JP2001075126A

JP2001075126A - 液晶画像表示装置と画像表示装置用半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2001075126A
Application number: JP28810899A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Kawasaki; 清弘川崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のＩＰＳ型液晶パネルでは開口率が低
く、かつ表示画像に残像が見られた。また配向処理の品
質が低下する恐れも高い。【解決手段】絵素電極と対向電極上に感光性ポリイ
ミドまたは黒色顔料を残して低反射とする、加熱して
感光性ポリイミドまたは黒色顔料で絵素電極と対向電極
の側面を覆う、表示電極形成後に感光性透明樹脂を塗
布し裏面露光で表示電極間を感光性透明樹脂で埋めて平
坦化する。以上の新技術と既出願の開口率を高める技
術、(a)アクティブ基板を透明樹脂で平坦化する、(b)共
通電極を走査線と信号線の上に形成する、とを組み合わ
せた特許である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像表示機
能を有する液晶画像表示装置、とりわけ視野角の広い液
晶画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の微細加工技術、液晶材料技術およ
び高密度実装技術等の進歩により、5〜50ｃｍ対角の液
晶パネルで実用上支障の無いテレビジョン画像や各種の
画像表示機器が商用ベースで提供されている。また、液
晶パネルを構成する２枚のガラス基板の一方にＲＧＢの
着色層を形成しておくことにより、カラー表示も容易に
実現している。特にスイッチング素子を絵素毎に内蔵さ
せた、いわゆるアクティブ型の液晶パネルではクロスト
ークも少なくかつ高速応答で高いコントラスト比を有す
る画像が保証されている。

【０００３】これらの液晶画像表示装置（液晶パネル）
は、走査線としては200〜1000本、信号線としては200〜
3000本程度のマトリクス編成が一般的であるが、最近は
表示容量の増大に対応すべく大画面化と高精細化とが同
時に進行している。

【０００４】図５は液晶パネルへの実装状態を示し、液
晶パネル１を構成する一方の透明性絶縁基板、例えばガ
ラス基板２上に形成された走査線の電極端子群６に駆動
信号を供給する半導体集積回路チップ３を直接、接続す
るＣＯＧ（Chip-On-Glass）方式や、例えばポリイミド
系樹脂薄膜をベースとし、金または半田メッキされた銅
箔の端子（図示せず）を有するＴＣＰフィルム４を信号
線の端子群５に導電性媒体を含む適当な接着剤で圧接し
て固定するＴＣＰ（Tape-Carrier-Package）方式などの
実装手段によって電気信号が画像表示部に供給される。
ここでは便宜上二つの実装方式を同時に図示している
が、実際には何れかの方式が適宜選択されることは言う
までもない。

【０００５】７，８は液晶パネル１のほぼ中央部に位置
する画像表示部と信号線および走査線の電極端子５，６
との間を接続する配線路で、必ずしも電極端子群５，６
と同一の導電材で構成される必要はない。９は全ての液
晶セルに共通の透明導電性の対向電極を有するもう１枚
の透明性絶縁基板である対向ガラス基板である。

【０００６】図６はスイッチング素子として絶縁ゲート
型トランジスタ１０を絵素毎に配置したアクティブ型液
晶パネルの等価回路図を示し、１１（図５では８）は走
査線、１２（図５では７）は信号線、１３は液晶セルで
あって、液晶セル１３は電気的には容量素子として扱わ
れる。実線で描かれた素子類は液晶パネルを構成する一
方のガラス基板２上に形成され、点線で描かれた全ての
液晶セル１３に共通な対向電極１４はもう一方のガラス
基板９上に形成されている。絶縁ゲート型トランジスタ
１０のOFF抵抗あるいは液晶セル１３の抵抗が低い場合
や表示画像の階調性を重視する場合には、負荷としての
液晶セル１３の時定数を大きくするための補助の蓄積容
量１５を液晶セル１３に並列に加える等の回路的工夫が
加味される。なお１６は蓄積容量の共通母線である。

【０００７】図７は液晶パネルの画像表示部の要部断面
図を示し、液晶パネル１を構成する２枚のガラス基板
２，９は樹脂性のファイバやビーズ等のスペーサ材（図
示せず）によって数μｍ程度の所定の距離を隔てて形成
され、その間隙（ギャップ）はガラス基板２，９の周縁
部において有機性樹脂よりなるシール材と封口材（何れ
も図示せず）とで封止された閉空間になっており、この
閉空間に液晶１７が充填されている。

【０００８】カラー表示を実現する場合には、ガラス基
板９の閉空間側に着色層１８と称する染料または顔料の
いずれか一方もしくは両方を含む厚さ１〜２μｍ程度の
有機薄膜が被着されて色表示機能が与えられるので、そ
の場合にはガラス基板９は別名カラーフィルタ（Color
Filter 略語はＣＦ）と呼称される。そして液晶材料
１７の性質によってはガラス基板９の上面またはガラス
基板２の下面の何れかもしくは両面上に偏光板１９が貼
付され、液晶パネル１は電気光学素子として機能する。
現在、大部分の液晶パネルでは液晶材料にＴＮ（ツイス
ト・ネマチック）系の物を用いており、偏光板１９は通
常２枚必要である。なお、光源としての裏面光源につい
ての記載は省略した。

【０００９】液晶１７に接して２枚のガラス基板２，９
上に形成された例えば厚さ0.1μm程度のポリイミド系樹
脂薄膜２０は液晶分子を決められた方向に配向させるた
めの配向膜である。２１は絶縁ゲート型トランジスタ１
０のドレインと透明導電性の絵素電極２２とを接続する
ドレイン電極（配線）であり、信号線（ソース線）１２
と同時に形成されることが多い。信号線１２とドレイン
電極（配線）２１との間に位置するのは半導体層２３で
あり詳細は後述する。カラーフィルタ９上で隣り合った
着色層１８の境界に形成された厚さ0.1μm程度のＣｒ薄
膜層２４は半導体層２３と、走査線１１及び信号線１２
に外部光が入射するのを防止するための光遮蔽で、いわ
ゆるブラックマトリクス（Ｂlack Ｍatrix 略語はＢ
Ｍ）として定着化した技術である。

【００１０】ここでスイッチング素子として絶縁ゲート
型トランジスタの構造と製造方法に関して説明する。絶
縁ゲート型トランジスタには２種類のものが現在多用さ
れており、そのうちの一つを従来例（エッチ・ストップ
型と呼称される）として紹介する。図８は従来の液晶パ
ネルを構成するアクティブ基板の単位絵素の平面図であ
り、同図のＡ−Ａ’線上の断面図を図９に示し、その製
造工程を以下に簡単に説明する。なお、走査線１１に形
成された突起部５０と絵素電極２２とがゲート絶縁層を
介して重なっている領域５２（右下がり斜線部）が蓄積
容量１５を形成しているが、ここではその詳細な説明は
省略する。

