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JPH0697317B2 - 液晶表示器 - Google Patents

液晶表示器

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JPH0697317B2
JPH0697317B2 JP59073656A JP7365684A JPH0697317B2 JP H0697317 B2 JPH0697317 B2 JP H0697317B2 JP 59073656 A JP59073656 A JP 59073656A JP 7365684 A JP7365684 A JP 7365684A JP H0697317 B2 JPH0697317 B2 JP H0697317B2
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JP
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thin film
liquid crystal
film transistor
metal layer
crystal display
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Hosiden Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は液晶セル内に薄膜トランジスタアレイを形成
し、その薄膜トランジスタを選択的に制御することによ
り画素を選択的に表示する液晶表示器に関する。
＜従来技術＞ 従来のこの種の液晶表示器においては第１図の断面図に
示すように、ガラス板のような透明器板12,13が近接対
向され、これら透明基板12,13間に液晶14が封止されて
液晶セル11が構成され、一方の透明基板12の内面にスイ
ツチング素子としての薄膜トランジスタのアレイ15が形
成され、他方の透明基板13の内面にはほぼ全面に渡つて
透明の共通電極16が形成されている。
薄膜トランジスタアレイ15は第２図に等価回路で示すよ
う行線R1,R2,R3……が等間隔でほぼ平行に形成され、こ
れら行線とほぼ直交して列線C1,C2,C3……が等間隔でほ
ぼ平行に形成される。これら行線及び列線の各交叉位置
において薄膜トランジスタ17が形成され、これら各トラ
ンジスタ17はその位置においてゲートは行線に、ソース
列線にそれぞれ接続され、また行線及び列線により形成
された各碁盤の目の領域をほぼ埋めるように画素電極18
がそれぞれ形成され、これら画素電極18は対応する各ト
ランジスタ17のドレインにそれぞれ接続される。
行線R1,R2,R3……、列線C1,C2,C3……の各１つを選択し
てこれら間に電圧を印加することによりその選択された
行線及び列線の交叉点のトランジスタ17がスイツチオン
してそのトランジスタ17に接続された画素電極18と共通
電極16との間に電圧が印加されてその電極部分、つまり
画素が選択表示される。このようにして液晶セル11内の
すべての画素を選択的に表示することができる。
スイツチング素子としての薄膜トランジスタ17は第３図
及び第４図に示すように基板12上に画素電極18,ソース
電極（列線Ｃ）19が形成され、画素電極18及びソース電
極19間にわたつてアモルフアスシリコンなどの半導体層
21が形成される。これらを含み全面にわたつて窒化シリ
コンなどのゲート絶縁膜22が基板12上に形成される。ゲ
ート絶縁膜22を介して半導体層21上にゲート電極23が形
成され、ゲート電極23の一端はそれぞれ対応する行線Ｒ
に接続される。この例においては、カラー液晶表示とし
た場合であつて各画素電極18と対向して透明基板13側に
赤色フイルタ1R,緑色フイルタ1G,青色フイルタ1Bのうち
の１つがそれぞれ形成される。この場合これらの色フイ
ルタは第３図に示すようにほぼ均一に混在分布するよう
に形成されている。
第４図に示すように透明基板12の背後に光源24が配さ
れ、この光源24からの光が液晶セル11をその液晶セルの
制御状態に応じて透過し、透明基板13側よりその液晶セ
ル11の表示状態をみることができる。
半導体層21、特にアモルフアスシリコンは、光導電性が
あり、光源24からの光が常に半導体層21に照射されてい
るため、薄膜トランジスタ17をスイツチオフとしてもそ
のオフ電流を十分小とすることができず、薄膜トランジ
スタのスイツチオンオフ比を十分大きなものとすること
ができず、特に高デユテイで薄膜トランジスタ17を駆動
すると十分なコントラストが得られなくなる。
＜発明の構成＞ この発明の目的は薄膜トランジスタのスイツチオンオフ
比が高く、かつ比較的簡単に作ることができる液晶表示
器を提供することにある。
この発明によれば液晶セルの一方の透明基板に薄膜トラ
ンジスタアレイが形成され、これら各薄膜トランジスタ
はその半導体層に対し、ゲート電極が上記一方の透明基
板と反対側に位置したものであり、その薄膜トランジス
タを選択的にスイッチング制御して画素を選択的に表示
する液晶表示器において、各薄膜トランジスタとそれが
形成された透明基板との間に不透明金属層が形成される
と共にその不透明金属層と同一材の金属層によりソース
配線が上記透明基板に形成される。またその不透明金属
層と薄膜トランジスタとの間に絶縁膜が介在され、その
絶縁膜を通じて薄膜トランジスタのソース電極が不透明
金属層に接続される。必要に応じてソース電極形成と同
時に第２のソース配線を形成し、つまりソース配線を上
記不透明金属層によるものと二重に形成してもよい。こ
のように不透明金属層が形成されているため、この不透
明金属層により液晶表示に必要とする光が薄膜トランジ
スタの半導体層に達するのを防止でき、薄膜トランジス
タがスイツチオフの状態におけるその半導体層の抵抗値
を十分高く保持することができる。しかもこの不透明金
