JPH043124A - アクティブマトリクス表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス表示装置

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JPH043124A
JPH043124A JP2105982A JP10598290A JPH043124A JP H043124 A JPH043124 A JP H043124A JP 2105982 A JP2105982 A JP 2105982A JP 10598290 A JP10598290 A JP 10598290A JP H043124 A JPH043124 A JP H043124A
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gate
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金森 謙
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敏昭 藤原
Kiyoshi Nakazawa
中沢 清
Yutaka Fujiki
裕 藤木
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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) 本発明は液晶等の表示媒体を用いたアクティブマトリク
ス表示装置に関し、特にスイ・ノチング素子として薄膜
トランジスタ(以下では「TFT」と称する)を用いた
アクティブマトリクス表示装置に関する。
(従来の技術) アクティブマトリクス表示装置には、スイ・ノチング素
子としてTPTが多用されている。TPTを各絵素電極
に設けることにより、絵素間のクロストークが低減され
、走査線の数の制限がなくなる。従って、アクティブマ
トリクス表示装置では単純マトリクス型の表示装置に比
べて、大容量で高画質の表示が得られる。
第4図に従来のカラー液晶表示装置に用いられるアクテ
ィブマトリクス基板の平面模式図を示す。
第5図に第4図のアクティブマトリクス基板の部分拡大
図を示す。このアクティブマトリクス基板では、基板上
にゲートバス配線4が平行に設けられ、ゲートバス配線
40間には多数の絵素電極5が配列されている。ゲート
バス配線4は奇数番目のゲートバス配線4aと、偶数番
目のゲートノ望ス配線4bからなる。絵素電極5はゲー
トバス配線4aに接続された絵素電極5aと、ゲートバ
ス配線4bに接続された絵素電極5bからなり、絵素電
極5aの列と絵素電極5bの列とは、ゲートバス配線4
の延設方向の絵素電極5の一辺の半分の長さづつずれて
いる。赤、緑、青の3色の表示を行う三角状に配置され
た絵素電極5a及び5bが絵素の一単位を構成している
。ソースバス配線6はこれらの絵素電極5a及び5bの
間にジグザグに設けられている。また、各絵素電極5に
はTFTlが設けられている。TFTIはゲートバス配
線4aに接続されたTFT 1 aと、ゲートバス配線
4bに接続されたTFTI bからなる。TFTlaは
ゲートバス配線4aから該ゲートバス配線4aの延設方
向に直角に設けられたゲート電極10a上に形成されて
いる。絵素電極5aにはTFTlaのドレイン電極8a
が接続され、TFTIaのソース電極9aはソースバス
配線6に接続されている。同様に、TFTlbはゲート
バス配線4bから該ゲートバス配線4bの延設方向に直
角に設けられたゲート電極10b土に形成されている。
絵素電極5bにはTFTlbのドレイン電極8bが接続
され、TFTlbのソース電極9bはソースバス配線6
に接続されている。TPTlaのゲート電極10aに対
するドレイン電極8aの位置関係と、TFTI bのゲ
ート電極101)に対するドレイン電極8bの位置関係
とは、ゲートバス配線4の延設方向に沿って互いに逆向
きになっている。また、各絵素電極5に対向して、付加
容量配線7が設けられている。付加容量配線7の一部が
