JPH03228023A - Liquid crystal display device and its production - Google Patents
Liquid crystal display device and its productionInfo
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- JPH03228023A JPH03228023A JP2195990A JP2195990A JPH03228023A JP H03228023 A JPH03228023 A JP H03228023A JP 2195990 A JP2195990 A JP 2195990A JP 2195990 A JP2195990 A JP 2195990A JP H03228023 A JPH03228023 A JP H03228023A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野]
この発明は液晶表示装置、特に薄膜トランジスタ等を使
用したアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置およ
びその製造方法に関する。
【従来の技術】
アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、マトリ
クス状に配列された複数の画素電極のそれぞれに対応し
て非線形素子(スイッチング素子)を設けたものである
。各画素における液晶は理論的には常時駆動(デユーテ
ィ比1.0)されているので、時分割駆動方式を採用し
ている、いわゆる単純マトリクス方式と比べてアクティ
ブ方式はコントラストが良く、特にカラー液晶表示装置
では欠かせない技術となりつつある。スイッチング素子
として代表的なものとしては薄膜トランジスタ(TPT
)がある。
従来のアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置にお
いては、ITO膜(透明導電膜 Indium−Tin
−Oxide)からなる透明画素電極上に窒化シリコン
からなる保護膜が設けられている。
なお、薄膜トランジスタを使用したアクティブ・マトリ
クス方式の液晶表示装置は、たとえば[冗長構成を採用
した12.5型アクテイブ・マトリクス方式カラー液晶
デイスプレィ」、日経エレクトロニクス、頁193〜2
10.1986年12月15日、日経マグロウヒル社発
行、で知られている。
(発明が解決しようとする課題1
このような液晶表示装置においては、保護膜に電荷が蓄
積されるから、焼き付は不良となることがある。
また、このような液晶表示装置を製造する場合に、透明
画素電極が保護膜成膜中にプラズマ雰囲気にさらされる
から、透明画素電極が還元され、透明画素電極が白濁し
、画素部の光透過率が低下することがある。また、透明
画素電極を構成するITO膜をスパッタリングするとき
、ITO膜が局部的に結晶化し、ITO膜がエツチング
残りとなるから、保護膜を成膜すると、保護膜が白濁し
、画素部の光透過率が低下することがある。
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので
、焼き付は不良となることがない液晶表示装置、画素部
の光透過率が低下することことがない液晶表示装置の製
造方法を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段1
この目的を達成するため、この発明においては、薄膜ト
ランジスタと画素電極とを画素の一構成要素とするアク
ティブ・マトリクス方式の液晶表示装置において、上記
薄膜トランジスタを保護するための保護膜の少なくとも
透明画素電極を形成すべき個所に穴を設け、上記穴部に
透明画素電極を設ける。
また、薄膜トランジスタと画素電極とを画素の一構成要
素とするアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置を
製造する方法において、上記薄膜トランジスタを保護す
るための保護膜を設け、上記保護膜の少なくとも透明画
素電極を形成すべき個所に穴を設けたのち、上記穴部に
透明画素電極を設ける。
(作用]
この液晶表示装置においては、透明画素電極上に保護膜
が存在しない。
また、この液晶表示装置の製造方法においては、透明画
素電極は保護膜の形成後に形成されるから、透明画素電
極がプラズマ雰囲気にさらされることがなく、また保護
膜は透明画素電極の形成前に形成されるから、保護膜の
形成時にITO膜のエツチング残りが存在しない。
【実施例1
以下、この発明の構成について、アクティブ・マトリク
ス方式のカラー液晶表示装置にこの発明を適用した実施
例とともに説明する。
なお、実施例を説明するための企図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
第1図はこの発明が適用されるアクティブ・マトリクス
方式カラー液晶表示装置の一画素とその周辺を示す平面
図、第2A図は第1図のIIA−IfA切断線における
断面と表示パネルのシール部付近の断面を示す図、第2
B図は第1図のII B−IIB切断線における断面図
である。また、第3図(要部平面図)には第1図に示す
画素を複数配置したときの平面図を示す。
く画素配置〉
第1図に示すように、各画素は隣接する2本の走査信号
線(ゲート信号線または水平信号#I) GLと、隣接
する2本の映像信号線(ドレイン信号線または垂直信号
1)DLとの交差領域内(4本の信号線で囲まれた領域
内)に配置されている。
各画素は薄膜トランジスタTPT、透明画素電極ITO
Iおよび保持容量素子Caddを含む。走査信号線GL
は列方向に延在し、行方向に複数本配置されている。映
像信号線DLは行方向に延在し、列方向に複数本配置さ
れている。
〈表示部断面全体構造〉
第2A図に示すように、液晶LCを基準に下部透明ガラ
ス基板5UBI側には薄膜トランジスタTPTおよび透
明画素電極ITOIが形成され、上部透明ガラス基板5
UB2側にはカラーフィルタFIL、遮光用ブラックマ
トリクスパターンを形成する遮光膜BMが形成されてい
る。下部透明ガラス基板SUB lはたとえば1.l[
mm]程度の厚さで構成されている。
第2A図の中央部は一画素部分の断面を示しているが、
左側は透明ガラス基板5IJB1.5OB2の左側縁部
分で外部引出配線の存在する部分の断面を示しており、
右側は透明ガラス基板5UB1.5UB2の右側縁部分
で外部引出配線の存在しない部分の断面を示している。
第2A図の左側、右側のそれぞれに示すシール材SLは
液晶LCを封止するように構成されており、液晶封入口
(図示していない)を除く透明ガラス基板5UB1.5
UB2の縁周囲全体に沿って形成されている。シール材
S、Lはたとえばエポキシ樹脂で形成されている。
上部透明ガラス基板5UB2側の共通透明画素@極IT
O2は、少なくとも一個所において、銀ペースト材SI
Lによって下部透明ガラス基板5UBI側に形成された
外部引出配線に接続されている。この外部引出配線はゲ
ート電極GT、ソース電極SDI、ドレイン電極SD2
のそれぞれと同一製造工程で形成される。
配向膜○RII、0RI2、透明画素電極ITo1、共
通透明画素電極IT○2、保護膜PSv1、PSV2、
絶縁IQGIのそれぞれの層は、シール材SLの内側に
形成される。偏光板POLI、POL2はそれぞれ下部
透明ガラス基板SUB l、上部透明ガラス基板5UB
2の外側の表面に形成されている。
液晶LCは液晶分子の向きを設定する下部配向膜0RI
Iと上部配向膜○RI2との間に封入され、シール部S
Lよってシールされている。
下部配向膜0RIIは下部透明ガラス基板5UBl側の
保護膜PSVIの上部に形成される。
上部透明ガラス基板5OB2の内側(液晶LC側)の表
面には、遮光膜BM、カラーフィルタFIL、保護膜P
SV2、共通透明画素電極ITO2(COM)および上
部配向膜○RI2が順次積層して設けられている。
この液晶表示装置は下部透明ガラス基板5UBl側、上
部透明ガラス基板5UB2側のそれぞれの層を別々に形
成し、その後上下透明ガラス基板SUB!、5tJB2
を重ね合わせ、両者間に液晶LCを封入することによっ
て組み立てられる。
〈薄膜トランジスタTFT>
薄膜トランジスタTPTは、ゲート電極GTに正のバイ
アスを印加すると、ソース−ドレイン間のチャネル抵抗
が小さくなり、バイアスを零にすると、チャネル抵抗は
大きくなるように動作する。
各画素の薄膜トランジスタTPTは、画素内において3
つ(複数)に分割され、薄膜トランジスタ(分割薄膜ト
ランジスタ)TFTl、TFT2およびTFT3で構成
されている。薄膜トランジスタTPTL〜TFT3のそ
れぞれは実質的に同一サイズ(チャネル長、幅が同じ)
で構成されている。この分割された薄膜トランジスタT
PT 1〜TFT3のそれぞれは、主にゲート電極GT
、ゲート絶縁膜CI、i型(真性、1ntrinsic
、導電型決定不純物がドープされていない)非晶質シリ
コン(Si)からなる1型半導体層AS、一対のソース
電極SDI、ドレイン電極SD2で構成されている。な
お、ソース・ドレインは本来その間のバイアス極性によ
って決まり、この液晶表示装置の回路ではその極性は動
作中反転するので、ソース・ドレインは動作中入れ替わ
ると理解されたい。しかし、以下の説明でも、便宜上一
方をソース、他方をドレインと固定して表現する。
(ゲート電極GT)
ゲート電極GTは第4図(第1図の第1導電膜gl、第
2導電膜g2およびl型半導体層ASのみを描いた平面
図)に詳細に示すように、走査信号線GLから垂直方向
(第1図および第4図において上方向)に突出する形状
で構成されている(丁字形状に分岐されている)、ゲー
ト電極GTは薄膜トランジスタTPT 1〜TFT3の
それぞれの形成領域まで突出するように構成されている
。
薄膜トランジスタTPTI〜TFT3のそれぞれのゲー
ト電極GTは、一体に(共通ゲート電極として)構成さ
れており、走査信号線GLに連続して形成されている。
ゲート電極GTは、薄膜トランジスタTFTの形成領域
において大きい段差を作らないように、単層の第1導電
膜glで構成する。第1導電膜g1はたとえばスパッタ
で形成されたクロム(Cr)膜を用い、1ooo[A]
程度の膜厚で形成する。
このゲート電極GTは第1図、第2A図および第4図に
示されているように、1型半導体層ASを完全に覆うよ
う(下方からみて)それより太き目に形成される。した
がって、下部透明ガラス基板5UBlの下方に蛍光灯等
のバックライトBLを取り付けた場合、この不透明なり
ロムからなるゲート電極GTが影となって、1型半導体
層ASにはバックライト光が当たらず、光照射による導
電現象すなわち薄膜トランジス、りTFTのオフ特性劣