【００１１】先ず、図９（ａ）に示したように耐熱性と
耐薬品性と透明性が高い絶縁性基板として厚さ0.5〜1.1
mm程度のガラス基板２、例えばコーニング社製の商品名
１７３７の一主面上に、ＳＰＴ（スパッタ）等の真空製
膜装置を用いて膜厚0.1〜0.3μm程度の第１の金属層と
して例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等あるいはそれらの合金を
被着して微細加工技術により走査線も兼ねるゲート電極
１１を選択的に形成する。

【００１２】液晶パネルの大画面化に対応して走査線の
抵抗値を下げるためには走査線の材料としてＡＬ（アル
ミニウム）が用いられるが、ＡＬは耐熱性が低いので上
記した耐熱金属であるＣｒ，Ｔａ，Ｍｏまたはそれらの
シリサイドと積層化したり、あるいはＡＬの表面に陽極
酸化で酸化層（AL2O3）を付加することも現在では一般
的な技術である。すなわち、走査線１１は１層以上の金
属層で構成される。

【００１３】次に、図９（ｂ）に示したようにガラス基
板２の全面にＰＣＶＤ（プラズマ・シーブイデイ）装置
を用いてゲート絶縁層となる第１のSiNx（シリコン窒
化）層、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジ
スタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン（a-Si）
層、及び第２のSiNx層と３種類の薄膜層を、例えば0.3-
0.05-0.1μm程度の膜厚で順次被着して３０〜３２とす
る。

【００１４】なお、ノウハウ的な技術としてゲート絶縁
層の形成に当り他の種類の絶縁層（例えばTaOxやSiO2
等、もしくは先述したAL2O3）と積層したり、あるいはS
iNx層を２回に分けて製膜し途中で洗浄工程を付与する
等の歩留向上対策が行われることも多く、ゲート絶縁層
は１種類あるいは単層とは限らない。

【００１５】そして、微細加工技術によりゲート１１上
の第２のSiNx層をゲート１１よりも幅細く選択的に残し
て３２’として第１の非晶質シリコン層３１を露出し、
同じくＰＣＶＤ装置を用いて全面に不純物として例えば
燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を例えば0.05μm
程度の膜厚で被着する。

【００１６】続いて、図９（ｃ）に示したように、ゲー
ト１１の近傍上にのみ第１の非晶質シリコン層３１と第
２の非晶質シリコン層３３とを島状３１’，３２’に残
してゲート絶縁層３０を露出した後、図９（ｄ）に示し
たように、ＳＰＴ（スパッタ）等の真空製膜装置を用い
て膜厚0.1〜0.2μm程度の透明導電層として例えばＩＴ
Ｏ（Indium-Tin-Oxide）を被着し、微細加工技術により
絵素電極２２を選択的に形成する。

【００１７】引き続いて図示はしないが、走査線１１へ
の電気的接続に必要な画像表示部の周辺部での走査線１
１上のゲート絶縁層３０への選択的開口部形成を行った
後、図９（ｅ）に示したようにＳＰＴ等の真空製膜装置
を用いて膜厚0.1μm程度の耐熱金属層として例えばＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属薄膜３４を、低抵抗配線層
として膜厚0.3μm程度のＡＬ薄膜３５を順次被着し、微
細加工技術により耐熱金属層３４’と低抵抗配線層３
５’との積層よりなる絶縁ゲート型トランジスタのドレ
イン電極２１と信号線も兼ねるソース電極１２とを選択
的に形成する。この時に用いられる感光性樹脂パターン
をマスクとしてソース・ドレイン電極間の第2のSiNx層
３２’上の第2の非晶質シリコン層３３’を除去して第2
のSiNx層３２’を露出するとともに、その他の領域では
第1の非晶質シリコン層３1’をも除去してゲート絶縁層
３０を露出する。

【００１８】絶縁ゲート型トランジスタがオフセット構
造とならぬようソース・ドレイン電極１２，２１はゲー
ト１１と一部平面的に重なった位置関係に配置されて形
成される。なお、画像表示部の周辺部で走査線１１上の
開口部を含んで信号線１２と同時に走査線側の端子電極
６、または走査線１１と走査線側の端子電極６とを接続
する配線路８を形成することも一般的な設計である。

【００１９】最後に、ガラス基板２の全面に透明性の絶
縁層として、ゲート絶縁層３０と同様にＰＣＶＤ装置を
用いて0.3μm程度の膜厚のSiNx層を被着してパシベーシ
ョン絶縁層３７とし、図９（ｆ）に示したように絵素電
極２２上に開口部３８を形成して絵素電極２２の大部分
を露出すると同時に、図示はしないが周辺部の端子電極
５，６上にも開口部を形成して端子電極５，６の大部分
を露出してアクティブ基板２として完成する。

【００２０】信号線１２の配線抵抗が問題とならない場
合にはＡＬよりなる低抵抗配線層３５は不要であり、そ
の場合にはＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属材料を選択す
ればソース・ドレイン配線１２，２１を単層化すること
が可能である。なお、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱
性については先行例である特開平7-74368号公報に詳細
が記載されている。

【００２１】絵素電極２２上のパシベーション絶縁層３
７を除去する理由は、一つには液晶セルに印可される実
効電圧の低下を防止するためと、もう一つはパシベーシ
ョン絶縁層３７の膜質が一般的に劣悪で、パシベーショ
ン絶縁層内に電荷が蓄積されて表示画像の焼き付けを生
じることを回避するためである。これは絶縁ゲート型ト
ランジスタの耐熱性が余り高くないため、パシベーショ
ン絶縁層３７の製膜温度がゲート絶縁層３０と比較して
数１０℃以上低く２５０℃以下の低温製膜にならざるを
得ないからである。

【００２２】ここで、最近商品化が活発な広視野角の表
示が可能なＩＰＳ（In-Plain-Switching）方式の液晶パ
ネルについて説明する。図１０はＩＰＳ型液晶パネルの
画像表示部の要部断面図を示し、図７に示した従来のも
のとの差違は、液晶セルが所定の距離を隔てて形成され
た導電性の対向電極４０と絵素電極４１（２１）と液晶
１７とで構成され、液晶１７は対向電極４０と絵素電極
４１との間に働く横方向の電界でスイッチングされる点
にある。したがってカラーフィルタ９上に透明導電性の
対向電極１４は不要であり、また同様にアクティブ基板
２上にも透明導電性の絵素電極２２は不要となる。すな
わち、アクティブ基板２の製造工程の削減も同時になさ
れている。

