JP5941455B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
る。
。図8に示す構成では、ソース領域部708、ゲイト電極部709、ドレイン領域部71
0の領域でなるTFT(薄膜トランジスタ)が配置され、さらにこのTFTのソース領域
部710に反射画素電極706が接続された構造となっている。
ン電極部710との上面の平坦性や、画素領域711と他の領域との間における平坦性は
、図示されるようにあまり考慮されていない。
。
が7μmや8μm以上というように厚い場合は、上記の凹凸の影響は表示にそれ程大きな
影響を与えない。
える影響も少ない。
さを狭くすることが要求されている。
比較してその厚さを1/2とすることが要求される。(実際にはそう単純な話にはならな
いが、概略そうであるといえる)
った。従って、無理して液晶層の厚さを薄くして、表示特性を向上させる必要はなかった
。
ることが適していることが判明している。
光学系が高価になる)され、また反射型の液晶パネルは、画面サイズが2.5 インチ対角以
下というような小型のものに関しては、透過型よりも画素の開口率を高くできるからであ
る。
透過しない領域の面積の割合が大きくなり、また透過部分の透過損失も顕在化する。(本
出願人らの算出によれば、画面サイズが2.5 インチ以下になるとこの傾向が顕在化する)
、また反射電極の反射損失も透過型の透過損失に比べればはるかに小さくできる。
利用する反射型の液晶パネルには、高い表示特性が要求される。特にプロジェクターの場
合は、画像が数十倍〜100倍以上に拡大されるので、この要求はシビアなものとなる。
するために液晶層の厚さを薄くことが要求される。
合、液晶層の厚さは2〜4μm程度とすることが求められる。これは、コントラストを最
大とする条件から要求されることである。
液晶の配向の乱れが顕著になり、画質の低下(特にコントラストの低下)が著しくなる。
最大にする条件は、液晶材料によって決まるΔn(リタデーション)と液晶層の厚さdと
の積(Δnd)によって決まる。しかしこの値は、波長依存性があり、その依存性が液晶
材料によって異なるという厄介な性質があり、最適化することは簡単ではない。
、横軸は入射光の波長であり、縦軸は入射光と出力光との比(透過率と定義する)である
。
その最大値を有する。
80nmの範囲における透過率が極力平坦であることが重要となる。特に波長感度の高い
500nm〜600nmの範囲における平坦性が重要となる。
要となる。
2.86μm、3μmの場合が好ましいものとなる。また、液晶層の厚さが2.5 μm、3.5 μ
mの場合が一応利用できる程度のものとなる。
μm(300nm)以下とすることが要求される。
なる。
おいて流動性のある材料を用い、段差を吸収させてしまうことが考えられる。
めに開溝が深くなる。これは、コンタクト不良の原因となり好ましくない。
小型で微細な構造を有する場合は、上記コンタクトの問題が顕在化する。
容易ではない。
する面を平坦化できる構造を提供することを課題とする。また、画素電極とソース配線、
さらには画素電極とTFTとの電気的な干渉を抑制する構造を提供することを課題とする
。
本明細書で開示する発明の一つは、図1乃至図6にその作製工程が例示される構成のよ
うに、
格子状に配置されたソース配線305とゲイト配線204(図3参照)と、
前記ソース配線305にソース領域207が接続され、前記ゲイト配線204がゲイト
電極202に接続された薄膜トランジスタと、
前記ソース配線305と同時に形成されたドレイン電極303と、(図6参照)
前記ドレイン電極303の上方に形成された補助容量用電極401と、(図6参照)
前記補助容量用電極401の上方に形成された反射画素電極602と、(図6参照)
を有し、
前記ドレイン電極303と前記補助容量用電極401との間には補助容量が形成され、
(図6参照)
前記ドレイン電極303は画素領域の大部分を占めている(図3参照)ことを特徴とす
る。
線状の形状が交差した格子形状を有している。しかし、格子状の配置としては、この構造
のみに限定されない。例えば、少なくとも一方が屈曲したパターンとなっているのでもよ
い。
ト配線はアルミニウム膜の単層で構成されている。なお、ゲイト電極202はゲイト配線
204から延在したパターンとして形成されている。
膜303とチタン膜304との積層膜でもって構成されている。図3においては、ソース
