JPH07159808A - 薄膜トランジスタ素子 - Google Patents

薄膜トランジスタ素子

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Publication number
JPH07159808A
JPH07159808A JP5306299A JP30629993A JPH07159808A JP H07159808 A JPH07159808 A JP H07159808A JP 5306299 A JP5306299 A JP 5306299A JP 30629993 A JP30629993 A JP 30629993A JP H07159808 A JPH07159808 A JP H07159808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor layer
electrode
thin film
film transistor
transistor element
Prior art date
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Pending
Application number
JP5306299A
Other languages
English (en)
Inventor
Mutsumi Kimura
睦 木村
Yoneji Takubo
米治 田窪
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH07159808A publication Critical patent/JPH07159808A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】薄膜トランジスタ素子の作製時に大型の基板の
複数の部分にわけてパターニングしても、表示特性を均
一化することができる薄膜トランジスタ素子を提供す
る。 【構成】基板7上に形成されたゲート電極1と、このゲ
ート電極1上にゲート絶縁膜6を介して相並設された第
1の半導体層5aおよび第2の半導体層5bと、この第
1の半導体層5aと第2の半導体層5bとの間でその両
方に部分的に重なるように配置されたドレイン電極3
と、第1の半導体層5aの第2の半導体層5bと反対側
で第1の半導体層5aに部分的に重なるように配置され
たソース電極2とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、アクティブマトリク
ス型表示装置に適用される薄膜トランジスタ素子に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】薄膜トランジスタ素子を備えたアクティ
ブマトリクス型表示装置は、近年ハンドヘルドコンピュ
ータ、パーソナルワードプロセッサ、ポータブルテレビ
などに広く利用されているが、さらに利用範囲は拡大す
る傾向にある。このアクティブマトリクス型表示装置に
求められる特性として、高画質、高信頼性などが挙げら
れる。
【0003】図5は従来のこの種の薄膜トランジスタ素
子の平面図、図6はその断面図である。図5および図6
において、1はゲート電極、2はソース電極、3はドレ
イン電極、4は絵素電極、5は半導体層、6はゲート絶
縁膜、7は基板を示す。半導体層5は、ゲート電極1、
ソース電極2およびドレイン電極3とともに、薄膜トラ
ンジスタ素子を形成している。
【0004】ところで近年、製造上の理由から、薄膜ト
ランジスタ素子の作製時には大型のガラス基板が用いら
れ、一枚のガラス基板上で複数の部分に分けてパターニ
ングされることが多い。しかしながら、パターニングの
部分ごとに表示特性が異なるという問題が発生してい
た。このようなパターニングの部分ごとの表示特性の相
違は、パネル間の表示特性の相違、あるいはパネル内で
の「むら」となって、画像特性上の深刻な問題となって
いる。
【0005】この問題を解決するために、1絵素内に2
個の薄膜トランジスタ素子を形成する方法(特開平02
−079476号公報、同01−267617号、同0
1−243033号、同01−238170号、同04
−003124号)や、ソース電極、ドレイン電極およ
び半導体層の形状を工夫する方法(特開平01−012
577号公報)が考え出されている。しかし、これらの
方法では薄膜トランジスタ素子が2個必要であり、また
大型の電極が形成されるため、絵素電極の面積が小さく
なり、開口率が低下するという問題がおこる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】パターニングの部分ご
とに表示特性が異なるという問題は、次のようなメカニ
ズムで発生している。すなわち、ゲート電極とドレイン
電極とは、一部が半導体層を介して互いに平面的に重な
る部分をもっているので、両電極間にゲートドレイン間
容量が存在する。この容量のために、薄膜トランジスタ
素子のオンおよびオフの状態を切り換えるためのゲート
電極の電位変化により、絵素電極の電位は変調される。
【0007】その変調量は、容量の値に依存する。この
ため、パターニングの部分ごとでドレイン電極と半導体
層との位置関係がずれた場合、それらの重なり面積に差
が生じると、ゲートドレイン間容量に差が生じる。よっ
て、パターニングの部分ごとに表示特性が異なるという
課題が発生するのである。したがって、この発明の目的
は、薄膜トランジスタ素子の作製時に大型の基板の複数
の部分にわけてパターニングしても、表示特性を均一化
することができる薄膜トランジスタ素子を提供すること
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の薄膜トランジ
スタ素子は、基板上に形成されたゲート電極と、このゲ
ート電極上にゲート絶縁膜を介して相並設された第1の
半導体層および第2の半導体層と、この第1の半導体層
と第2の半導体層との間でその両方に部分的に重なるよ