絵素電極5と対向する付加容量用電極として機能する。
尚、第4図では付加容量配線7の記載を省略しである。
TFTIの断面構造について説明する。第6図に第5図
のTFTlaの部分の拡大図を示す。また、第7図に第
6図の■−■線に沿ったTFTIaの断面図を示す。尚
、TFTlbの断面構造は、TFTlaの断面構造とは
左右対称となる。第7図に示すように、TFTlaでは
、ガラス基板21上にパターン形成されたゲート電極1
0a1陽極酸化膜22上の全面にゲート絶縁膜23が積
層されている。ゲート絶縁膜23上にはチャネル層24
、チャネル保護膜25、フンタクト層26及ヒ26、並
びにソース金属層19a及びドレイン金属層18aが形
成されている。ドレイン金属層18a上にはITOから
なる絵素電極5aが形成されている。ソース金属層19
a上には絵素電極58と同時に形成されたIT○膜27
が形成されている。フンタクト層26及びソース金属層
19aによってソース電極9aが構成されている。同様
に、コンタクト層26及びドレイン金属層18aによっ
てドレイン電極8aが構成されている。
(発明が解決しようとする課題) このアクティブマトリクス基板の等価回路図を第8図に
示す。このアクティブマトリクス基板のTFT 1には
、絵素電極5と対向電極と液晶層とによって構成される
絵素容jlll、絵素電極5とゲート絶縁膜23と付加
容量配線7とによって構成される付加容量12、及びT
PTIのゲート電極10 a (又1110 b)によ
って構成される寄生容ff113が接続されている。寄
生容!13は、策6図に示すように、ゲート電極10a
(又は1゜b)と、ドレイン電極8a(又はsb)との
重畳部分(第6図の斜線で示す面積Xxwの領域)に形
成されている。従って、ドレイン電極8aが形成される
位置がずれると、寄生容ff113の大きさが変化する
ことになる。
このアクティブマトリクス基板では、第5図に示すよう
に、奇数番目のゲートバス配線4aに接続されるTPT
laのゲート電極]Oaに対するドレイン電極8aの位
置関係と、偶数番目のゲートバス配線4bに接続される
TFTlbのゲート電極10bに対するドレイン電極8
bの位置関係とが逆になっている。この基板上の全ての
TFTla及び1bのドレイン電極8a及び8bは同時
にパターン形成されるので、ドレイン電極8a及び8b
のパターンが正規の位置からゲートバス配線4の延設方
向にずれて形成されると、TFTIaのゲート電極10
aとドレイン電極8aとの重畳部分の面積と、TFTl
bのゲート電極10bとドレイン電極8bとの重畳部分
の面積とは異なることになる。従って、TFTI aに
接続される寄生容量とTFTlbに接続される寄生容量
とは異なる値となる。
TPTIのゲート電極10がオンの状態のときにソース
電極9からドレイン電極8へ印加された交流信号は、絵
素容jlll、寄生容量13、及び付加容j112に過
渡的に分割される。一般に、TPTの寄生容量はMOS
−FET等のそれに比べて大きいため、該交流信号の電
圧波形が非対称となる。この非対称性により、オフセッ
トDC44圧成分が生じ、フリッカ発生の原因となる。
このようなTPTの寄生容量に起因するフリッカを抑制
するため、一般的には絵素電極5に液晶層を挟んで対向
する対向電極にDC成分を印加し、オフセットDCii
!圧の補償が行われる。
ところが、第4図及び第5図に示すアクティブマトリク
ス表示装置では、前述のように、奇数番目のゲートバス
配線4aに接続されるTFTlaの寄生容量の大きさと
、偶数番目のゲートバス配線4bに接続されるTFTl
bの寄生容量の大きさとが異なるため、対向電極に印加
される電圧はTFTlaの寄生容量、若しくはT F 
T 1− bの寄生容量の何れか一方しか補償できない
ことになる。
従って、補償され得ない寄生容量を有するTFTlに接
続された絵素電極5にはDC成分が印加され、表示画面
にはフリッカが発生することになる。
本発明はこのような問題点を解決するものであり、本発
明の目的は、TPTの寄生容量の大きさの違いに基づく
フリッカの発生のないアクティブマトリクス表示装置を
提供することである。
