JP2002182239A - Array substrate for reflection-type flat display device - Google Patents

Array substrate for reflection-type flat display device

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JP2002182239A
JP2002182239A JP2000377914A JP2000377914A JP2002182239A JP 2002182239 A JP2002182239 A JP 2002182239A JP 2000377914 A JP2000377914 A JP 2000377914A JP 2000377914 A JP2000377914 A JP 2000377914A JP 2002182239 A JP2002182239 A JP 2002182239A
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film
auxiliary capacitance
array substrate
electrode
conductor
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Nobuo Mukai
信夫 向井
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an array substrate of etching stopper type used for a reflection-type flat display device in which the circuit shorting between the upper and lower electrically conducive layers in the subsidiary capacitance(Cs) forming part and the generation of defects due to the circuit shorting are suffi ciently prevented. SOLUTION: The channel protection film (etching stopper) 21 of a TFT(thin film transistor) 7 and a film 22 for protecting a subsidiary capacitance part which are patterned simultaneously and formed from the same film are disposed on a subsidiary capacitance wire(Cs wire) 12. The subsidiary capacitance wire(Cs wire) 12 and the upper electrode 35 of a Cs section for forming the subsidiary capacitance which covers the wire 12 are so designed that they are necessarily superimposed through the film 22 for protecting the subsidiary capacitance part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等の
平面表示装置に用いられるアレイ基板に関する。特に
は、スイッチ素子としての薄膜トランジスタ(TFT)
にチャネル保護膜(エッチングストッパ)を備えるアレ
イ基板であって、反射型の平面表示装置に用いるものに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array substrate used for a flat panel display such as a liquid crystal display. In particular, thin film transistors (TFTs) as switching elements
And an array substrate provided with a channel protective film (etching stopper) for use in a reflection type flat display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、CRTディスプレイに代わる表示
装置として、平面型の表示装置が盛んに開発されてお
り、中でも液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等
の利点から注目を集めている。特には、各画素電極にス
イッチ素子が電気的に接続されて成るアクティブマトリ
クス型液晶表示装置は、隣接画素間でクロストークのな
い良好な表示画像を実現できることから、液晶表示装置
の主流となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, flat display devices have been actively developed as display devices replacing CRT displays. Among them, liquid crystal display devices have attracted attention because of their advantages such as light weight, thinness, and low power consumption. . In particular, an active matrix type liquid crystal display device in which a switch element is electrically connected to each pixel electrode can realize a good display image without crosstalk between adjacent pixels, and thus has become a mainstream liquid crystal display device. I have.

【0003】以下に、TFTをスイッチ素子とするアク
ティブマトリクス型液晶表示装置を例にとり説明する。
An active matrix type liquid crystal display device using a TFT as a switching element will be described below as an example.

【0004】アクティブマトリクス型液晶表示装置は、
アレイ基板と対向基板との間に配向膜を介して液晶層が
保持されて成っている。アレイ基板においては、ガラス
や石英等の絶縁基板上に、複数本の信号線と複数本の走
査線とが絶縁膜を介して格子状に配置され、格子の各マ
ス目に相当する領域に導電材料からなる画素電極が配さ
れる。そして、格子の各交点部分には、各画素電極を制
御するスイッチング素子としてのTFTが配置される。
TFTのゲート電極は走査線に、ドレイン電極は信号線
にそれぞれ電気的に接続され、さらにソース電極は画素
電極に電気的に接続されている。
An active matrix type liquid crystal display device is
A liquid crystal layer is held between an array substrate and a counter substrate via an alignment film. In an array substrate, a plurality of signal lines and a plurality of scanning lines are arranged in a grid on an insulating substrate made of glass, quartz, or the like via an insulating film, and conductive areas are formed in regions corresponding to the respective grids of the grid. A pixel electrode made of a material is provided. Then, at each intersection of the grid, a TFT as a switching element for controlling each pixel electrode is arranged.
The gate electrode of the TFT is electrically connected to the scanning line, the drain electrode is electrically connected to the signal line, and the source electrode is electrically connected to the pixel electrode.