属層はソース配線と同時に行われ、比較的簡単に作るこ
とができる。
＜実施例＞ 次にこの発明の液晶表示器の要部である薄膜トランジス
タを、その製造方法と共に第５図を参照して説明する。
第５図Ａに示すように液晶セル11の一方の透明基板12と
なるべきものとして例えばガラス基板を用意し、これを
十分洗浄する。この透明基板12上の薄膜トランジスタ17
が形成されるべき部分上に不透明金属層25を形成すると
共に、その不透明金属層25と同一材料でソース配線C1,C
2,C3……（図示せず、第２図の列線）を透明基板12上に
形成する。例えば透明基板12上にクロムを厚さ1000〜20
00Åで全面にわたつて蒸着し、これをフオトエツチング
して不透明金属層25及びソース配線C1,C2,C3……を得
る。
次に、第５図Ｃに示すように、不透明金属層25及びソー
ス配線C1,C2,C3……を含み透明基板12上に全面にわたつ
て絶縁膜26を形成し、薄膜トランジスタ17のソース電極
19が形成される部分において絶縁膜26に孔27を形成す
る。絶縁膜26としては透明でかつ誘電率が小さいものが
望ましく、例えばSiO2の膜厚が5000Å〜１μｍ程度のも
のを用いることができる。
第５図Ｄに示すように各不透明金属層25の位置におい
て、ドレイン電極及びソース電極19を形成すると共に画
素電極18を絶縁膜26上に形成する。ドレイン電極は画素
電極18の一部が利用される。これらは透明電極であり、
例えばITOの膜厚が500Å以下のものが用いられる。この
際にソース電極19は孔27を通じて不透明金属層25と接続
する。必要に応じてソース電極19と接続された第２のソ
ース配線をも形成する。これら電極18,19、第２のソー
ス配線は従来と同様に透明金属膜の蒸着、その透明金属
膜のフオトエツチングにより同時に作られる。
第５図Ｅに示すようにドレイン電極（画素電極18の一
部）とソース電極19とにわたり、絶縁膜26上に例えばア
モルフアスシリコン半導体層21が形成される。この半導
体層21はその全面が、絶縁膜26を介して不透明金属層25
と対向している。アモルフアスシリコン層21の厚さは0.
5μｍ以下とされる。
半導体層21の全体を覆つて第５図Ｆに示すようにゲート
絶縁膜22が形成される。ゲート絶縁膜22としては膜厚が
0.5μｍ以下のSiNx膜を用いることができる。更に第５
図Ｆに示すようにゲート絶縁膜22を介して半導体層21と
対向したゲート電極23が形成される。ゲート電極23とし
ては膜厚が5000Å〜１μｍのAlの蒸着膜を用いることが
できる。このようにして薄膜トランジスタ17が構成され
る。
＜効 果＞ この発明の液晶表示器によれば液晶表示器の表示用光源
24よりの光は、薄膜トランジスタ17の部分においては不
透明金属層25により遮断され、半導体層21に達しない。
よつてオフ状態の薄膜トランジスタ17の抵抗が十分高
く、スイツチオンオフ比を十分大とすることができる。
また特に高いデユテイ比で薄膜トランジスタ17を駆動し
ても良好なコントラストが得られる。この不透明金属層
25の形成と同時にソース配線も形成されるため、特に構
造が複雑になることもなく、比較的簡単に作ることがで
きる。
なお画素電極18の密度を大とするとソース配線が細くな
り、断線するおそれが生じるが前述したように第２のソ
ース配線をも構成する場合は、ソース配線が２重とな
り、信頼性が向上し高密度大面積の表示器も高い歩留り
で作ることができる。
また、第３図，第４図に示した従来の液晶表示器では選
択しているソース配線と共通電極16との間に電圧が印加
され、ソース配線の部分を光源24の光が透過して表示の
コントラストを悪くし、特にカラー表示の場合は表示色
が淡くなる。しかしこの発明の液晶表示器においては不
透明金属層25と共に形成されるソース配線は不透明であ
るため、選択されたソース配線部分を光が透過するおそ
れがなく、コントラストが良く表示色が淡くなるおそれ
はない。
この発明はカラー表示器のみならず、白色の液晶表示器
にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は液晶表示器の一部を示す断面図、第２図は液晶
表示器の電気的等価回路を示す図、第３図は従来の液晶
表示器を示す平面図、第４図は第３図のAA線断面図、第
５図はこの発明による液晶表示器の要部の製造工程を示
す断面図である。 11:液晶セル、12,13:透明基板、17:薄膜トランジスタ、
18:画素電極、19:ソース電極、21:半導体層、22:ゲート
絶縁膜、23:ゲート電極、25:不透明金属層、26:絶縁
膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】２枚の透明基板が近接対向して配され、こ
    れら透明基板間に液晶が封入され、上記一方の透明基板
    の内面に薄膜トランジスタのアレイが形成され、これら
    各薄膜トランジスタはその半導体層に対し、ゲート電極
    が上記一方の透明基板と反対側に位置したものであり、
    その薄膜トランジスタを選択的にスイッチング制御して
    画素を選択的に表示する液晶表示器において、 上記薄膜トランジスタが形成された透明基板と上記各薄
    膜トランジスタの上記半導体層との間に不透明金属層が
    介挿されると共にその不透明金属層と同一材の金属層に
    て上記一方の透明基板上にソース配線が施され、 上記不透明金属層と上記薄膜トランジスタとの間に絶縁
    膜が介在され、その絶縁膜を通じて上記薄膜トランジス
    タのソース電極は上記不透明金属層に接続されているこ
    とを特徴とする液晶表示器。
JP59073656A 1984-04-11 1984-04-11 液晶表示器 Expired - Lifetime JPH0697317B2 (ja)

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