JPH06289423A

JPH06289423A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH06289423A
Application number: JP7421993A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Nishikawa; 龍司西川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】複数ＴＦＴ構造のトライアングル形液晶表示
装置で、高歩留まりと高開口率を達成する。【構成】ドレインラインの行間（または列間）の部分
を斜めにとり、この斜めの部分の両端にＴＦＴを配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、開口率の低下を回避し
つつ、一画素につき二つのＴＦＴを設けて、高歩留まり
を達成できるトライアングル形液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アクティブマトリックス型液晶表
示装置は、小型、薄型、低消費エネルギーなどの利点が
あり、広く実用化されている。特に、画素が互いに三角
形をなして配置されたトライアングル形はＡＶ機器など
に用いられている。従来、液晶表示装置は、その歩留り
の低さに問題がある。特に、ＴＦＴ不良による欠陥の救
済法として複数のＴＦＴを一画素に設ける構造がある。
例えば特願平３−２６７６８６号に２ＴＦＴの構造の液
晶表示装置の一例がしめされている以下、図２、図３及
び図５を用いて従来の液晶表示装置の例を説明する。図
２は平面図、図３は図２のＡ−Ａ'線に沿う断面図であ
る。なお、図３の図番は本実施例と共用しているため括
弧内のものを使用する。また、図５は、平面図である図５に示すごとく点線で示す表示電極（５９）がトライ
アングル状に配置されており、一点鎖線でしめすゲート
ライン（５２）が行間を図の横方向に延在して配置され
ている。また、ドレインライン（６１）は、実線でしめ
されているように表示電極（５９）の列間を図の縦方向
に延在されているが、奇数行と偶数行では、表示電極
（５９）の位置が互いに半ピッチずれているので、ドレ
インライン（６１）は、奇数行の表示電極（５９）の列
間と、偶数行の表示電極（５９）の列間を結ぶため、行
間では図の横方向、すなわち前記ゲートライン（５２）
と平方向になる形状をなしている。そして、ゲートライ
ン（５２）とドレインライン（６１）が平行になってい
る部分には、二つのＴＦＴ（６３）（６４）がもうけら
れている。

【０００３】続いて、図２及び図３を用いて、従来の液
晶表示装置の１画素の構造を説明する。まず、絶縁性基
板（５０）上に、例えばＣｒで成るゲート電極（５
１）、ゲート電極（５１）と一体のゲートライン（５
２）、補助容量電極（５３）、及び補助容量電極（５
３）と一体の補助容量ライン（５４）が設けられてい
る。そして、全面にＳｉＮｘで成るゲート絶縁膜（５
５）がもうけられており、ゲート絶縁膜（５５）上の前
記ゲート電極（５１）に対応する部分にはａ−Ｓｉ層
（５６）、半導体保護膜（５７）、Ｎ⁺ａ−Ｓｉ層（５
８）、ドレイン電極（６０）、及びソース電極（６２）
が設けられており、前記ゲート電極（５１）および前記
ゲート絶縁膜（５５）と合わせて、ＴＦＴを形成てい
る。

【０００４】また、前記ゲートライン（５２）に直行す
る方向に、前記ドレイン電極（６０）と一体のドレイン
ライン（６１）が、上で述べた形状を成して設けられて
いるそして、ＩＴＯで成る表示電極（５９）が前記ソー
ス電極（６２）と電気的に接続されて設けられている。
更に、図では省略したが、配向膜及び必要に応じてこの
配向膜の下層にファイナルパシベーション膜が設けられ
て、ＴＦＴ基板が構成されている。

【０００５】最後に、遮光膜、対向電極及び配向膜が設
けられた対向基板を前記ＴＦＴ基板と張り合わせ間に液
晶を注入して、従来の液晶表示装置が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明した従来の
２ＴＦＴ構造の液晶表示装置は、ＴＦＴが二つとも、不
良になり欠陥が生じる場合が多く、歩留まりが低下して
いた。特に、ａ−Ｓｉ（５６）の表面（図３のＢで示す
部分）及びＮ⁺ａ−Ｓｉ層（５８）の表面（図３のＡで
示す部分）で酸化膜が生じると、ＴＦＴのドレイン・チ
ャンネル間または／およびソース・チャンネル間の電気
的導通が遮断されて、ＴＦＴが不動作となる場合があ
る。