【００２３】図１１はＩＰＳ型の液晶パネルを構成する
アクティブ基板の単位絵素の平面図であり、同図のＡ−
Ａ’線上の断面図を図１２に示し、その製造工程を、絶
縁ゲート型トランジスタに従来のうちのもう一つ（チャ
ネル・エッチ型と呼称される）を採用した場合について
以下に簡単に説明する。なお、対向電極４０と絵素電極
４１（２１）の一部とがゲート絶縁層を介して重なって
いる領域５３（二重斜線部）が蓄積容量１５を形成して
いるが、ここではその詳細な説明は省略する。

【００２４】先ず、従来例と同様に図１２（ａ）に示し
たようにガラス基板２の一主面上に、ＳＰＴ（スパッ
タ）等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.3μm程度の
第１の金属層を被着し、微細加工技術により走査線も兼
ねるゲート電極１１と対向電極４０とを選択的に形成す
る。

【００２５】次に、図１２（ｂ）に示したようにガラス
基板２の全面にＰＣＶＤ（プラズマ・シーブイデイ）装
置を用いてゲート絶縁層となるSiNx層、不純物をほとん
ど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第
１の非晶質シリコン層、及び不純物を含み絶縁ゲート型
トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シ
リコン層と３種類の薄膜層を、例えば0.3-0.2-0.05μm
程度の膜厚で順次被着して３０，３１，３３とする。

【００２６】そして、図１２（ｃ）に示したようにゲー
ト１１上に第１と第２の非晶質シリコン層よりなる半導
体層を島状３１’，３３’に残してゲート絶縁層３０を
露出する。続いて図示はしないが、走査線１１への電気
的接続に必要な画像表示部の周辺部での走査線１１上の
ゲート絶縁層３０への選択的開口部形成を行う。

【００２７】引き続き、図１２（ｄ）に示したようにＳ
ＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1μm程度の耐熱金
属層として例えばＴｉ薄膜３４を、低抵抗配線層として
膜厚0.3μm程度のＡＬ薄膜３５を順次被着し、微細加工
技術により絵素電極４１も兼ねる絶縁ゲート型トランジ
スタのドレイン電極２１と信号線も兼ねるソース電極１
２とを選択的に形成する。この選択的パターン形成は、
ソース・ドレイン配線の形成に用いられる感光性樹脂パ
ターン４３をマスクとして、ＡＬ薄膜３５、Ｔｉ薄膜３
４、第２の非晶質シリコン層３３’を順次食刻し、第１
の非晶質シリコン層３１’は0.05〜0.1μm程度残して食
刻することによりなされるので、チャネル・エッチと呼
称される。

【００２８】最後に、上記感光性樹脂パターン４３を除
去した後、図１２（ｅ）に示したようにガラス基板２の
全面に透明性の絶縁層として、ゲート絶縁層と同様にＰ
ＣＶＤ装置を用いて0.3μm程度の膜厚のＳｉＮｘ層を被
着してパシベーション絶縁層３７とし、図示はしないが
周辺部の端子電極５，６上に開口部を形成して端子電極
５，６の大部分を露出してアクティブ基板として完成す
る。

【００２９】以上の説明で明らかなように、対向電極４
０は走査線１１と同時に、また絵素電極４１はソース・
ドレイン配線１２，２１と同時に形成されるので絵素電
極となる透明導電層２２は不要であり、先に記載した製
造過程と比較すると製造工程の削減がなされていること
が容易に理解されよう。

【００３０】一方、チャネル・エッチ型の絶縁ゲート型
トランジスタは製膜プロセスと食刻プロセスの均一性の
観点から、エッチ・ストップ型と比較して不純物を含ま
ない第１の非晶質シリコン層を厚く製膜する必要があ
り、ＰＣＶＤ装置の稼動とパーティクル発生に関して課
題が指摘されている点は見逃せない。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】アクティブ型液晶パネ
ルの大画面化と高精細化は今後のトレンドであり、また
視野角の拡大も永遠に求められる技術課題である。対角
２５ｃｍ以上の大型パネルにおいても表示容量の増大へ
の対応と表示画質の向上のために高精細化が同時に進行
し開口率の確保も要求される結果、ＢＭ幅を細くした
り、同時に液晶パネルを構成する２枚の基板２，９の貼
り合せ精度の向上が技術的課題となってきた。具体的に
は貼り合せ精度が従来は数μmで十分であったが、開口
率を８０％以上に高めるためには２μm以下の高精度を
要求されるようになってきている。

【００３２】視野角を拡大する技術は既に説明したＩＰ
Ｓ方式の他にも、配向分割、垂直配向、ＯＣＢ液晶、光
学補償フィルムと数多くの方式があるが、いずれの方式
も一長一短で確立しているとは言えない状況である。そ
の中でもＩＰＳ方式が注目される理由の一つは製造工程
が短縮され、低コスト化への寄与が高いことである。し
かしながら、ＩＰＳ方式の最大の欠点は、表示に寄与す
るのが絵素電極と共通電極との隙間だけで、表示電極そ
のものは表示に寄与しないので、開口率が他の方式と比
べて半分以下の３０％程度しか到達しないことである。
絵素電極と共通電極自身を出来るだけ細くパターン化す
れば良いとは言え、液晶パネル作製の原板となるガラス
基板サイズが５０ｃｍを越える状況で、例えば１μｍの
パターニングを可能とする露光機、食刻装置などの製造
装置やマスク合せ精度等、超えなければならない技術的
障害は高く、実現はかなり先のこととなる。

【００３３】このため、ＩＰＳ方式の液晶パネルは消費
電力がさほど苦にならない卓上型の液晶モニタに限定さ
れて商品化されているに過ぎない。開口率を高めて裏面
光源に過度の電力を必要としないようにすることが急が
れる。

【００３４】次に、図１２からも明らかなように、絵素
電極４１と対向電極４０との間にパシベーション絶縁層
３７が存在するために、不要な電荷の蓄積が生じて表示
画像に残像が発生し易いこともＩＰＳ方式の液晶パネル
の使用方法を制限する大きな欠点となっている。すなわ
ち、静止画像を長時間表示し続けるような環境では、画
像の切替時に残像が発生してしばらくは画像の品位が低
下する。

【００３５】更に加えて配向処理に関して今少し詳細に
述べる。ＴＮ方式の液晶セルでは、表示電極である透明
な絵素電極２２の周囲のパシベーション絶縁層３７に開
口された開口部３８の段差がラビング布による配向膜の
配向処理の大きな障害となり、開口部３８の周囲での非
配向による黒表示時の光抜けによるコントラストの低下
と言う配向品質並びに配向品位上の問題を発生し易い
が、これに対しては開口率の低下という不利を承知の上
で開口部３８の周囲をＢＭで光シールドすることで実用
になっている。しかしながら、ＩＰＳ方式の液晶セルで
も図１１と図１２（ｆ）からも分かるように表示電極長
が長く、表示電極の有する段差がもたらす配向品質の低
下を生じ易い課題を有する。特に大画面で信号線の抵抗
値を下げるために信号線１２の膜厚を厚くすると絵素電
極４１の膜厚も厚くなり、段差の影響を回避する手段も
講ずる必要が高くなる。

