JPS60158421A - マトリクス液晶表示装置 - 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】 本発明は液晶と薄膜トランジスタを組み合わせたことに
より構成されるマトリクス液晶表示装置に関するもので
あシ、透明導電、膜を薄膜トランジスタを設けた基板の
裏面に設けることにより、外来ノイズを遮断し、安定な
動作を図ることを目的とする。

液晶と薄膜トランジスタを組み合わせて構成さｎる液晶
表示装置の等何回路の１例を第１図で示す。単位画素は
、絶縁ゲート型電界効果トランジスタである薄膜トラン
ジスタ１、蓄積用コンデンサ２と液晶セル３からなる。

画像表示装置としての動作原理は以下のとうりである。

例えば、ｘｊ端子にゲート信号が印加さｔて横方向群の
薄膜トランジスタがＯＮとなると映像信号はＹｉ端子か
らトランジスタ１を通ってコンデンサ２を充電する。ゲ
ート信号が消滅してトランジスタ１がＯＦＦしてもコン
デンサ２に貯えられた電荷が液晶セル３に電圧を印加し
続けるので、液晶セル３を通過する光は映像信号によっ
て変調を受け続けるこができる。第１図に示したように
多数の単位画素をマトリクヌ状に配列し、縦方向ＣＸｊ
ｅＸｊ＋１００．）にゲート信号を走査することにより
テレビ画像の表示も可能で、横方向に一斉にトランジス
タ群をＯＮさして映像信号群をコンデンサ群に書き込ま
せ、縦方向に線順次走査しＯＲＴと同等のテレビ画像が
得られる。第２図は、薄膜トランジスタを用いた従来の
マトリクヌ液晶表示装置の単位画素の断面を示す回であ
る。ガラス基板４の上には、ゲート電極５、ゲート絶縁
層６、半導体層７、ソース８、ドレイン９、ソース電極
１０、ドレイン電極１１、層間絶縁膜１２、遮光膜１３
からなる薄膜トランジスタと、透明導電層からなる液晶
駆動電極１４が形成されている。ガラス基板４と対向す
るガラス基板１５の上には、透明導電層からなる、液晶
駆動用共通電極１６が形成さしておシ、ガラス基板４と
１５の間には液晶層１７が挾持されている。

液晶Ｍ１７に、電極１４と１６の間で電圧を刃口えるこ
とによシ、表示が可能となる。ここでは、ガラス基板４
，１５を挾む偏光板は図から省いてちるが、液晶層１７
がＴＮｉＪか、ゲストホスト型かなどによって適当に選
ぶことかで蕪る。ゲート電極５としては、アルミニウム
、クロム等の金属が、ゲート絶縁層６としてＦＯＶＤ法
などで形成さｎる酸化シリコン、チツ化シリコンなどが
、半導体層７としてはＰＯＶＤ法などで形成さｎる非晶
質シリコンが、ソース８、ドレイン９としてはＰＯＶＤ
法で形成されるドープさｎたアモルファヌシリコンが、
ソース電極１０、ドレイン電極１１としてはアルミニウ
ムが、層間絶縁膜１２としてはＰＯＶＤ法などで形成さ
ｎた酸化シリコン、チツ化シリコンなどが、トランジス
タの光リーク電流を防ぐ、遮光膜１３はクロムなどで形
成さｎる。透明導電層１４　、１６は工ＴＯ（インヂウ
ム、ヌズの酸化物）などで形成さｎる。以上各５〜１６
の各層の厚さは、典型的には０．０５μ惜〜１μ常程度
である。液晶層１７は５μ憤〜１５μ常の厚さが普通用
いらｎる。単位画素の平面同法としては、５０μ常〜１
０００μ偽程度のタテ、ヨコ寸法が用いらｎ１典盤的な
値は〜２００μ悟である。第２図の従来の画素では、第
１図の等価回路でのキャパシタンス２は、液晶駆動電極
１４と１６の間に形成されていて〜０．１ｐＦである。

第２図の従来の画素の動作は、ゲート電極５に電圧が腑
見られると、絶縁層６と半導体層７の界面にチャ／ふル
が形成されて、ソース電極１０から映像信号をドレイン
電極１１を界して、液晶駆動電極１４に書き込むことが
できる。

以上に説明した、従来の薄膜トランジスタを用いたマト
リクヌ液晶表示パネルは以下の欠点を有する。即ち （１）ガラス基板４の裏面は、絶縁物でおるので外来の
電気的雑音の影響を受け易い。特に各画素のキャパシタ
ンスは〜０　、　ｉ　ｐＩＰなので、ガラス基板■の裏
面の静電気、電圧などで、電極１４の電位が変動し、画
像の濃淡も変調を受ける。特に照明用光源が基板４の近
くにあるとき、その電源の影響を受け易い。