(課題を解決するための手段) 本発明のアクティブマトリクス表示装置は、−対の絶縁
性基板と、該一対の基板の何れか一方の基板内面に配列
された絵素電極と、該絵素電極の間に設けられたゲート
バス配線と、ゲート電極及びドレイン電極を有する少な
くとも一対の薄膜トランジスタと、を備えたアクティブ
マトリクス表示装置であって、該一対の薄膜トランジス
タの該ゲート電極のそれぞれが、該一対の薄膜トランジ
スタの間の中央に位置する面に関して互いに対称で且つ
該ゲートバス配線の延設方向に直角に設けられ、該一対
の薄膜トランジスタの該ドレイン電極のそれぞれが、照
面に関して互いに対称な形状で形成されており、そのこ
とによって上記目的が達成される。
(作用) 本発明のアクティブマトリクス表示装置では、1個の絵
素電極に接続された複数のTPTのうちの一対のTPT
のそれぞれが、該一対のTPTの間の中央に位置する面
に関して対称に形成されたゲート電極及びドレイン電極
を有している。また、それぞれのTPTのゲート電極は
、ゲートバス配線の延設方向に直角に設けられている。
この構成では、ドレイン電極のパターンがゲートバス配
線の延設方向にずれて形成されると、該一対のTPTの
うちの一方のTPTではゲート電極とドレイン電極との
重畳部分の面積が増加し、他方のTPTではゲート電極
とドレイン電極との重畳部分の面積が減少する。従って
、各絵素電極に接続され、るTFTの合計の寄生容量の
大きさは、ドレイン電極のパターンの位置ずれが生じて
も、一定に保たれる。
(実施例) 本発明の実施例について以下に説明する。
第1図に本発明のアクティブマトリクス表示装置の一実
施例に用いられるアクティブマトリクス基板の部分平面
図を示す。本実施例のアクティブマトリクス表示装置に
は、絶縁性の基板上に多数の絵素電極55が設けられて
いる。絵素電極55の間にはゲートバス配線54が平行
に設けられている。ゲートバス配線54は奇数番目のゲ
ートバス配線54aと、偶数番目のゲートバス配線54
bからなる。絵素電極55はゲートバス配線54aに接
続された絵素電極55aと、ゲートバス配線54bに接
続された絵素電極551)からなる。
絵素電極55aの列と絵素電極55bの列とは、ゲート
バス配線54の延設方向の絵素電極55の一辺の半分の
長さづつずれている。ソースバス配線56はこれらの絵
素電極553及び55k)の間にジグザグに設けられて
いる。
ゲートバス配線54aと絵素電極55aとの間には、T
FT51 a及び61aが設けられている。
同様ニ、ゲートバス配線54bと絵素電極55bとの間
には、TPT51 t)及び61bが設けられている。
TFT51 a及び61aは、ゲートバス配線54aか
ら該ゲートバス配線54aの延設方向に直角に設けられ
たゲート電極57a及び67a上にそれぞれ形成されて
いる。TFT51 a及び61aのゲート電極57a及
び67a、ドレイン電極58a及び68a1及びソース
電極59a及び69aは、TFT51a及び61aの間
の中央に位置する面に関して互いに対称な形状で形成さ
れている。絵素電極55aにはTFT51a及び61a
のそれぞれのドレイン電極58a及び68aが接続され
ている。TFT51 a及び61aのソース電極59a
及び69aは、ソースバス配線56の延設部90aに接
続されている。
同様に、TPT5 l b及び61bはゲートバス配線
54bから該ゲートバス配線54bの延設方向に直角に
設けられたゲート電極57b及び67b上に形成されて
いる。TPT5 l b及び61bのゲート電極57b
及び67b1 ドレイン電極58b及び68b、及びソ
ース電極59b及び69bは、TPT51 t)及び6
1bの間の中央に位置する面に関して互いに対称な形状
で形成されている。絵素電極5bにはTPT5 l b
及び61bのそれぞれのドレイン電極58b及び68b
が接続されている。TPT5 l b及び61bのソー
ス電極59t)及び69bはソースバス配$156の延
設部90bに接続されている。また、各絵素電極55に
対向して、付加容量配線91が設けられている。付加容
量配線91の一部が絵素電極55と対向する付加容量用