【００３６】本発明はかかる現状に鑑みなされたもの
で、開口率を高めるとともに残像の生じないＩＰＳ方式
の液晶パネルを提供することを目的とする。またアクテ
ィブ基板の表面を平坦化して配向品質を高めることも付
随して重要な目的である。

【００３７】

【課題を解決するための手段】本発明においては、アク
ティブ基板を第１の透明性樹脂で平坦化し、平坦化され
た透明性樹脂上に表示電極を形成している。この結果、
対向電極の一部を走査線上と信号線上とに形成すること
が可能となり開口率が向上する。また表示電極上に従来
のパシベーション絶縁層を用いず、有機樹脂による被覆
で新たなパシベーションを施すことで残像の発生を回避
している。さらに、第２の透明性樹脂で表示電極間を埋
めて平坦化して配向処理を容易ならしめている。

【００３８】請求項１に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁
ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素電極
と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対
向電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列
された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁
基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィ
ルタとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置にお
いて、絶縁ゲート型トランジスタのチャネル部を保護す
る絶縁層が形成され、第１の透明性絶縁基板が透明性樹
脂で平坦化され、その上面を感光性ポリイミド樹脂また
は黒色顔料樹脂で覆われた、ドレイン電極上の透明性樹
脂に形成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上及
び信号線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に形
成されていることを特徴とする。

【００３９】この構成により、エッチ・ストップ型のＴ
ＦＴを有するアクティブ基板において、走査線上と信号
線上とに対向電極の一部を配置することが可能となり、
開口率が向上する。また、絵素電極と対向電極との間に
は従来の劣悪な膜質のパシベーションが存在しないの
で、残像の発生が抑制される。加えて絵素電極と対向電
極の上面は感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で
覆われているので、液晶セルとしての信頼性も確保され
ている。

【００４０】請求項２に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁
ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素電極
と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対
向電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列
された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁
基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィ
ルタとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置にお
いて、絶縁ゲート型トランジスタのチャネル部を保護す
る絶縁層が形成され、第１の透明性絶縁基板が透明性樹
脂で平坦化され、その表面を感光性ポリイミド樹脂また
は黒色顔料樹脂で覆われた、ドレイン電極上の透明性樹
脂に形成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上及
び信号線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に形
成されていることを特徴とする。

【００４１】この構成により、エッチ・ストップ型のＴ
ＦＴを有するアクティブ基板において、走査線上と信号
線上とに対向電極の一部を配置することが可能となり、
開口率が向上する。また、絵素電極と対向電極との間に
は従来の劣悪な膜質のパシベーションが存在しないの
で、残像の発生が抑制される。加えて絵素電極と対向電
極の表面は感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で
覆われているので、液晶セルとしての信頼性が一段と確
保されている。

【００４２】請求項３に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁
ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素電極
と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対
向電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列
された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁
基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィ
ルタとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置にお
いて、絶縁ゲート型トランジスタを保護する絶縁層が形
成され、第１の透明性絶縁基板が透明性樹脂で平坦化さ
れ、その上面を感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹
脂で覆われた、ドレイン電極上の透明性樹脂と保護絶縁
層とに形成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上
及び信号線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に
形成されていることを特徴とする。

【００４３】この構成により、チャネルエッチ型のＴＦ
Ｔを有するアクティブ基板においても、走査線上と信号
線上とに対向電極の一部を配置することが可能となり開
口率が向上する。また、絵素電極と対向電極との間には
従来の劣悪な膜質のパシベーションが存在しないので、
残像の発生が抑制される。加えて絵素電極と対向電極の
上面は感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で覆わ
れているので、液晶セルとしての信頼性も確保されてい
る。

【００４４】請求項４に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁
ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素電極
と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対
向電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列
された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁
基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィ
ルタとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置にお
いて、絶縁ゲート型トランジスタを保護する絶縁層が形
成され、第１の透明性絶縁基板が透明性樹脂で平坦化さ
れ、その表面を感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹
脂で覆われた、ドレイン電極上の透明性樹脂と保護絶縁
層とに形成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上
及び信号線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に
形成されていることを特徴とする。

【００４５】この構成により、チャネルエッチ型のＴＦ
Ｔを有するアクティブ基板においても、走査線上と信号
線上とに対向電極の一部を配置することが可能となり開
口率が向上する。また、絵素電極と対向電極との間には
従来の劣悪な膜質のパシベーションが存在しないので、
残像の発生が抑制される。加えて絵素電極と対向電極の
表面は感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で覆わ
れているので、液晶セルとしての信頼性も一段と確保さ
れている。

【００４６】請求項５に記載の画像表示装置用半導体装
置の製造方法は、請求項１に記載の液晶画像表示装置の
製造方法であって、透明性絶縁基板の一主面上に少なく
とも１層以上の第１の金属層よりなる走査線と、チャネ
ル上に保護絶縁層を有する絶縁ゲート型トランジスタ
と、１層以上の第２の金属層よりなる信号線とを形成す
る工程と、全面に感光性透明樹脂を塗布しドレイン電極
上に開口部を形成する工程と、全面に導電層を被着して
感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂を用いてドレ
イン電極上の開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び
信号線上を含んで対向電極とをパターニングし、前記感
光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂をそのまま残す
工程とからなることを特徴とする。

【００４７】この構成により、絵素電極と対向電極の上
面は感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で覆われ
て、パシベーション絶縁層として機能する。

【００４８】請求項６に記載の画像表示装置用半導体装
置の製造方法は、請求項２に記載の液晶画像表示装置の
製造方法であって、上記パターン化された感光性ポリイ
ミド樹脂または黒色顔料樹脂を加熱することを特徴とす
る。

【００４９】この構成により、絵素電極と対向電極の表
面は感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で覆われ
て、パシベーション絶縁層としての機能が強化される。

【００５０】請求項７に記載の画像表示装置用半導体装
置の製造方法は、請求項３に記載の液晶画像表示装置の
製造方法であって透明性絶縁基板の一主面上に少なくと
も１層以上の第１の金属層よりなる走査線と（蓄積容量
線と）、チャネル上に保護絶縁層を有しない絶縁ゲート
型トランジスタと、１層以上の第２の金属層よりなる信
号線とを形成する工程と、全面に透明な保護絶縁層を形
成する工程と、全面に感光性透明樹脂を塗布しドレイン
電極上に開口部を形成する工程と、前記開口部内の透明
な保護絶縁層を選択的に除去する工程と、全面に導電層
を被着して感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂を
用いてドレイン電極上の開口部を含んで絵素電極と、走
査線上及び信号線上を含んで対向電極とをパターニング
し、前記感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂をそ
のまま残す工程とからなることを特徴とする。