【0005】対向基板は、ガラス等の透明絶縁基板上に
ITO(Indium-Tin-Oxide)等の透明導電材料から成る対
向電極が配置される。また、カラー表示を実現するので
あれば対向基板上またはアレイ基板上にカラーフィルタ
層が配置される。
[0005] In the counter substrate, a counter electrode made of a transparent conductive material such as ITO (Indium-Tin-Oxide) is disposed on a transparent insulating substrate such as glass. If color display is to be realized, a color filter layer is disposed on a counter substrate or an array substrate.

【0006】反射型の液晶表示装置においては、一般に
は、画素電極が光反射性の材料により形成される。
In a reflection type liquid crystal display device, a pixel electrode is generally formed of a light reflective material.

【0007】TFTを各表示画素ごとにスイッチング素
子として設けるアレイ基板としては、TFTとしてチャ
ネル部にチャネル保護膜を設ける、いわゆるエッチング
ストッパ型のもの、あるいはチャネル部を覆う個所にチ
ャネル保護膜を設けない、いわゆるバックチャネルカッ
ト型のものが広く用いられている。
As an array substrate on which a TFT is provided as a switching element for each display pixel, a so-called etching stopper type in which a channel protective film is provided in a channel portion as a TFT, or a channel protective film is not provided in a portion covering a channel portion The so-called back channel cut type is widely used.

【0008】上記のようなアレイ基板において、画素電
極に補助容量(Cs)を付加するためには、画素電極の
一部と、走査線またはこれと同時に形成される補助容量
線とが少なくともゲート絶縁膜を介して重なり合う構成
とするか、または、画素電極に電気的に接続される島状
の金属パターンと走査線または補助容量線とが絶縁膜を
介して重なり合う構成が採られている。
In the array substrate as described above, in order to add a storage capacitor (Cs) to a pixel electrode, at least a part of the pixel electrode and a scanning line or a storage capacitor line formed at the same time must have a gate insulating layer. Either the film is overlapped with a film or the island-shaped metal pattern electrically connected to the pixel electrode and the scanning line or the auxiliary capacitance line are overlapped with an insulating film.

【0009】上記補助容量形成のための島状金属パター
ンは、一般に、信号線、ドレイン電極及びソース電極と
同時に形成される。アレイ基板の製造工程数を削減する
目的で、信号線等の金属層と、TFTの半導体活性膜を
なすための半導体層とを同一のマスクパターンの下で一
括してパターニングする場合には、島状金属パターンの
個所でも、金属層がその下方の半導体層と一括してパタ
ーニングされるため、島状金属パターンの下方には必ず
半導体層が配置されることとなる。また、このようにし
て製造工程数を削減する場合に、画素電極をソース電極
等よりも上層に配置するため、島状金属パターンは、ソ
ース電極等を覆う層間膜に設けられたコンタクトホール
を介して画素電極と導通される。
Generally, the island-shaped metal pattern for forming the auxiliary capacitance is formed simultaneously with the signal line, the drain electrode and the source electrode. When the metal layer such as the signal line and the semiconductor layer for forming the semiconductor active film of the TFT are collectively patterned under the same mask pattern in order to reduce the number of manufacturing steps of the array substrate, an island is required. Since the metal layer is collectively patterned with the semiconductor layer therebelow even at the location of the insular metal pattern, the semiconductor layer is always arranged below the insular metal pattern. In addition, when the number of manufacturing steps is reduced in this manner, the pixel electrode is disposed in a layer above the source electrode and the like, so that the island-shaped metal pattern is formed via a contact hole provided in an interlayer film covering the source electrode and the like. To the pixel electrode.

【0010】従来のアレイ基板及びその問題点につい
て、図7の模式的な断面図を用いて説明する。
A conventional array substrate and its problems will be described with reference to a schematic sectional view of FIG.

【0011】補助容量(Cs)形成部においては、絶縁
基板上に、走査線及びゲート電極と同時に形成される補
助容量線(Cs線)が配置され、この上にゲート絶縁膜
15と、アモルファスシリコン(a-Si:H)からなる
半導体層36及びリンドープアモルファスシリコン(n
a-Si:H)からなる低抵抗半導体膜37とを介し
て、島状金属パターンからなるCs部上部電極35が配
置される。このCs部上部電極35は、窒化シリコン等
からなる層間絶縁膜4と透明有機樹脂などからなる厚型
樹脂膜5とを貫くコンタクトホールを介して最上層の画
素電極62と導通されている。
In the storage capacitor (Cs) forming section, a storage capacitor line (Cs line) formed simultaneously with a scanning line and a gate electrode is arranged on an insulating substrate, and a gate insulating film 15 and an amorphous silicon (A-Si: H) semiconductor layer 36 and phosphorus-doped amorphous silicon (n
A Cs portion upper electrode 35 made of an island-shaped metal pattern is arranged via the low-resistance semiconductor film 37 made of + a-Si: H). The Cs portion upper electrode 35 is electrically connected to the uppermost pixel electrode 62 via a contact hole penetrating the interlayer insulating film 4 made of silicon nitride or the like and the thick resin film 5 made of a transparent organic resin or the like.