（２）　ガラス基板４の上に薄膜トランジスタを形成す
る工程中、全体が絶縁物であると、静電気を帯び易く、
チリ、ホコリ等が基板表面に集ｔ！ｌ。

欠陥の原因になる。

（３）同じく、ガラス基板上に薄膜トランジスタを形成
する工程中では、ガラス基板４の裏面は、何回にも及び
フッ酸等の薬品による腐食を受ける。

この為、ガラス基板４の裏面には、微細な凹凸が生じ、
表示装置として用いるには見苦しいものとなる。

本発明は、上記のような従来の欠点を除去するためにな
さｎたものでちゃ、欠陥が無く、安定に動作する。薄膜
トランジスタを用いたマトリクヌ液晶表示装置を提供す
ることを目的としたものである。以下具体的実施例をも
とに説明する。

第３図は、本発明の一実施例を示す図であり、第２図と
同様、薄膜トランジスタを用いたマトリクヌ液晶表示装
置の単位画一、の断面を示す図である。透明導電層３２
がガラス基板１８の裏面に設けらしている以外は落２図
と同様の構成である。即ち、第３図の画素も、ガラス基
板１８、ゲート電極１９、ゲート絶級層頷、半導体層２
１、ソース２２、ドレイン３１ソース電極冴、ドレイン
電極２５、層間絶縁膜あ、遮光Ｈ２７、液晶、駆動電極
列、３０、ガラス基板四、液晶層３１からなっている。

本発明による透明導電層３２に酸化スズ（Ｂ％Ｏ°２）
を用い、薄膜トランジスタを形成するブロセヌの前に、
ガラス基板１８の裏面に設けておくことによフ、プロセ
ス中に静電気が基板上に発生することを防ぐことができ
る。更に、ｓ％ｏ、はフッ酸等に対する耐食性は充分に
あるのでブロセヌ中での腐食に耐えることができ、ガラ
ス基板１８の裏面に凹凸ができることはない。更に、第
３図のごとく完成した装置においても裏面に導電Ｈ！Ｘ
３２がおることにより外来の電気的雑音、静電気を防ぐ
ことができる。

以上に記した本発明の、透明導電膜を基板裏面に設けた
マトリクス液晶表示装置は １、外来雑音、静電気にの影響を受けない２、ゴミ、ホ
コリ等の付着せず、欠陥が無い３、腐食による、裏面の
凹凸が無い などの特徴を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、薄膜トランジスタを用いたマトリクス液晶表
示装置の等価回路図。第２図は従来の薄膜トランジスタ
を用いたマトリクス液晶表示装置の単位画素の断面図、
第３図は本発明の薄膜トランジスタを用いたマトリクス
液晶表示装置の単位画素の断面図である。 １、、薄膜トランジスタ、２゜。キヤパシタンス、３゜
、液晶セル、４６．ガラス基板、５．。 ゲート電極、６０．ゲート絶縁層、７１．半導体層、８
０．ソース、９．、ドレイン、１００．ソース′ｌｌＥ
極、１１．、ドレイン電極、１２．、絶縁層、１３０．
遮光層、１４．。透明導電層、１５．　、　、ガラス基
板、１６０．透明導電層、１７０．液晶層、１８０．ガ
ラス基板、１９　、　、ゲート電極、旬、。ゲート絶縁
層、２１．。半導体層、ｎ、。ソース、乙０．ドレイン
、冴０．ソーヌ電極、５０．ドレイン電極、部、。絶縁
層、２７．、遮光膜、２８０．透明導電層、２９　、　
、ガラス基板、３０．、透明導電層、３１．。 液晶層、３２．、透明導ｉｓ、　以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 第１図 第２図 第３図 ２’ｌ／’？；？０？３２８　３ど

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明絶縁性基板上に、薄膜トランジスタを二次元
   のマトリクヌ状に配列した第一の板と、透明絶縁性基板
   の一生面上に第一の透明導電膜を設けた第二の板をそれ
   ぞｔ１前記薄膜トランジスタを配列した面と透明導電膜
   のある面を向かい合わせ、その間に液晶層を挾持したマ
   トリクス液晶表示装置において、前記第一の板の液晶層
   と接する面と反対側の面に、第二の透明導電膜を設けた
   ことを特徴とするマトリクス液晶表示装置。
2. （２）第二の透明導電膜は二酸化スズよりなることを特
   徴とする特許請求の範囲第一項記載のマトリクス液晶表
   示装置。
3. （３）薄膜トランジスタは、非晶質シリコンの絶縁ゲー
   ト型電界効果トランジスタであることを特徴とする特許
   請求の範ｖＪＪ第一項記載のマトリクス液晶表示装置。