【０００７】ａ−Ｓｉ層（５６）及びＮ⁺ａ−Ｓｉ層
（５８）は、それぞれプラズマＣＶＤで基板全面に成長
形成した後、ＴＦＴの活性領域を除いた領域をエッチン
グ除去して得られるが、ａ−Ｓｉ及びＮ⁺ａ−Ｓｉは成
長後、膜表面に酸化膜が生じる。通常、この酸化膜はエ
ッチング除去するが、何らかの原因で完全には除去しき
れず部分的に残ってしまう場合がある。酸化膜が残った
領域（以下、酸化膜領域と呼ぶ）に、ＴＦＴが形成され
ると、ドレイン・チャンネル間または／およびソース・
チャンネル間で電気的導通が遮断されて、ＴＦＴが不動
作になる。従来の液晶表示装置は図２から明らかなよう
に、二つのＴＦＴが極めて近接して設けられているた
め、ＴＦＴが二つとも酸化膜領域内に形成される場合が
多く点欠陥が増加していた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題に
みて鑑みて成され、ドレインラインを、画素の行間の部
分を斜めにした形状で配置して、この斜めの部分の両端
にＴＦＴを配置することで解決するものである。

【０００９】

【作用】ドレインラインの、従来のＬ字形の部分と本発
明の斜めの部分でできる仮想的直角二等辺三角形におい
て、従来のＴＦＴは、直角二等辺三角形の直角をはさむ
二辺のうち一辺の両端の位置に設けられていたが、本発
明では直角二等辺三角形の斜辺の両端であるので、二つ
のＴＦＴの距離が√２倍になる。従来例の図５と本発明
の実施例である図４を見比べれば、明らか図４の方がＴ
ＦＴの離間距離が大きくなっているのがわかる。

【００１０】二つのＴＦＴの距離が離れていれば、ＴＦ
Ｔを形成する位置が二つとも前述の酸化膜領域に含まれ
てしまう可能性が減少し、少なくとも一つのＴＦＴは酸
化膜領域の外で正常に作動でき、点欠陥が減少すること
になる。また、ドレインラインのＬ字形の部分を斜めに
することにより、従来よりドレインラインが短くなるた
め、基板に占めるドレインラインの総面積が減少するの
で、その分、表示領域が広がり開口率が向上することに
なる。

【００１１】

【実施例】以下で、本発明の第１の実施例を図１，図３
及び図４を用いて説明する。図３は、従来例と共用して
いるため、図番は括弧のついてないものを使用する。図
４は液晶表示装置のＴＦＴ基板について、画素や配線の
位置関係を示したものである。各画素が互いにトライア
ングル形を成して配置されており、例えば、奇数行の画
素については、従来の長方形の画素の右上が斜めに切除
された形をしており、偶数行の画素については左上が斜
めに切除された形をしている。

【００１２】実線で示されるドレインライン（２１）
は、画素の列間を図の縦方向に延在して設けられている
が、行間の部分では従来例とは異なって斜めに形成され
て、行方向に半ピッチずれて互いに隣接する行の列間を
結ぶ形状をとっている。また、一点鎖線で示すゲートラ
イン（１２）は、ドレインライン（２１）の斜めの部分
で交差するが、この交差点近傍の交差点の斜め上方の地
点で、斜め下方に折れ曲がりドレインライン（２１）と
９０°で交差する。更に、ドレインライン（２１）の下
部では、ドレインライン（２１）の斜めの部分に平行に
延在されて、斜め部分の両端がＴＦＴ（２３）（２４）
のゲート電極（１１）と一体と成っている。上側のＴＦ
Ｔ（２３）のゲート電極（１１）はそのままゲートライ
ン（１２）の本線の一部となっている。

【００１３】また、点線で示される表示電極（１９）は
ゲートライン（１２）及びドレインライン（２１）に沿
って囲まれた領域に設けられ、二つのＴＦＴのソース電
極（２２）と共通に接続されている。続いて、図１及び
図３を用いて、一つの画素についての構造を製造方法も
交えて説明する。図１は平面図、図３は図１のＡ−Ａ'
線に沿う断面図である。先ず、透明な絶縁性基板（１
０）上に例えばＣｒを１５００Åの膜厚でスパッタリン
グしてパターン化し、前述の形状のゲートライン（１
２），ゲートライン（１２）の一部であるゲート電極
（１１）、補助容量電極（１３）、補助容量電極（１
３）と一体の補助容量ライン（１４）を形成する。次に
４０００ÅのＳｉＮｘまたはＳｉＯ₂をプラズマＣＶＤ
で成膜してゲート絶縁膜（１５）とする。ゲート絶縁膜
（１５）は短絡の防止のために、ＳｉＮｘまたはＳｉＯ
₂を二度にわけて成膜するか、下層がＳｉＯ₂、上層がＳ
ｉＮｘの二層絶縁膜としてもよい。

