JP2002182247A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JP2002182247A JP2002182247A JP2001315963A JP2001315963A JP2002182247A JP 2002182247 A JP2002182247 A JP 2002182247A JP 2001315963 A JP2001315963 A JP 2001315963A JP 2001315963 A JP2001315963 A JP 2001315963A JP 2002182247 A JP2002182247 A JP 2002182247A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- gate
- insulating film
- liquid crystal
- crystal display
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
おいて、補助容量を大きくするとともに、容量電極を小
さくして開口率の向上を図る。 【解決手段】 マトリックス状に配置したTFTと補助
容量を有し、該TFTが、該基板上のゲート電極、該ゲ
ート電極を覆うゲート絶縁膜、該ゲート絶縁膜上の動作
層、該動作層上のソース電極およびドレイン電極、およ
び、該ソース電極およびドレイン電極とを覆う保護膜と
を備え、該ゲート電極と同じ材料からなる補助容量電
極、該ソース電極上の該保護膜が除去された領域で該ソ
ース電極と接続された画素電極、および、該ゲート絶縁
膜と同じ材料からなる誘電体で構成される。
Description
削減した構造を有するアクティブマトリックス形の液晶
表示装置において、補助容量を大きくするとともに、容
量電極の面積を小さくして開口率の向上を図った液晶表
示装置に関する。
クティブマトリックス形とがあり、用途によりそれぞれ
使い分けされているが、アクティブマトリックス形は薄
膜トランジスタを各画素に備えており、特定の画素を選
択する時にそのトランジスタをONさせ、それ以外はO
FFにしておくことから、走査線の数が多くてもクロス
トークを抑制することができ、高いコントラスト比を得
ることができる。
晶表示装置は大面積表示用に適しており、実用化が進め
られている。
示装置の等価回路を示しており、また、図5は薄膜トラ
ンジスタ(TFT)と画素および補助容量の配置を示す
正面図である。
レインバス2とがそれぞれ直交し、その交差部に薄膜ト
ランジスタ(TFT)3があり、このTFT3のソース
電極4に容量5と補助容量6とを並列に配列する構造を
とる。
を構成する一方の透明電極8と回路接続しているが、画
素7は透明電極8を電極とし、他のガラス基板上に形成
した透明電極との間に液晶を介在させて構成されるの
で、静電容量を有しており、電気的に容量5として示す
ことができる。
し、TFT3のスイッチング動作に当たって画面のちら
つき(フリッカ)や残像(焼きつき)を生ずるという問
題がある。
ガラス基板上に補助容量電極9を形成し、ガラス基板上
に形成してある絶縁膜を誘電体と、透明電極8と対向さ
せて補助容量6を構成している。
容量の従来構造を示す断面図であり、次の工程により作
られている。
さが約1mmのガラス基板11の上に、アルミニウム(Al)や
タンタル(Ta)のような金属を約100nm の厚さに形成した
後、写真蝕刻技術(フォトリソグラフィ) を用いて選択
エッチングを行い、ゲート電極12と補助容量電極13を形
成する。
ン(Si3Nx ) のような絶縁物を約400nm の厚さに被
覆してゲート絶縁膜14を形成する。
法などにより動作層15として働く非晶質シリコン膜(以
下a-Si膜)とSi3Nx 膜を形成し、Si3Nx 膜は写真蝕刻
技術を用いてパターンニングし、チャネル保護膜16を形
成する。
を添加した非晶質シリコン膜(n+a−Si膜)17と密
着を助けるためのTi膜18とAl膜とを形成し、先と同様に
写真蝕刻技術を用いてパターンニングを行なうことによ
り図示を省略したドレインバスラインに続くドレイン電
極19とソース電極20を形成する。
護膜21を形成した後、画素形成部の保護膜21をエッチン
グして窓開けし、酸化錫(SnO2) と酸化インジウム(I
n2O3) の固溶体( 略称ITO)よりなる透明導電膜
をスパッタ法などで形成した後、写真蝕刻技術を用いて
パターンニングを行い、透明電極8をパターン形成する
ことにより画素と補助容量が完成している。
補助容量はガラス基板11の上にゲート電極12と同時に形
成した補助容量電極13を一方の電極とし、ゲート絶縁膜
14と保護膜21を誘電体とし、透明電極8を対極として構
成されている。
きや残像を無くするためには補助容量は大きい方が望ま
しいが、補助容量電極は画素の下に形成してあるため
に、この電極はむしろ縮小することが好ましい。
ティブマトリックス形の液晶表示装置においては、TF
Tのスイッチング動作の際に生じる画面のちらつきや残
像を無くするために補助容量を画素の下に設けている
が、電気的には静電容量は従来よりも大きいことが望ま
しい。
大きさを小さくして有効表示面積(開口率)を向上する
ことが必要である。
薄膜トランジスタと補助容量を有する画素部とをマトリ
ックス状に配置してなる液晶表示装置であって、前記薄
膜トランジスタが、前記基板上のゲート電極、前記ゲー
ト電極を覆うゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上の動作
層、前記動作層上のソース電極およびドレイン電極、お
よび、前記ソース電極およびドレイン電極とを覆う保護
膜とを備え、前記ゲート電極と同じ材料からなる補助容
量電極、前記ソース電極上の前記保護膜が除去された領
域で前記ソース電極と接続された画素電極、及び、前記
ゲート絶縁膜と同じ材料からなる誘電体で構成される補
助容量、あるいは、前記ゲート電極と同じ材料からなる
補助容量電極、前記ソース電極上の前記保護膜が除去さ
れた領域で前記ソース電極と接続される画素電極、及
び、前記補助容量電極の表面を電解酸化して得られた酸
化膜からなる誘電体で構成される補助容量を有するよう
に構成された液晶表示装置によって解決することができ
る。
液晶表示装置においては、高画質化のために補助容量の
付加が必要であり、必要とする静電容量はTFTのゲー
ト容量と画素容量から決められる。
m のTFTを用い、画素電極の大きさを255 ×90μm と
