膜又は各々
の合金膜を含む積層構造にしたことを特徴とするアクテ
ィブマトリックス基板。 - 【請求項2】 アクティブ素子及びアドレス配線をマト
リックス状に具備した基板表面に絶縁膜を形成し、この
絶縁膜にアクティブ素子と接続をするためのコンタクト
穴を形成し、このコンタクト穴を被覆し、且つアクティ
ブ素子と接続するように反射電極を形成したアクティブ
マトリックス基板であって、前記反射電極として上層に
又はAl合金膜、下層にTi膜,Mo膜又は各々の合金
膜を含む積層構造にしたアクティブマトリックス基板を
用いたことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4386398A JPH11242240A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | アクティブマトリックス基板及びそれを用いた液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4386398A JPH11242240A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | アクティブマトリックス基板及びそれを用いた液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11242240A true JPH11242240A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=12675547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4386398A Pending JPH11242240A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | アクティブマトリックス基板及びそれを用いた液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11242240A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100355866B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-10-12 | 아남반도체 주식회사 | 반사형 마이크로 액정 표시 장치용 기판의 제조 방법 |
JP2002372720A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置及びそれを備えた画像表示応用装置、並びに液晶表示装置の製造方法 |
KR100476611B1 (ko) * | 2000-01-26 | 2005-03-17 | 샤프 가부시키가이샤 | 액정표시장치, 배선기판 및 이들의 제조방법 |
JP2009069852A (ja) * | 2001-11-02 | 2009-04-02 | Samsung Electronics Co Ltd | 反射−透過型液晶表示装置の製造方法 |
US7903209B2 (en) | 2001-11-02 | 2011-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflection-transmission type liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
-
1998
- 1998-02-25 JP JP4386398A patent/JPH11242240A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100355866B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-10-12 | 아남반도체 주식회사 | 반사형 마이크로 액정 표시 장치용 기판의 제조 방법 |
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US7903209B2 (en) | 2001-11-02 | 2011-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflection-transmission type liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
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