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JP2000267134A - Active matrix type liquid crystal display device - Google Patents

Active matrix type liquid crystal display device

Info

Publication number
JP2000267134A
JP2000267134A JP7129299A JP7129299A JP2000267134A JP 2000267134 A JP2000267134 A JP 2000267134A JP 7129299 A JP7129299 A JP 7129299A JP 7129299 A JP7129299 A JP 7129299A JP 2000267134 A JP2000267134 A JP 2000267134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transparent
liquid crystal
crystal display
display device
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7129299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Miyazawa
聡 宮澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP7129299A priority Critical patent/JP2000267134A/en
Publication of JP2000267134A publication Critical patent/JP2000267134A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active matrix type liquid crystal display device which assures a necessary storage capacity in spite of fining to a higher degree and obviates the degradation in an aperture ratio. SOLUTION: A liquid crystal layer 14 is disposed between a pair of transparent insulative substrates 1a and 1b and a plurality of gate wiring and a plurality of source wiring are intersected and are disposed to a matrix form on the one transparent substrate 1a. Thin-film transistors(TFTs) 12 are disposed at the respective intersection points and liquid crystals are driven by transparent pixel electrodes 11 formed by being connected to the respective TFTs 12. First transparent conductive electrodes 2 are disposed on the transparent substrate 1a so as to cover the entire part of the range where the respective transparent pixel electrodes 11 are arranged. A first transparent insulative film 3 is formed thereon. The surface of the insulating film 3 is provided with a plurality of the gate wiring, a plurality of the source wiring and the plural transparent pixel electrodes 11 together with the plural TFTs 12. Storage capacitors C are formed between the first transparent conductive electrodes 2 and the respective transparent pixel electrodes 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
ックス型液晶表示装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】高画質、大画面用フラットパネルディス
プレイとして広く利用されているアクティブマトリック
ス型液晶表示装置においては、通常各画素電極に並列に
蓄積容量を設けている。その主たる目的は、アクティブ
素子のオフ時の電流により、各画素に一旦書き込まれた
電圧が減衰するのを防ぐことと、寄生容量に起因する駆
動波形のなまりによる影響を低減することである。これ
によりディスプレイの画質向上、長寿命化という効果が
生じる。
2. Description of the Related Art In an active matrix type liquid crystal display device widely used as a flat panel display for high image quality and large screen, a storage capacitor is usually provided in parallel with each pixel electrode. The main objects are to prevent the voltage once written in each pixel from being attenuated by the current when the active element is turned off, and to reduce the influence of the rounding of the drive waveform due to the parasitic capacitance. This has the effect of improving the image quality of the display and extending the life.

【0003】必要な蓄積容量値の決め方としては、画素
電極に書き込まれた電圧を1フレーム周期分保持するの
に必要な容量値とするのが一般的である。アクティブ素
子のオフ時の抵抗をR、蓄積容量をCs、画素電極と対
向基板電極間の液晶をはさんだ容量をCLC、書き込まれ
た電圧の初期値をV0とすると、書き込み後の時間tに
おける画素の電圧Vは以下の式で与えられる。 V=−V0×exp(t/R・(CLC+Cs))
In general, a necessary storage capacitance value is determined by a capacitance value necessary to hold a voltage written to a pixel electrode for one frame period. Assuming that the resistance of the active element when off is R, the storage capacitance is C s , the capacitance between the pixel electrode and the counter substrate electrode sandwiching the liquid crystal is C LC , and the initial value of the written voltage is V 0 , the time after writing The pixel voltage V at t is given by the following equation. V = −V 0 × exp (t / R · (C LC + C s ))

【0004】フレーム周波数は信号の規格によるが、6
0Hz前後が一般的である。この場合の1周期分の時
間、即ちt=16.7ミリ秒において、書き込み電圧の
80〜90%まで保持する、即ちV=0.8〜0.9・
0とする場合、前述の式からCLC+Csの値は0.1〜
0.3pFとなる。CLCは液晶層の誘電率と厚さ、即ち
2枚の透明基板間のギャップにより決まるが、ギャップ
は数μmと大きいため通常これより1桁程度低い値とな
る。従って各画素に形成する蓄積容量値として必要な値
sは0.1〜0.3pFとなる。
The frame frequency depends on the standard of the signal.
Around 0 Hz is common. In this case, during one cycle time, that is, t = 16.7 milliseconds, the write voltage is held up to 80 to 90%, that is, V = 0.8 to 0.9.multidot.
When V 0 is used, the value of C LC + C s is from 0.1 to
0.3 pF. CLC is determined by the dielectric constant and thickness of the liquid crystal layer, that is, the gap between the two transparent substrates. Since the gap is as large as several μm, it is usually about an order of magnitude lower than this. Therefore, the value C s required as storage capacity values forming each pixel is 0.1~0.3PF.