化は起きにくくなる。なお、ゲート電極GTの本来の大
きさは、ソース電極SDIとドレイン電極SD2との間
をまたがるに最低限必要な(ゲート電極GTとソース電
極SDI、ドレイン電極SD2との位置合わせ余裕分も
含めて)幅を持ち。
チャネル幅Wを決めるその奥行き長さはソース電極SD
Iとドレイン電極SD2との間の距離(チャネル長)L
どの比、すなわち相互コンダクタンスgmを決定するフ
ァクタW/Lをいくつにするかによって決められる。
この液晶表示装置におけるゲート電極GTの大きさはも
ちろん、上述した本来の大きさよりも大きくされる。
なお、ゲート電極GTのゲートおよび遮光の機能面から
だけで考えれば、ゲート電極GETおよび走査信号線O
Lは単一の層で一体に形成してもよく、この場合不透明
導電材料としてシリコンを含有させたアルミニウム(A
I)、純アルミニウム、パラジウム(Pd)を含有させ
たアルミニウム等を選ぶことができる。
〈走査信号線GL)
走査信号線GLは第1導電膜g1およびその上部に設け
られた第2導電膜g2からなる複合膜で構成されている
。この走査信号線GLの第1導電!l1g1はゲート電
極GTの第1導電膜glと同一製造工程で形成され、か
つ一体に構成されている。
第2導電膜g2はたとえばスパッタで形成されたアルミ
ニウム膜を用い、1000〜5500[入]程度の膜厚
で形成する。第2導電膜g2は走査信号、1JGLの抵
抗値を低減し、信号伝達速度の高速化(画素の情報の書
込特性向上)を図ることができるように構成されている
。
また、走査信号線GLは第1導電膜g1の幅寸法に比べ
て第2導電膜g2の幅寸法を小さく構成している。すな
わち、走査信号線GLはその側壁の段差形状がゆるやか
になっている。
〈絶縁膜Gr>
絶縁膜GIは薄膜トランジスタTPTI〜TFT3のそ
れぞれのゲート絶縁膜として使用される。
絶縁膜GIはゲート電極GTおよび走査信号線GLの上
層に形成されている。絶縁膜GIはたとえばプラズマC
VDで形成された窒化シリコン膜を用い、3000[A
]程度の膜厚で形成する。
〈i型半導体層AS>
i型半導体層ASは、第4図に示すように、複数に分割
された薄膜トランジスタTPT1〜TFT3のそれぞれ
のチャネル形成領域として使用される。i型半導体層A
Sは非晶質シリコン膜または多結晶シリコン膜で形成し
、約1goo[A]程度の膜厚で形成する。
このi型半導体層ASは、供給ガスの成分を変えてSi
、N、からなるゲート絶縁膜として使用される絶縁膜G
lの形成に連続して、同じプラズマCVD装置で、しか
もそのプラズマCVD装置から外部に露出することなく
形成される。また、オーミックコンタクト用のPをドー
プしたN+型半導体層dO(第2A図)も同様に連続し
て約400[A]の厚さに形成される。しかる後、下部
透明ガラス基板5UBIはCVD装置から外に取り出さ
れ、写真処理技術によりN3型半導体層dOおよびi型
半導体層ASは第1図、第2A図および第4図に示すよ
うに独立した島状にバターニングされる。
i型半導体層ASは、第1図および第4図に詳細に示す
ように、走査信号線GLと映像信号線DLとの交差部(
クロスオーバ部)の両者間にも設けられている。この交
差部の1型半導体層ASは交差部における走査信号線G
Lと映像信号線DLとの短絡を低減するように構成され
ている。
くソース電接SDI、ドレイン電極5D2)複数に分割
された薄膜トランジスタTPTI〜TPT3のそれぞれ
のソース電極SDIとドレイン電l5D2とは、第1図
、第2A図および第5図(第1図の第1〜第3導電膜d
1〜d3のみを描いた平面図)で詳細に示すように、l
型半導体層AS上にそれぞれ離隔して設けられている。
ソース電極SDI、ドレイン電極SD2のそれぞれは、
N3型半導体層dOに接触する下層側から、第1411
膜di、第2導電膜d2を順次重ね合わせて構成されて
いる。ソース電極SDIの第1導電膜d1、第2導電膜
d2は、ドレイン電極SD2の第1導電膜d1、第2導
電膜d2と同一製造工程で形成される。
第1導電膜d1はスパッタで形成したクロム膜を用い、
500〜1000[人]の膜厚(この液晶表示装置では
、600[A ]程度の膜厚)で形成する。クロム膜は
膜厚を厚く形成するとストレスが大きくなるので、20
00[人]程度の膜厚を越えない範囲で形成する。クロ
ム膜はN+型半導体層doとの接触が良好である。クロ
ム膜は後述する第2導電膜d2のアルミニウムがN3型
半導体層dOに拡散することを防止するいわゆるバリア
層を構成する。
第1導電膜d1としては、クロム膜の他に高融点金属(
Mo、Ti、Ta%W)膜、高融点金属シリサイド(M
oSi、、TiSi、、TaSi、、WSi、)膜で形
成してもよい。
第1導電膜d1を写真処理でパターニングした後、同じ
写真処理用マスクを用いて、あるいは第1導電膜d1を
マスクとして、N+型半導体層dOが除去される。つま
り、1型半導体層AS上に残っていたN+型半導体層d
oは第1導電膜di以外の部分がセルファラインで除去
される。このとき、N“型半導体層doはその厚さ分は
全て除去されるようエッチされるので、i型半導体層A
Sも若干その表面部分でエッチされるが、その程度はエ
ッチ時間で制御すればよい。
しかる後、第2導電膜d2がアルミニウムのスパッタリ
ングで3000〜5500[入]の膜厚(この液晶表示
装置では、3500[入]程度の膜厚)に形成される。
アルミニウム膜はクロム膜に比べてストレスが小さく、
厚い膜厚に形成することか可能で、ソース電m5Dl、
ドレイン電極SD2および映像信号線DLの抵抗値を低
減するように構成されている。第2導電膜d2としては
アルミニウム膜の他にシリコンや銅(Cu)を添加物と
して含有させたアルミニウム膜で形成してもよい。
ソース電極SDIの第1導電膜d1、ドレイン電極SD
2の第1導電膜d1のそれぞれは、上層の第2導電膜d
2に比べて内側に(チャネル領域内に)大きく入り込ん
でいる。つまり、これらの部分における第1導電膜d1
は第2導電膜d2とは無関係に薄膜トランジスタTPT
のチャネル長りを規定できるように構成されている。
ソース電極SDIは透明画素電極ITOIに接続されて
いる。ソース電極SDIは、i型半導体層ASの段差形
状(第1$1i膜g1の膜厚、N+型半導体層doの膜
厚およびl型半導体層ASの膜厚を加算した膜厚に相当
する段差)に沿って構成されている。具体的には、ソー
ス電極SDIは、l型半導体層ASの段差形状に沿って
形成された第1導電膜diと、この第1導電膜diの上
部にそれに比べて透明画素電極ITOIと接続される側
を小さいサイズで形成した第2導電膜d2とで構成され
ている。ソース電極SDIの第2導電膜d2は第1導電
膜d1のクロム膜がストレスの増大から厚く形成できず
、i型半導体層ASの段差形状を乗り越えられないので
、この1型半導体層ASを乗り越えるために構成されて
いる。つまり、第2導電膜d2は厚く形成することでス
テップカバレッジを向上している。第2導電膜d2は厚
く形成できるので、ソース電極SDIの抵抗値(ドレイ
ン電極SD2や映像信号線DLについても同様)の低減
に大きく寄与している。
く保護膜PSVI)
薄膜トランジスタTPTを保護するための保護膜PSV
Iが設けられている。保護膜PSVIは主に7iJrS
トランジスタTPTを湿気等から保護するために形成さ
れており、透明性が高くしがも耐湿性の良いものを使用
する。保護膜PSVIはたとえばプラズマCVD装置で
形成した酸化シリコン膜や窒化シリコン膜で形成されて
おり、l[x]程度の膜厚で形成する。また、保護膜P
SVIには画素電極穴P X Hが設けられている。
(透明画素1電極ITOI>
透明画素電場ITOIは各画素毎に保護膜PsVlの画
素電極穴PXH部に設けられており、液晶表示部の画素
電極の一方を構成する。透明画素電極ITOIはスパッ
タリングで形成された透明導電膜(Indium−Ti
n−Oxide I T O:ネサ膜)からなる第3
導電膜d3で構成されており、第3導電膜d3は100
0〜2000[A ]の膜厚(この液晶表示装置では、
+400[A]程度の膜厚)で形成される。
このように、透明画素電極IrO2上に保護膜PSVI
が存在しないから、透明画素電極IrO2上に電荷が蓄
積されないので、焼き付は不良となることがない。また
、映像信号線DLと透明画素電極ITOIとの間に保護
膜PSVIが存在するから、映像信号MDLと透明画素
電極ITOIとが短絡するのを防止するために、映像信
号線DLと透明画素電極ITOIとの距離を大きくする
必要がないので、開口率を大きくすることができ、表示
品質が良好となる。
透明画素電極ITOIは画素の複数に分割された薄膜ト
ラ・ンジスタTFTI−TFT3のそれぞれに対応して
3つの分割透明画素電極E1、E2、E3に分割されて
いる。分割透明画素電極E1〜E3はそれぞれ薄膜トラ
ンジスタTPTのソース電極SDIに接続されている。
分割透明画素電極E1〜E3のそれぞれは実質的に同一
面積となるようにバターニングされている。
このように、1画素の薄膜トランジスタTPTを複数の
薄膜トランジスタTPT 1〜TFT3に分割し、この
複数に分割された薄膜トランジスタTFTI−TFT3
のそれぞれに分割透明画素電極El−E3のそれぞれを
接続することにより、分割された一部分(たとえば、薄
膜トランジスタTFTI)が点欠陥になっても、画素全
体でみれば点欠陥でなくなる(薄膜トランジスタTPT
2および薄膜トランジスタTFT3が欠陥でない)ので
、点欠陥の確率を低減することができ、また欠陥を見に
くくすることができる。
また、分割透明画素電極E1〜E3のそれぞれを実質的
に同一面積で構成することにより、分割透明画素電極E
l−E3のそれぞれと共通透明画素11極ITO2とで
構成されるそれぞれの液晶容量Cpixを均一にするこ
とができる。
(遮光膜BM>
上部透明ガラス基板5UBZ側には、外部光(第2A図
では上方からの光)がチャネル形成領域として使用され
るi型半導体層ASに入射されないように、遮蔽j[B
Mが設けられ、遮蔽11KBMは第6図のハツチングに
示すようなパターンとされている。なお、第6図は第1
図におけるITO膜からなる第3導電膜d3、カラーフ
ィルタFILおよび遮光MBMのみを描いた平面図であ
る。
遮光膜BMは光に対する遮蔽性が高いたとえばアルミニ
ウム膜やクロム膜等で形成されており、この液晶表示装
置ではクロム膜がスパッタリングで1300[人]程度
の膜厚に形成される。
したがって、薄膜トランジスタTFT 1〜TFT3の
i型半導体層ASは上下にある遮光膜BMおよび太き目
のゲート電極GTによってサンドイッチにされ、その部
分は外部の自然光やバックライト光が当たらなくなる。
遮光膜BMは第6図のハツチング部分で示すように、画
素の周囲に形成され、つまり遮光膜BMは格子状に形成