うに配置されたドレイン電極と、第1の半導体層の第2
の半導体層と反対側で第1の半導体層に部分的に重なる
ように配置されたソース電極とを備えたものである。
【0009】請求項2の薄膜トランジスタ素子は、請求
項1において、ソース電極とドレイン電極とは平行に対
向する縁部を有し、縁部が第1の半導体層上に重なって
いるものである。請求項3の薄膜トランジスタ素子は、
請求項1または請求項2において、ゲート電極に対して
ソース電極を交差するように配置することにより、基板
上にマトリクスをなすようにゲート電極とソース電極と
を形成し、マトリクス空間内に絵素電極を配置するとと
もに、第1の半導体層および第2の半導体層をゲート電
極上の長手方向に並べ、ドレイン電極を前記ソース電極
に平行に配置して絵素電極に接続したものである。
【0010】
【作用】請求項1の薄膜トランジスタ素子によれば、ゲ
ート電極、第1の半導体層、ソース電極およびドレイン
電極により薄膜トランジスタ素子が形成されるととも
に、ドレイン電極とゲート電極との間に第1の半導体素
子による寄生容量と第2の半導体素子による補正容量が
存在する。このため、ドレイン電極と半導体層との位置
関係がずれても、ドレイン電極と半導体層と重なり部の
面積は寄生容量部と補償容量部とで互いにキャンセルし
あって変化せず、寄生容量と補正容量の和は常に一定値
にできるので、全ゲートドレイン間容量は一定値をとる
こととなり、表示特性を均一化することができる。
【0011】請求項2の薄膜トランジスタ素子によれ
ば、請求項1において、ソース電極とドレイン電極とは
平行に対向する縁部を有し、縁部が第1の半導体層上に
重なっているため、請求項1の作用のほか、ソース電極
およびドレイン電極の形成が容易になる。請求項3の薄
膜トランジスタ素子によれば、請求項1または請求項2
において、ゲート電極に対してソース電極を交差するよ
うに配置することにより、基板上にマトリクスをなすよ
うにゲート電極とソース電極とを形成し、マトリクス空
間内に絵素電極を配置するとともに、第1の半導体層お
よび第2の半導体層をゲート電極上の長手方向に並べ、
ドレイン電極をソース電極に平行に配置して絵素電極に
接続したため、請求項1または請求項2の作用のほか、
薄膜トランジスタ素子がゲート電極上に形成されてマト
リクス空間内に突出しないので、マトリクス空間内に形
成される絵素電極の面積を大きくでき、開口率を大きく
することができる。
【0012】
【実施例】この発明の第1の実施例を図1および図2に
基づいて説明する。図1は薄膜トランジスタ素子の平面
図、図2はその断面図である。これらの図において、1
はゲート電極、2はソース電極、3はドレイン電極、4
は絵素電極、5は半導体層、5aはその第1の半導体
層、5bは第2の半導体層、6はゲート絶縁膜、7は基
板を示す。
【0013】すなわち、ゲート電極1は基板7上に形成
され、第1の半導体層5aおよび第2の半導体層5bは
ゲート電極1上にゲート絶縁膜6を介して相並設されて
いる。またドレイン電極3は第1の半導体層5aと第2
の半導体層5bとの間でその両方に部分的に重なるよう
に配置され、ソース電極2は第1の半導体層5aの第2
の半導体層5bと反対側で第1の半導体層5aに部分的
に重なるように配置されている。また第1の半導体層5
aを介して対向するソース電極2とドレイン電極3は平
行間隔部分すなわち平行に相対向する縁部を有する。
【0014】この構成により、第1の半導体層5aはゲ
ート電極1、ソース電極2およびドレイン電極3ととも
に薄膜トランジスタ素子を形成する。また第2の半導体
層5bはゲート電極1、ドレイン電極3とともにゲート
ドレイン間で補正容量のみ形成する。なお、ソース電極
2およびドレイン電極3に半導体層5との界面部分にお
いて、ドープされた半導体層が存在する。
【0015】この実施例によれば、ゲート電極1、第1
の半導体層5a、ソース電極2およびドレイン電極3に
より薄膜トランジスタ素子が形成されるとともに、ドレ
イン電極3とゲート電極1との間に第1の半導体素子5
aによる寄生容量と第2の半導体素子5bによる補正容
量が存在する。このため、ゲート電極1、ソース電極
2、ドレイン電極3および半導体層5の少なくともいず
れか2つの位置関係がずれても、ドレイン電極3と半導
体層5と重なり部の面積は寄生容量部と補償容量部とで
互いにキャンセルしあって変化せず、寄生容量と補正容
量の和は常に一定値にできるので、全ゲートドレイン間
容量は一定値をとることとなり、表示特性を均一化する
ことができる。
【0016】実際に、ドレイン電極3と半導体層5とを
互いに1μmずらした部分と、ずらさない部分とを同一
のパネル上に形成したときにも、画面全体で均一な表示
特性が実現した。またこの実施例は、ソース電極2とド
レイン電極3との間に平行間隔部分すなわち互いに平行
に対向する縁部を有し、その縁部が第1の半導体層5a
上に重なっているため、ソース電極2およびドレイン電
極3の形成が容易でになる。
【0017】その結果、この薄膜トランジスタ素子を適
用したアクティブマトリクス型表示装置の高画質および
高信頼性を実現することができる。この発明の第2の実
施例を図3および図4に示す。図3は第2の実施例にお
ける薄膜トランジスタ素子の平面図、図4はその断面図
である。すなわち、第1の実施例において、ゲート電極
1に対してソース電極2を交差するように配置すること
により、基板7上にマトリクスをなすようにそれぞれス
トライプ状にゲート電極1とソース電極2とを形成し、
そのマトリクス空間内に絵素電極4を配置する。また第
1の半導体層5aおよび第2の半導体層5bをゲート電
極1上の長手方向に並べ、ドレイン電極3をソース電極
2に平行に配置して絵素電極4に接続している。
【0018】第2の実施例においても、実施例1と同様
の作用により、アクティブマトリクス型表示装置の表示
特性を均一にすることができ、実際に均一な表示特性が
実現した。また、薄膜トランジスタ素子がゲート電極1
上に形成されてマトリクス空間内に突出しないので、マ