【0005】一般的に蓄積容量を形成するために工程を
増やせば構造の自由度は増し、開口率を高くとることが
できる。開口率は、画素全体の面積に占める光が透過す
る部分の割合で与えられ、開口率を大きくできれば液晶
表示装置の画面の明るさ、消費電力等の点で有利であ
る。しかし、工程を増やすことにより、歩留まりの低下
やリードタイムの増大が発生する。特にフォトエッチ工
程の増大が歩留まりに与える影響が大きい。この相反す
る課題を解決するために蓄積容量を形成する方法は各種
提案されている。
In general, if the number of steps for forming the storage capacitor is increased, the degree of freedom of the structure is increased and the aperture ratio can be increased. The aperture ratio is given by a ratio of a portion through which light passes to the entire area of the pixel. If the aperture ratio can be increased, it is advantageous in terms of brightness of a screen of a liquid crystal display device, power consumption, and the like. However, an increase in the number of steps causes a decrease in yield and an increase in lead time. In particular, an increase in the number of photo-etching steps has a large effect on yield. Various methods for forming a storage capacitor have been proposed to solve this conflicting problem.

【0006】その一例として図5に示すような、隣接す
るゲート配線54aを共通電極の代わりに見立てて利用
し、これと画素電極61との間で容量を形成する方法
が、広く利用されている。図5は薄膜トランジスタアレ
イ基板を示す図である。図5(A)が平面図、図5
(B)が図5(A)における5B−5B’線に沿った断
面図、図5(C)が図5(A)における5C−5C’線
に沿った断面図である。
As an example, a method of forming a capacitor between the adjacent gate wiring 54a and the pixel electrode 61 as shown in FIG. 5 instead of a common electrode is widely used. . FIG. 5 shows a thin film transistor array substrate. FIG. 5A is a plan view and FIG.
FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line 5B-5B ′ in FIG. 5A, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line 5C-5C ′ in FIG. 5A.

【0007】この例における薄膜トランジスタアレイに
おいては、ガラス基板51の上に金属材料からなるゲー
ト配線54a及びゲート電極54bが形成され、その上
に透明な材料からなるゲート絶縁膜55が、その上にア
モルファスシリコンからなる半導体層56が順次形成さ
れ、さらにその上に、ソース配線58a及びソース電極
58b、ドレイン電極58c、及び蓄積容量電極58d
が同一の金属薄膜の成膜、加工工程により形成され、さ
らに透明な材料からなるチャネル保護膜59、透明導電
性材料からなる画素電極61が順次形成されて、概略構
成されている。なお、半導体層56の最上層で、ソース
電極58b及びドレイン電極58cとが接する部分はn
+型のアモルファスシリコン57になっている。
In the thin film transistor array of this example, a gate wiring 54a and a gate electrode 54b made of a metal material are formed on a glass substrate 51, and a gate insulating film 55 made of a transparent material is formed thereon. A semiconductor layer 56 made of silicon is sequentially formed, and a source wiring 58a, a source electrode 58b, a drain electrode 58c, and a storage capacitor electrode 58d are further formed thereon.
Are formed by forming and processing the same metal thin film, and a channel protection film 59 made of a transparent material and a pixel electrode 61 made of a transparent conductive material are sequentially formed. In the uppermost layer of the semiconductor layer 56, the portion where the source electrode 58b and the drain electrode 58c are in contact is n
It is a + type amorphous silicon 57.

【0008】蓄積容量C2は、図5(A)及び図5C)
における点線で囲った部分、即ちゲート配線54aと蓄
積容量電極58dの重なった部分と、その間に位置する
ゲート絶縁膜55の平行平板構造をもって構成してい
る。各画素電極61はドレイン電極58cとコンタクト
孔60cを介して接続される一方、図5(A)における
上隣の画素の、即ち一つ前に走査される画素の、ゲート
配線上に形成された蓄積容量電極58dにコンタクト孔
60dを介して接続されている。これにより画素に並列
に容量を形成することを実現している。
The storage capacitor C2 is shown in FIGS. 5A and 5C.
, Ie, a portion where the gate wiring 54a and the storage capacitor electrode 58d overlap each other, and a gate insulating film 55 located therebetween, and have a parallel plate structure. Each pixel electrode 61 is connected to the drain electrode 58c via the contact hole 60c, and is formed on the gate wiring of the upper adjacent pixel in FIG. 5A, that is, the pixel scanned immediately before. The storage capacitor electrode 58d is connected via a contact hole 60d. This realizes forming a capacitor in parallel with the pixel.