され(ブラックマトリクス)、この格子で1画素の有効
表示領域が仕切られている。したがって、各画素の輪郭
が遮光11BMによってはっきりとし、コントラストが
向上する。つまり、遮光膜BMはi型半導体層ASに対
する遮光とブラックマトリクスとの2つの機能をもつ。
なお、バックライトを上部透明ガラス基板5UB2側に
取り付け、下部透明ガラス基板SUB 1を観察側(外
部露出側)とすることもできる。
〈共通透明画素電極ITO2>
共通透明画素電極ITO2は、下部透明ガラス基FiS
UB l側に画素毎に設けられた透明画素電極rTO1
に対向し、液晶LCの光学的な状態は各画素@極ITO
+と共通透明画素電極ITO2との間の電位差(電界)
に応答して変化する。この共通透明画素電極IT○2に
はコモン電圧〜’ comが印加されるように構成され
ている。コモン電圧V comは映像信号線DLに印加
されるロウレベルの駆動電圧Vdm1nとハイレベルの
駆動電圧Vdmaxとの中間電位である。
〈カラーフィルタFIL>
カラーフィルタFILはアクリル樹脂等の樹脂材料で形
成される染色基材に染料を着色して構成されている。カ
ラーフィルタFILは画素に対向する位置に各画素毎に
ドツト状に形成され(第7図)、染め分けられている(
第7図は第3図の第3導電膜層d3とカラーフィルタF
ILのみを描いたもので、R,G、Bの各カラーフィル
ターFILはそれぞれ、45°、 135°、クロスの
ハツチを施しである)。カラーフィルタFILは第6図
に示すように透明画素電極ITOI (El〜E3)
の全てを覆うように太き目に形成され、遮光膜BMはカ
ラーフィルタFILおよび透明画素電極■TOIのエツ
ジ部分と重なるよう透明画素電接IT○1の周縁部より
内側に形成されている。
カラーフィルタFILは次のように形成することができ
る。まず、上部透明ガラス基板SUB 2の表面に染色
基材を形成し、フォトリソグラフィ技術で赤色フィルタ
形成領域以外の染色基材を除去する。この後、染色基材
を赤色染料で染め、固着処理を施し、赤色フィルタRi
形成する。つぎに、同様な工程を施すことによって、緑
色フィルタG、青色フィルタBを順次形成する。
〈保護膜PSV2>
保護膜PSV2はカラーフィルタFILを異なる色に染
め分けた染料が液晶LCに漏れることを防止するために
設けられている。保護膜PSV2はたとえばアクリル樹
脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成されている。
く画素配列〉
液晶表示部の各画素は、第3図および第7図に示すよう
に、走査信号線GLか延在する方向と同一列方向に複数
配置され、画素列Xl、X2.X3、X4.・・・のそ
れぞれを構成している。各画素列XI、X2.X3.X
4.・・・のそれぞれの画素は、薄膜トランジスタTP
T1〜TPT3および分割透明画素電極E1〜E3の配
置位置を同一に構成している。つまり、奇数画素列XI
、X3゜・・のそれぞれの画素は、薄膜トランジスタT
PTl〜TFT3の配置位置を右側、分割透明画素電極
E1〜E3の配置位置を左側に構成している。
奇数画素列Xi、X3.・・・のそれぞれの行方向の隣
りの偶数画素列X2.X4’、・・・のそれぞれの画素
は、奇数画素列XI、X3.・・・のそれぞれの画素を
映像信号線DLの延在方向を基準にして線対称でひっく
り返した画素で構成されている。すなわち、画素列X2
.X4.・・・のそれぞれの画素は、薄膜トランジスタ
TPT 1〜TFT3の配置位置を左側、透明画素電極
E1〜E3の配置位置を右側に構成している。そして、
画素列X2.X4゜・のそれぞれの画素は、画素列Xi
、X3.・・・のそれぞれの画素に対し、列方向に半画
素間隔移動させて(ずらして)配置されている。つまり
、画素列Xの各画素間隔を1.0 (1,0ピツチ)と
すると、次段の画素列Xは、各画素間隔を1.0とし、
前段の画素列Xに対して列方向に0.5画素間隔(0,
5ピツチ)ずれている。各画素間を行方向に延在する映
像信号線DLは、各画素列X間において、半画素間隔分
(0,5ピツチ分)列方向に延在するように構成されて
いる。
その結果、第7図に示すように、前段の画素列Xの所定
色フィルタが形成された画素(たとえば、画素列x3の
赤色フィルタRが形成された画素)と次段の画素列Xの
同一色フィルタが形成された画素(たとえば、画素列x
4の赤色フィルタRが形成された画素)とが1.5画素
間隔(1,5ピツチ)離隔され、またRGBのカラーフ
ィルタFILは三角形配置となる。カラーフィルタFI
LのRGBの三角形配置構造は、各色の混色を良くする
ことができるので、カラー画像の解像度を向上すること
ができる。
また、映像13号線DLは、各画素列X間において、半
画素間隔分しか列方向に延在しないので、隣接する映像
信号線DLと交差しなくなる。したがって、映像信号線
DLの引き回しをなくしその占有面積を低減することが
でき、また映像信号線DLの迂回をなくし、多層配線構
造を廃止することができる。
〈表示装置全体等価回路〉
この液晶表示装置の等価回路を第8図に示す。
X i G、 X i +l G、・・・は、緑色フィ
ルタGが形成される画素に接続された映像信号線DLで
ある。
XiB、Xi+IB、・・・は、胃色フィルタBが形成
される画素に接続された映像信号線DLである。
Xi+lR,Xi+2R,・−は、赤色フィルタRが形
成される画素に接続された映像信号線DLである。これ
らの映像信号線DLは、映像信号駆動回路で選択される
。Ylは第3図および第7図に示す画素列XIを選択す
る走査信号線GLである。
同様に%Yi+l、Yi+2.・・・のそれぞれは、画
素列X2.X3.・・・のそれぞれを選択する走査信号
線GLである。これらの走査信号線GLは垂直走査回路
に接続されている。
〈保持容量素子Caddの構造)
分割透明画素電極E1〜E3のそれぞれは、薄膜トラン
ジスタTPTと接続される端部と反対側の端部において
、隣りの走査信号線GLと重なるよう、L字状に屈折し
て形成されている。この重ね合わせは、第2B図からも
明らかなように、分割透明画素電極E1〜E3のそれぞ
れを一方の電極PL2とし、隣りの走査信号pGLを他
方の電極PLIとする保持容量素子(静電容量素子)C
addを構成する。この保持容量素子Caddの誘電体
膜は、薄膜トランジスタTPTのゲート絶縁膜として使
用される絶縁膜Glと同一層で構成されている。
保持容量素子Caddは、第4図からも明らかなように
、ゲート線GLの第1導電膜g1の幅を広げた部分に形
成されている。なお、映像信号線DLと交差する部分の
第14m膜g1は映像信号線DLとの短絡の確率を小さ
くするため細くされている。
保持容量素子Caddを構成するために重ね合わされる
分割透明画素電極El〜E3のそれぞれと電極PL1と
の間の一部には、ソース1を極SDIと同様に、段差形
状を乗り越える際に透明画素電極ITOIが断線しない
ように、第1導電膜d1および第2導電膜d2で構成さ
れた島領域が設けられている。この島領域は、透明画素
電極ITO1の面積(開口率)を低下しないように、で
きる限り小さく構成する。
(保持容量素子Caddの等価回路とその動作)第1図
に示される画素の等価回路を第9図に示す。第9図にお
いて、Cgsは薄膜トランジスタTPTのゲート電極G
Tとソース電極SDIとの間に形成される寄生容量であ
る。寄生容量Cgsの誘電体膜は絶縁MCIである。C
pixは透明画素電極IT01 (PIX) と共通
透明画素電極ITO2(COM)との間に形成される液
晶容量である。
液晶容量Cpixの誘電体膜は液晶LC1保護膜PSV
Iおよび配向膜0RII、0RI2である。
Vlcは中点電位である。
保持容量素子Caddは、薄膜トランジスタTPTがス
イッチングするとき、中点電位(画素電極電位)Vlc
に対するゲート電位変化ΔVgの影響を低減するように
働く。この様子を式で表すと、次式のようになる。
ΔVlc= (Cgs/(Cgs+Cadd+Cpix
)) XΔVgここで、ΔVlcはΔVgによる中点電
位の変化分を表わす。この変化分ΔVlcは液晶LCに
加わる直流成分の原因となるが、保持容量Caddを大
きくすればする程、その値を小さくすることができる。
また、保持容量素子Caddは放電時間を長くする作用
もあり、薄膜トランジスタTPTがオフした後の映像情
報を長く蓄積する。液晶LCに印加される直流成分の低
減は、液晶LCの寿命を向上し、液晶表示画面の切り替
え時に前の画像が残るいわゆる焼き付きを低減すること
ができる。
前述したように、ゲート電極GTはi型半導体5ASを
完全に覆うよう大きくされている分、ソース電極SDI
、ドレイン電極SD2とのオーバラップ面積が増え、し
たがって寄生容i1cgsが大きくなり1.中点電位V
lcはゲート(走査)信号Vgの影響を受は易くなると
いう逆効果が生じる。
しかし、保持容量素子Caddを設けることによりこの
デメリットも解(肖することができる。
保持容量素子Caddの保持容量は、画素の書込特性か
ら、液晶容1cpixに対して4〜8倍(4・Cpix
<Cadd<8・Cpix) 、寄生容量Cgsに対し
て8〜32倍(llcgs<Cadd<32・Cgs)
程度の値に設定する。
(保持容量素子Cadd 1電極線の結線方法〉容量電
極線としてのみ使用される最終段の走査信号線GL(ま
たは初段の走査信号線GL)は、第8図に示すように、
共通透明画素ml極IT○2(\7com)に接続する
。共通透明画素電極IT○2は、第2A図に示すように
、液晶表示装置の周縁部において銀ペースト材SILに
よって外部引出配線に接続されている。しかも、この外
部引出配線の一部の導電層(glおよびg2)は走査信
号線GLと同一製造工程で構成されている。この結果、
最終段の走査信号線(容量電極線)GLは、共通透明画
素電極IT○2に簡単に接続することができる。
または、第8図の点線で示すように、最終段(初段)の
走査信号線(容量電極線)GLを初段(最終段)の走査
信号線GLに接続してもよい。
なお、この接続は液晶表示部内の内部配線あるいは外部
引出配線によって行なうことができる。
(保持容量素子Caddの走査信号による直流分相殺〉
この液晶表示装置は、先に本願出願人によって出願され
た特願昭62−95125号に記載される直流相殺方式
(DCキャンセル方式)に基づき、第10図(タイムチ
ャート)に示すように、走査信号線GLの駆動電圧を制
御することによってさらに液晶LCに加わる直流成分を
低減することができる。第10図において、■1は任意
の走査信号線GLの駆動電圧、Vi+1はその次段の走
査信号、線GLの駆動電圧である。Veeは映像信号線
DLに印加されるロウレベルの駆動電圧Vdm1n。
〜・dt、lは映像信号線DLに印加されるハイレベル
の駆動′、■圧V d maxである。各時刻t=tl
〜L4における中点電位Vlc(第9図参照)の電圧