【００５１】この構成により、絵素電極と対向電極の上
面は感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で覆われ
て、パシベーション絶縁層として機能する。

【００５２】請求項８に記載の画像表示装置用半導体装
置の製造方法は、請求項４に記載の液晶画像表示装置の
製造方法であって、上記パターン化された感光性ポリイ
ミド樹脂または黒色顔料樹脂を加熱することを特徴とす
る。

【００５３】この構成により、絵素電極と対向電極の表
面は感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で覆われ
て、パシベーション絶縁層としての機能が強化される。

【００５４】請求項９に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記
絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素
電極と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成され
た対向電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに
配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性
絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラー
フィルタとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置
において、絶縁ゲート型トランジスタのチャネル部を保
護する絶縁層が形成され、第１の透明性絶縁基板が第１
の透明性樹脂で平坦化され、ドレイン電極上の第１の透
明性樹脂に形成された開口部を含んで絵素電極と、走査
線上及び信号線上を含んで対向電極とが前記第１の透明
性樹脂上に形成され、その上面を感光性ポリイミド樹脂
または黒色顔料樹脂で覆われるとともに、前記感光性ポ
リイミド樹脂または黒色顔料樹脂も含めて絵素電極と対
向電極の側面が第２の透明性樹脂で埋められて平坦化さ
れていることを特徴とする。

【００５５】この構成により、エッチ・ストップ型のＴ
ＦＴを有するアクティブ基板において、開口率の向上と
残像の抑制に加えてアクティブ基板の表面が平坦化され
るので、配向処理が容易かつ高品質なものとなる。

【００５６】請求項１０に記載の液晶画像表示装置は、
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前
記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵
素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成さ
れた対向電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクス
に配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明
性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラ
ーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装
置において、絶縁ゲート型トランジスタを保護する絶縁
層が形成され、第１の透明性絶縁基板が第１の透明性樹
脂で平坦化され、ドレイン電極上の第１の透明性樹脂と
保護絶縁層とに形成された開口部を含んで絵素電極と、
走査線上及び信号線上を含んで対向電極とが前記第１の
透明性樹脂上に形成され、その上面を感光性ポリイミド
樹脂または黒色顔料樹脂で覆われるとともに、前記感光
性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂も含めて絵素電極
と対向電極の側面が第２の透明性樹脂で埋められて平坦
化されていることを特徴とする。

【００５７】この構成により、チャネル・エッチ型のＴ
ＦＴを有するアクティブ基板においても開口率の向上と
残像の抑制に加えて、アクティブ基板の表面が平坦化さ
れるので配向処理が容易かつ高品質なものとなる。

【００５８】請求項１１に記載の画像表示装置用半導体
装置の製造方法は、請求項９に記載の液晶画像表示装置
の製造方法であって、透明性絶縁基板の一主面上に少な
くとも１層以上の第１の金属層よりなる走査線と、チャ
ネル上に保護絶縁層を有する絶縁ゲート型トランジスタ
と、１層以上の第２の金属層よりなる信号線とを形成す
る工程と、全面に第１の感光性透明樹脂を塗布しドレイ
ン電極上に開口部を形成する工程と、全面に導電層を被
着して感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂を用い
てドレイン電極上の開口部を含んで絵素電極と、走査線
上及び信号線上を含んで対向電極とをパターニングし、
前記感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂をそのま
ま残す工程と、全面に第２の感光性透明樹脂を塗布し裏
面露光で絵素電極と対向電極との間に第２の透明性樹脂
を選択的に残して平坦化する工程とからなることを特徴
とする。

【００５９】この構成により、感光性ポリイミド樹脂ま
たは黒色顔料樹脂と絵素電極（対向電極）とが構成する
段差は第２の透明性樹脂で埋められてアクティブ基板の
表面は平坦化される。

【００６０】請求項１２に記載の画像表示装置用半導体
装置の製造方法は、請求項１０に記載の液晶画像表示装
置の製造方法であって、透明性絶縁基板の一主面上に少
なくとも１層以上の第１の金属層よりなる走査線と、チ
ャネル上に保護絶縁層を有しない絶縁ゲート型トランジ
スタと、１層以上の第２の金属層よりなる信号線とを形
成する工程と、全面に透明な保護絶縁層を形成する工程
と、全面に第１の感光性透明樹脂を塗布しドレイン電極
上に開口部を形成する工程と、前記開口部内の透明な保
護絶縁層を選択的に除去する工程と、全面に導電層を被
着して感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂を用い
てドレイン電極上の開口部を含んで絵素電極と、走査線
上及び信号線上を含んで対向電極とをパターニングし、
前記感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂をそのま
ま残す工程と、全面に第２の感光性透明樹脂を塗布し裏
面露光で絵素電極と対向電極との間に第２の透明性樹脂
を選択的に残して平坦化する工程とからなることを特徴
とする。

【００６１】この構成により、感光性ポリイミド樹脂ま
たは黒色顔料樹脂と絵素電極（対向電極）とが構成する
段差は第２の透明性樹脂で埋められてアクティブ基板の
表面は平坦化される。

【００６２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図４に
基づいて説明する。図１と図３は本発明の第１〜第６の
実施形態に係るアクティブ基板（画像表示装置用半導体
装置）上の平面図を示し、図１、図３のＡ−Ａ’線上の
断面図である図２、図４は同じく画像表示装置用半導体
装置の製造工程の断面図を示す。なお、従来例と同一の
部位については同一の符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００６３】本発明の第１の実施形態について説明す
る。第１の実施形態ではアクティブ基板２の形成に当た
り、チャネル上に保護絶縁層を有するエッチ・ストップ
型の絶縁ゲート型トランジスタを形成するが、ソース・
ドレイン配線は低抵抗化のためにはアルミニウムの採用
が必要であり、また不純物を含む第２の非晶質シリコン
層とアルミニウムとの間には適当な耐熱金属層が必要で
ある。そこで例えば膜厚0.1/0.3μmのＴｉ／ＡＬよりな
るソース・ドレイン配線１２，２１を形成した後、ガラ
ス基板２上にアクリル系の樹脂を主成分とする透明性と
耐熱性に優れた感光性樹脂６０として、例えば日本合成
ゴム製の商品名オプトマＰＣ３０２を、例えば1.5μｍ
の膜厚で塗布し、図２（ａ）に示したようにマスク露光
によりドレイン電極２１上に開口部６１を形成する。こ
の時、必要とあらば端子電極５，６上にも開口部を設け
ておくと良い。