【0009】図5の方法は新たにプロセスを増やすこと
なく蓄積容量を形成できる反面、開口率の面では非常に
不利である。また容量を形成する電極はどちらも金属で
あり、更にゲート配線54aの面積を、必要な容量を形
成するために大きくする必要があるためである。その結
果開口率は低下し、このため表示装置の輝度低下、もし
くはこれを補うための消費電力の上昇を招く。
The method shown in FIG. 5 can form a storage capacitor without newly adding a process, but is very disadvantageous in terms of an aperture ratio. Further, the electrodes forming the capacitance are both made of metal, and the area of the gate wiring 54a needs to be increased in order to form the required capacitance. As a result, the aperture ratio decreases, which causes a decrease in luminance of the display device or an increase in power consumption for compensating for the decrease.

【0010】更に高精細化が進むと開口率低下がより深
刻である。例えば、膜厚400nmの窒化珪素膜(比誘
電率7)を用いて0.2pFの容量を形成するには36
μm×36μmの面積が必要である。通常画素電極エッ
ジ近傍での液晶配向不良が発生しやすい部分を隠してし
まうこと、TFTや信号線配線が占める面積が必要であ
ることから、1ドット90μm×30μm程度で開口率
は10%程度まで落ち込む。即ち従来技術ではこの程度
の精細度が限界である。
[0010] As the definition further increases, the aperture ratio decreases more seriously. For example, to form a capacitance of 0.2 pF using a silicon nitride film (relative dielectric constant 7) having a thickness of 400 nm, 36
An area of μm × 36 μm is required. Normally, the portion where the liquid crystal alignment defect is likely to occur near the edge of the pixel electrode is hidden, and the area occupied by the TFT and the signal line wiring is required. Therefore, the aperture ratio is about 90 μm × 30 μm per dot and about 10%. Be depressed. That is, in the prior art, this degree of definition is the limit.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、必要
な蓄積容量を確保し、かつ開口率低下のないアクティブ
マトリックス型液晶表示装置を、歩留まりを落とすこと
なく提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an active matrix type liquid crystal display device which secures a necessary storage capacity and does not lower the aperture ratio without lowering the yield.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係るアクティブ
マトリックス型液晶表示装置は、一対の透明絶縁性基板
の間に液晶層を配設し、うち一方の透明基板上に複数の
ゲート配線と複数のソース配線とを交差させてマトリッ
クス状に配設し、これらの各交点に薄膜トランジスタを
配設し、各薄膜トランジスタに接続して形成された透明
画素電極によって液晶を駆動する液晶表示装置におい
て、前記透明基板上に第一の透明導電性膜電極を、少な
くとも各画素電極が配置される範囲全体を覆うように設
け、その上に第一の透明絶縁性膜を形成し、該絶縁膜上
に、前記複数のゲート配線、前記複数のソース配線、及
び前記複数の薄膜トランジスタとともに前記複数の各透
明画素電極を設け、前記第一の透明導電性電極と前記各
透明画素電極との間で蓄積容量を形成している。
An active matrix type liquid crystal display device according to the present invention has a liquid crystal layer disposed between a pair of transparent insulating substrates, and a plurality of gate wirings and a plurality of gate wirings on one of the transparent substrates. In a liquid crystal display device in which a liquid crystal is driven by a transparent pixel electrode formed by connecting a thin film transistor at each intersection with a source wiring of the same, A first transparent conductive film electrode is provided on the substrate so as to cover at least the entire area in which each pixel electrode is arranged, and a first transparent insulating film is formed thereon, and on the insulating film, Providing the plurality of transparent pixel electrodes together with a plurality of gate wirings, the plurality of source wirings, and the plurality of thin film transistors, between the first transparent conductive electrode and each of the transparent pixel electrodes Form a storage capacitor.

【0013】かかるアクティブマトリックス型液晶表示
装置によれば、各画素における蓄積容量は、表示画面領
域のほぼ全面を覆っている第一の透明導電性膜電極画素
電極と、各画素における透明画素電極とが重なる部分で
形成される。従って開口率を低下させることなく必要な
蓄積容量を確保できる。
According to such an active matrix type liquid crystal display device, the storage capacitance in each pixel is determined by the first transparent conductive film electrode pixel electrode covering almost the entire display screen area, and the transparent pixel electrode in each pixel. Are formed at overlapping portions. Therefore, necessary storage capacity can be secured without lowering the aperture ratio.

【0014】前述の透明導電性薄膜の材料としては、イ
ンジウムスズ酸化物(以下ITO)、インジウム亜鉛酸化
物(IZO)などが好適である。膜厚や膜抵抗に関して
は、全面に一定の電圧を印加できる程度で充分であり、
実質的に任意に設定することができる。
As a material for the above-mentioned transparent conductive thin film, indium tin oxide (hereinafter ITO), indium zinc oxide (IZO) and the like are suitable. Regarding the film thickness and the film resistance, it is sufficient that a constant voltage can be applied to the entire surface.
It can be set substantially arbitrarily.