電極として機能する。
第2図に第1図のTFT51 a及び61aの近傍の拡
大図を示す。第3図に第2図の■−■線に沿ったTFT
51 a及び61aの断面図を示す。
尚、TPT51b及び61t)の近傍の拡大図、及び断
面図は、それぞれ第2図及び第3図に示すものと同様で
ある。本実施例を製造工程に従って説明する。まず、ガ
ラス基板71上に、スパッタリングによりTa金属膜を
3000 の厚さに形成した。このTa金属膜をフォト
リングラフィ法及びエツチングによりパターン化し、ゲ
ートバス配線54a及び54b5ゲート電極57a、5
7b及び67a、67b、並びに付加容量配線91を形
成した。次に、ゲートバス配線54a及び54b1 ゲ
ート電極57a、57b及び67a、67b1並びに付
加容量配線91の上面の陽極酸化を行い、これらの電極
及び配線上に、Ta205の陽極酸化膜72を形成した
次に、陽極酸化膜72上の全面に、プラズマCVD法に
より、窒化シリコン(SiN、)からなるゲート絶縁膜
73を3000 の厚さに堆積した。
更に、ゲート絶縁膜23上に後にチャネル層74.74
となる真性アモルファスシリコン(a−Si(i))層
を300  の厚さに、及び後にチャネル保護膜75.
75となるS i N w層を2000の厚さに形成し
た。次に、フォトリングラフィ法及びエツチングにより
、この5INx層のバターニングを行い、チャネル保護
膜75.75をゲート電極57a、57b及び67a、
67b上に形成した。
次に、プラズマCVD法により、後にフンタクト層76
.76、及び86.86となるn型アモルファスシリコ
ン(a−S i (nや))層を堆積させた。次に、フ
ォトリソグラフィ法及びエツチングにより、上記a−3
i (i)層及びa−31(n、)Jitのバターニン
グを行った。このバターニングにより、コンタクト層7
6及び86、並びにチャネル層74.74が形成される
。尚、この段階では、フンタクト層76及び86は、そ
れぞれチャネル層74.74上でつながっている。
次に、スパッタリングにより、T1金属層を3000 
の厚さに堆積した。このT1金属層を、フォトリングラ
フィ法及びエツチングによりバターニングして、ソース
バス配R56、延設部90a、90b、  ソース金属
層89a、89b及び99a、99b、並びにドレイン
金属層88a、88b及び98a、981)を形成した
。このとき、コンタクト層76及び86のチャネル保護
膜75及び75上の中央部もエツチングにより除去した
コンタクト層76及びソース金属層898によってソー
ス電極59aが構成され、コンタクト層86及びソース
金属層99aによってソース電極69aが構成されてい
る。同様に、コンタクト層76及びドレイン金属層88
aによってドレイン電極58aが構成され、コンタクト
層86及びドレイン金属層98aによってドレイン電極
68aが構成されている。
次に、スパッタリングにより、ITO膜を1000 の
厚さに形成した。このITO膜をフォトリングラフィ法
及びエツチングによりバターニングし、絵素電極55a
、55bを形成した。このとき、ITO膜をソースバス
配線56、延設部90a、90b、  ソース金属層8
9a、89b及び99a、99b、  並びにドレイン
金属層88a。
88b及び98a、98b上にもITO膜77として残
した。次に、プラズマCVD法により、SiNxからな
る保護膜92を3000 の厚さに形成した。更に保護
膜92上に配向膜93を形成した。
対向基板81上にはブラックストライプ82及びカラー
フィルタ83が形成され、更に、IT。
からなる対向電極84及び配向膜85が全面に形成され
ている。2枚の基板71及び81の間には液晶層94が
挟まれ、本実施例のアクティブマトリクス表示装置が完
成する。
本実施例では、寄生容量は第2図の斜線で示す領域に形
成される。即ち、ゲート電極57aとドレイン電極58
aとの重畳領域A、及びゲート電極67aとドレイン電
極68aとの重畳領域Bの2つの領域に形成されている
。これらの2つの領域A及びBの面積SA及びSBは、
第2図に示すようにそれぞれXxWの大きさを有してい
