JPH0627985B2 - 薄膜トランジスタアレイ - Google Patents

薄膜トランジスタアレイ

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JPH0627985B2
JPH0627985B2 JP11133487A JP11133487A JPH0627985B2 JP H0627985 B2 JPH0627985 B2 JP H0627985B2 JP 11133487 A JP11133487 A JP 11133487A JP 11133487 A JP11133487 A JP 11133487A JP H0627985 B2 JPH0627985 B2 JP H0627985B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示パネル等に用いられる薄膜トランジス
タアレイに関する。
〔従来の技術〕
液晶表示パネル等に用いられる薄膜トランジスタアレイ
は、液晶表示パネルの大面積表示にともなって、大面積
にわたってアレイ化する必要性がある。この要望に答え
る技術としてスパッタ、プラズマＣＶＤなどの成膜やエ
ッチングなどのパターニングなどはほぼ満足ができるよ
うになってきた。特に半導体薄膜としてプラズマＣＶＤ
でアモルファスシリコンを形成する場合は、０．３ｍ□
〜０．５ｍ□程度まで成膜が可能である。これらの成膜
技術やパターニング技術により薄膜トランジスタアレイ
が製作されている。その一例として逆スタガード構造の
薄膜トランジスタアレイの一部の平面図を第３図に示
す。
ガラス等の光透過性絶縁基板上にゲート電極32の枝部を
有するゲートバス３１が設けられ、その上にゲート絶縁
膜及びアモルファスシリコン膜が設けられその後、ゲー
ト電極３２近傍の薄膜トランジスタ部分のみアモルファ
スシリコン膜３３がパターニングにより島状に設けら
れ、アモルファスシリコン膜３３上にドレイン電極３４
がゲート電極３２の一方側に乗るようにドレインバス３
５を配置して設け、液晶表示セルの一方の電極となるビ
クセル電極３６に接続されたソース電極３７をアモルフ
ァスシリコン膜３３上でゲート電極32の他方の側に乗る
ように配置して設け、ゲート電極３２上でドレイン電極
３４とソース電極３７とにより薄膜トランジスタのチャ
ネル部３８が形成されている。これらがマトリックス状
に同様にＸ−Ｙに配置されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような、従来の薄膜トランジスタアレイは次のよう
な欠点があった。上記したように、その薄膜トランジス
タのソース−ゲート−ドレインの各電極をＸ方向（もし
くはＹ方向）に同様に配置した構造となっているため、
パターニング工程におけるアライメント誤差によりソー
ス−ゲート間とドレイン−ゲート間の浮遊容量の違いや
構造的差異による特性の非対称性が生じる欠点があっ
た。
その原因は大面積の薄膜トランジスタアレイをアライメ
ント精度よく行なうことが困難なことによる。第１は大
面積のマスク精度が悪いこと、第２は大面積露光器のア
ライメント精度が悪いこと、第３は大面積パターニング
におけるオーバー露光やオーバーエッチングによるパタ
ーン変化が生じやすいことなどの複合結果として下地パ
ターンと上地パターンのアライメントを精度よく行なう
ことが困難であった。
これらの欠点の解決法の１案として、１９８６年米国特
許第4597001号があるが、その場合は順スタガード構造
薄膜トランジスタの簡易構造にしか適用できない問題が
あった。又、それはゲート−ドレインとゲート−ソース
の重なりはドレイン・ソース電極の幅で制約され、細い
パターンは困難なため、どうしても重なり容量等が増え
る欠点もあった。又Ｘ−Ｙ方向のどちらかであるチャネ
ル幅の制御が、アライメント誤差をそのまま反影してし
まい、制御が困難である欠点も有していた。
一方、大面積薄膜トランジスタアレイをカラー液晶表示
装置に用いる場合、色を混色よく見せる工夫も行われて
いる。例えば、特開昭60-202423や特開昭60-207118など
は画素を一行ごとに半ピッチずらした配置構成となって
いる。しかしながら、ソース−ゲート−ドレイン電極配
置構成の前述した欠点は残っており、結果として、液晶
表示装置にして表示を見た場合色の濃淡のムラが生じた
り、交番駆動時にフリッカーが生じたりする問題点は未
解決であった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の薄膜トランジスタアレイは薄膜トランジスタは
マトリックス状にＸ−Ｙに配列してアレイを形成し、前
記薄膜トランジスタの電極配置がチャネル部をはさんで
ドレインとソースとの電極が交互に、Ｘ方向及びＹ方向
ともくりかえし配置されることを含んでいる。
〔実施例〕
以下、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を説明するために示した薄膜