【0015】その上に形成される第一の透明絶縁性膜の
材質は、絶縁耐圧の面から信頼性があり、かつ誘電率が
できるだけ高い材料が望ましい。具体的には窒化珪素物
や酸化珪素物などが好適である。一方その膜厚は、50
0nm以下であることが望ましい。それは第一の透明絶
縁性膜の膜厚を厚くすると絶縁耐圧の面では有利である
が、厚すぎると徒にリードタイムや材料費の増大を招く
上、形成される蓄積容量値が小さくなるためである。
The material of the first transparent insulating film formed thereon is desirably a material which is reliable in terms of withstand voltage and has as high a dielectric constant as possible. Specifically, silicon nitride and silicon oxide are suitable. On the other hand, the film thickness is 50
It is desirable that the thickness be 0 nm or less. It is advantageous to increase the thickness of the first transparent insulating film in terms of withstand voltage, but if it is too thick, it leads to an increase in lead time and material cost, and the formed storage capacitance value becomes small. It is.

【0016】形成される蓄積容量値としては、画素電極
に書き込まれた電圧を1フレーム周期分保持するのに必
要な容量値である、一画素あたり0.1ないし0.3p
Fが望ましい。これより小さい場合は必要な蓄積容量値
が得られず、フリッカー等の表示不良が発生する。これ
より大きい場合、画素電極の書き込みに大きな電流が必
要になり、薄膜トランジスタを大きく設計せざるを得な
くなるため、開口率が低下する。
The formed storage capacitance value is a capacitance value required to hold the voltage written to the pixel electrode for one frame period, that is, 0.1 to 0.3 p / pixel.
F is desirable. If it is smaller than this, a required storage capacity value cannot be obtained, and display defects such as flicker occur. If it is larger than this, a large current is required for writing to the pixel electrode, and the thin film transistor must be designed large, so that the aperture ratio decreases.

【0017】形成可能な蓄積容量値は、実質的に第一の
透明絶縁性膜の厚さに反比例し、第一の透明絶縁性膜誘
電率、及び各画素電極の面積に比例する。各画素電極の
面積は液晶表示装置の精細度と事実上反比例の関係にあ
る。即ち第一の透明絶縁性膜の材質と厚さが決まれば、
それに応じた液晶表示装置の精細度としての望ましい領
域が決まる。一例として、RGB3画素で1ドットを形
成するカラー液晶表示装置を、第一の透明絶縁性膜とし
て厚さ300nmの窒化珪素を用いて作製する場合、1
ドットが150μm角〜75μm角に相当する精細度が
より好適である。
The storage capacitance value that can be formed is substantially inversely proportional to the thickness of the first transparent insulating film, and proportional to the dielectric constant of the first transparent insulating film and the area of each pixel electrode. The area of each pixel electrode is inversely proportional to the definition of the liquid crystal display device. That is, once the material and thickness of the first transparent insulating film are determined,
A desirable area as the definition of the liquid crystal display device corresponding thereto is determined. As an example, when a color liquid crystal display device in which one dot is formed by three pixels of RGB is manufactured using silicon nitride having a thickness of 300 nm as a first transparent insulating film, 1
The fineness corresponding to a dot of 150 μm square to 75 μm square is more preferable.

【0018】前述の第一の透明絶縁性膜を形成する方法
としては、その前後に成膜される第一の透明導電性膜と
金属膜と同一真空装置内で、連続して成膜できる方法で
あることが、リードタイム等の観点からより望ましい。
現状ではITOや金属膜がスパッタ法で成膜されるのが
一般的であることから、スパッタ法が望ましい。
As a method of forming the first transparent insulating film, there is a method in which the first transparent conductive film and the metal film formed before and after the first transparent insulating film can be formed continuously in the same vacuum apparatus. Is more desirable from the viewpoint of the lead time and the like.
At present, it is generally preferable to form an ITO or metal film by a sputtering method. Therefore, the sputtering method is preferable.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に本発明に係るアクティブマ
トリックス型液晶表示装置の実施の形態を、図面に基づ
いて説明する。図1はこの実施の形態を示す断面図であ
る。図2はこの実施の形態にて使用される薄膜トランジ
スタアレイ基板を示す平面図であり、図2(A)が平面
図、図2(B)が2B−2B’線上での断面図、図2
(C)が2C−2C’線上での断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an active matrix type liquid crystal display device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing this embodiment. 2A and 2B are plan views showing a thin film transistor array substrate used in this embodiment. FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line 2B-2B ', and FIG.
(C) is a sectional view taken along line 2C-2C '.