変化分△v1〜△v4は、画素の合計の容量C=Cgs
+Cp+x+Caddとすると、次式で表される。
b v、 = −(Cgs/ C)・V 2△V、=+
(Cgs/C)・(v 1 +V2)−(Cadd/
C)・V 2
△V、=−(Cgs/C)・V 1
+(Cadd/ C)(V 1 + V 2)△V、
= −(Cadd/ C)・V 1ここで、走査信号線
GLに印加される駆動電圧が充分であれば(下記(注1
参照)、液晶LCに加わる直流電圧は、次式で表される
。
△■、+△V、 = (Cadd・V 2− Cgs−
V l )/ Cしたがって、Cadd・V 2 =
Cgs・V lとすると、液晶L Cに加わる直流電圧
はOになる。
(注1時刻ci、t2で駆動電圧Viの変化分が中点電
位Vlcに影響を及ぼすが、し2〜し3の期間に中点電
位Vlcは信号線Xiを通じて映像信号電位と同じ電位
にされる(映像信号の十分な書き込み)。液晶LCにか
かる電位は薄膜トランジスタTPTがオフした直後の電
位でほぼ決定される(薄膜トランジスタTPTのオフ期
間がオン期間より圧倒的に長い)。したがって、液晶L
Cにかかる直流分の計算は、期間し1〜し3はほぼ無視
でき、薄膜トランジスタTPTがオフ直後の電位、すな
わち時刻L3、L4における過渡時の影響を考えればよ
い。なお、映像信号はフレーム毎、あるいはライン毎に
極性が反転し、映像信号そのものによる直流分は零とさ
れている。
つまり、直流相殺方式は、寄生容量Cgsによる中点電
位Vlcの引き込みによる低下分を、保持容量素子Ca
ddおよび次段の走査信号線(容量電極線)GLに印加
される駆動電圧によって押し上げ、液晶LCに加わる直
流成分を極めて小さくすることができる。この結果、液
晶表示装置は液晶LCの寿命を向上することができる。
もちろん、遮光効果を上げるためにゲート電極GTを大
きくした場合、それに伴って保持容量素子Caddの保
持容量を大きくすればよい。
つぎに、第1図〜第1O図に示した液晶表示装置の製造
方法について説明する。まず、7059ガラス(商品名
)からなる下部透明ガラス基板5UBI上に膜厚がl
100[入]のクロムからなる第1導電膜g1をスパッ
タリングにより設ける。つぎに、エツチング液として硝
酸第2セリウムアンモニウム溶液を使用した写真蝕刻技
術で第1導電膜g1を選択的にエツチングすることによ
って、走査信号線GLの第1層、ゲート電極GT、保持
容量素子Caddの電極PL1.ゲート端子(図示せず
)およびドレイン端子(図示せず)を形成する。
つぎに、膜厚が100O[入コのアルミニウムーパラジ
ウム、アルミニウムーシリコン、アルミニウムーシリコ
ン−チタン、アルミニウムーシリコン−銅等からなる第
2導電膜g2をスパッタリングにより設ける。つぎに、
エツチング液としてリン酸と硝酸と酢酸との混酸を使用
した写真蝕刻技術で第2導電膜g2を選択的にエツチン
グすることにより、走査信号線GLの第2層を形成する
とともに、ゲート電極、ドレイン電極上に第2導電膜g
2を設ける。つぎに、プラズマCVD装置にアンモニア
ガス、シランガス、窒素ガスを導入して、膜厚が350
0[入コの窒化シリコン膜を設け、プラズマCVD装置
にシランガス、水素ガスを導入して、膜厚が2100[
人]のl型非晶質シリコン膜を設けたのち、プラズマC
VD装置に水素ガス、ホスフィンガスを導入して、膜厚
が300[A ]のN“型シリコン膜を設ける。つぎに
、ドライエツチングガスとしてSF、 、CCU、を使
用した写真蝕刻技術でN+型シリコン膜、l型非晶質シ
リコン膜を選択的にエツチングすることにより、1型半
導体層ASを形成する。つぎに、ドライエツチングガス
としてSF、 を使用した写真蝕刻技術で、窒化シリ
コン膜を選択的にエツチングすることによって、絶縁膜
Glを形成する。つぎに、膜厚が600[人]のクロム
からなる第1導電膜d1をスパッタリングにより設ける
。つぎに、写真蝕刻技術で第1導電膜d1を選択的にエ
ツチングすることにより、映像信号線DL、ソース電極
SDI、トレイン電極SD2の第1層を形成する。つぎ
に、レジストを除去後、レジストを塗布して、映像信号
線DL、ソース電極SDI、ドレイン電極SD2を完全
に被覆した幅広のN+エツチング用のレジストパターン
を形成して、ドライエツチング装置にCCQ、 、SF
、を導入して、N+型シリコン膜を選択的にエツチング
することにより、N“型半導体層dOは形成する。つぎ
に、膜厚がasoo[A ]のアルミニウムーパラジウ
ム、アルミニウムーシリコン、アルミニウムーシリコン
−チタン、アルミニウムーシリコン−銅等からなる第2
導電膜d2をスパッタリングにより設ける。つぎに、写
真蝕刻技術で第2導電膜d2を選択的にエツチングする
ことにより、映像信号線DL、ソース電極SD1、ドレ
イン電極SD2の第2層を形成する。
つぎに、プラズマCVD装置にアンモニアガス、シラン
ガス、窒素ガスを導入して、膜厚が1[x]の窒化シリ
コン膜を設ける。つぎに、ドライエツチングガスとして
SF、 を使用した写真蝕刻技術で窒化シリコン膜を選
択的にエツチングすることによって、保護gPsVlを
形成するととも(こ、画素電極穴PXHを設ける。つぎ
に、レジストを除去する前に、現像液NMD(商品名)
、リン酸と硝酸と酢酸との混酸を使用して、ゲート電極
、ドレイン電極上の第2導電膜g2を除去する。つぎに
、膜厚が1200[人コのITO膜からなる第3導電膜
d3をスパッタリングにより設ける。つぎに、エツチン
グ液として塩酸と硝酸との混酸を使用した写真蝕刻技術
で第3導電膜d3を選択的に工・ソチングすることによ
り、ゲート端子、ドレイン端子の最上層および透明画素
電極IT○1を形成する。
この液晶表示装置の製造方法においては、透明画素電極
ITOIは保護膜PSVIの形成後に形成されるから、
透明画素電極ITOIが保護膜PSVIの成膜のための
プラズマ雰囲気にさらされることがないので、透明画素
電極ITOIが還元されることがなく、透明画素電極I
TO1が白濁しないため、画素部の光透過率が低下する
ことはない。また、保護膜P S V Iは透明画素電
極IT○1の形成前に形成されるから、ITO膜のエツ
チング残りによる保護膜PS〜′1の白濁が生ずること
はないので、画素部の光透過率か低下することがない。
さらに、ゲート電極、ドレイン電極上に第2導電膜g2
を設け、窒化シリコン膜をドライエツチングすることに
よって、保護膜PS〜′lを形成したのち、ゲート電極
、トレインMl極上の第2導電膜g2を除去するから、
ゲート電極、ドし・イン型棒の表面をドライエツチング
によって汚染されない清浄な面とすることができるので
、コンタクト不良が生ずることはない。また、第3導電
膜d3によりゲート端子、ドレイン端子の最上層を形成
するから、TABとの接続の信頼性が高くなる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、この発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更可能であることは勿論である。
たとえば、上述実施例においては、窒化シリコンからな
る保護膜PS〜′lを設けたが、フェノール硬化形エポ
キシ樹脂等の有機膜からなる保護膜を設けてもよい。ま
た、上述実施例においては、絶縁膜G1のパターン形成
と保護膜psviのパターン形成とを別々に行なったが
、絶縁膜Glのパターン形成と保護膜P S V lの
パターン形成とを同時に行なってもよい。さらに、上述
実施例においては、第1導電膜d1のパターン形成と第
2導電膜d2のパターン形成とを別々に行なったが、第
1導電膜d1のパターン形成と第2導電膜d2のパター
ン形成とを同時に行なってもよい。また、上述実施例に
おいては、保護膜PSVIに画素電極穴PXHを設けた
が、穴を少なくとも透明画素電極ITOIを形成すべき
個所に設ければよく、この場合に映像信号線DLが保護
膜PSVIの穴部に存在したとしても、第1、第2導電
膜d1、d2により映像信号線DLを形成したのちに、
第3導電膜d3により透明画素電極ITOIを形成する
から、透明画素電極ITOIと映(象信号線DLとか短
絡するのを防止するために、映像信号線I) Lと透明
画素電極IT○1との距離を大きくする必要がないので
、開口率を大きくすることができ、表示品質が良好とな
る。
(発明の効果j
以上説明したように、この発明に係る液晶表示装置にお
いては、透明画素電極上に電荷が蓄積されないので、焼
き付は不良となることがない。
また、この発明に係る液晶表示装置の製造方法において
は、透明画素電極がプラズマ雰囲気にさらされることが
ないから、透明画素電極が還元されることがなく、透明
画素電極が白濁しないので、画素部の光透過率が低下す
ることはない。また、保護膜の形成時にITO膜のエツ
チング残りが存在しないから、保護膜の白濁が生ずるこ
とはないので、画素部の光透過率が低下することがない
。
このように、この発明の効果は顕著である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid crystal display device, and particularly to an active matrix type liquid crystal display device using thin film transistors and the like, and a method for manufacturing the same. 2. Description of the Related Art An active matrix type liquid crystal display device is one in which a nonlinear element (switching element) is provided corresponding to each of a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix. Theoretically, the liquid crystal in each pixel is constantly driven (duty ratio 1.0), so the active method has better contrast than the so-called simple matrix method, which uses a time-division drive method, especially for color LCDs. It is becoming an indispensable technology for display devices. A typical switching element is a thin film transistor (TPT).