【００６４】そして図１と図２（b）に示したように、
アクティブ基板２上に導電性の金属薄膜として例えば、
Ｔｉを0.1〜0.2μｍの膜厚で被着し、写真食刻技術及び
適当な食刻手段により、ドレイン電極２１上の開口部６
１を含んで絵素電極４１と、走査線１１上及び信号線１
２上を含んで対向電極４０とを選択的に形成する。この
選択的パターン形成時にマスク材６２’としてシリコン
系半導体集積回路の製造にもよく用いられる東レ、旭化
成、日立化成等の化学メーカより発売されている感光性
ポリイミド樹脂、またはカラーフィルタによく用いられ
る黒色顔料を分散させた感光性樹脂、例えば東京応化製
の黒色顔料分散レジスト、商品名ＢＫ−７４５Ｓを用い
ることが、本発明のポイントの一つである。

【００６５】ただし黒色顔料樹脂６２は当然のことでは
あるが、透明度が低く黒色顔料樹脂６２を通しては下地
のパターンが見えにくいので、マスク露光に当たり特殊
な工夫が必要である。例えばアライメントキイの部分の
黒色顔料樹脂６２を適当な手段（シンナ）で除去してお
くとか、アライメントキイをガラス基板２の下方から合
せる等の特殊な技術が必要となる。黒色顔料樹脂６２の
膜厚が0.5μm以下であれば、アライメント時の顕微鏡ラ
ンプの照度を上げるだけでも何とか対応できるので、導
電性の金属薄膜の食刻方法を最適化して薄い膜厚の黒色
顔料樹脂を使用可能とすべきである。これはまた、黒色
顔料樹脂をその表面上に有する絵素電極４１と対向電極
４０の段差を下げてラビングによる配向処理を容易にす
るためにも必要な技術である。

【００６６】通常の微細加工ではパターン形成に用いた
マスク材は剥離液等を用いて除去されるが、本発明では
感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料分散レジストより
なるマスク材６２’はそのまま残して絵素電極４１と対
向電極４０とにパシベーション絶縁層の機能を与えてい
る。以上で第１の実施形態による画像表示装置用半導体
装置の作製は終了である。この後はアクティブ基板とし
てカラーフィルタとの貼り合わせによって液晶パネル化
され、画像表示装置として完成する。

【００６７】第１の実施形態では、上記したように絵素
電極４１と対向電極４０との側面が露出しているので、
信頼性上は万全とは言えない。そこで第２の実施形態で
は、絵素電極４１と対向電極４０との側面までも感光性
ポリイミド樹脂または黒色顔料レジストで覆うことでさ
らに信頼性を高めている。そのためには、絵素電極４１
と対向電極４０とのパターニングに用いた感光性ポリイ
ミド樹脂または黒色顔料レジスト６２’を加熱する必要
があり、アクティブ基板２を感光性ポリイミド樹脂また
は黒色顔料レジストの推奨ポストベーク温度である200
℃以上に、例えば250〜300℃で数分〜数10分間加熱して
上記マスク材６２’を流動化させて６２”とし、図２
（ｃ）に示したように絵素電極４１と対向電極４０との
側面を覆っている。加熱によって流動化する性質はネガ
型の感光性樹脂に固有の性質であり加熱温度は高い方が
流動量は大きいが、ＴＦＴ及び平坦化樹脂６０の耐熱性
を考慮する必要は言うまでも無い。このようにして得ら
れたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせ
て液晶パネル化し、本発明の第２の実施形態が完了す
る。

【００６８】チャネル・エッチ型の絶縁ゲート型トラン
ジスタを有するアクティブ基板に上述した技術を適用し
た発明が第３と第４の実施形態である。チャネル・エッ
チ型の絶縁ゲート型トランジスタにおいては、従来例で
説明したようにチャネルが露出した状態でソース・ドレ
イン配線が形成される。実験の結果、残念なことに感光
性の透明樹脂は露出したチャネルと安定した表面状態を
維持することができないことが判明した。そこで本発明
の第３と第４の実施形態においては、実績の高い無機材
料であるSiNx層よりなるパシベーション層を形成した後
に本発明を適用することとした。

【００６９】以下、本発明の第３の実施形態について説
明する。第３の実施形態ではアクティブ基板２の形成に
当たり、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ
を形成するが、第１の実施形態と同様にソース・ドレイ
ン配線は低抵抗化のためにはアルミニウムの採用が必要
であり、また不純物を含む第２の非晶質シリコン層とア
ルミニウムとの間には適当な耐熱耐熱金属層が必要であ
る。

【００７０】そこで例えばＴｉ／ＡＬよりなるソース・
ドレイン配線１２，２１を形成した後、従来と同様に無
機材質であるSiNxよりなるパシベーション絶縁層３７を
アクティブ基板２の全面に被着する。それからガラス基
板２上に感光性の透明性樹脂６０を例えば1.5μｍの膜
厚で塗布し、図４（ａ）に示したようにマスク露光によ
りドレイン電極２１上に開口部６１を形成する。そして
感光性の透明樹脂６０’をマスクとして開口部６１内の
パシベーション絶縁層３７を除去してドレイン電極２１
を選択的に露出する。

【００７１】引き続き、図３と図４（b）に示したよう
に、アクティブ基板２上に導電性の金属薄膜として例え
ば、Ｔｉを0.1〜0.2μｍの膜厚で被着し、マスク材とし
て感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料レジストよりな
るパターン６２’を用いた写真食刻技術及び適当な食刻
手段により、ドレイン電極２１上の開口部６１を含んで
絵素電極４１と、走査線１１上及び信号線１２上を含ん
で対向電極４０とを選択的に形成し、パターン６２’を
除去することなく第３の実施形態による画像表示装置用
半導体装置の作製を終了する。この後はアクティブ基板
としてカラーフィルタとの貼り合わせによって液晶パネ
ル化され、画像表示装置として完成する。

【００７２】第４の実施形態では第２の実施形態と同様
に絵素電極４１と、走査線１１上及び信号線１２上を含
んで対向電極４０とのパターニングに用いた感光性ポリ
イミド樹脂または黒色顔料レジストよりなるパターン６
２’を加熱する必要があり、アクティブ基板２を感光性
ポリイミド樹脂または黒色顔料レジストの推奨ポストベ
ーク温度以上に加熱して上記マスク材６２’を流動化さ
せて６２”とし、図４（ｃ）に示したように絵素電極４
１と対向電極４０との側面を覆っている。このようにし
て得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り
合わせて液晶パネル化し、本発明の第４の実施形態が完
了する。