【0020】図1、及び図2において、1a、1bはガ
ラスからなる透明絶縁性基板であり、これらにより液晶
層14が挟まれて薄膜トランジスタ型液晶表示装置を形
成している。このうち薄膜トランジスタアレイ側ガラス
基板1aの上に、ITOからなる第一の透明導電性膜電
極2が形成されている。この透明電極2は後述する画素
電極11aが配置される範囲全体を覆うように設けられ
ている。第一の透明導電性膜電極2の上に第一の透明絶
縁性膜3が形成されている。更にこの絶縁膜3の上に図
2(A)に示すようなゲート配線4aとソース配線8a
が複数マトリックス状に配設されている。これら配線の
各交点には、逆スタガー型薄膜トランジスタが設けられ
ている。即ち第一の透明絶縁性膜3の上にゲート配線4
a及びゲート電極4bが一体的に設けられ、その上に窒
化珪素からなるゲート絶縁膜5が設けられている。
In FIGS. 1 and 2, reference numerals 1a and 1b denote transparent insulating substrates made of glass, which sandwich a liquid crystal layer 14 to form a thin film transistor type liquid crystal display device. The first transparent conductive film electrode 2 made of ITO is formed on the thin film transistor array side glass substrate 1a. The transparent electrode 2 is provided so as to cover the entire area where the pixel electrode 11a described later is arranged. A first transparent insulating film 3 is formed on the first transparent conductive film electrode 2. Further, a gate wiring 4a and a source wiring 8a as shown in FIG.
Are arranged in a matrix. An inverted staggered thin film transistor is provided at each intersection of these wirings. That is, the gate wiring 4 is formed on the first transparent insulating film 3.
a and a gate electrode 4b are provided integrally, and a gate insulating film 5 made of silicon nitride is provided thereon.

【0021】ゲート電極4aの上方には、ゲート絶縁膜
5を介してアモルファスシリコンからなる半導体層6が
アイランド状に設けられている。この半導体層6の左右
両側から、オーミック接続のためのリンを添加したアモ
ルファスシリコンn+層7を介してソース電極8b、ド
レイン電極8cに電気的に接続されて設けられている。
これらゲート絶縁膜5、半導体層6、ドレイン電極8
c、ソース電極8b、及びソース電極8bと一体的に形
成されるソース配線8aの上に窒化珪素からなるパッシ
ベーション膜9が設けられている。
Above the gate electrode 4a, a semiconductor layer 6 made of amorphous silicon is provided in an island shape with a gate insulating film 5 interposed therebetween. Both sides of the semiconductor layer 6 are electrically connected to a source electrode 8b and a drain electrode 8c via an amorphous silicon n + layer 7 doped with phosphorus for ohmic connection.
These gate insulating film 5, semiconductor layer 6, and drain electrode 8
A passivation film 9 made of silicon nitride is provided on c, the source electrode 8b, and the source wiring 8a formed integrally with the source electrode 8b.

【0022】ドレイン電極8cの上のパッシベーション
膜9には、コンタクト孔10aが設けられ、パッシベー
ション膜9上に設けられる画素電極11とドレイン電極
8cが電気的に導通している。そして画素電極11a及
びパッシベーション膜9の上には配向膜12が形成され
ている。
A contact hole 10a is provided in the passivation film 9 on the drain electrode 8c, and the pixel electrode 11 provided on the passivation film 9 and the drain electrode 8c are electrically connected. Then, an alignment film 12 is formed on the pixel electrode 11 a and the passivation film 9.

【0023】かかる構成においては、図2(C)中の点
線にて示すように、各透明画素電極11aとの概略全領
域と、第一の透明導電性膜電極2と、これらの間に配設
された、第一の透明絶縁性膜3、ゲート絶縁膜5、及び
パッシベーション膜9によって蓄積容量Cが形成されて
いる。なお第一の透明導電性膜電極2には、図3(J)
に示すように、上記絶縁膜3、5、及び9をエッチング
してなるコンタクト孔10bを介してコモン電極11b
に電気的に接続され、対向基板と同じ電圧が印可され
る。対向基板1bの液晶層14側の面には、ブラックマ
トリックス16が形成され、その上に対向電極15が形
成され、さらにその上に配向膜13が形成されている。
In such a configuration, as shown by the dotted line in FIG. 2C, a substantially entire area of each transparent pixel electrode 11a, the first transparent conductive film electrode 2, and the area between them are arranged. A storage capacitor C is formed by the first transparent insulating film 3, the gate insulating film 5, and the passivation film 9 provided. Note that the first transparent conductive film electrode 2 has a structure shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the common electrode 11b is formed through a contact hole 10b formed by etching the insulating films 3, 5, and 9.
And the same voltage as the counter substrate is applied. A black matrix 16 is formed on the surface of the counter substrate 1b on the liquid crystal layer 14 side, a counter electrode 15 is formed thereon, and an alignment film 13 is formed thereon.

