(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板上に複数のゲート信号線及び複数のドレイン信号線に囲まれた各領域に表示画素が配列された表示装置であって、
前段の表示画素に対応したゲート信号線の一部を当該表示画素方向であって前記ドレイン信号線の延在方向に突出させて配置したゲート突出部と、該ゲート突出部と第１の絶縁膜を介して容量を成す半導体膜と、第２の絶縁膜を介して前記半導体膜を覆うように設けられた遮蔽膜と、該遮蔽膜と第３の絶縁膜を介して前記遮蔽膜上に設けられた前記ドレイン信号線と、該ドレイン信号線上の第４の絶縁膜を介して設けられた表示電極とを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記遮蔽膜が不透明材料から成ることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲート信号線と半導体膜とで容量を成す表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示装置として、表示領域に表示電極を駆動させるスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」と称する。）を備えた液晶表示装置（Liquid Crystal Display：以下、「ＬＣＤ」と称する。）やエレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：以下、「ＥＬ」と称する。）表示装置の研究開発も進められている。
【０００３】
図３にＬＣＤの１表示画素の平面図を示し、図４（ａ）に図３中のＡ−Ａ線に沿った断面図を示し、図４（ｂ）に図３中のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【０００４】
図３に示すように、ゲート電極１１を一部に備えたゲート信号線５１（図中において斜線で示す）と、ドレイン電極１６を一部に備えたドレイン信号線５２とに囲まれた領域に表示画素が形成されている。両信号線の交点付近には表示電極２０を駆動するためのスイッチング素子であるＴＦＴが備えられている。
【０００５】
ゲート信号線５１はその一部がゲート信号線５２に対して垂直であって次段の表示画素方向に突出したゲート突出部５３を備えており、そのゲート突出部５３はドレイン信号線５２の延在方向にそのドレイン信号線５２と重畳している。
【０００６】
図４に従ってＴＦＴ及びＬＣＤの構造について説明する。
【０００７】
図４（ｂ）に示すように、石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性基板１０上に、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属からなるゲート信号線５１の一部を成すゲート電極１１を備えている。そのゲート電極１１上には、ゲート絶縁膜１２、及び多結晶シリコン（以下、「ｐ−Ｓｉ」と称する。）膜からなる能動層１３を順に形成し、その能動層１３には、ゲート電極１１上方に真性又は実質的に真性であるチャネル１３ｃと、このチャネル１３ｃの両側に、ストッパ絶縁膜１４をマスクにしてイオン注入して形成された低濃度領域いわゆるＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域を備えた構造であって、更にイオン注入をして高濃度領域としたソース１３ｓ及びドレイン１３ｄが設けられている。なお、図４（ａ）に示すように、ゲート信号線５１から突出したゲート突出部５３と能動層１３のソース１３ｓが延在されて形成された容量電極５４との間で電荷を蓄積して容量を成している。この補助容量は、液晶２２に印加される電圧を保持するために設けられており、表示画素の開口部の面積を大きくするためのドレイン信号線と重畳する構造となっている。
【０００８】
そして、ゲート絶縁膜１２、能動層１３及びストッパ絶縁膜１４上の全面には、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５を設け、ドレイン１３ｄに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填してドレイン電極１６を設ける。このとき図４（ａ）に示すように、ドレイン電極１６と同時に形成されるドレイン信号線５２をゲート突出部５３上に配置する。更に全面にＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１７を設ける。その上には、表示電極以外の透過光を遮光するように遮蔽膜１８が設けられている。更にその上には例えば有機樹脂から成り表面を平坦にする平坦化絶縁膜１９を設ける。
【０００９】
そして、その平坦化絶縁膜１９、層間絶縁膜１７及び層間絶縁膜１５のソース１３ｓに対応した位置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホールを介してソース１３ｓとコンタクトしたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から成る表示電極２０を平坦化絶縁膜１９上に設ける。
【００１０】