【００７３】第１〜第４の実施形態では、絵素電極と対
向電極上に感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料レジス
トが残ったままであり、段差が大きくなる分配向処理は
困難となることは避けられない。段差を解消するため
に、更に感光性の透明性樹脂を用いて平坦化を実現した
のが第５と第６の実施形態である。

【００７４】第５の実施形態では、図２（ｂ）に示した
第１の実施形態に引き続き図２（ｄ）に示したように、
アクティブ基板２の全面にさらに第２の透明性感光樹脂
７０を塗布する。その膜厚は絵素電極４１と感光性ポリ
イミド樹脂または黒色顔料レジスト６２’の膜厚の和で
よい。そしてアクティブ基板２の裏面より紫外線７１を
照射して現像すると、第２の透明性感光樹脂７０はネガ
型であるので、不透明部材である絶縁ゲート型トランジ
スタ（走査線と信号線を含む）上と絵素電極４１上と対
向電極４０上のみ選択的に除去されて、図２（ｅ）に示
したように表示に寄与する領域内の絵素電極４１と対向
電極４０の間を第２の透明性感光樹脂７０’で埋めて平
坦な表面を有するアクティブ基板が得られる。

【００７５】絶縁ゲート型トランジスタにチャネル・エ
ッチ型のものを採用した場合が第６の実施形態で、その
製造方法は図４（ｂ）に示した第３の実施形態に引き続
き、図４（ｄ）に示した第２の透明性感光樹脂の塗布及
び裏面露光と現像を経て図４（ｅ）に示したように絵素
電極と対向電極の間を第２の透明性感光樹脂で埋めて平
坦な表面を有するアクティブ基板が得られる。

【００７６】

【発明の効果】以上述べたように本発明に記載の液晶画
像表示装置によれば、先ず厚い透明樹脂を介して走査線
上と信号線上に対向電極の一部を配置して格子状に形成
することが可能となり、対向電極の電流通路が拡張され
て対向電極のパターン幅を狭めることが可能となるだけ
でなく、単位絵素内での光使用効率が改善されて開口率
が向上する効果が得られる。走査線上と信号線上に形成
された対向電極の一部が厚い透明樹脂を介して走査線や
信号線と形成する電気容量は透明樹脂のその厚さ故に小
さく、寄生容量が増大しない点に厚い透明樹脂を導入す
る技術的価値がある。

【００７７】次に、絵素電極及び対向電極の何れもその
上面かあるいは全表面が感光性ポリイミド樹脂または黒
色顔料レジストで覆われており、これらの樹脂の電気的
な特性（ほぼ完全な絶縁体とみなせる程の高抵抗体で、
表面抵抗値は10E14 Ω/cm2程度である）からは液晶セル
として抵抗値の増大も少なく、また電荷の蓄積も生じに
くいので表示画像に残像現象が発生しにくくなる。

【００７８】さらに、感光性ポリイミド樹脂または黒色
顔料レジストの有する着色特性から考えても明らかなよ
うに、液晶パネルの表面に入射した周囲光が絵素電極及
び対向電極から反射して表示画像のコントラストを低下
させる恐れも無くなる。

【００７９】加えて、その表面に感光性ポリイミド樹脂
または黒色顔料レジストを有する絵素電極と対向電極の
側面を第２の透明性樹脂で埋めてほぼ平坦な表面となっ
たアクティブ基板では、段差が無いため配向処理が均一
かつ均質となり、コントラストの向上が得られる等の優
れた効果が得られる。

【００８０】なお、本発明の要件は厚い透明樹脂でアク
ティブ基板を平坦化した点と、表示電極の表面に感光性
ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂がコーティングされ
ている点と、表示電極の表面にコーティングされた感光
性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂も含めて表示電極
の側面を別の透明性樹脂で埋めて平坦化した点にあり、
それ以外の構成に関しては走査線、信号線及びゲート絶
縁層等の材質や膜厚等が異なった画像表示装置用半導体
装置、あるいはその製造方法の差異も本発明の範疇に属
することは自明であり、絶縁ゲート型トランジスタの半
導体層も非晶質シリコンに限定されるものでないことも
明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、第２及び第５の実施形態にかか
る画像表示装置用半導体装置の平面図

【図２】本発明の第１、第２及び第５の実施形態にかか
る画像表示装置用半導体装置の製造工程断面図

【図３】本発明の第３、第４及び第６の実施形態にかか
る画像表示装置用半導体装置の平面図

【図４】本発明の第３、第４及び第６の実施形態にかか
る画像表示装置用半導体装置の製造工程断面図

【図５】液晶パネルの実装状態を示す斜視図

【図６】液晶パネルの等価回路図

【図７】従来の液晶パネルの断面図

【図８】従来例のアクティブ基板の平面図

【図９】従来例のアクティブ基板の製造工程断面図

【図１０】ＩＰＳ方式の液晶パネルの断面図

【図１１】ＩＰＳ方式のアクティブ基板の平面図

【図１２】ＩＰＳ方式のアクティブ基板の製造工程断面
図

【符号の説明】

１液晶パネル２アクティブ基板（ガラス基板）３半導体集積回路チップ４ＴＣＰフィルム５，６端子電極９カラーフィルタ（対向するガラス基板）１０絶縁ゲート型トランジスタ１１走査線（ゲート）１２信号線（ソース配線、ソース電極）１６共通容量線１７液晶１９偏光板２０配向膜２１ドレイン電極２２（透明）絵素電極２４ブラックマトリクス（ＢＭ）３０ゲート絶縁層（第１のＳｉＮｘ層）３１不純物を含まない（第１の）非晶質シリコン層３２エッチング・ストッパ層（第２のＳｉＮｘ層）３３不純物を含む（第２の）非晶質シリコン層３４耐熱バリア金属層（Ｔｉ）３５低抵抗配線層（ＡＬ）３７パシベーション絶縁層３８絵素電極上のパシベーション絶縁層に形成された
開口部４０（ＩＰＳ液晶パネルの）対向電極４１（２１）（ＩＰＳ液晶パネルの）絵素電極６０（第１の感光性）透明樹脂６１ドレイン電極上の透明樹脂に形成された開口部６２感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料レジスト７０（第２の感光性）透明樹脂７１紫外線