【0024】前述のコンタクト孔10bは、基板1a上
に少なくとも1箇所あればよい。また、蓄積容量を形成
する各絶縁膜として、本例では工程中に成膜される全て
の絶縁膜を用いたが、このうちいくつかがフォトエッチ
ングにより除去される、あるいは画素電極11aを形成
した後で成膜されるような構造であってもかまわない。
The above-mentioned contact hole 10b may be at least one place on the substrate 1a. Further, in this example, all the insulating films formed during the process were used as the insulating films forming the storage capacitors, but some of them were removed by photoetching or the pixel electrodes 11a were formed. A structure in which a film is formed later may be used.

【0025】[0025]

【実施例】本発明を用いて、対角6インチの3072×
768画素を有する、高精細液晶表示装置用薄膜トラン
ジスタアレイ基板を図3(A)ないし図3(E)及び図
4(A)ないし図4(E)に示すようにして作製した。
この液晶表示装置は1ピクセルは120μm角、1ドッ
ト120μm×40μmの精細度である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Using the present invention, 3072.times.
A thin film transistor array substrate for a high-definition liquid crystal display device having 768 pixels was manufactured as shown in FIGS. 3A to 3E and FIGS. 4A to 4E.
In this liquid crystal display device, one pixel has a resolution of 120 μm square and one dot of 120 μm × 40 μm.

【0026】まず、152.4mm角のガラス基板1を
洗浄した後に、蓄積容量を形成するための第一の透明導
電性薄膜2としてITOを50nm、第一の透明絶縁性
薄膜3としてSiO2を300nm、ゲート配線4a及
びゲート電極4bを形成するための金属膜18としてA
l膜を50nm、同一真空装置内でスパッタ法にて連続
成膜した。
First, after cleaning a 152.4 mm square glass substrate 1, 50 nm of ITO is used as a first transparent conductive thin film 2 for forming a storage capacitor, and SiO 2 is used as a first transparent insulating thin film 3. 300 nm, A is used as the metal film 18 for forming the gate wiring 4a and the gate electrode 4b.
An l film was continuously formed by a sputtering method in the same vacuum apparatus at a thickness of 50 nm.

【0027】ついで図3(A)、図3(B)に示すよう
に、フォトレジストパターン18を形成し、Al膜19
をエッチング加工し、ゲート配線4a及びゲート電極4
bを形成した。続いてゲート絶縁膜5としてSiNx(x
は概ね1.33近くの数)を300nm、半導体層6と
して非ドープのアモルファスシリコン(以下a−Si
(i))を100nm、そしてオーミック接続層7とし
て、リンを約1%ドープしたn+型アモルファスシリコ
ン(以下a−Si(n+))を50nmプラズマCVD法に
て連続して成膜した。
Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, a photoresist pattern 18 is formed, and an Al film 19 is formed.
Is etched to form a gate wiring 4a and a gate electrode 4
b was formed. Subsequently, SiN x (x
Is approximately 1.33) at 300 nm, and undoped amorphous silicon (hereinafter a-Si) is used as the semiconductor layer 6.
(i)) of 100nm and a ohmic contact layer 7, was formed sequentially phosphorus about 1% doped n + -type amorphous silicon (hereinafter a-Si (n +)) at 50nm plasma CVD method.

【0028】さらに図3(C)、図3(D)に示すよう
に、フォトレジストパターン28を形成し、a−Si(n
+)7及びa−Si(i)6をエッチング加工し、ついでゲ
ート配線4aへのコンタクト孔をゲート絶縁膜5に形成
した。
Further, as shown in FIGS. 3C and 3D, a photoresist pattern 28 is formed, and a-Si (n
+ ) 7 and a-Si (i) 6 were etched, and then a contact hole to the gate wiring 4a was formed in the gate insulating film 5.

【0029】次に図3(E)、図4(A)に示すよう
に、ソース配線8a及びソース電極8b、ドレイン電極
8cを形成するための金属材料20としてCr膜を15
0nmスパッタ法にて成膜した。続いてフォトレジスト
パターン38を形成し、Cr膜20をエッチング加工し
て信号線配線及びソース電極8bとドレイン電極8c形
成した。更に図4(B)に示すように、同じレジストパ
ターン38を使ってa−Si(n+)7をエッチングし、
薄膜トランジスタのチャネルを形成した。
Next, as shown in FIGS. 3 (E) and 4 (A), a Cr film is formed as a metal material 20 for forming the source wiring 8a, the source electrode 8b, and the drain electrode 8c.
The film was formed by a 0 nm sputtering method. Subsequently, a photoresist pattern 38 was formed, and the Cr film 20 was etched to form a signal line wiring and a source electrode 8b and a drain electrode 8c. Further, as shown in FIG. 4B, a-Si (n + ) 7 is etched using the same resist pattern 38,
The channel of the thin film transistor was formed.