トリクス空間内に形成される絵素電極4の面積を大きく
でき、開口率を大きくすることができる。すなわち、第
1の実施例の図1に示すように、マトリクス空間内にゲ
ート電極1の突起部1aおよびソース電極2の突起部2
aが存在せず、より開口率の高い設計となっている。
【0019】なお、この発明において、ソース電極とド
レイン電極とは入れ換えてもよい。
【0020】
【発明の効果】請求項1の薄膜トランジスタ素子によれ
ば、ゲート電極、第1の半導体層、ソース電極およびド
レイン電極により薄膜トランジスタ素子が形成されると
ともに、ドレイン電極とゲート電極との間に第1の半導
体素子による寄生容量と第2の半導体素子による補正容
量が存在する。このため、ドレイン電極と半導体層との
位置関係がずれても、ドレイン電極と半導体層と重なり
部の面積は寄生容量部と補償容量部とで互いにキャンセ
ルしあって変化せず、寄生容量と補正容量の和は常に一
定値にできるので、全ゲートドレイン間容量は一定値を
とることとなり、表示特性を均一化することができると
いう効果がある。
【0021】請求項2の薄膜トランジスタ素子によれ
ば、請求項1において、ソース電極とドレイン電極とは
平行に対向する縁部を有し、前記縁部が第1の半導体層
上に重なっているため、請求項1の効果のほか、ソース
電極およびドレイン電極の形成が容易になる。請求項3
の薄膜トランジスタ素子によれば、請求項1または請求
項2において、ゲート電極に対してソース電極を交差す
るように配置することにより、基板上にマトリクスをな
すように前記ゲート電極と前記ソース電極とを形成し、
マトリクス空間内に絵素電極を配置するとともに、第1
の半導体層および第2の半導体層を前記ゲート電極上の
長手方向に並べ、前記ドレイン電極を前記ソース電極に
平行に配置して前記絵素電極に接続したため、請求項1
または請求項2の効果のほか、薄膜トランジスタ素子が
ゲート電極上に形成されてマトリクス空間内に突出しな
いので、マトリクス空間内に形成される絵素電極の面積
を大きくでき、開口率を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例の部分拡大平面図であ
る。
【図2】そのb−b線断面図である。
【図3】第2の実施例の部分拡大平面図である。
【図4】そのb−b線断面図である。
【図5】従来例の部分拡大平面図である。
【図6】そのb−b線断面図である。
【符号の説明】
1 ゲート電極 2 ソース電極 3 ドレイン電極 4 絵素電極 5 半導体層 5a 第1の半導体層 5b 第2の半導体層 6 ゲート絶縁膜 7 基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成されたゲート電極と、この
    ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して相並設された第1
    の半導体層および第2の半導体層と、この第1の半導体
    層と第2の半導体層との間でその両方に部分的に重なる
    ように配置されたドレイン電極と、前記第1の半導体層
    の前記第2の半導体層と反対側で前記第1の半導体層に
    部分的に重なるように配置されたソース電極とを備えた
    薄膜トランジスタ素子。
  2. 【請求項2】 ソース電極とドレイン電極とは平行に対
    向する縁部を有し、前記縁部が第1の半導体層上に重な
    っている請求項1記載の薄膜トランジスタ素子。
  3. 【請求項3】 ゲート電極に対してソース電極を交差す
    るように配置することにより、基板上にマトリクスをな
    すように前記ゲート電極と前記ソース電極とを形成し、
    マトリクス空間内に絵素電極を配置するとともに、第1
    の半導体層および第2の半導体層を前記ゲート電極上の
    長手方向に並べ、前記ドレイン電極を前記ソース電極に
    平行に配置して前記絵素電極に接続した請求項1または
    請求項2記載の薄膜トランジスタ素子。
JP5306299A 1993-12-07 1993-12-07 薄膜トランジスタ素子 Pending JPH07159808A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7782410B2 (en) 2002-03-28 2010-08-24 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate for liquid crystal display device, liquid crystal display device provided with the same, and manufacturing method of the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7782410B2 (en) 2002-03-28 2010-08-24 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate for liquid crystal display device, liquid crystal display device provided with the same, and manufacturing method of the same
US7932963B2 (en) 2002-03-28 2011-04-26 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate for liquid crystal display device, liquid crystal display device provided with the same, and manufacturing method of the same

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