【0012】ところが、図7中に模式的に示すように、
従来のアレイ基板における補助容量形成部の構成である
と、ゲート絶縁膜15に、レジスト上のゴミ等に起因す
るピンホール8が生じた場合、半導体層36のみでは絶
縁保護しきれず、Cs部上部電極35と補助容量線12
との間で短絡が生じてしまっていた。
However, as schematically shown in FIG.
According to the configuration of the auxiliary capacitance forming portion in the conventional array substrate, if the gate insulating film 15 has the pinhole 8 due to dust on the resist or the like, the semiconductor layer 36 alone cannot completely insulate and protect the gate insulating film 15. Electrode 35 and auxiliary capacitance line 12
Short circuit has occurred between

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、反射型平面表示装置に用い
られるアレイ基板において、補助容量形成部での上下導
電層間の短絡、及びこれに起因する不良の発生を充分に
防止することができるものを提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an array substrate used in a reflection type flat display device, in which a short circuit between upper and lower conductive layers in an auxiliary capacitance forming portion and a short circuit between the upper and lower conductive layers. That can sufficiently prevent the occurrence of defects caused by the

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1のアレイ基板
は、絶縁基板上に配置される走査線及びゲート電極を含
む第1配線層パターンと、これを被覆するゲート絶縁膜
と、このゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極上に載置
されるチャネル保護膜と、信号線、ソース電極及びドレ
イン電極を含む第2配線層パターンと、前記ソース電極
に電気的に接続される光反射型の画素電極とを備え、前
記第1配線層パターンに属する第1導電体と、前記第2
配線層パターンの一部、前記画素電極の一部または低抵
抗半導体膜からなる第2導電体とが、少なくとも前記ゲ
ート絶縁膜を介して重ねられて前記画素電極の補助容量
を形成する反射型平面表示装置用アレイ基板において、
前記補助容量を形成する個所では、前記チャネル保護膜
と同一材料により同時に形成された補助容量部保護膜
が、前記第1導電体と前記第2導電体との間に配される
ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an array substrate comprising: a first wiring layer pattern including a scanning line and a gate electrode disposed on an insulating substrate; a gate insulating film covering the first wiring layer pattern; A channel protection film mounted on the gate electrode via a film, a second wiring layer pattern including a signal line, a source electrode and a drain electrode, and a light reflection type pixel electrically connected to the source electrode An electrode, and a first conductor belonging to the first wiring layer pattern;
A reflective plane in which a part of a wiring layer pattern, a part of the pixel electrode or a second conductor made of a low-resistance semiconductor film is superposed at least via the gate insulating film to form an auxiliary capacitance of the pixel electrode In an array substrate for a display device,
In a portion where the auxiliary capacitance is formed, an auxiliary capacitance portion protective film formed simultaneously with the same material as the channel protective film is disposed between the first conductor and the second conductor. I do.

【0015】上記構成によると、補助容量形成部での短
絡、及びこれに起因する不良の発生を充分に防止するこ
とができる。
According to the above configuration, it is possible to sufficiently prevent a short circuit in the auxiliary capacitance forming portion and a defect caused by the short circuit.

【0016】請求項2のアレイ基板は、前記補助容量部
保護膜が、前記第1導電体と前記第2導電体とが重なり
合って前記補助容量を形成する各重複領域よりも大きい
寸法に形成され、前記補助容量部保護膜の輪郭が、該重
複領域の全周にわたって該重複領域の外に位置すること
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the array substrate, the auxiliary capacitance portion protection film is formed to have a size larger than each of the overlapping regions where the first conductor and the second conductor overlap to form the auxiliary capacitance. The outline of the auxiliary capacitance portion protection film is located outside the overlapping region over the entire circumference of the overlapping region.