その表示電極２０及び平坦化絶縁膜１９上に、液晶２２を配向する配向膜２１を形成する。
【００１１】
こうして、ＴＦＴを備えたＴＦＴ基板１０が完成する。
【００１２】
このＴＦＴ基板１０に対向して設けられる対向電極基板３０には、基板３０側から順に対向電極３１、配向膜３２が形成されている。
【００１３】
これらの両基板１０，３０を互いに対向させてそれらの周囲をシール接着材にて接着し、両基板の間隙に液晶２２を充填し両基板の外側に偏光板３３を貼ってＬＣＤが完成する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ゲート信号線５１と容量電極５４との間で補助容量を成しているが、ｐ−Ｓｉ膜から成っている容量電極５４の上方にはドレイン信号線５２が形成された構造である。そのため、ドレイン信号線５２と容量電極５４との間で容量カップリングを起こしてしまい、１水平同期期間ごとに変化するドレイン信号線５２に印加される電圧に追従して容量電極５４に印加される電圧が、本来保持されるべき電圧に対して変化してしまうことになる。それによって表示電極に印加される電圧も変化するため、保持電圧、即ち液晶に印加される実効電圧が小さくなってしまい表示が白くなり、コントラストの低下を引き起こすという欠点があった。
【００１５】
そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑みて為されたものであり、補助容量の変動を抑制して良好な表示を得ることが可能な表示装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、絶縁性基板上に複数のゲート信号線及び複数のドレイン信号線に囲まれた各領域に表示画素が配列された表示装置であって、
前段の表示画素に対応したゲート信号線の一部を当該表示画素方向であって前記ドレイン信号線の延在方向に突出させて配置したゲート突出部と、該ゲート突出部と第１の絶縁膜を介して容量を成す半導体膜と、第２の絶縁膜を介して前記半導体膜を覆うように設けられた遮蔽膜と、該遮蔽膜と第３の絶縁膜を介して前記遮蔽膜上に設けられた前記ドレイン信号線と、該ドレイン信号線上の第４の絶縁膜を介して設けられた表示電極とを備えたものである。
【００１７】
また、本発明の表示装置は、前記遮蔽膜が不透明材料から成る表示装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の表示装置をＬＣＤに適用した場合について説明する。
【００１９】
図１にＬＣＤの１表示画素を表す平面図を示し、図２（ａ）に図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図を示し、図２（ｂ）に図１中のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【００２０】
図１に示すように、一部にゲート電極１１を備えた複数のゲート信号線５１（斜線にて図示）と複数のドレイン信号線５２とに囲まれた各領域には表示画素を成す表示電極２０がそれぞれ形成されており、その表示電極２０はＴＦＴに接続されている。
【００２１】
このとき、前段の表示画素に接続されたゲート信号線５１から垂直に突出したゲート突出部５３は、ドレイン信号線５２の延在方向であって次段の表示画素方向に延在しており、ドレイン信号線５２と重畳して配置されている。
【００２２】
ＴＦＴの能動層１３はｐ−Ｓｉ膜から成っており、能動層１３に設けられたドレイン１３ｄはドレイン信号線５２に接続されており、ソース１３ｓは表示電極２０に接続されている。
【００２３】
また、ゲート電極１１とゲート絶縁膜１２を介して重畳した能動層１３にはチャネル１３ｃを形成している。本実施の形態においてはダブルゲート構造を成しているのでチャネル１３ｃは２つある。
【００２４】
更にソース１３ｓは、ゲート信号線５１からのゲート突出部５３の全体と重畳するように延在して配置されて容量電極５４を成している。そうしてこの容量電極とゲート突出部５３との間のゲート絶縁膜１２を介して容量を成している。容量電極５４は能動層１３の形成と同時にｐ−Ｓｉ膜で形成されている。
【００２５】
この容量電極５４上に形成された第１の層間絶縁膜１５を介して遮蔽膜１８が形成されている。この遮蔽膜１８の上には第２の層間絶縁膜１７を設け、その上にＡｌ等の導電材料から成るドレイン信号線５２を形成している。そして、ドレイン信号線５２の上には有機樹脂から成り表面を平坦にする平坦化絶縁膜１９を設け、その上に表示電極２０を形成している。
【００２６】
図２に従ってＬＣＤの構造を説明する。
【００２７】
石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性基板１０上に、Ｃｒ、Ｍｏなどの高融点金属からなるゲート信号線５１及びその一部を成すゲート電極１１を設ける。そのゲート電極１１上には、第１の絶縁膜であるゲート絶縁膜１２、及びｐ−Ｓｉ膜からなる能動層１３を順に形成し、その能動層１３には、ゲート電極１１上方に真性又は実質的に真性であるチャネル１３ｃと、このチャネル１３ｃの両側に、ストッパ絶縁膜１４をマスクにしてイオン注入して形成された低濃度領域いわゆるＬＤＤ領域を備えており、更にイオン注入をして高濃度領域としたソース１３ｓ及びドレイン１３ｄが設けられている。なお、図２（ａ）に示すように、ゲート信号線５１から突出したゲート突出部５３と能動層１３のソース１３ｓが延在されて形成された容量電極５４との間で電荷を蓄積して容量を成している。この容量は液晶２２に印加される電圧を保持するために設けられている補助容量である。