する場合、画素の下にパターン形成されている補助容量
電極として50×90μm 程度のものが用いられている。
示すようにゲート絶縁膜14と保護膜21との二層構造をと
り、厚さが約700nm のSi3Nx を用いて形成されてい
る。
ことにより補助容量の小形大容量化を行なうために、次
の何れかの方法をとる。 補助容量の誘電体をゲート絶縁膜のみで形成する。 補助容量電極をAlで形成し、誘電体としてはAlを電
解酸化して得た酸化アルミニウム皮膜を使用する。
れるために補助容量が必ずしも高い絶縁破壊電圧を必要
としない点に着目してなされたもので、これにより補助
容量電極の大きさを減少することができる。
助容量とTFTの断面図である。
を用いてAlを100nm の厚さに形成した後、写真蝕刻技術
を用い、ゲート電極12は、ゲート長10μm 、ゲート幅20
μmの寸法で、また、補助容量電極13は、幅25μm 、長
さ90μm の寸法にパターン形成した。
ート絶縁膜14として、基板温度を350 ℃に保つ高温プラ
ズマCVD法によってSi3Nx を350nm の厚さに形成し
た。次に、従来と同様にa-Si膜からなる動作層15、チャ
ネル保護膜16,n+a−Si膜17、Ti膜18、Al膜を順次に
膜形成し、写真蝕刻技術を用いてゲート絶縁膜14の上ま
でドライエッチングを行い、ドレイン電極19, ソース電
極20および、図示していないバスラインをパターン形成
する。
℃に保つ低温プラズマCVD法により350nm の厚さに形
成して保護膜21を形成する。ここまでの工程は、従来の
工程と変わらない。
に補助容量電極13があり、その上にSi3Nx からなるゲ
ート絶縁膜14と保護膜21が積層されている。
後、画素電極の形成領域のみを窓開けし、次の条件でプ
ラズマエッチングを行い、低温で形成してエッチングさ
れ易い保護膜21のみを除いた。
し、写真蝕刻技術を用いて透明電極8を形成した。
であるため、補助容量電極13として50×90μm の面積が
必要であったが、膜厚を1/2 にすることにより面積を25
×90μm に小形化することができた。その結果、開口率
を向上することができる。
膜で構成する代わりに複合膜、例えばSi3N4/SiO2
で形成されている場合もある。その場合は、保護膜21を
除く際に、同時にゲート絶縁膜の上層を除くと効果的で
ある。
応) 図2は本発明の他の実施法を示すもので、本発明に係る
別の補助容量とTFTの断面図である。
を用いてAlを500nm の厚さに形成した後、写真蝕刻技術
を用い、ゲート電極12はゲート長10μm 、ゲート幅20μ
m の寸法で、また、補助容量電極13は幅5μm 、長さ90
μm の寸法にパターン形成した。
ート絶縁膜14として、基板温度を350 ℃に保つ高温プラ
ズマCVD法によりSi3Nx を350nm の厚さに形成し、
次に従来と同様にa-Si膜よりなる動作層15, チャネル保
護膜16,n+a−Si膜17, Ti膜18, Al 膜と順次に膜形
成し、写真蝕刻技術を用いてゲート絶縁膜14の上までド
ライエッチングを行い、ドレイン電極19、ソース電極20
および、図示していないバスラインをパターン形成す
る。
℃に保つ低温プラズマCVD法により350nm の厚さに形
成して保護膜21を形成する。ここまでの工程は従来の工
程と変わらない。
に補助容量電極13があり、この上にSi3Nx よりなるゲ
ート絶縁膜14と保護膜21が積層されている。
後、画素電極形成領域のみを窓開けし、次の条件で反応
性イオンエッチング(略称RIE)を行い、保護膜21と
ゲート絶縁膜14を除き、Alよりなる補助容量電極13を露
出させた。
解液とし、露出しているAlを陽極とし、白金(Pt)板を陰
極とし、定電流化成を行なって150 Vまで電圧を上昇せ
しめ、10分間そのまゝの電圧に保持してAlからなる補助
容量電極13の表面を酸化アルミニウム( γ´Al203)23
に変換させた。
約14Å/Vであるので、200nm の厚さのAl酸化膜が成長
している。この比誘電率は約9であるために静電容量は
従来の厚さが700nm のSi3Nx を用い、補助容量電極の
大きさが50×90μm のものと等価となる。
小形化することができ、開口率を向上することができ
た。
ートバスラインの一部を補助容量電極として使用する提
案もなされているが、この場合にも同様にこの方法を適
用することができる。
して開口率の向上を図り、しかも、補助容量の製造工数
を削減した構造を有するアクティブマトリックス形の液
晶表示装置を実現することができる。
る。
である。
面図である。
価回路である。
面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板上に薄膜トランジスタと補助容量と
をマトリックス状に配置してなる液晶表示装置であっ
て、 前記薄膜トランジスタが、前記基板上のゲート電極、前
記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上
の動作層、前記動作層上のソース電極およびドレイン電
極、および、前記ソース電極およびドレイン電極とを覆
う保護膜とを備え、 前記ゲート電極と同じ材料からなる補助容量電極、前記
ソース電極上の前記保護膜が除去された領域で前記ソー
ス電極と接続された画素電極、及び、前記ゲート絶縁膜
と同じ材料からなる誘電体で構成される補助容量を有す
ることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 基板上に薄膜トランジスタと補助容量と
をマトリックス状に配置してなる液晶表示装置であっ
て、 前記薄膜トランジスタが、前記基板上のゲート電極、前
記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上
の動作層、前記動作層上のソース電極およびドレイン電
極、および、前記ソース電極およびドレイン電極とを覆
う保護膜とを備え、 前記ゲート電極と同じ材料からなる補助容量電極、前記
ソース電極上の前記保護膜が除去された領域で前記ソー
ス電極と接続される画素電極、及び、前記補助容量電極
の表面を電解酸化して得られた酸化膜からなる誘電体で