【0017】このような構成であると、補助容量形成部
での上下導電層間での短絡を確実に防止することができ
る。
With this configuration, it is possible to reliably prevent a short circuit between the upper and lower conductive layers in the storage capacitor forming portion.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の実施例について、図1〜
4を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
4 will be described.

【0019】図1は、実施例の反射型液晶表示装置用の
アレイ基板におけるTFT形成部、補助容量(Cs)形成
部及びパッド部の構成を模式的に示す要部縦断面図であ
る。図2は、アレイ基板上の各画素の構成を模式的に示
す平面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part schematically showing the structure of a TFT forming part, an auxiliary capacitance (Cs) forming part and a pad part in an array substrate for a reflection type liquid crystal display device of an embodiment. FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of each pixel on the array substrate.

【0020】図2に示すように、アレイ基板10には、
複数の信号線31と複数の走査線11とがゲート絶縁膜
15(図1)を介して互いに直交するように配列され
る。信号線31と走査線11とにより区画される画素ご
とに、該画素の略全体を覆う反射型の画素電極62が最
上層のパターンとして配置され、下層の走査線11とこ
れより上層の信号線31との交点付近には、走査線11
に印加される走査パルスにしたがい信号線31から画素
電極62への信号入力をスイッチングするためのTFT
7が配置されている。
As shown in FIG. 2, the array substrate 10 includes
The plurality of signal lines 31 and the plurality of scanning lines 11 are arranged so as to be orthogonal to each other via the gate insulating film 15 (FIG. 1). For each pixel defined by the signal line 31 and the scanning line 11, a reflective pixel electrode 62 that covers substantially the entire pixel is arranged as the uppermost layer pattern, and the lower scanning line 11 and the upper signal line are arranged. In the vicinity of the intersection with 31, the scanning line 11
TFT for switching the signal input from the signal line 31 to the pixel electrode 62 according to the scanning pulse applied to
7 are arranged.

【0021】また、図2及び図1の略中央部に示すよう
に、アレイ基板10は、走査線11に略平行に配される
補助容量線12と、これを覆う金属のCs部上部電極3
5とを備え、これにより補助容量が形成されている。C
s部上部電極35は、これを覆う層間絶縁膜4及び厚型
樹脂膜5に設けられたコンタクトホール43,53を介
して、最上層の画素電極62と電気的に導通している。
As shown in the approximate center of FIGS. 2 and 1, the array substrate 10 includes an auxiliary capacitance line 12 disposed substantially parallel to the scanning line 11 and a metal Cs portion upper electrode 3 covering the auxiliary capacitance line 12.
5 to form an auxiliary capacitance. C
The s-part upper electrode 35 is electrically connected to the uppermost pixel electrode 62 via the contact holes 43 and 53 provided in the interlayer insulating film 4 and the thick resin film 5 covering the s-part upper electrode 35.

【0022】Cs部上部電極35とこれに覆われる補助
容量線12との間には、補助容量部保護膜22(以下C
s部保護膜という)が必ず介在するように設計されてい
る。すなわち、Cs部保護膜22は、Cs部上部電極3
5と補助容量線12とが重なり合う重複領域よりも大き
い寸法に形成され、Cs部保護膜22の輪郭が、該重複
領域の全周にわたって、パターニングの際の位置合わせ
マージンを考慮した寸法だけ外側に位置するように設計
される。なお、このCs部保護膜22は、後に詳述する
ように、TFT7のチャネル保護膜21と同時に、同一
の成膜層からパターニングされて形成されるものであ
る。
An auxiliary capacitance portion protection film 22 (hereinafter referred to as Cs) is provided between the Cs portion upper electrode 35 and the auxiliary capacitance line 12 covered by the upper electrode.
(referred to as an s-part protective film). That is, the Cs portion protective film 22 is formed by the Cs portion upper electrode 3
5 and the auxiliary capacitance line 12 are formed to have a size larger than the overlapping area where the Cs portion protection film 22 overlaps, and the contour of the Cs portion protective film 22 extends outward over the entire circumference of the overlapping area by a size in consideration of the alignment margin at the time of patterning. Designed to be located. The Cs portion protection film 22 is formed by patterning from the same film formation layer simultaneously with the channel protection film 21 of the TFT 7, as described later in detail.

