JPH02302734A - 液晶装置 - Google Patents

液晶装置

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JPH02302734A JP1124718A JP12471889A JPH02302734A JP H02302734 A JPH02302734 A JP H02302734A JP 1124718 A JP1124718 A JP 1124718A JP 12471889 A JP12471889 A JP 12471889A JP H02302734 A JPH02302734 A JP H02302734A
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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】 〔産業上の利用分野〕 液晶表示装置の構造に関する。
〔従来の技術〕
従来の液晶表示装置の素子基板上の平面図を第3図に示
す。第4図は第3図で示されるbb’面における断面図
である。
第3図は、液晶表示装置の画素を駆動するための画素用
素子としてメタル インシュレーターメタル(Meta
l  In5ulator  Metal、以下MIM
)素子を用いた場合の構造を示しである。
以下、MIM素子として代表的な構造であるタンタル(
Ta)/酸化タンタル(TaOx)/クロム(Cr)を
用いて説明する。TaOxは、Taを形成した後に、陽
極酸化や熱酸化などを行いTa上を全面酸化して形成す
ることが一般的である。
第3図または第4図において、TalおよびTal上に
形成されたTaOx3と、素子用Cr4の重なる部分が
、画素を駆動するためのMIM素子を形成している。
このような構造の場合、素子基板を形成するために必要
なフォトエツチングの回数はTalを形成するために1
回、素子用Cr4を形成するために1回、画素電極5を
形成するために1回で、計3回が必要となる。実際には
第3図に示されるように、端子部6にも形成されてしま
うTaOx3を取り除くことが必要で、このために極簡
単な、優れた精度を必要としないフォトエツチングが、
さらに1回行われる。
第3図において、端子部6から入力された信号は画素間
配線7を通りMIM素子を介して画素電極5に印加され
る。
従って画素間配線7の抵抗は、TaOx3が絶縁体であ
るためにTa1の抵抗だけに依存する。
画素間配線7の抵抗は、端子部6から入力される信号の
電圧低下を生じさせるため、端子部6の近くに存在する
画素電極5に印加される信号と、遠くに存在する画素電
極5に印加される信号とて電圧差を生じさせることにな
る。
このことは、液晶表示装置として見た場合、端子部6に
近い部分の表示状態と、端子部6から遠い部分の表示状
態が違っていることを意味している。つまりコントラス
トに“むら”が有ることになる。液晶表示装置の画質を
向上させるためには画素間配線7の抵抗を小さくするこ
とが必要である。
第3図に示す構造の場合、画素間配線7の抵抗を下げる
にはTalの画素間配線7に相当する部分のパターン幅
を広くするか、Talの膜厚を厚くするなどの方法があ
る。しかし、前者の場合、画素の高密度化による画質向
上に相反することになる。後者の場合、Talのパター
ンを形成するときのパターン精度に影響してくるだけで
なく、特に、素子用Cr4のTalの段差部分でのステ
ップカバレッジに大きく影響してくる。
従ってこのような手段を用いて、画素間配線の配線抵抗
を下げることは、極めて困難である。
そこで第5図または第6図に示される画素間配線7の構
造が考えられる。第6図は、第5図のCC′による断面
図である。
素子用Cr4を形成しているCr層を用いて配線用Cr
2を画素間配線7上に配置したもので、画素間配線7は
Ta1と配線用Cr2の2層構造となっている。
Taの比抵抗が約220μΩcmであるのに対してC「
の比抵抗は約30μΩcmであり上記2、層構造にすれ
ば、画素間配線7の抵抗を下げることに関してかなり有
利となる。
必要に応じてCr層の膜厚を厚くすることによって、基
本的には、十分に低い画素間配線7の抵抗を得ることが
出来る。
このような構造の場合、素子基板を形成するために必要
なフォトエツチングの回数はTalを形成するために1
回、端子部6や画素間配線部7のTaOx3を取り除く
ために1回、素子用Cr4または、配線用Cr2を形成
するために1回、画素電極5を形成するために1回で、
計4回が必要となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の技術では、画素間配線の配線
抵抗を下げることによって、液晶表示装置の製造コスト
は大幅に上昇し、さらに製造歩留りが低下するという問
題点を有していた。
液晶表示装置の製造コストは、ICなどの半導体プロセ
スと同様にフォトエツチングプロセスの回数によって左
右される。従って第5図に示される構造にすると、第4
図に示される構造の場合に比べて約4/3倍の製造コス
トになる。
第5図に示される構造の製造プロセスを第9図(a)〜
(e)に示す。第9図(e)は第5図のdd’面におけ
る断面図である。この場合Talと素子用Cr4の重な
る部分のTaOx3の表面、つまりMIM素子を形成す
る部分が、フォトエツチングの工程にさらされることに
なる。このため、第3図に示される構造のプロセスに比
べてMIM素子のTaOx界面での不良が増加すること
になる。結果的に液晶表示装置の製造歩留りが低下して
しまう。
以上述べたように従来の液晶表示装置の構造では画素間
配線の配線抵抗を下げることができないか、または、配
線抵抗を下げることによって歩留りの低下を含む大幅な