構成される補助容量を有することを特徴とする液晶表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001315963A JP2002182247A (ja) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001315963A JP2002182247A (ja) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | 液晶表示装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17728892A Division JP3265622B2 (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 液晶表示装置の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003351828A Division JP2004038212A (ja) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002182247A true JP2002182247A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=19134052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001315963A Pending JP2002182247A (ja) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002182247A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020127012A (ja) * | 2009-07-10 | 2020-08-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
-
2001
- 2001-10-12 JP JP2001315963A patent/JP2002182247A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020127012A (ja) * | 2009-07-10 | 2020-08-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
| US11152493B2 (en) | 2009-07-10 | 2021-10-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| US11855194B2 (en) | 2009-07-10 | 2023-12-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6383831B2 (en) | Methods of forming thin-film transistor display devices | |
| US6218221B1 (en) | Thin film transistor with a multi-metal structure and a method of manufacturing the same | |
| JPH09283518A (ja) | 半導体装置およびその作製方法 | |
| JPH1117188A (ja) | アクティブマトリクス基板 | |
| TWI237892B (en) | Method of forming thin-film transistor devices with electro-static discharge protection | |
| JPH0862628A (ja) | 液晶表示素子およびその製造方法 | |
| JP3265622B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
| JPH03129326A (ja) | 表示装置 | |
| JP2664199B2 (ja) | 液晶ディスプレイパネルの製造方法 | |
| JPH0818058A (ja) | 薄膜トランジスタアレイおよび液晶表示装置 | |
| JP2898509B2 (ja) | アクティブマトリックス基板及びその製造方法 | |
| JP2002182247A (ja) | 液晶表示装置 | |
| KR920006076B1 (ko) | 박막 트랜지스터 배열 및 이것을 사용한 액정 표시장치 | |
| JP2752983B2 (ja) | 液晶表示用薄膜トランジスタの製造方法 | |
| JP2004038212A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH08262492A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH06214245A (ja) | アクティブマトリクス表示素子 | |
| JP3087408B2 (ja) | 薄膜トランジスタパネルの製造方法 | |
| JPH0315827A (ja) | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタアレー及び液晶表示装置 | |
| JP2003289079A (ja) | 薄膜トランジスタ装置の製造方法 | |
| JPH0661490A (ja) | 2層構造絶縁膜及びそれを用いた電子装置及びtft液晶表示装置 | |
| JP3087407B2 (ja) | 薄膜トランジスタパネルの製造方法 | |
| JP2000305111A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH09162409A (ja) | 半導体装置の製造方法と液晶表示装置の製造方法 | |
| JP2001264812A (ja) | 液晶表示素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030812 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040514 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050712 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050713 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050722 |