配線として配線の主要部を構成するアルミニウム材料でなる部分305が図示されている
。(上下のチタン膜は省略されている)
ス領域207とドレイン領域205(コンタクト308の下部に存在する)との間にチャ
ネル領域(ゲイト電極202の下部に存在する)を配置した基本的な構造の他に、図10
に示すように活性層11が屈曲したものを挙げることができる。
られ、実質的に複数のTFTが直列に接続された構造のものを利用することができる。
・〔ソース配線305と同時に形成されたドレイン電極303〕(図6参照)
は、図3に代表的に示されるように、同一の表面上(この場合は層間絶縁膜301上)
に成膜された膜をパターニングすることにより、303と305で示されるようなパター
ンを形成することによって得られる。
撮影すれば確認することができる。
図3に例示されるようにソース配線とゲイト配線とで囲まれる領域を画素領域と定義し、
その領域の少なくとも50%以上、好ましくは70%以上を占めるような構造のこという
。
域の周囲(縁の部分)は、ソース配線及びゲイト配線に一部重なる。
極303と補助容量用電極401との間に誘電膜として窒化珪素膜400を挟んだ構造と
して形成されている。
平坦化されている。
他の発明の構成は、
格子状に配置されたソース配線とゲイト配線と、
前記ソース配線にソース領域が接続され、前記ゲイト配線がゲイト電極に接続された薄
膜トランジスタと、
前記ソース配線と同時に形成されたドレイン電極と、
前記ドレイン電極の上方に形成された補助容量用電極と、
前記補助容量用電極の上方に形成された電磁シールド用の導電膜と、
前記導電膜の上方に形成された反射画素電極と、
を有し、
前記ドレイン電極と前記補助容量用電極との間には補助容量が形成され、
前記ドレイン電極は画素領域の大部分を占めていることを特徴とする。
導電膜502は、画素電極602とドレイン電極303とのコンタクト部分603以外の
領域の全てを覆う構造となっている。
してしまうことを抑制することができる。
他の発明に構成は、
格子状に配置されたソース配線とゲイト配線と、
前記ソース配線にソース領域が接続され、前記ゲイト配線がゲイト電極に接続された薄
膜トランジスタと、
前記ソース配線と同時に形成されたドレイン電極と、
前記ドレイン電極の上方に誘電体膜を介して形成された補助容量用電極と、
前記補助容量用電極の上方に形成された電磁シールド用の導電膜と、
前記導電膜の上方に形成された反射画素電極と、
を有し、
前記ドレイン電極と前記補助容量用電極との間には補助容量が形成され、
前記ドレイン電極は画素領域の大部分を占めて形成されており、
前記ゲイト電極と前記ソース配線と前記ドレイン電極とでもって、前記誘電体膜が形成
される面の平坦性が確保されていることを特徴とする。
起因する層間絶縁膜301の盛り上がり部分と、その上部表面が合うようにドレイン電極
303とソース配線305とを形成することで、窒化珪素膜400が成膜される面の凹凸
を是正し、樹脂膜501によって、残存する凹凸を吸収できるようにしたことを特徴とす
る。
に成膜されたチタン膜との合計の厚さとをある程度一致させる必要がある。
他の発明の構成は、
格子状に配置されたソース配線とゲイト配線と、
前記ソース配線にソース領域が接続され、前記ゲイト配線がゲイト電極に接続された薄
膜トランジスタと、
前記ソース配線と同時に形成されたドレイン電極と、
前記ドレイン電極の上方に誘電体膜を介して形成された補助容量用電極と、
前記補助容量用電極の上方に形成された電磁シールド用の導電膜と、
前記導電膜の上方に形成された反射画素電極と、
を有し、
前記ドレイン電極と前記補助容量用電極との間には補助容量が形成され、
前記ドレイン電極は画素領域の大部分を占めて形成されており、
前記ゲイト電極と前記ソース配線及び前記ドレイン電極との厚さの差は、液晶層の厚さ
の20%以下であることを特徴とする。
る)と、ドレイン電極303の厚さ(図6に例示する場合は上下のチタン膜の膜厚も含め
る)の膜厚とをそろえたものとし、その差が液晶層の厚さの20%以下とすることを特徴
とする。
極303との膜厚の差が上方の樹脂膜で吸収しきれない場合、そのことにより生じる段差
が画素電極表面の段差となり、それが液晶層の配向不良の要因となることを抑制するため
の構成である。
よる凹凸の吸収を考慮した値である。勿論、ゲイト電極とドレイン電極との膜厚の差が小
さいほど好ましい。
ールド用の導電膜502によって完全に覆われている。またTFTのドレインコンタクト