【００２８】
そして、ゲート絶縁膜１２、能動層１３及びストッパ絶縁膜１４上の全面には、例えばＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された第２の絶縁膜である層間絶縁膜１５を設ける。
【００２９】
その上に光を遮光する不透明材料である金属、例えばＣｒ、Ｍｏ、チタン（Ｔｉ）などから成る遮蔽膜１８を形成する。更に全面に例えばＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層されて成る第３の絶縁膜である層間絶縁膜１７を設ける。  ドレイン１３ｄに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填してドレイン電極１６を設ける。このとき図２（ａ）に示すように、ドレイン電極１６と同時に形成されるドレイン信号線５２をゲート電極１１の突出部５３上に配置する。
【００３０】
更にその上には例えば有機樹脂から成り表面を平坦にする第４の絶縁膜である平坦化絶縁膜１９を設ける。
【００３１】
そして、その平坦化絶縁膜１９、層間絶縁膜１７及び層間絶縁膜１５のソース１３ｓに対応した位置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホールを介してソース１３ｓとコンタクトした透明導電材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から成る表示電極２０を平坦化絶縁膜１９上に設ける。
【００３２】
その表示電極２０及び平坦化絶縁膜１９上に、液晶２２を配向する配向膜２１を形成する。
【００３３】
こうして、ＴＦＴを備えたＴＦＴ基板１０が完成する。
【００３４】
このＴＦＴ基板１０に対向して設けられる対向電極基板３０には、基板３０側から順に対向電極３１、配向膜３２が形成されている。
【００３５】
これらの両基板１０，３０を互いに対向させてそれらの周囲をシール接着材にて接着し、両基板の間隙に液晶２２を充填し、両基板の外側に偏光板３３を貼ってＬＣＤが完成する。
【００３６】
ここで、この遮蔽膜１８はＴＦＴ領域においてはＴＦＴのチャネル１３ｃを覆うように形成され、補助容量を形成する領域においてはゲート信号線５１のゲート突出部５３と容量を成す容量電極５４を覆うように形成されている。
【００３７】
そうすることにより、表示電極の周囲の漏れ光を遮蔽することができるとともに、ｐ−Ｓｉから成る容量電極５４とドレイン信号線５２との容量カップリングを防止することができ、ドレイン信号線５２に印加された電圧による容量電極５４への影響を抑制でき、保持電圧が小さくなることを抑制することができる。
【００３８】
そのため、従来のようにドレイン信号線に印加され１水平期間ごとに変化する電圧に応じて、表示電極に印加される電圧が変動して表示として白くなることを防止することができ、コントラストの低下を防止することができる。
【００３９】
なお、上述の各実施の形態においては、能動層の半導体膜としてｐ−Ｓｉ膜を用いたが、微結晶シリコン膜又は非晶質シリコン膜を用いても良い。
【００４０】
また、本実施の形態においては、ＬＣＤに適用した場合を示したが、本発明はそれに限定されるものではなく、有機ＥＬ表示装置に適用しても本発明と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、１水平同期期間ごとに変化するドレイン信号線に印加される電圧に関係なく一定の保持電圧を得ることができるので、明るさがふらついた表示を得ることなく良好な表示を得られる表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をＬＣＤに適用した場合の実施の形態を示す平面図である。
【図２】本発明をＬＣＤに適用した場合の実施の形態を示す断面図である。
【図３】従来のＬＣＤの平面図である。
【図４】従来のＬＣＤの断面図である。
【符号の説明】
１０                ＴＦＴ基板
１１                ゲート電極
１３ｓ              ソース
１３ｄ              ドレイン
１３ｃ              チャネル
１６                ドレイン電極
１８                遮蔽膜
２０                表示電極
３０                対向電極基板
５１                ゲート信号線
５２                ドレイン信号線
５３                ゲート突出部
５４                容量電極
【図１】
0004065076.tif 000002
【図２】
0004065076.tif 000003
【図３】
0004065076.tif 000004
【図４】
0004065076.tif 000005