[发明专利]在各像素具备补助电容的动态矩阵型显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在各像素具备薄膜晶体管的动态矩阵型显示装置。

背景技术

液晶显示装置(以下称LCD)等平面显示器，因其可薄型化、小型化、轻量化故为低耗电，且LCD等以移动信息机器为首，已运用在大多数机器中，以作为各种机器的显示部份。在LCD等之中，在各像素设置薄膜晶体管等作为开关元件，称为动态矩阵型，此面板，由于可确实维持各像素的显示内容，故可用于实现高精密显示以及高显示品质所需的显示装置上。图1是显示针对动态矩阵型LCD画素的等效电路。各像素具备有连接至栅极线与数据线的薄膜晶体管1(TFT)，且当TFT通过输出至栅极线的选择信号而呈导通时，则由数据线通过此TFT以将与此显示内容相符的数据供给至液晶电容2(Clc)。在此，选择TFT并写入数据后，接下来到TFT再度被选择的期间，由于必须确实保持所写入的显示数据，故针对TFT连接有与液晶电容Clc呈并列的补助电容3(Csc)。

图2，显示在现有LCD的TFT形成基板(第1基板100)中的像素部的平面构成，图3，显示沿图2X-X线的位置上的LCD剖面结构。LCD，具备在第1及第2基板间封入液晶的结构，并且在动态矩阵型LCD中，在第1基板100上配置TFT1、像素电极74等成为矩阵状，并在与第1基板相对向配置的第2基板上，形成有施加共通电压Vcom的共通电极56、以及彩色滤光片54等。然后，挟持各像素电极74与液晶200，通过施加于与相对向的共通电极56之间的电压，以在各像素驱动液晶电容Clc。

在第1基板100侧，设于各像素的TFT，如图3所示，栅极电极60位于较主动层的上层，亦即顶栅极型TFT。TFT的主动层64，如图2所示，图案形成于基板5上，且覆盖此主动层而形成栅极绝缘膜66，并在栅极绝缘膜66上形成有兼用栅极电极60的栅极线。主动层64，其与栅极电极60相对向的位置信道区64c，在挟持此信道区64c的两侧，形成有注入杂质的漏极区64d以及源极区64s。

主动层64的漏极区64d，隔介形成于覆盖栅极电极60而形成的层间绝缘膜68的接触孔，并与兼用数据线的漏极电极70连接。

又，覆盖上述漏极电极以及数据线70而形成平坦化绝缘膜72，主动层64的源极区64s，透过在此平坦化绝缘膜72上由氧化铟锡(IndiumTin Oxide，ITO)等所构成的像素电极74以及接触孔而连接。

主动层64的源极区64s，更兼用设于各像素补助电容Csc的第1电极80，如图2所示，由与像素电极74的接触孔区延伸。补助电容Csc的第2电极84，如图10所示，与栅极电极60在同一层同时形成，与栅极电极60隔以预定间隔而形成于另一区。第1电极80与第2电极84间的层间的电介质，由栅极绝缘膜66兼用。此外，补助电容Csc的第2电极84，如图2所示，未独立于各像素，而与栅极线60同样将像素区向行方向延伸，并施加预定的补助电容电压Vsc。

以此在各像素设置补助电容Csc的方式，在TFT的非选择期间中，可将依据待施加于液晶电容Clc的显示内容的电荷，保持于补助电容Csc。因此，而得以抑制像素电极74的电位变动，且保持显示内容。

在强烈要求显示装置小型化、高精密度化的用途上，必须将平均每像素的面积缩小，而平均每像素的液晶电容Clc亦随之变小。是故，为确实在单位显示期间中保持在各像素的显示数据，如上所述的补助电容Csc的存在即成为必要。

但是，另一方面，补助电容Csc本身因不作用成为显示区，故在透过型LCD情况下，如将补助电容Csc形成于各像素，将因此而无法避免平均每像素的显示可能面积减少，亦即开口率的下降。尤其是，如图2及图3所示，补助电容Csc的第2电极84，与栅极线60在同一层形成，故为使不与栅极线60与第2电极84发生短路，而必须要有绝缘空间。甚至，因与栅极为同一材料，故第2电极区为不透明，随之，将产生开口率下降、高辉度显示变难等问题。

再者，在以往的LCD中，除上述补助要领Csc外，在与形成TFT的第1基板相对向配置的第2基板上的像素区，为提高画面的对比，设有将像素间予以遮光的黑色矩阵。LCD如上述般，将第1基板与第2基板贴合，并将液晶封入间隙而构成。为避免由于此基板的贴合移位，而在各像素的开口率造成偏差，故预先将黑色矩阵的宽度加宽，或将像素区(例如像素电极)缩小。因此，开口率降低的问题，将变得更大。

发明内容

为解决上述课题，本发明的目的在于实现能确保充分的补助电容，并且高开口率的动态矩阵型显示装置。