【0030】そして図4(C)に示すように、プラズマ
CVD法により、パッシベーション膜9としてSiNx
を400nm成膜し、続いてフォトレジストパターン1
8を形成した。ついで図4(D)に示すように、SiN
x9、5、2をエッチング加工して、ソース電極8c上
にコンタクト孔10aを各画素に、また表示画面領域外
の1箇所に、第一のITO2へのコンタクト孔10bを
形成した。最後に図4(E)に示すように、画素電極1
1a及び各接続端子を形成するための透明導電材料とし
てITOを100nmスパッタ法にて成膜し、フォトエ
ッチにて画素電極11aと、ソース、ゲート及び、蓄積
容量の接続端子11bを形成した。(ソース、ゲート端
子部分については図示せず。)
Then, as shown in FIG. 4C, a SiN x passivation film 9 is formed by a plasma CVD method.
Is formed to a thickness of 400 nm, and then the photoresist pattern 1 is formed.
8 was formed. Then, as shown in FIG.
x 9, 5, and 2 were etched to form a contact hole 10a for each pixel on the source electrode 8c and a contact hole 10b for the first ITO 2 at one place outside the display screen area. Finally, as shown in FIG.
As a transparent conductive material for forming 1a and each connection terminal, ITO was formed into a film by a sputtering method with a thickness of 100 nm, and the pixel electrode 11a, the source, the gate, and the connection terminal 11b for the storage capacitor were formed by photoetching. (The source and gate terminals are not shown.)

【0031】以上のようにして作製した薄膜トランジス
タアレイを用いた液晶表示装置は、開口率52%を達成
した。同じパターンルールを用いて従来の方法に基づい
て作製したときの開口率41%に比べ、大きく向上し
た。蓄積容量値は0.18pFと必要かつ十分な大きさ
を確保できた。
The liquid crystal display using the thin film transistor array manufactured as described above achieved an aperture ratio of 52%. The aperture ratio was greatly improved as compared with the aperture ratio of 41% when the device was manufactured based on the conventional method using the same pattern rule. The storage capacitance value was 0.18 pF, which was a necessary and sufficient value.

【0032】本例の液晶表示装置は1ピクセル120μ
m角と、現在発表されている液晶表示装置の中では非常
に高精細ではあるが、本発明が最大効果を得られる精細
度の範囲の中では低い部類に入る。このため第一の透明
絶縁性薄膜として300nm厚のSiO2(比誘電率
4)を用いて蓄積容量の値を押さえて必要かつ十分な蓄
積容量値を確保している。
The liquid crystal display of this embodiment has a pixel size of 120 μm.
The m angle is very high definition among liquid crystal display devices currently announced, but falls within the low definition range in which the present invention can obtain the maximum effect. For this reason, a necessary and sufficient storage capacitance value is secured by suppressing the storage capacitance value by using 300 nm thick SiO 2 (dielectric constant 4) as the first transparent insulating thin film.

【0033】更に高精細にした場合でも、第一の透明絶
縁性薄膜として比誘電率のより高いSiNx(7.0)
を用いる、あるいは本例ではパッシベーション膜9の上
に画素電極11aを配置しているが、これをパッシベー
ション膜9の下に配置する等の方法で十分な蓄積容量値
を確保でき、1ピクセル75μm角程度までは十分対応
できる。
Even when the definition is further increased, SiN x (7.0) having a higher relative dielectric constant is used as the first transparent insulating thin film.
Although the pixel electrode 11a is disposed on the passivation film 9 in this example, a sufficient storage capacitance value can be secured by disposing the pixel electrode 11a under the passivation film 9 or the like. We can cope enough to the extent.

【0034】[0034]

【発明の効果】叙上のとおり、本発明かかるアクティブ
マトリックス型液晶表示装置は、必要な蓄積容量を確保
し、かつ開口率の低下がない。
As described above, the active matrix type liquid crystal display device according to the present invention secures necessary storage capacity and does not lower the aperture ratio.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る液晶表示装置の一実施の形態を示
す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】図1に示した実施の形態にて使用した薄膜トラ
ンジスタアレイ基板を示す図であり、図2(A)は平面
図、図2(B)は図2(A)における2B−2B’線に
沿った断面図、図2(C)は図2(A)における2C−
2C’線に沿った断面図である。
2A and 2B are diagrams showing a thin film transistor array substrate used in the embodiment shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is 2B-2B 'in FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line, and FIG.
It is sectional drawing which followed the 2C 'line.