トランジスタアレイの一部の平面図である。
積層構造は従来例と同じ逆スタガード構造である。ただ
し、ゲート電極１２の枝部を有するゲートバス１１上に
設けられた薄膜トランジスタは縦向き（Ｙ方向）及び横
向き（Ｘ方向）のものがくり返えし設けられ、かつ同じ
縦向きでも左右（Ｘ方向）のソースとドレインの関係が
くり返し逆転されて設けられ、同様に、横向きでも上下
（Ｙ方向）のソースとドレインの関係がくり返し逆転さ
れて設けられた。ゲート電極１２の近傍に島状のアモル
ファスシリコンを有し、ドレインバス１５に接続するド
レイン電極１４と液晶素子の一方の電極となるピクセル
電極１６に接続するソース電極１７とが、ゲート電極１
２に対し、上述のようにＸ方向およびＹ方向でくり返し
逆転配置されている。
本実施例による薄膜トランジスタアレイは、アライメン
ト精度をＸ方向とＹ方向を平等にできるため、液晶表示
に用いた結果、色ムラやフリッカー等非対線に寄因する
欠点が解決できた。なお、第１図に示した実施例では同
一ドレインバス１５に対して左右くり返し画素が配置さ
れているため、カラーの１画素ずらし配列した場合で
も、同一色信号ラインとして使用できる利点もある。さ
らに１画素のピクセルが２本のゲートバス１１上に設け
られた薄膜トランジスタで駆動されるため、欠陥に対し
て強いばかりでなく、インターレース駆動を実質ノンイ
ンターレース駆動したと同じ効果を持たせることができ
る利点もある。
第２図は１カラー画素を２分割した２つのピクセルにし
てカラー配置を一行ごとに１画素ずらしを行なうカラー
液晶表示用に用いる例の薄膜トランジスタアレイの一部
を示した平面図である。
薄膜トランジスタは逆スタガード構造である。第２図の
場合も第１図と同様に同一ゲートバス２１上及び同一ド
レインバス２５上の薄膜トランジスタの電極の配置がＸ
方向及びＹ方向でソース・ドレイン電極２７，２４の配
置が交互にくりかえされていることは同じである。第２
図ではさらに２分割された１カラー画素分の薄膜トラン
ジスタも縦向きと横向きの組合せとなっており、１色表
示した場合の全体の平等化により濃淡のムラが生じない
結果となった。又、第１図の実施例と同様にフリッカー
等の非対称に寄因する欠点も解決でき、その他の利点も
同様に得られた。
なお、第１図および第２図の実施例では逆スタガード構
造の薄膜トランジスタアレイについて述べたが、順スタ
カード構造の場合においてはゲート電極及びゲートバス
ライン、ゲート絶縁膜、アモルファスシリコンなどの半
導体膜、ドレイン電極及びドレインバス及びソース電極
及びピクセル電極の積層構造が逆関係になっているにす
ぎず、同様に実施できる。同様にプレーナー形の場合に
ついても本発明の目的が達成できることも同じである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明はＸ方向及びＹ方向のアラ
イメント誤差による薄膜トランジスタの特性をアレイ全
体として見かけ上平等化してしまうため、液晶表示素子
に応用した場合、色ムラやフリッカー等の非対称性に寄
因する欠点を解決できる。又色信号用バスラインを専用
色信号にできるための駆動や、インターレース駆動と同
等にできるなどの利点もある。さらに、１画素２トラン
ジスタ方式や１画素２分割方式などについても適用可能
で、その方式を十分発揮できる利点を有する。なお、こ
れらの結果より、高価なマスクや高価な露光アライメン
ト装置や高精度の高価なエッチング装置などの制約を受
けることなく大面積薄膜トランジスタアレイを製作でき
る産業上の利点は著しく大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示した薄膜トランジスタア
レイの一部の平面図、第２図は本発明の他の実施例を示
した薄膜トランジスタアレイの一部の平面図、第３図は
従来の薄膜トランジスタアレイの一部を示した平面図で
ある。 11,21,31……ゲートバス、12,22,32……ゲート電極、1
3,23,33……アモルファスシリコン膜、14,24,34……ド
レイン電極、15,25,35……ドレインバス、16,26,36……
ピクセル電極、17,27,37……ソース電極、18,28,38……
チャネル部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】薄膜トランジスタがマトリックス状にＸ方
    向及びＹ方向ともくり返し配置され、かつＸ方向に配置
    された薄膜トランジスタのソースとドレインの電極がく
    り返し逆転されて設けられ、Ｙ方向に配置された薄膜ト
    ランジスタのソースとドレインの電極がくり返し逆転さ
    れて設けられていることを特徴とする薄膜トランジスタ
    アレイ。
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