部を除いて、電磁シールド用の導電膜502によって覆われている。
を排除することができる。また、画素電極とTFTとの間の電気的な干渉を排除すること
ができる。
接する面を平坦化できる構造を有する反射型の液晶パネルを提供することができる。
た断面を示すように、TFTのドレイン電極を画素領域下に延在させ、そのパターンを利
用して補助容量を形成し、さらにそのパターンが存在することで、画素電極面の凹凸を抑
制した構造としている。
性層となる領域を形成する。ここでは、TFTの活性層を非晶質珪素膜を結晶化させた結
晶性珪素膜(厚さ50nm)を利用して構成する。
TとしてNチャネル型のTFTを作製する場合の例を示す。
のA−A’で切った断面を示すものである。また、図1の下段において、100で示され
るのがガラス基板(または石英基板)である。
化珪素膜201を成膜する。ここでは、酸化珪素膜201の膜厚は100nmとする。
。このアルミニウム電極を構成するアルミウム膜の膜厚は、500nmとする。
nmの厚さに成膜する。この陽極酸化膜203は、ゲイト電極202を電気及び物理的に
保護する機能を有している。
たものとして形成される。
、ソース領域207、チャネル領域206、ドレイン領域207を自己整合的に形成する
。
ーピング時の損傷のアニールとを行う。
01をプラズマCVD法により700nmの厚さに成膜する。
凸状となっている。この盛り上がりの高さは、ゲイト電極の高さ(500nm)とほぼ同
じものとなる。
をスパッタ法によって積層成膜する。そして、それをパターニングすることによって30
6、303、305のパターンを得る。(ここでは、アルミニウム膜のみのパターンを示
し、上下のチタン膜の記載は省略する)
ある。そしてその上下に接しているのがチタン膜である。例えば、303で示されるアル
ニウムパターンの下面にはチタン膜のパターン302が形成されており、上面にはチタン
膜のパターン304が形成されている。
ていない)
部307を介してTFTのソース領域に接続される。
コンタクトホール308を介して接続されている。図3の上段に示されるようにこの積層
体パターンは、画素領域の大部分を示す形状を有している。
態によって、厚さは多少変化する)
膜厚も500nmである。
きな凹凸(百nm以上に及ぶ段差を有する凹凸)は形成されない。
ることができる。
さに成膜する。(図4の下段参照)
厚を薄くするのは、その容量を極力大きくするためである。
グすることにより、補助容量形成用の電極401を形成する。
延在している。
の窒化珪素膜を挟んで配置され、補助容量を形成している。
領域は除く)でもって構成され、また窒化珪素膜400の厚さを薄くできることから、必
要とする容量を容易に確保することができる。
有効なこととなる。
均で1μmとする。ポリイミド以外には、ポリアミド、ポリイミドアミド、アクリル、エ
ポキシ等の材料を利用することができる。
ることによる凹凸が吸収される。即ち、表面のほぼ平坦なポリイミド膜501が成膜され
る。
チタン膜のパターンを得る。
なる。
を与えないようにするための電磁シールドとして設けられる。
1.5 μmの厚さに成膜し、さらにコンタクトホールの形成を行う。そして、反射画素電極
602をアルミニウムでもって形成する。
に成膜したものを利用する。
ンタクトを比較的容易に形成することができる。即ち、反射画素電極602のコンタクト
603の開口をそれ程深く形成する必要がなく、コンタクトを容易に形成することができ
る。(間口が狭く、深い開口はコンタクト不良の要因となる)
に設ける。こうすることで、開溝率を最大限高めることができる。
に成膜し、ラビング処理(配向処理)を施す。この際、画素電極表面の平坦性が保たれて
いるので、部分的な配向不良を抑制することができる。
うして反射型の液晶パネルが完成する。
ないが、周辺駆動回路をもTFTによって同一基板上に作製する構造とすることが好まし
い。また周辺駆動回路をICチップの外付け回路で構成するのでもよい。
示すTFTは、図10にその上面から見た概略を示すように、活性層11がゲイト配線1
2と3カ所において交差しており、この部分にゲイト電極が配置された構造となっている
点である。
域として定義される。
れている。
る。ドレイン電極14は、図3のパターン303に対応する。
(1)補助容量の形成
(2)画素電極の平坦化
(3)画素電極のコンタクト形成を容易にする。
といった役割を有している。
は、ソース配線と画素電極との間に加わる電圧を3分圧したものが加わることになる。こ