【図3】図2に示した薄膜トランジスタアレイ基板を製
造する工程説明図である。
FIG. 3 is a process explanatory view for manufacturing the thin film transistor array substrate shown in FIG. 2;

【図4】図2に示した薄膜トランジスタアレイ基板を製
造する工程説明図であって、図3に示した工程に続いた
工程の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view of a step of manufacturing the thin film transistor array substrate shown in FIG. 2, which is an explanatory view of a step following the step shown in FIG. 3;

【図5】従来の薄膜トランジスタアレイ基板を示す図で
あり、図5(A)は平面図、図4(B)は図5(A)に
おける5B−5B’線に沿った断面図、図5(C)は図
4(A)における5C−5C’線に沿った断面図であ
る。
5A and 5B are views showing a conventional thin film transistor array substrate, FIG. 5A is a plan view, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line 5B-5B ′ in FIG. FIG. 4C is a sectional view taken along line 5C-5C ′ in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b ガラス基板 2 第一の透明導電膜(ITO)電極 3 第一の透明絶縁性薄膜 4a ゲート配線 4b ゲート電極 5 ゲート絶縁膜 8a ソース配線 8b ソース電極 8c ドレイン電極 9 パッシベーション膜 11 画素電極 12 薄膜トランジスタ 14 液晶層 C 蓄積容量 1a, 1b Glass substrate 2 First transparent conductive film (ITO) electrode 3 First transparent insulating thin film 4a Gate wiring 4b Gate electrode 5 Gate insulating film 8a Source wiring 8b Source electrode 8c Drain electrode 9 Passivation film 11 Pixel electrode 12 Thin film transistor 14 Liquid crystal layer C Storage capacitance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 JA26 JA28 JA29 JA33 JA35 JA38 JA39 JA42 JA43 JA46 JB13 JB23 JB27 JB32 JB33 JB36 JB38 JB51 JB57 JB63 JB69 KA05 KA07 KA12 KA16 KA18 KA24 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA27 MA35 MA37 MA41 NA07 NA25 PA06 5F110 BB01 CC07 DD02 DD13 DD24 EE03 EE44 FF03 FF30 GG02 GG15 GG25 GG35 GG45 HK04 HK07 HK09 HK16 HK21 HK25 HK33 HK35 HM18 NN02 NN04 NN24 NN35 NN72 QQ09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) MA37 MA41 NA07 NA25 PA06 5F110 BB01 CC07 DD02 DD13 DD24 EE03 EE44 FF03 FF30 GG02 GG15 GG25 GG35 GG45 HK04 HK07 HK09 HK16 HK21 HK25 HK33 HK35 HM18 NN02 NN04 NN24 NN35 NN72 QQ09

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の透明絶縁性基板の間に液晶層を配
設し、うち一方の透明基板上に複数のゲート配線と複数
のソース配線とを交差させてマトリックス状に配設し、
これらの各交点に薄膜トランジスタを配設し、各薄膜ト
ランジスタに接続して形成された透明画素電極によって
液晶を駆動する液晶表示装置において、前記透明基板上
に第一の透明導電性膜電極を、少なくとも前記各画素電
極が配置される範囲全体を覆うように設け、その上に第
一の透明絶縁性膜を形成し、該絶縁膜上に、前記複数の
ゲート配線、前記複数のソース配線、及び前記複数の薄
膜トランジスタとともに前記複数の透明画素電極を設
け、前記第一の透明導電性電極と前記各透明画素電極の
間で蓄積容量を形成したこと特徴とするアクティブマト
リックス型液晶表示装置。
1. A liquid crystal layer is provided between a pair of transparent insulating substrates, and a plurality of gate wirings and a plurality of source wirings are disposed on one of the transparent substrates in a matrix so as to intersect with each other.
A thin film transistor is disposed at each of these intersections, and in a liquid crystal display device that drives a liquid crystal by a transparent pixel electrode formed by connecting to each thin film transistor, a first transparent conductive film electrode on the transparent substrate, at least the A first transparent insulating film is formed thereon so as to cover the entire area where the pixel electrodes are arranged, and the plurality of gate wirings, the plurality of source wirings, and the plurality of An active matrix type liquid crystal display device, wherein the plurality of transparent pixel electrodes are provided together with the thin film transistor described above, and a storage capacitor is formed between the first transparent conductive electrode and each of the transparent pixel electrodes.
【請求項2】請求項1記載の液晶表示装置において、前
記蓄積容量の値が0.1ないし0.3pFであることを
特徴とするアクティブマトリックス型液晶表示装置。
2. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the value of said storage capacitance is 0.1 to 0.3 pF.
【請求項3】請求項1記載の液晶表示装置において、前
記第一の透明絶縁性膜の膜厚が500nm以下であるこ
とを特徴とするアクティブマトリックス型液晶表示装
置。
3. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said first transparent insulating film has a thickness of 500 nm or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100437825B1 (en) * 2001-07-06 2004-06-26 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Liquid Crystal Display Device And Method For Fabricating The Same

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