). In conventional active matrix type liquid crystal display devices, ITO film (transparent conductive film Indium-Tin
A protective film made of silicon nitride is provided on the transparent pixel electrode made of -Oxide. Note that an active matrix liquid crystal display device using thin film transistors is described in, for example, [12.5-inch active matrix color liquid crystal display with redundant configuration], Nikkei Electronics, pp. 193-2.
10. Published by Nikkei McGraw-Hill on December 15, 1986, known for its publication. (Problem to be Solved by the Invention 1) In such a liquid crystal display device, since charges are accumulated in the protective film, burn-in may become a defect. Also, when manufacturing such a liquid crystal display device, In addition, since the transparent pixel electrode is exposed to a plasma atmosphere during the formation of the protective film, the transparent pixel electrode may be reduced, the transparent pixel electrode may become cloudy, and the light transmittance of the pixel portion may decrease. When sputtering the ITO film that makes up the electrode, the ITO film crystallizes locally and remains after etching, so if a protective film is formed, the protective film becomes cloudy and the light transmittance of the pixel area decreases. This invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a liquid crystal display device that does not suffer from burn-in, and a liquid crystal display device that does not cause a decrease in the light transmittance of the pixel portion. (Means for Solving the Problem 1) In order to achieve this object, the present invention uses an active matrix method in which a thin film transistor and a pixel electrode are one component of a pixel. In the liquid crystal display device, a hole is provided at least at a location where a transparent pixel electrode is to be formed in the protective film for protecting the thin film transistor, and a transparent pixel electrode is provided in the hole. In a method for manufacturing an active matrix type liquid crystal display device as one component, a protective film is provided to protect the thin film transistor, and a hole is formed in at least a portion of the protective film where a transparent pixel electrode is to be formed. , a transparent pixel electrode is provided in the hole. (Function) In this liquid crystal display device, there is no protective film on the transparent pixel electrode. In addition, in the manufacturing method of this liquid crystal display device, the transparent pixel electrode is provided with a protective film. Since the transparent pixel electrode is formed after the formation of the transparent pixel electrode, the transparent pixel electrode is not exposed to the plasma atmosphere, and since the protective film is formed before the formation of the transparent pixel electrode, there is no etching residue of the ITO film when the protective film is formed. [Example 1] Hereinafter, the structure of the present invention will be explained together with an example in which the invention is applied to an active matrix color liquid crystal display device. 1 is a plan view showing one pixel and its surroundings of an active matrix color liquid crystal display device to which the present invention is applied, and FIG. A diagram showing a cross section along the IIA-IfA cutting line in the figure and a cross section near the seal part of the display panel, No. 2
Figure B is a sectional view taken along the line IIB-IIB in Figure 1. Moreover, FIG. 3 (main part plan view) shows a plan view when a plurality of pixels shown in FIG. 1 are arranged. Pixel Arrangement> As shown in Figure 1, each pixel is connected to two adjacent scanning signal lines (gate signal line or horizontal signal #I) GL and two adjacent video signal lines (drain signal line or vertical signal line). Signal 1) It is arranged in the intersection area with DL (in the area surrounded by four signal lines). Each pixel has a thin film transistor TPT and a transparent pixel electrode ITO.
I and a storage capacitor element Cadd. Scanning signal line GL
extend in the column direction, and a plurality of them are arranged in the row direction. The video signal lines DL extend in the row direction, and a plurality of video signal lines DL are arranged in the column direction. <Overall cross-sectional structure of display section> As shown in FIG. 2A, a thin film transistor TPT and a transparent pixel electrode ITOI are formed on the lower transparent glass substrate 5UBI side with respect to the liquid crystal LC, and the upper transparent glass substrate 5
On the UB2 side, a color filter FIL and a light shielding film BM forming a light shielding black matrix pattern are formed. The lower transparent glass substrate SUB l is, for example, 1. l[
The thickness is approximately 1 mm. The central part of Figure 2A shows a cross section of one pixel,
The left side shows a cross section of the left side edge of the transparent glass substrate 5IJB1.5OB2 where the external lead wiring is present.
The right side shows a cross section of the right edge portion of the transparent glass substrate 5UB1.5UB2 where no external lead wiring is present. The sealing material SL shown on the left and right sides of FIG. 2A is configured to seal the liquid crystal LC, and the transparent glass substrate 5UB1.5 excluding the liquid crystal sealing opening (not shown)
It is formed along the entire edge of UB2. The sealing materials S and L are made of, for example, epoxy resin. Common transparent pixel on the upper transparent glass substrate 5UB2 side @Koku IT
O2 is supplied to the silver paste material SI at least in one place.
L is connected to an external lead wiring formed on the UBI side of the lower transparent glass substrate 5. This external lead wiring includes a gate electrode GT, a source electrode SDI, and a drain electrode SD2.
are formed in the same manufacturing process as each. Alignment film ○RII, 0RI2, transparent pixel electrode ITo1, common transparent pixel electrode IT○2, protective film PSv1, PSV2,
Each layer of insulation IQGI is formed inside the sealant SL. Polarizing plates POLI and POL2 are respectively attached to a lower transparent glass substrate SUB l and an upper transparent glass substrate 5UB.
It is formed on the outer surface of 2. The liquid crystal LC has a lower alignment film 0RI that sets the direction of the liquid crystal molecules.
It is sealed between I and the upper alignment film ○RI2, and the seal part S
It is sealed by L. The lower alignment film 0RII is formed on the protective film PSVI on the lower transparent glass substrate 5UBl side. A light shielding film BM, a color filter FIL, and a protective film P are provided on the inner surface (liquid crystal LC side) of the upper transparent glass substrate 5OB2.
SV2, a common transparent pixel electrode ITO2 (COM), and an upper alignment film RI2 are sequentially laminated. In this liquid crystal display device, the layers on the lower transparent glass substrate 5UBl side and the upper transparent glass substrate 5UB2 side are separately formed, and then the upper and lower transparent glass substrates SUB! ,5tJB2
It is assembled by overlapping the two and sealing the liquid crystal LC between them. <Thin Film Transistor TFT> The thin film transistor TPT operates in such a way that when a positive bias is applied to the gate electrode GT, the channel resistance between the source and drain becomes small, and when the bias is made zero, the channel resistance becomes large. The thin film transistor TPT of each pixel has three
It is divided into two (plurality) of thin film transistors (divided thin film transistors) TFT1, TFT2, and TFT3. Each of the thin film transistors TPTL to TFT3 is substantially the same size (channel length and width are the same)
It consists of This divided thin film transistor T
Each of PT1 to TFT3 is mainly a gate electrode GT.
, gate insulating film CI, i-type (intrinsic, 1ntrinsic
, a type 1 semiconductor layer AS made of amorphous silicon (Si) (not doped with conductivity type determining impurities), a pair of source electrodes SDI, and a drain electrode SD2. Note that the source and drain are originally determined by the bias polarity between them, and in the circuit of this liquid crystal display device, the polarity is reversed during operation, so it should be understood that the source and drain are interchanged during operation. However, in the following description, for convenience, one side is fixed as a source and the other side is fixed as a drain. (Gate electrode GT) As shown in detail in FIG. 4 (a plan view depicting only the first conductive film gl, second conductive film g2, and l-type semiconductor layer AS in FIG. 1), the gate electrode GT receives a scanning signal. The gate electrode GT, which is formed in a shape protruding vertically (upward in FIGS. 1 and 4) from the line GL (branched into a T-shape), is located in the formation region of each of the thin film transistors TPT1 to TFT3. It is constructed so that it protrudes up to the point. The respective gate electrodes GT of the thin film transistors TPTI to TFT3 are configured integrally (as a common gate electrode) and are formed continuously to the scanning signal line GL. The gate electrode GT is formed of a single-layer first conductive film GL so as not to form a large step in the region where the thin film transistor TFT is formed. The first conductive film g1 is, for example, a chromium (Cr) film formed by sputtering, and
Form the film with a thickness of approximately As shown in FIGS. 1, 2A, and 4, the gate electrode GT is formed to be thicker than the type 1 semiconductor layer AS (as viewed from below) so as to completely cover the type 1 semiconductor layer AS. Therefore, when a backlight BL such as a fluorescent lamp is attached below the lower transparent glass substrate 5UBl, the gate electrode GT made of opaque or ROM forms a shadow, and the backlight light does not shine on the type 1 semiconductor layer AS. Therefore, conductive phenomena caused by light irradiation, that is, deterioration of the off-characteristics of thin film transistors and TFTs, are less likely to occur. Note that the original size of the gate electrode GT is the minimum required size to span between the source electrode SDI and drain electrode SD2 (including the alignment margin between the gate electrode GT, the source electrode SDI, and the drain electrode SD2). ) has a width. The depth length that determines the channel width W is the source electrode SD
Distance (channel length) L between I and drain electrode SD2
It is determined by the ratio, that is, the factor W/L that determines the mutual conductance gm. The size of the gate electrode GT in this liquid crystal display device is of course made larger than the original size mentioned above. Note that if we consider only from the gate and light shielding function of the gate electrode GT, the gate electrode GET and the scanning signal line O
L may be integrally formed in a single layer, in which case aluminum (A) containing silicon is used as an opaque conductive material.
I), pure aluminum, aluminum containing palladium (Pd), etc. can be selected. <Scanning Signal Line GL) The scanning signal line GL is constituted by a composite film consisting of a first conductive film g1 and a second conductive film g2 provided above the first conductive film g1. The first conductivity of this scanning signal line GL! l1g1 is formed in the same manufacturing process as the first conductive film gl of the gate electrode GT, and is integrally configured. The second conductive film g2 is formed using, for example, an aluminum film formed by sputtering, and has a film thickness of approximately 1000 to 5500 mm. The second conductive film g2 is configured to reduce the resistance value of the scanning signal, 1JGL, and to increase the signal transmission speed (improve the writing characteristics of pixel information). Furthermore, the width of the second conductive film g2 of the scanning signal line GL is configured to be smaller than the width of the first conductive film g1. That is, the side wall of the scanning signal line GL has a gradual step shape. <Insulating film Gr> The insulating film GI is used as a gate insulating film of each of the thin film transistors TPTI to TFT3. The insulating film GI is formed on the gate electrode GT and the scanning signal line GL. For example, the insulating film GI is plasma C.
Using a silicon nitride film formed by VD,
] Formed with a film thickness of approximately . <I-type semiconductor layer AS> As shown in FIG. 4, the i-type semiconductor layer AS is used as a channel formation region for each of the thin film transistors TPT1 to TFT3 divided into a plurality of parts. i-type semiconductor layer A
S is formed of an amorphous silicon film or a polycrystalline silicon film, and is formed to have a thickness of about 1 goo [A]. This i-type semiconductor layer AS is made of Si by changing the components of the supplied gas.