うすることで、TFTの耐圧を高めることができる。
示す。
有している。
FTをスイッチング素子として配置した反射型のアクティブマトリクス型の液晶パネル2
005、画像を取り込むカメラ部2002、さらに操作スイッチ2004を備えている。
装置は、バンド2103によって頭に本体21201を装着して、疑似的に目の前に画像
を表示する機能を有している。画像は、左右の目に対応した反射型のアクティブマトクス
型の液晶パネル2102によって構成される。
を有している。アンテナ2204で捉えた衛星からの情報は、本体2201内部に備えた
電子回路で処理され、アクティブマトリクス型の反射型の液晶パネル2202に必要な情
報が表示される。
FTを利用した回路が利用される。
306、音声出力部2302、液晶パネル2304、操作スイッチ2305、音声入力部
2303を備えている。
電子装置は、本体2401に開閉部材に取り付けられた反射型の液晶パネル2402、開
閉部材に取り付けられた操作スイッチ2404を備えている。
力部2403、操作スイッチ2404、バッテリー2405が備えられている。
1に光源2502、反射型の液晶パネル2503、光学系2504備え、スクリンー25
05に画像を投影する機能を有している。
プレイにも利用することができる。例えば、ELディスプレイであれば、発光層の下地を
平坦化する場合に利用することができる。またECディスプレイ等にも利用することがで
きる。
るために利用することができる。
100 ガラス基板(または石英基板)
201 ゲイト絶縁膜
202 ゲイト電極(アルミニウムで構成される)
203 陽極酸化膜
204 ゲイト配線
301 層間絶縁膜(酸化珪素膜)
302 ドレイン電極(チタン膜)
303 ドレイン電極(アルミニウム膜)
304 ドレイン電極(チタン膜)
305 ソース配線(ソース電極)
306 ソース配線(ソース電極)
307 ソースコンタクト部
308 ドレインコンタクト部
400 窒化珪素膜
401 容量形成用の電極
501 層間絶縁膜(ポリイミド樹脂膜)
502 電界遮蔽用シールド(ブラックマトリクス)
601 層間絶縁膜(ポリイミド樹脂膜)
602 画素電極(アルミニウム膜)
603 画素コンタクト部
Claims (3)
- 格子状に配置されたソース配線及びゲイト配線と、
ゲイト電極と、ゲイト絶縁膜と、を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続されたドレイン電極と、
前記ソース配線及び前記ドレイン電極の上方に設けられた誘電膜と、
前記誘電膜の上方に設けられ、前記ドレイン電極と重なり、前記ゲイト電極及び前記ゲイト電極と同一層にあって同一材料からなる層とは重ならない補助容量用電極と、
前記補助容量用電極の上方に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上方に設けられ、前記ドレイン電極と電気的に接続された反射性を有する画素電極と、を有し、
前記ソース配線は、前記薄膜トランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記ドレイン電極は、前記ゲイト電極と、前記ゲイト電極と同一層にあって同一材料からなる層とを介さずに前記ゲイト絶縁膜と重なり、前記ソース配線と前記ゲイト配線とで囲まれる領域の50%以上を占めていることを特徴とする表示装置。 - 請求項1において、
前記層間絶縁膜は、樹脂を含むことを特徴とする表示装置。 - 請求項1または2において、
前記画素電極の上方に設けられた発光層を有することを特徴とする表示装置。
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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JP3083066B2 (ja) * | 1994-06-20 | 2000-09-04 | キヤノン株式会社 | アクティブマトリクス基板の製造方法 |
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-
2013
- 2013-12-25 JP JP2013266273A patent/JP5941455B2/ja not_active Expired - Lifetime
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