る。ここで、Xは重畳領域A及びBのゲートバス配線5
4の延設方向の長さであり、Wは該延設方向に直角の方
向の長さである。本実施例では、ゲート?4極57a及
び67aは、一対のTFT51 a及び61aの間の中
央に位置する面に関して互いに対称で且つ該ゲートバス
配線の延設方向に直角に設けられている。また、該一対
のTFT51 a及び61aのドレイン電極58a及び
68gは、接面に関して互いに対称な形状で形成されて
いる。このような構成により、ドレイン電極58a及び
68aが正規の位置よりゲートバス配線54の延設方向
にずれて形成されても、2つの重量領域A及びBの合計
の大きさは変わらない。例えば、ドレイン電極58a及
び688が正規の位置より△Xだけゲートバス配線54
に沿って第2図の右側方向にずれて形成されているとす
ると、重畳領域A及びBのそれぞれの面積SA及びSB
は、5A=(X+△X)xW SB=(X−△x)xW であり、従って、SA及びSBの合計は2XxWとなる
。このように、SA及びSBの合計は、ドレイン電極5
8a及び68aの位置ずれのない場合と同じになる。こ
のような効果は、TFT5 lb及び61bに於いても
同様に現れる。
尚、本実施例では1個の絵素電極について一対のTFT
が設けられている場合を例示したが、本発明は、更に多
くのTPTの対を備えたアクティブマトリクス表示装置
にも適用され得る。2対以上のTPTを有する表示装置
では、それぞれ対のTPTのゲート電極及びドレイン電
極が、接動を成すTPTの間の中央に位置する面に関し
て、それぞれ互いに対称な形状で形成されていればよい
(発明の効果) 本発明のアクティブマトリクス表示装置では、絵素電極
に少なくとも一対のTPTが備えられ、接動を成すTP
Tのゲート電極及びドレイン電極が、接動を成すTPT
の間の中央に位置する面に関して、それぞれ互いに対称
な形状で形成されているので、ドレイン電極の位置ずれ
が生じても、TPTの寄生容量の大きさに違いを生じな
い。従って、本発明によれば、寄生容量の違いによるフ
リッカが生じないアクティブマトリクス表示装置を提供
することができる。
4、図 のヨ な8日 第1図は本発明のアクティブマトリクス表示装置の一実
施例に用いられるアクティブマトリクス基板の部分平面
図、第2図は第1図のTPTの部分の拡大平面図、第3
図は第2図の■−m線に沿った断面図、第4図は従来の
カラー液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス
基板の平面模式図、第5図は第4図のアクティブマトリ
クス基板の部分拡大図、第6図は第5図のTPTの部分
の拡大図、第7図は第6図の■−■線に沿った断面図、
第8図は第4図のアクティブマトリクス基板の等価回路
図である。
51a、51b、61a、61b=TFT、54a、5
4b=−ゲートバス配線、55a、55b・・・絵素電
極、56・・・ソースバス配線、57a、57b、  
67a、  67b−−−ゲート電極、58a、58b
、  68a、68b−・・ドレイン電極、59a。
59b、69a、  69b・・・ソース電極、90a
90b・・・延設部。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一対の絶縁性基板と、該一対の基板の何れか一方の
    基板内面に配列された絵素電極と、該絵素電極の間に設
    けられたゲートバス配線と、ゲート電極及びドレイン電
    極を有する少なくとも一対の薄膜トランジスタと、を備
    えたアクティブマトリクス表示装置であって、 該一対の薄膜トランジスタの該ゲート電極のそれぞれが
    、該一対の薄膜トランジスタの間の中央に位置する面に
    関して互いに対称で且つ該ゲートバス配線の延設方向に
    直角に設けられ、該一対の薄膜トランジスタの該ドレイ
    ン電極のそれぞれが、該面に関して互いに対称な形状で
    形成されているアクティブマトリクス表示装置。
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