, N, an insulating film G used as a gate insulating film
Subsequently to the formation of 1, it is formed in the same plasma CVD apparatus without being exposed to the outside from the plasma CVD apparatus. Further, a P-doped N+ type semiconductor layer dO (FIG. 2A) for ohmic contact is similarly continuously formed to a thickness of about 400 [A]. Thereafter, the lower transparent glass substrate 5UBI was taken out from the CVD apparatus, and the N3 type semiconductor layer dO and the i type semiconductor layer AS were separated as shown in FIGS. 1, 2A and 4 using photo processing technology. Buttered into islands. As shown in detail in FIGS. 1 and 4, the i-type semiconductor layer AS is located at the intersection of the scanning signal line GL and the video signal line DL (
The cross-over section) is also provided between the two. The type 1 semiconductor layer AS at this intersection is the scanning signal line G at the intersection.
It is configured to reduce short circuits between L and the video signal line DL. Source electrode SDI and drain electrode 5D2) The source electrode SDI and drain voltage 15D2 of each of the thin film transistors TPTI to TPT3 divided into a plurality of parts are shown in FIG. 1, FIG. 2A, and FIG. ~Third conductive film d
As shown in detail in the plan view depicting only 1 to d3, l
They are provided separately on the type semiconductor layer AS. Each of the source electrode SDI and drain electrode SD2 is
From the lower layer side in contact with the N3 type semiconductor layer dO, the 1411th
It is constructed by sequentially overlapping a film di and a second conductive film d2. The first conductive film d1 and the second conductive film d2 of the source electrode SDI are formed in the same manufacturing process as the first conductive film d1 and the second conductive film d2 of the drain electrode SD2. The first conductive film d1 is a chromium film formed by sputtering,
It is formed with a film thickness of 500 to 1000 [A] (in this liquid crystal display device, a film thickness of about 600 [A]). The thicker the chromium film is, the greater the stress will be, so
The film thickness is formed within a range of about 0.00 [persons]. The chromium film has good contact with the N+ type semiconductor layer do. The chromium film constitutes a so-called barrier layer that prevents aluminum of the second conductive film d2, which will be described later, from diffusing into the N3 type semiconductor layer dO. As the first conductive film d1, in addition to the chromium film, a high melting point metal (
Mo, Ti, Ta%W) film, high melting point metal silicide (M
It may be formed using a film (oSi, , TiSi, , TaSi, , WSi,). After patterning the first conductive film d1 by photo processing, the N+ type semiconductor layer dO is removed using the same photo processing mask or using the first conductive film d1 as a mask. In other words, the N+ type semiconductor layer d remaining on the type 1 semiconductor layer AS
o, the portion other than the first conductive film di is removed by self-alignment. At this time, since the N" type semiconductor layer do is etched so that its entire thickness is removed, the i type semiconductor layer A
S is also etched to some extent on its surface, but the degree of etching can be controlled by the etching time. Thereafter, the second conductive film d2 is formed by aluminum sputtering to a thickness of 3000 to 5500 [in] (in this liquid crystal display device, the film thickness is about 3500 [in]). Aluminum film has less stress than chrome film,
It is possible to form a thick film, and the source voltage m5Dl,
It is configured to reduce the resistance values of the drain electrode SD2 and the video signal line DL. The second conductive film d2 may be formed of an aluminum film containing silicon or copper (Cu) as an additive in addition to the aluminum film. First conductive film d1 of source electrode SDI, drain electrode SD
Each of the two first conductive films d1 has an upper second conductive film d1.
Compared to No. 2, it is much more inward (into the channel region). In other words, the first conductive film d1 in these parts
is the thin film transistor TPT regardless of the second conductive film d2.
It is configured such that the channel length of the channel can be specified. The source electrode SDI is connected to the transparent pixel electrode ITOI. The source electrode SDI has a step shape of the i-type semiconductor layer AS (a step corresponding to the sum of the film thickness of the first $1i film g1, the film thickness of the N+ type semiconductor layer do, and the film thickness of the l-type semiconductor layer AS). ). Specifically, the source electrode SDI is connected to a first conductive film di formed along the step shape of the L-type semiconductor layer AS, and a transparent pixel electrode ITOI on the upper part of the first conductive film di. The second conductive film d2 is formed with a smaller size on the opposite side. The second conductive film d2 of the source electrode SDI cannot overcome the step shape of the i-type semiconductor layer AS because the chromium film of the first conductive film d1 cannot be formed thickly due to increased stress, so it can overcome the step shape of the i-type semiconductor layer AS. It is configured for. In other words, step coverage is improved by forming the second conductive film d2 thickly. Since the second conductive film d2 can be formed thickly, it greatly contributes to reducing the resistance value of the source electrode SDI (the same applies to the drain electrode SD2 and the video signal line DL). Protective film PSVI) Protective film PSV to protect the thin film transistor TPT
I is provided. The protective film PSVI is mainly 7iJrS
It is formed to protect the transistor TPT from moisture, etc., and a material with high transparency and good moisture resistance is used. The protective film PSVI is formed of, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film formed by a plasma CVD apparatus, and is formed to have a thickness of about l[x]. In addition, the protective film P
A pixel electrode hole PXH is provided in SVI. (Transparent pixel 1 electrode ITOI> The transparent pixel electric field ITOI is provided in the pixel electrode hole PXH of the protective film PsVl for each pixel, and constitutes one of the pixel electrodes of the liquid crystal display section.The transparent pixel electrode ITOI is formed by sputtering. The formed transparent conductive film (Indium-Ti
The third layer consists of n-Oxide ITO: Nesa film).
It is composed of a conductive film d3, and the third conductive film d3 has a thickness of 100
Film thickness of 0 to 2000 [A] (in this liquid crystal display device,
The film thickness is approximately +400 [A]. In this way, the protective film PSVI is formed on the transparent pixel electrode IrO2.
Since no charge is present on the transparent pixel electrode IrO2, no image sticking occurs. In addition, since the protective film PSVI exists between the video signal line DL and the transparent pixel electrode ITOI, in order to prevent the video signal MDL and the transparent pixel electrode ITOI from short-circuiting, the video signal line DL and the transparent pixel electrode Since there is no need to increase the distance from the ITOI, the aperture ratio can be increased and the display quality can be improved. The transparent pixel electrode ITOI is divided into three divided transparent pixel electrodes E1, E2, and E3 corresponding to each of the thin film transistors TFTI-TFT3 divided into a plurality of pixels. The divided transparent pixel electrodes E1 to E3 are each connected to the source electrode SDI of the thin film transistor TPT. Each of the divided transparent pixel electrodes E1 to E3 is patterned to have substantially the same area. In this way, the thin film transistor TPT of one pixel is divided into a plurality of thin film transistors TPT1 to TFT3, and the thin film transistors TFTI to TFT3 are divided into the plurality of thin film transistors TPT1 to TFT3.
By connecting each of the divided transparent pixel electrodes El-E3 to each of the divided transparent pixel electrodes El-E3, even if a divided part (for example, the thin film transistor TFTI) becomes a point defect, it is no longer a point defect when viewed from the perspective of the entire pixel (the thin film transistor TPT
2 and thin film transistor TFT3 are not defects), the probability of point defects can be reduced, and the defects can be made difficult to see. Moreover, by configuring each of the divided transparent pixel electrodes E1 to E3 with substantially the same area, the divided transparent pixel electrode E
It is possible to make the respective liquid crystal capacitances Cpix composed of each of 1-E3 and the common transparent pixel 11-pole ITO2 uniform. (Light-shielding film BM> On the upper transparent glass substrate 5UBZ side, a shielding j[B
M is provided, and the shielding 11KBM has a pattern as shown by the hatching in FIG. Note that Figure 6 is the first
FIG. 3 is a plan view depicting only the third conductive film d3 made of an ITO film, the color filter FIL, and the light shielding MBM in the figure. The light-shielding film BM is formed of a film having a high light-shielding property, such as an aluminum film or a chromium film, and in this liquid crystal display device, the chromium film is formed by sputtering to a thickness of about 1300 mm. Therefore, the i-type semiconductor layer AS of the thin film transistors TFT1 to TFT3 is sandwiched between the upper and lower light shielding films BM and the thick gate electrode GT, and that portion is not exposed to external natural light or backlight light. The light shielding film BM is formed around the pixel as shown by the hatched area in FIG. There is. Therefore, the outline of each pixel becomes clear due to the light shielding 11BM, and the contrast is improved. In other words, the light shielding film BM has two functions: shielding the i-type semiconductor layer AS and serving as a black matrix. Note that it is also possible to attach a backlight to the upper transparent glass substrate 5UB2 side and make the lower transparent glass substrate SUB1 the observation side (externally exposed side). <Common transparent pixel electrode ITO2> The common transparent pixel electrode ITO2 has a lower transparent glass base FiS
Transparent pixel electrode rTO1 provided for each pixel on the UB l side
The optical state of the liquid crystal LC is opposite to each pixel @ polar ITO
Potential difference (electric field) between + and common transparent pixel electrode ITO2
changes in response to. A common voltage ~' com is applied to this common transparent pixel electrode IT○2. The common voltage V com is an intermediate potential between the low-level drive voltage Vdm1n and the high-level drive voltage Vdmax applied to the video signal line DL. <Color Filter FIL> The color filter FIL is constructed by coloring a dyed base material made of a resin material such as an acrylic resin with a dye. The color filter FIL is formed in a dot shape for each pixel at a position facing the pixel (Fig. 7), and is colored differently (
Figure 7 shows the third conductive film layer d3 and color filter F in Figure 3.
Only the IL is drawn, and the R, G, and B color filters FIL are 45°, 135°, and cross hatched, respectively). The color filter FIL has transparent pixel electrodes ITOI (El to E3) as shown in FIG.
The light shielding film BM is formed to be thick so as to cover all of the transparent pixel electrode IT○1, and the light shielding film BM is formed inside the peripheral edge of the transparent pixel electrode IT○1 so as to overlap with the color filter FIL and the edge part of the transparent pixel electrode TOI. Color filter FIL can be formed as follows. First, a dyed base material is formed on the surface of the upper transparent glass substrate SUB 2, and the dyed base material other than the red filter forming area is removed by photolithography technology. After this, the dyed base material is dyed with red dye, fixed treatment is performed, and red filter Ri is applied.