【００１４】続いて、ａ−Ｓｉ及びＳｉＮｘをプラズマ
ＣＶＤで、それぞれ１０００Å及び２５００Åの膜厚で
成長させ、ＳｉＮｘをパターン化して半導体保護膜（１
７）を形成する。更に、Ｎ⁺ａ−ＳｉをプラズマＣＶＤ
で５００Å形成した後、Ｎ⁺ａ−Ｓｉとａ−Ｓｉを同一
パターンでエッチングしてａ−Ｓｉ層（１６）及びＮ⁺
ａ−Ｓｉ層（１８）とする。

【００１５】次に、ＩＴＯをスパッタリングし、パター
ン化して表示電極（１９）を形成する。そして、Ｍｏを
１０００Å、Ａｌを７０００Åスパッタリングして、パ
ターン化し前述の形状のドレインライン（２１）、ドレ
インライン（２１）と一体のドレイン電極（２０）、及
び前記表示電極（１９）と電気的接続を持つソース電極
（２２）を形成する。

【００１６】そして、図では省略したが、ファイナルパ
シベーション膜及び配向膜を設けて、更に、遮光膜、対
向電極および配向膜を有した対向基板と貼り合わせ、中
に液晶を注入して本発明の実施例である液晶表示装置が
完成する。本発明の特徴は、行間（または列間）をドレ
インライン（２１）が行（または列）に対して斜め方向
に横切る形状を持ち、二つのＴＦＴが、ドレインライン
（２１）の斜め部分の両端の位置に設けられているとこ
ろにある。

【００１７】液晶表示装置の製造過程において、前述の
ごとくａ−Ｓｉ及びＮ⁺ａ−ＳｉをそれぞれプラズマＣ
ＶＤで成長させるが、空気中に露出されることによりＮ
⁺ａ−Ｓｉの膜表面に絶縁性のＳｉＯ₂膜が生じる。通
常、ＳｉＯ₂はエッチング除去して次工程へ移るが、何
らかの原因でＳｉＯ₂が残ってしまう場合がある。ＴＦ
Ｔを形成する位置が、このＳｉＯ₂膜が残った領域に含
まれてしまうと、ドレイン・チャンネル間または／およ
びソース・チャンネル間の導通が、ＳｉＯ₂膜によって
断絶されてＴＦＴが動作不良となり、点欠陥が生じるこ
とになる。

【００１８】また、プラズマＣＶＤでａ−ＳｉとＳｉＮ
ｘを連続成膜して、ＳｉＮｘをパタ−ン化して半導体保
護膜（１７）を形成する際、第１洗浄、レジスト塗布、
エッチング、レジスト剥離および第２洗浄の工程がある
が、特に第２洗浄の時に噴霧状の水蒸気が基板に付着し
て、ＳｉＯ₂膜が生じる場合もある。また、ＳｉＮｘを
エッチングする時、ａ−Ｓｉ膜上にＳｉＮｘ膜が残るこ
ともある。更に、製造装置内に存在する微粒子が、製造
途中の基板に付着して、ＴＦＴの不良を招くこともあ
る。この微粒子が油性分で、エッチング前に付着する
と、やはりＳｉＯ₂膜が生じる。

【００１９】いずれにしても、さまざまな原因で製造途
中の基板表面に、不要な絶縁性の領域が生じていて、こ
の領域内にＴＦＴが形成されるとこのＴＦＴは不良とな
り、点欠陥につながっていた。これらの不良原因を突き
止めて改善することは可能であるが、これらの不良を全
く無くすことは困難である。二つのＴＦＴを距離を離し
て配置すれば、一方のＴＦＴが絶縁性の領域内で不動作
となっても、他方のＴＦＴが絶縁性の領域外で正常に作
動する可能性が増えるので、その分、点欠陥の発生率が
低下し、歩留まりが向上することになる。従来のトライ
アングル形２ＴＦＴ構造では、図２および図５からわか
るように、二つのＴＦＴは、画素の行間でゲートライン
（５２）とドレインライン（６１）が平行に近接してい
る部分に配置されているので、距離を離すのは約半ピッ
チ以内が限度である。すなわち、二つのＴＦＴは、極め
て近接して配置されているので、両方のＴＦＴが前述の
絶縁性の領域に含まれてしまう場合が多かった。