フロントページの続きＦターム(参考） 2H092 GA14 JB05 JB33 JB36 JB52 JB57 JB58 JB69 KB04 KB22 KB24 MA37 NA04 NA07 PA08 5C094 AA03 AA10 AA12 BA03 BA43 CA19 CA24 DA13 EA03 EA04 EA07 ED02 FB01 FB20 GA10 GB01 5F110 AA30 BB01 CC07 DD02 GG02 GG15 HK03 HK04 HK09 HK16 HK21 HL04 NN02 NN24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに
接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を
隔てて形成された対向電極とを有する単位絵素が二次元
のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前
記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基
板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液
晶画像表示装置において、絶縁ゲート型トランジスタのチャネル部を保護する絶縁
層が形成され、第１の透明性絶縁基板が透明性樹脂で平
坦化され、その上面を感光性ポリイミド樹脂または黒色
顔料樹脂で覆われた、ドレイン電極上の透明性樹脂に形
成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び信号
線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に形成され
ていることを特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項２】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに
接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を
隔てて形成された対向電極とを有する単位絵素が二次元
のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前
記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基
板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液
晶画像表示装置において、絶縁ゲート型トランジスタのチャネル部を保護する絶縁
層が形成され、第１の透明性絶縁基板が透明性樹脂で平
坦化され、その表面を感光性ポリイミド樹脂または黒色
顔料樹脂で覆われた、ドレイン電極上の透明性樹脂に形
成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び信号
線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に形成され
ていることを特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項３】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに
接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を
隔てて形成された対向電極とを有する単位絵素が二次元
のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前
記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基
板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液
晶画像表示装置において、絶縁ゲート型トランジスタを保護する絶縁層が形成さ
れ、第１の透明性絶縁基板が透明性樹脂で平坦化され、
その上面を感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で
覆われた、ドレイン電極上の透明性樹脂と保護絶縁層と
に形成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び
信号線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に形成
されていることを特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項４】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに
接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を
隔てて形成された対向電極とを有する単位絵素が二次元
のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前
記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基
板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液
晶画像表示装置において、絶縁ゲート型トランジスタを保護する絶縁層が形成さ
れ、第１の透明性絶縁基板が透明性樹脂で平坦化され、
その表面を感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂で
覆われた、ドレイン電極上の透明性樹脂と保護絶縁層と
に形成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び
信号線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に形成
されていることを特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項５】透明性絶縁基板の一主面上に少なくとも１
層以上の第１の金属層よりなる走査線と、チャネル上に
保護絶縁層を有する絶縁ゲート型トランジスタと、１層
以上の第２の金属層よりなる信号線とを形成する工程
と、全面に感光性透明樹脂を塗布しドレイン電極上に開
口部を形成する工程と、全面に導電層を被着して感光性
ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂を用いてドレイン電
極上の開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び信号線
上を含んで対向電極とをパターニングし、前記感光性ポ
リイミド樹脂または黒色顔料樹脂をそのまま残す工程と
からなる画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項６】前記パターン化された感光性ポリイミド樹
脂または黒色顔料樹脂を加熱することを特徴とする請求
項５に記載の画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項７】透明性絶縁基板の一主面上に少なくとも１
層以上の第１の金属層よりなる走査線と、チャネル上に
保護絶縁層を有しない絶縁ゲート型トランジスタと、１
層以上の第２の金属層よりなる信号線とを形成する工程
と、全面に透明な保護絶縁層を形成する工程と、全面に
感光性透明樹脂を塗布しドレイン電極上に開口部を形成
する工程と、前記開口部内の透明な保護絶縁層を選択的
に除去する工程と、全面に導電層を被着して感光性ポリ
イミド樹脂または黒色顔料樹脂を用いてドレイン電極上
の開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び信号線上を
含んで対向電極とをパターニングし、前記感光性ポリイ
ミド樹脂または黒色顔料樹脂をそのまま残す工程とから
なる画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項８】前記パターン化された感光性ポリイミド樹
脂または黒色顔料樹脂を加熱することを特徴とする請求
項７に記載の画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項９】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに
接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を
隔てて形成された対向電極とを有する単位絵素が二次元
のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前
記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基
板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液
晶画像表示装置において、絶縁ゲート型トランジスタのチャネル部を保護する絶縁
層が形成され、第１の透明性絶縁基板が第１の透明性樹
脂で平坦化され、ドレイン電極上の第１の透明性樹脂に
形成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び信
号線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に形成さ
れ、その上面を感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹
脂で覆われるとともに、前記感光性ポリイミド樹脂また
は黒色顔料樹脂も含めて絵素電極と対向電極の側面が第
２の透明性樹脂で埋められて平坦化されていることを特
徴とする液晶画像表示装置。
【請求項１０】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラ
ンジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレイン
に接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離
を隔てて形成された対向電極とを有する単位絵素が二次
元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、
前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁
基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる
液晶画像表示装置において、絶縁ゲート型トランジスタを保護する絶縁層が形成さ
れ、第１の透明性絶縁基板が第１の透明性樹脂で平坦化
され、ドレイン電極上の第１の透明性樹脂と保護絶縁層
とに形成された開口部を含んで絵素電極と、走査線上及
び信号線上を含んで対向電極とが前記透明性樹脂上に形
成され、その上面を感光性ポリイミド樹脂または黒色顔
料樹脂で覆われるとともに、前記感光性ポリイミド樹脂
または黒色顔料樹脂も含めて絵素電極と対向電極の側面
が第２の透明性樹脂で埋められて平坦化されていること
を特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項１１】透明性絶縁基板の一主面上に少なくとも
１層以上の第１の金属層よりなる走査線と、チャネル上
に保護絶縁層を有する絶縁ゲート型トランジスタと、１
層以上の第２の金属層よりなる信号線とを形成する工程
と、全面に第１の感光性透明樹脂を塗布しドレイン電極
上に開口部を形成する工程と、全面に導電層を被着して
感光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂を用いてドレ
イン電極上の開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び
信号線上を含んで対向電極とをパターニングし、前記感
光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂をそのまま残す
工程と、全面に第２の感光性透明樹脂を塗布し裏面露光
で絵素電極と対向電極との間に第２の透明樹脂を選択的
に残して平坦化する工程とからなる画像表示装置用半導
体装置の製造方法。
【請求項１２】透明性絶縁基板の一主面上に少なくとも
１層以上の第１の金属層よりなる走査線と、チャネル上
に保護絶縁層を有しない絶縁ゲート型トランジスタと、
１層以上の第２の金属層よりなる信号線とを形成する工
程と、全面に透明な保護絶縁層を形成する工程と、全面
に第１の感光性透明樹脂を塗布しドレイン電極上に開口
部を形成する工程と、前記開口部内の透明な保護絶縁層
を選択的に除去する工程と、全面に導電層を被着して感
光性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂を用いてドレイ
ン電極上の開口部を含んで絵素電極と、走査線上及び信
号線上を含んで対向電極とをパターニングし、前記感光
性ポリイミド樹脂または黒色顔料樹脂をそのまま残す工
程と、全面に第２の感光性透明樹脂を塗布し裏面露光で
絵素電極と対向電極との間に第２の透明樹脂を選択的に
残して平坦化する工程とからなる画像表示装置用半導体
装置の製造方法。