Form. Next, a green filter G and a blue filter B are sequentially formed by performing similar steps. <Protective Film PSV2> The protective film PSV2 is provided in order to prevent the dyes used to dye the color filters FIL into different colors from leaking into the liquid crystal LC. The protective film PSV2 is made of a transparent resin material such as acrylic resin or epoxy resin. Pixel Arrangement> As shown in FIGS. 3 and 7, a plurality of pixels of the liquid crystal display section are arranged in the same column direction as the direction in which the scanning signal line GL extends, and are arranged in pixel columns Xl, X2, . X3, X4. It consists of each of... Each pixel column XI, X2. X3. X
4. Each pixel of... is a thin film transistor TP
The arrangement positions of T1 to TPT3 and divided transparent pixel electrodes E1 to E3 are configured to be the same. In other words, odd pixel column XI
, X3°... each pixel is a thin film transistor T
The arrangement positions of PTl to TFT3 are arranged on the right side, and the arrangement positions of divided transparent pixel electrodes E1 to E3 are arranged on the left side. Odd pixel columns Xi, X3. . . , adjacent even-numbered pixel columns X2 . The pixels of X4', . . . are arranged in the odd pixel columns XI, X3, . . . . each pixel is made up of pixels that are symmetrically turned upside down with respect to the extending direction of the video signal line DL. That is, pixel column X2
.. X4. In each pixel, the thin film transistors TPT1 to TFT3 are arranged on the left side, and the transparent pixel electrodes E1 to E3 are arranged on the right side. and,
Pixel row X2. Each pixel of X4° is a pixel column Xi
,X3. ... are shifted (shifted) by half a pixel interval in the column direction. In other words, if each pixel interval of pixel row X is 1.0 (1,0 pitch), then the next stage pixel row
0.5 pixel interval (0,
5 pitch) is off. The video signal line DL extending in the row direction between each pixel is configured to extend in the column direction by a half pixel interval (0.5 pitch) between each pixel column X. As a result, as shown in FIG. 7, the pixel on which the predetermined color filter is formed in the previous pixel row Pixels on which color filters are formed (for example, pixel column x
4) are spaced apart by 1.5 pixels (1.5 pitch), and the RGB color filters FIL are arranged in a triangular arrangement. Color filter FI
The triangular arrangement structure of RGB of L can improve the color mixing of each color, and therefore can improve the resolution of a color image. Moreover, since the video line 13 DL extends in the column direction by only half a pixel interval between each pixel column X, it does not intersect with the adjacent video signal line DL. Therefore, it is possible to eliminate the routing of the video signal line DL and reduce the area occupied by the video signal line DL, and it is also possible to eliminate the detour of the video signal line DL and eliminate the multilayer wiring structure. <Equivalent circuit of the entire display device> The equivalent circuit of this liquid crystal display device is shown in FIG. X i G, X i +l G, . . . are video signal lines DL connected to pixels in which the green filter G is formed. XiB, Xi+IB, . . . are video signal lines DL connected to pixels in which the stomach color filter B is formed. Xi+lR, Xi+2R, . . . are video signal lines DL connected to pixels in which red filters R are formed. These video signal lines DL are selected by a video signal drive circuit. Yl is a scanning signal line GL that selects the pixel column XI shown in FIGS. 3 and 7. Similarly, %Yi+l, Yi+2. . . , each of pixel rows X2 . X3. . . . is a scanning signal line GL that selects each of the following. These scanning signal lines GL are connected to a vertical scanning circuit. (Structure of storage capacitor element Cadd) Each of the divided transparent pixel electrodes E1 to E3 is bent into an L-shape so as to overlap the adjacent scanning signal line GL at the end opposite to the end connected to the thin film transistor TPT. It is formed as follows. As is clear from FIG. 2B, this superposition is achieved by using a storage capacitance element (capacitance element)C
Configure add. The dielectric film of this storage capacitor element Cadd is made of the same layer as the insulating film Gl used as the gate insulating film of the thin film transistor TPT. As is clear from FIG. 4, the storage capacitor element Cadd is formed in the portion of the gate line GL where the first conductive film g1 is widened. Note that the portion of the 14mth film g1 that intersects with the video signal line DL is made thin in order to reduce the probability of short circuit with the video signal line DL. In a part between the electrode PL1 and each of the divided transparent pixel electrodes El to E3 that are overlapped to form the storage capacitor element Cadd, the source 1 is connected to the transparent pixel electrode when the source 1 crosses over the step shape, similar to the pole SDI. An island region made up of the first conductive film d1 and the second conductive film d2 is provided so that the electrode ITOI is not disconnected. This island region is configured to be as small as possible so as not to reduce the area (aperture ratio) of the transparent pixel electrode ITO1. (Equivalent circuit of storage capacitor element Cadd and its operation) An equivalent circuit of the pixel shown in FIG. 1 is shown in FIG. In FIG. 9, Cgs is the gate electrode G of the thin film transistor TPT.
This is a parasitic capacitance formed between T and the source electrode SDI. The dielectric film of the parasitic capacitance Cgs is an insulating MCI. C
pix is a liquid crystal capacitor formed between the transparent pixel electrode IT01 (PIX) and the common transparent pixel electrode ITO2 (COM). The dielectric film of the liquid crystal capacitor Cpix is the liquid crystal LC1 protective film PSV.
I and alignment films 0RII and 0RI2. Vlc is a midpoint potential. When the thin film transistor TPT switches, the storage capacitance element Cadd has a midpoint potential (pixel electrode potential) Vlc.
It works to reduce the influence of gate potential change ΔVg on. This situation can be expressed as the following formula. ΔVlc= (Cgs/(Cgs+Cadd+Cpix
)) XΔVg Here, ΔVlc represents the change in midpoint potential due to ΔVg. This variation ΔVlc causes a direct current component applied to the liquid crystal LC, but the larger the holding capacitance Cadd is, the smaller its value can be. Further, the storage capacitor element Cadd also has the effect of lengthening the discharge time, so that video information is stored for a long time after the thin film transistor TPT is turned off. Reducing the DC component applied to the liquid crystal LC can improve the life of the liquid crystal LC and reduce so-called burn-in, in which the previous image remains when switching between liquid crystal display screens. As mentioned above, since the gate electrode GT is made large enough to completely cover the i-type semiconductor 5AS, the source electrode SDI
, the overlap area with the drain electrode SD2 increases, and therefore the parasitic capacitance i1cgs increases.1. Midpoint potential V
The opposite effect occurs in that lc becomes more susceptible to the influence of the gate (scanning) signal Vg. However, by providing the storage capacitor element Cadd, this disadvantage can be solved.The storage capacitance of the storage capacitor element Cadd is 4 to 8 times (4. Cpix
<Cadd<8・Cpix), 8 to 32 times the parasitic capacitance Cgs (llcgs<Cadd<32・Cgs)
Set to a value of about (How to connect storage capacitor element Cadd 1 electrode wire) The final stage scanning signal line GL (or first stage scanning signal line GL) used only as a capacitor electrode line is as shown in FIG.
Connect to common transparent pixel ml pole IT○2 (\7com). As shown in FIG. 2A, the common transparent pixel electrode IT○2 is connected to an external lead wiring at the peripheral edge of the liquid crystal display device using a silver paste material SIL. Moreover, some of the conductive layers (gl and g2) of this external lead wiring are formed in the same manufacturing process as the scanning signal line GL. As a result,
The scanning signal line (capacitive electrode line) GL at the final stage can be easily connected to the common transparent pixel electrode IT○2. Alternatively, as shown by the dotted line in FIG. 8, the final stage (first stage) scanning signal line (capacitive electrode line) GL may be connected to the first stage (final stage) scanning signal line GL. Note that this connection can be made by internal wiring within the liquid crystal display section or external wiring. (DC cancellation by scanning signal of storage capacitor element Cadd) This liquid crystal display device is based on the DC cancellation method (DC cancellation method) described in Japanese Patent Application No. 62-95125 previously filed by the applicant of the present application. As shown in Fig. 10 (time chart), by controlling the drive voltage of the scanning signal line GL, it is possible to further reduce the DC component applied to the liquid crystal LC. The driving voltage of the line GL, Vi+1 is the scanning signal of the next stage, and the driving voltage of the line GL.Vee is the low level driving voltage Vdm1n applied to the video signal line DL. ~・dt, l is the scanning signal of the next stage, and the driving voltage of the line GL. The applied high-level drive' is the pressure V d max. At each time t = tl
The voltage change Δv1 to Δv4 of the midpoint potential Vlc (see FIG. 9) at ~L4 is the total capacitance of the pixel C=Cgs
When +Cp+x+Cadd, it is expressed by the following equation. b v, = −(Cgs/C)・V 2△V, =+
(Cgs/C)・(v 1 +V2)−(Cadd/
C)・V 2 △V, =-(Cgs/C)・V 1 + (Cadd/C) (V 1 + V 2) △V,
= -(Cadd/C)・V 1 Here, if the drive voltage applied to the scanning signal line GL is sufficient (see below (Note 1)
), the DC voltage applied to the liquid crystal LC is expressed by the following equation. △■, +△V, = (Cadd・V 2- Cgs-
V l )/C Therefore, Cadd・V 2 =
When Cgs·V l, the DC voltage applied to the liquid crystal LC becomes O. (Note 1 At times ci and t2, the change in the drive voltage Vi affects the midpoint potential Vlc, but during the period from 2 to 3, the midpoint potential Vlc is brought to the same potential as the video signal potential through the signal line Xi. (Sufficient writing of video signals).The potential applied to the liquid crystal LC is almost determined by the potential immediately after the thin film transistor TPT is turned off (the off period of the thin film transistor TPT is overwhelmingly longer than the on period).
In calculation of the DC component applied to C, the periods 1 to 3 can be almost ignored, and it is sufficient to consider the potential immediately after the thin film transistor TPT is turned off, that is, the influence of the transition at times L3 and L4. Note that the polarity of the video signal is inverted for each frame or line, and the DC component due to the video signal itself is zero. In other words, in the DC cancellation method, the reduction in the midpoint potential Vlc caused by the parasitic capacitance Cgs is compensated for by the retention capacitance element Ca
dd and the next-stage scanning signal line (capacitive electrode line) GL, the DC component applied to the liquid crystal LC can be made extremely small. As a result, the life of the liquid crystal LC of the liquid crystal display device can be improved. Of course, when the gate electrode GT is increased in size to improve the light shielding effect, the storage capacitance of the storage capacitance element Cadd may be increased accordingly. Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device shown in FIGS. 1 to 1O will be described. First, a film with a thickness of l is deposited on a lower transparent glass substrate 5UBI made of 7059 glass (product name).
