[发明专利]图像显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对比度高且成本低的图像显示装置及其制造方法。

背景技术

多晶硅薄膜晶体管(简称TFT)因性能优异而可构成电路。作为利其特长的例子，可举出在Society for Information Display InternationalSymposium Digest of Technical Papers第172页(1999)中记载的有源矩阵型液晶显示装置。在该显示装置中。通过用多晶硅TFT构成周边驱动电路的一部分，可以减少象素部和周边驱动电路的连接端子数目，可进行高精度的图像显示。图2示出使用多晶硅TFT的现有的液晶显示装置的构成图，图3是象素40的平面布置图。

图2由栅驱动器电路30和漏驱动器电路31和图像显示部32构成，栅驱动器电路30和漏驱动器电路31由CMOS TFT 33构成。图像显示部32由栅线37和信号线38呈矩阵状构成。图像显示部32内的各象素分别由象素TFT34和用来保存液晶施加电压的保存电容元件36构成。这些元件分别具有下面的功能。首先，从栅驱动器电路30向象素TFT 34的栅施加电压，使源-漏之间成为导通状态。

然后，把来自漏驱动器电路31的图像信号通过象素TFT 34施加到液晶上，成为与信号电压对应的显示状态。通过液晶电容元件35和保存电容元件36把该电压保存到在下一周期向栅再次施加选择电压。通过设置该保存电容元件36，可以抑制TFT的泄露电流导致的液晶施加电压的降低，可以提供对比度高的液晶显示装置。图4是图3中的A-A′剖面图。上述液晶电容元件35是由象素电极13-液晶层21-对置电极22构成的电容元件。通过向象素电极13施加信号电压改变液晶的取向，控制背光源26的光的透过率，显示映像。

在使用多晶硅TFT的现有液晶装置中，由于背光源26激起照射到多晶硅层4上的光载流子，泄漏电流增加，且液晶施加电压降低，使对比度下降。为了抑制液晶施加电压的降低，必须增大保存电容，但是现有的保存电容元件36，如图4所示，由第一电容元件和第二电容元件构成，第一电容元件由多晶硅层14/与栅绝缘膜同层的绝缘膜3/与栅线同层的保存电极8构成，第二电容元件由与栅线同层的保存电极8/层间绝缘膜10和保护绝缘膜12/象素电极13构成，由于该第二电容元件的电极间隔比上述第一电容元件的电极间隔大10倍以上，其电容与上述第一电容元件的电容相比小到可以忽略。而且，上述第一电容元件的电极间隔由栅绝缘膜的厚度确定，为了增加电容必须增大面积。但是，如果增加保存电容元件的面积，象素的开口率降低，对比度降低。为了提度分辨率而缩小象素面积时这一问题更加显著。因此，必须有增加单位面积的电容的技术。

作为其对策，有日本专利特开平11-271812号公报记载的方法，即，通过层叠用来形成栅极和保存电极的金属膜、绝缘膜并同时构图，预先在栅线、栅极、保存电极上形成绝缘膜，蚀刻保存电极上部的保护绝缘膜和层间绝缘膜，形成由保存电极/绝缘膜/象素电极(ITO)构成的保存电容元件。如果采用该方法，通过减薄构成上述第二电容元件的绝缘膜的厚度可以增加保存电容。但是，存在ITO蚀刻液造成的形成电容元件的绝缘膜厚度不均匀的情况。另外，存在形成ITO和绝缘膜的反应层，降低保存电容的问题。

为了防止这一点，必须在绝缘膜和ITO之间形成阻挡金属，有如该特开平11-271812号公报所示，预先在保存电极上层叠绝缘膜和金属膜，除去保护绝缘膜和层间绝缘膜后，形成象素电极的方法。根据该方法，由于金属膜起到蚀刻的阻挡层的作用，可以维持其下部的绝缘膜的厚度的均匀。但是，该方法中还增加了层叠保存电极膜、绝缘膜、金属膜，对该层叠膜构图的工序，以及形成信号线和栅线的接触孔时，只蚀刻金属膜和绝缘膜的工序。

另外，在特开平11-271812号公报中记载的方法中，构成保存电容元件的象素电极跨过的台阶差大，因该台阶差生成象素电极的断线。

发明概述

本发明的目的在于提供通过增加保存电容元件的电容而提高对比度且制造成本低的图像显示装置。