【００２０】本発明では、ドレインライン（２１）の行
間（または列間）の部分を斜め、例えばゲートライン方
向に対して４５°の角度にとり、この斜めの部分の両端
にＴＦＴを配置することによって、前述の作用の頃で触
れたように従来より√２倍、つまり４０％大きく距離を
とることができる。二つのＴＦＴを離す構造としては、
実開昭６１−１０９４８７号公報で示されている方法
で、配線を増やして表示電極の一辺の両端にＴＦＴを配
置することも考えられるが、これでは開口率低下の問題
を招くことになる。一般に、２ＴＦＴ構造の液晶表示装
置は１ＴＦＴに比べて、ＴＦＴの領域が広い分表示領域
が狭く、開口率が低下していたが、本願の構造では、従
来のドレインライン（６１）のＬ字形の部分を斜めにと
る分、ドレインライン（２１）が短くなり、基板全体に
占めるドレインライン（２１）の総面積が小さくなるの
で、２ＴＦＴ配置による表示領域の減少をくいとめるこ
とができる。

【００２１】また、特開昭５６−７７８８７号公報の第
８図（ａ）および第９図で示されている方法を使って、
ＴＦＴを表示電極の対角位置に配置すれば、最大の距離
を確保できる。しかし、この構造では、救済用となるＴ
ＦＴは近隣の画素と共用であり、正常な信号電圧をつた
えるものではないため、救済方法としては不完全であ
る。

【００２２】また、本発明では、ドレインライン（２
１）の特徴的な形状のためゲートラインを真直ぐに延在
すると、ドレインライン（２１）とゲートライン（１
２）が斜めに交差して、その分ドレインライン（２１）
とゲートライン（１２）の重量部の面積が増加しショー
トの発生率が上昇する恐れがある。そのため、ドレイン
ライン（２１）とゲートライン（１２）が直角に交差す
るように、交差点近傍でゲートライン（１２）を斜めに
とっている。

【００２３】第２の実施例として、図１の点線でしめさ
れるようにゲートライン（１２）の一部を図の上方に拡
大して、表示電極（１９）との重量部で付加容量を形成
し、代わりにゲート電極（１１）およびゲートライン
（１２）と同層の補助容量電極（１３）及び補助容量ラ
イン（１４）を省略する構造がある。この場合、二つの
ＴＦＴのうちの下側のＴＦＴ（図４の２４でしめされる
もの）から更に、ゲートライン（１２）を下方向に延在
して、延在した先に新たにＴＦＴを形成すれば、二つの
ＴＦＴは第１の実施例より更に距離を大きくとることが
できる。

【００２４】第１及び第２の実施例のいずれも、本願の
特徴的なドレイライン（２１）の形状のため、従来のド
レインライン（２１）の形状で２ＴＦＴ間に同じだけの
距離をとった場合よりも開口率が向上することになる。

【００２５】

【発明の効果】本発明で、複数ＴＦＴ構造による歩留ま
りの向上が達成され、また、複数のＴＦＴの欠点である
開口率の低下を防止することができた。更に、ドレイン
ラインとゲートラインの重量部でのショートの増加を防
ぐことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である液晶表示装置の平面図で
ある。

【図２】従来の液晶表示装置の平面図である。

【図３】図１及び図２のＡ−Ａ'線に沿った断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例である液晶表示装置の平面図で
ある。

【図５】従来の液晶表示装置の平面図である。

【符号の説明】

１１ゲート電極１２ゲートライン１６ａ−Ｓｉ層１８Ｎ⁺ａ−Ｓｉ層１９表示電極２０ドレイン電極２１ドレインライン２２ソース電極２３，２４ＴＦＴ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性基板上に設けられた複数のゲート
ラインと、このゲートラインと交差して設けられた複数
のドレインラインと、前記ゲートラインと一体のゲート
電極、前記ドレインラインと一体のドレイン電極、前記
ゲート電極の上層に設けられた半導体層、およびこの半
導体層を間にして前記ドレイン電極と反対側に設けられ
たソ−ス電極より少なくとも成り、前記絶縁性基板上に
マトリックス状に二つずつ配置されたＴＦＴと、前記ソ
ース電極と電気的に接続する表示電極とを少なくとも有
する液晶表示装置であって、前記ゲートライン、前記ＴＦＴおよび前記表示電極より
成る一つの構成単位である画素は、１行（または１列）
おきに行（または列）方向に半ピッチずれており、前記
ゲートラインは前記画素の行（または列）間に設けら
れ、前記ドレインラインは前記画素の列（または行）間
に設けられ、且つ行（または列）間の部分が行（または
列）方向に対して斜めに設けられ、この斜めの部分の両
端にＴＦＴが設けられ、前記表示電極は前記ゲートライ
ンと前記ドレインラインに沿って囲まれた領域に設けら
れ、前記二つのＴＦＴと共通に接続されていることを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記ゲートラインは、前記ドレインライ
ンと、前記ドレインラインの斜めの部分で直角に交差す
る形状をなしていることを特徴とする請求項１記載の液
晶表示装置。