A first conductive film g1 made of 100% chromium is provided by sputtering. Next, by selectively etching the first conductive film g1 using a photolithography technique using a ceric ammonium nitrate solution as an etching solution, the first layer of the scanning signal line GL, the gate electrode GT, and the storage capacitor Cadd are etched. The electrode PL1. A gate terminal (not shown) and a drain terminal (not shown) are formed. Next, a second conductive film g2 made of aluminum-palladium, aluminum-silicon, aluminum-silicon-titanium, aluminum-silicon-copper, etc. having a thickness of 100 Å is provided by sputtering. next,
By selectively etching the second conductive film g2 using a mixed acid of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid as an etching solution, the second layer of the scanning signal line GL is formed, and the gate electrode, drain second conductive film g on the electrode
2 will be provided. Next, ammonia gas, silane gas, and nitrogen gas were introduced into the plasma CVD apparatus, and a film thickness of 350 mm was obtained.
A silicon nitride film was provided in the film, and silane gas and hydrogen gas were introduced into the plasma CVD apparatus to obtain a film thickness of 2100 [.
After forming an l-type amorphous silicon film, plasma C
Hydrogen gas and phosphine gas are introduced into the VD equipment to form an N" type silicon film with a film thickness of 300 [A].Next, an N+ type silicon film is formed by photolithography using SF, , and CCU as dry etching gases. A type 1 semiconductor layer AS is formed by selectively etching the silicon film and the l-type amorphous silicon film.Next, the silicon nitride film is selected by photolithography using SF as a dry etching gas. Then, a first conductive film d1 made of chromium and having a thickness of 600 mm is formed by sputtering.Then, the first conductive film d1 is formed by photolithography. By selectively etching, the first layer of the video signal line DL, source electrode SDI, and train electrode SD2 is formed.Next, after removing the resist, a resist is applied to form the video signal line DL, source electrode SDI, and train electrode SD2. A wide resist pattern for N+ etching that completely covers the SDI and drain electrodes SD2 is formed, and CCQ, , SF are placed in the dry etching apparatus.
, and selectively etching the N+ type silicon film, an N" type semiconductor layer dO is formed. Next, aluminum-palladium, aluminum-silicon, and aluminum-palladium with a film thickness of asoo [A] are formed. The second layer is made of silicon-titanium, aluminum-silicon-copper, etc.
A conductive film d2 is provided by sputtering. Next, the second conductive film d2 is selectively etched using photolithography to form a second layer of the video signal line DL, source electrode SD1, and drain electrode SD2. Next, ammonia gas, silane gas, and nitrogen gas are introduced into the plasma CVD apparatus to form a silicon nitride film having a thickness of 1 [x]. Next, by selectively etching the silicon nitride film using photolithography using SF as a dry etching gas, a protective gPsVl is formed (here, a pixel electrode hole PXH is formed).Next, the resist is removed. Before doing so, use developer NMD (product name)
The second conductive film g2 on the gate electrode and drain electrode is removed using a mixed acid of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid. Next, a third conductive film d3 made of an ITO film having a thickness of 1200 mm is provided by sputtering. Next, by selectively etching and etching the third conductive film d3 using a mixed acid of hydrochloric acid and nitric acid as an etching solution, the uppermost layer of the gate terminal and drain terminal and the transparent pixel electrode IT○1 are etched. form. In this method for manufacturing a liquid crystal display device, since the transparent pixel electrode ITOI is formed after the formation of the protective film PSVI,
Since the transparent pixel electrode ITOI is not exposed to the plasma atmosphere for forming the protective film PSVI, the transparent pixel electrode ITOI is not reduced and the transparent pixel electrode ITOI is not exposed to the plasma atmosphere for forming the protective film PSVI.
Since TO1 does not become cloudy, the light transmittance of the pixel portion does not decrease. In addition, since the protective film P S V I is formed before the formation of the transparent pixel electrode IT○1, the protective film PS~'1 will not become cloudy due to the etching residue of the ITO film, so that the light transmission of the pixel area will be reduced. The rate never decreases. Furthermore, a second conductive film g2 is formed on the gate electrode and the drain electrode.
After forming the protective film PS~'l by dry etching the silicon nitride film, the second conductive film g2 on the gate electrode and the train Ml is removed.
Since the surfaces of the gate electrode and the do-in type rod can be kept clean and not contaminated by dry etching, contact failures will not occur. Furthermore, since the third conductive film d3 forms the uppermost layer of the gate terminal and drain terminal, the reliability of the connection with TAB is increased. As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on the above embodiments, but this invention is not limited to the above embodiments, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Of course. For example, in the above embodiment, the protective film PS~'l made of silicon nitride was provided, but a protective film made of an organic film such as a phenol-curable epoxy resin may also be provided. Further, in the above embodiment, the pattern formation of the insulating film G1 and the pattern formation of the protective film psvi were performed separately, but the pattern formation of the insulating film Gl and the pattern formation of the protective film P S V l were performed simultaneously. Good too. Furthermore, in the above embodiment, the pattern formation of the first conductive film d1 and the pattern formation of the second conductive film d2 were performed separately, but the pattern formation of the first conductive film d1 and the pattern formation of the second conductive film d2 were performed separately. You may do both at the same time. Further, in the above-described embodiment, the pixel electrode hole PXH is provided in the protective film PSVI, but the hole may be provided at least at the location where the transparent pixel electrode ITOI is to be formed. Even if it exists in the hole, after forming the video signal line DL with the first and second conductive films d1 and d2,
Since the transparent pixel electrode ITOI is formed by the third conductive film d3, the transparent pixel electrode ITOI and the video signal line I (in order to prevent a short circuit such as the image signal line DL) L and the transparent pixel electrode IT○1 are connected to each other. Since there is no need to increase the distance, the aperture ratio can be increased and the display quality can be improved. (Effects of the Invention j As explained above, in the liquid crystal display device according to the present invention, since charges are not accumulated on the transparent pixel electrode, image sticking does not occur as a defect. In the method of manufacturing the device, the transparent pixel electrode is not exposed to the plasma atmosphere, so the transparent pixel electrode is not reduced, and the transparent pixel electrode is not cloudy, so the light transmittance of the pixel part is not reduced. In addition, since there is no etching residue of the ITO film when the protective film is formed, the protective film does not become cloudy, so the light transmittance of the pixel area does not decrease.In this way, the present invention The effect is remarkable.
第1図はこの発明が適用されるアクティブ・マトリック
ス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示
す要部平面図、第2A図は第1図のII A −n A
切断線で切った部分とシール部周辺部の断面図、第2B
図は第1図のIIB−IIB切断線における断面図、第
3図は第1図に示す画素を複数配置した液晶表示部の要
部平面図、第4図〜第6図は第1図に示す画素の所定の
層のみを描いた平面図、第7図は第3図に示す画素電極
層とカラーフィルタ層のみを描いた要部平面図、第8図
はアクティブ・マトリックス方式のカラー液晶表示装置
の液晶表示部を示す等価回路図、第9図は第1図に記載
される画素の等価回路図、第10図は直流相殺方式によ
る走査信号線の駆動電圧を示すタイムチャートである。
SUB・・・透明ガラス基板
GL・・・走査信号線
DL・・・映像信号線
Gr・・・絶縁膜
GT・・・ゲート電極
AS・・・1型半導体層
SD・・ソース電極またはドレイ
psv・・・保護膜
BM・・・遮光膜
LC・・・液晶
TPT・・・薄膜トランジスタ
IT○・・・透明画素電極
g、d・・・導電膜
Cadd・・・保持容量素子
Cgs・・・寄生容量
Cpix・・・液晶容量
PXH・・・画素電極穴
ン電極
CつFIG. 1 is a plan view of a main part showing one pixel of a liquid crystal display section of an active matrix color liquid crystal display device to which the present invention is applied, and FIG. 2A is a plan view of II A-n A of FIG. 1.
Cross-sectional view of the part cut along the cutting line and the surrounding area of the seal part, No. 2B
The figure is a sectional view taken along the line IIB-IIB in Figure 1, Figure 3 is a plan view of the main part of a liquid crystal display section in which a plurality of pixels shown in Figure 1 are arranged, and Figures 4 to 6 are the same as Figure 1. Figure 7 is a plan view of the main part depicting only the pixel electrode layer and color filter layer shown in Figure 3, Figure 8 is an active matrix color liquid crystal display. FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing the liquid crystal display section of the device, FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the pixel shown in FIG. 1, and FIG. 10 is a time chart showing the driving voltage of the scanning signal line by the DC cancellation method. SUB...Transparent glass substrate GL...Scanning signal line DL...Video signal line Gr...Insulating film GT...Gate electrode AS...1 type semiconductor layer SD...Source electrode or drain psv... ...Protective film BM...Light shielding film LC...Liquid crystal TPT...Thin film transistor IT○...Transparent pixel electrodes g, d...Conductive film Cadd...Holding capacitor element Cgs...Parasitic capacitance Cpix ...Liquid crystal capacitance PXH...pixel electrode hole and electrode C
Claims (1)
とするアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置にお
いて、上記薄膜トランジスタを保護するための保護膜の
少なくとも透明画素電極を形成すべき個所に穴を設け、
上記穴部に透明画素電極を設けたことを特徴とする液晶
表示装置。 2、薄膜トランジスタと画素電極とを画素の一構成要素
とするアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置を製
造する方法において、上記薄膜トランジスタを保護する
ための保護膜を設け、上記保護膜の少なくとも透明画素
電極を形成すべき個所に穴を設けたのち、上記穴部に透
明画素電極を設けることを特徴とする液晶表示装置の製
造方法。[Scope of Claims] 1. In an active matrix type liquid crystal display device in which a thin film transistor and a pixel electrode are constituent elements of a pixel, at least a portion of a protective film for protecting the thin film transistor where a transparent pixel electrode is to be formed. make a hole in
A liquid crystal display device characterized in that a transparent pixel electrode is provided in the hole. 2. In a method for manufacturing an active matrix type liquid crystal display device in which a thin film transistor and a pixel electrode are constituent elements of a pixel, a protective film is provided to protect the thin film transistor, and at least a transparent pixel electrode of the protective film is provided. 1. A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: forming a hole at a location to be formed, and then providing a transparent pixel electrode in the hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2195990A JPH03228023A (en) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | Liquid crystal display device and its production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2195990A JPH03228023A (en) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | Liquid crystal display device and its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03228023A true JPH03228023A (en) | 1991-10-09 |
Family
ID=12069610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2195990A Pending JPH03228023A (en) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | Liquid crystal display device and its production |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH03228023A (en) |
-
1990
- 1990-02-02 JP JP2195990A patent/JPH03228023A/en active Pending
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