製造コストの上昇を生じてしまうという問題点を有して
いた。
そこで本発明は、液晶表示装置の製造コストを上げずに
抵抗の低い画素間配線を持った液晶表示装置の素子基板
を提供することを「1的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による液晶表示装置の素子基板は、基板上に、画
素電極と画素電極を駆動するための画素用素子をマトリ
ックス状に配置し、上記画素用素子間を電気的に接続す
るための画素間配線を設けた液晶表示装置の素子基板に
おいて、上記画素間配線と画素用素子の間にコンデンサ
ーを設け、上記画素間配線とコンデンサーと画素用素子
を電気的に直列に配置した事を特徴とする。
〔実 施 例〕
以下に、本発明による液晶表示装置の素子基板の一実施
例を図面を基に説明する。
第1図は、本発明による液晶表示装置の素子基板の平面
図を示す。第2図は、第1図のaa’面における断面図
である。画素間配線7や端子部6上のTaOx3を取り
除かずに、配線用Cr2を、画素間配線7部および端子
部6上に形成したちのである。
端子部6つまり配線用Cr2に入力された信号が画素間
配線7上のTaOx3およびMIM素子を介して画素電
極5に印加される。
TaOx3は本来絶縁膜であるが、画素間配線7部のT
alとTaOx3さらに配線用Cr2で構成される、大
きな面積のMIM素子を介していることになる。MIM
素子はその構造上コンデンサー、つまり容量であるから
、画素間配線7と画素用素子であるMIM素子の間にコ
ンデンサー(容量)が、直列に接続されていることにな
る。
この様子を定性的に第8図に示す。第7図は従来の構造
の場合を定性的に表したものである。
第8図において配線抵抗11.(R)は、画素間配線7
の配線抵抗を表し実質的に配線用Cr2の配線抵抗とな
る。配線部M I M 1.0は、上記、画素間配線7
部のTalとTaOx3さらに配線用Cr2で構成され
る大面積MIMである。これらと素子部MIM9さらに
液晶8が直列に接続されている状態で液晶表示装置の電
気的な特性を定性的に説明することができる。
ここで、Cm (CL% rm)rLであり、素子部M
IM9と配線部MIMIOは直列に接続されているため
上記2MIMの合成容量をCO1合成抵抗をRoとする
と、 Co = 1 / (1/ Cm + 1 / CL 
)=Cm/ (1+Cm/CL) 嬌Cm Ro−rm+rL −rm (1+rm/rm) 崎「m となり、電気的な特性上で上記配線部M I M 10
は、素子部MIM9に対して無視することができる。
従って電気的特性上は、本発明による構造で、配線用C
r2を利用した抵抗の低い画素間配線を持った液晶表示
装置となる。
本発明の構造の場合、素子基板を形成するために必要な
フォトエツチングの回数は、Ta1を形成するために1
回、素子用Cr4または、配線用Cr2を形成するため
に1回、画素電極5を形成するために1回で、計3回が
必要なだけである。
つまり、画素間配線の配線抵抗の高い第3図に示す構造
の素子基板を形成するのに必要なフォトエツチングの回
数より少なくてよいことになる。
第5図に示す画素間配線7を用いた、従来の、配線抵抗
に低い構造の素子基板を形成するために必要な、フォト
エツチングの回数が計4回であることに比べれば素子基
板のプロセスが3/4に短縮されることになる。
しかも、MIM素子のTaOx界面での不良を大幅に減
少させることにもなる。これはTaOx3の表面が、フ
ォトエツチングの工程にさらされないためである。
〔発明の効果〕
以上、述べたように本発明による素子基板を用いた液晶
表示装置は、低い画素間配線の配線抵抗を持つことで画
質を向上させることができ、さらに製造コストも下げる
ことができるという効果を有する。
さらに画素間配線が2重構造になっているために、画素
間配線の断線による不良も大幅に減少するという、他の
効果も有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による液晶表示装置の素子基板の平面
図。 第2図は、′第1図のaa’面における断面図。 第3図は、従来の液晶表示装置の素子基板の平面図。 第4図は、第3図のbb’面における断面図。 第5図は、従来の液晶表示装置の素子基板の平面図。 第6図は、第5図のCC′面における断面図。 ・第7図は、従来の液晶表示装置の1画素の等価回路図
。 第8図は、本発明による液晶表示装置の1画素の等価回
路図。 第9図(a)〜(e)は、従来の液晶表示装置の素子基
板の製造プロセスを表す断面図。 1・・争Ta(タンタル) 2・・・配線用Cr(クロム) 3・・・TaOx (酸化タンタル) 4・・・素子用Cr(クロム) 5・・・画素電極 6・・・端子部 7・・・画素間配線 8・・・液晶 9・・・素子部MIM 10・・・配線部向IM 11・・・配線抵抗 12・・・基板 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部(他1名)第1 面 第 3 田 第牛記 了し 第5″口 第1)日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板上に、画素電極と画素電極を駆動するための画素用
    素子をマトリックス状に配置し、上記画素用素子間を電
    気的に接続するための画素間配線を設けた液晶表示装置
    の素子基板において、上記画素間配線と画素用素子の間
    にコンデンサーを設け、上記画素間配線とコンデンサー
    と画素用素子を電気的に直列に配置した事を特徴とする
    液晶表示装置の素子基板。
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