【0023】Cs部保護膜22がこのように配置される
ので、Cs部上部電極35と補助容量線12とが重なる
領域内では、どの点をとっても、必ず、ゲート絶縁膜1
5とともにCs部保護膜22が介在することとなる。そ
のため、ゲート絶縁膜15にピンホールや欠陥が生じた
場合にも、充分な厚さの絶縁膜からなるCs部保護膜2
2により、補助容量部における導電層間の短絡が確実に
防止されている。Cs部保護膜22の膜厚は、100n
m以上であれば十分である。
Since the Cs portion protective film 22 is arranged in this manner, the gate insulating film 1 must be located at any point in the region where the Cs portion upper electrode 35 and the auxiliary capacitance line 12 overlap.
5, the Cs portion protective film 22 is interposed. Therefore, even if a pinhole or a defect occurs in the gate insulating film 15, the Cs portion protective film 2 made of an insulating film having a sufficient thickness is used.
2 reliably prevents a short circuit between the conductive layers in the auxiliary capacitance portion. The thickness of the Cs portion protective film 22 is 100 n
m or more is sufficient.

【0024】以下、アレイ基板のその他の構成について
概略を説明する。
Hereinafter, other configurations of the array substrate will be briefly described.

【0025】TFT7のゲート電極11a上には、チャ
ネル保護膜21が、ゲート絶縁膜15及び半導体膜36
を介して、島状のチャネル保護膜21が位置し、この上
の略中央部が、左右のソース電極33及びドレイン電極
32を互いに離間する谷溝状のバックチャネル部をな
す。
On the gate electrode 11 a of the TFT 7, a channel protective film 21 is formed by a gate insulating film 15 and a semiconductor film 36.
, An island-shaped channel protective film 21 is located, and a substantially central portion thereof forms a trough-shaped back channel portion that separates the left and right source electrodes 33 and the drain electrode 32 from each other.

【0026】図1中に示されるように、上層の金属配線
パターンからなる信号線31、ドレイン電極32、ソー
ス電極33、及びCs部上部電極35は、これらの下方
に位置するリンドープアモルファスシリコン(na-
Si:H)からなる低抵抗半導体膜37、及び、アモル
ファスシリコン(a-Si:H)からなる半導体膜36
と、輪郭が略一致している。すなわち、信号線31等
は、半導体膜36及び低抵抗半導体膜37を介してゲー
ト絶縁膜15上に載置されている。
As shown in FIG. 1, a signal line 31, a drain electrode 32, a source electrode 33, and a Cs portion upper electrode 35 formed of an upper metal wiring pattern are formed of phosphorus-doped amorphous silicon (Cs). n + a-
A low-resistance semiconductor film 37 made of Si: H) and a semiconductor film 36 made of amorphous silicon (a-Si: H)
And the contours substantially match. That is, the signal lines 31 and the like are mounted on the gate insulating film 15 via the semiconductor film 36 and the low-resistance semiconductor film 37.

【0027】また、チャネル保護膜21またはCs部保
護膜22が上層の金属配線パターンと重なるところで
は、これら保護膜21,22を構成する窒化シリコン膜
(SiNx)が、半導体膜36と低抵抗半導体膜37と
の間に介挿される。
Where the channel protection film 21 or the Cs portion protection film 22 overlaps with the upper metal wiring pattern, the silicon nitride films (SiNx) forming these protection films 21 and 22 are formed of a semiconductor film 36 and a low-resistance semiconductor. It is interposed between the membrane 37.

【0028】また、厚型樹脂膜5が、信号線31等の上
層の金属配線パターンを覆う層間絶縁膜4の上に重ねら
れており、さらに厚型樹脂膜5の上に、反射率の高い金
属例えば金属アルミニウム(Al)からなる画素電極6
2が配置される。一方、接続用周縁部10aには厚型樹
脂膜5が配されず、画素電極62と同時に形成されるパ
ッド部被覆膜61が直接、走査線パッド部11bを覆
う。
Further, the thick resin film 5 is overlaid on the interlayer insulating film 4 which covers the upper metal wiring pattern such as the signal lines 31 and the like, and further, on the thick resin film 5, a high reflectance is provided. Pixel electrode 6 made of metal such as metal aluminum (Al)
2 are arranged. On the other hand, the thick resin film 5 is not disposed on the connection peripheral portion 10a, and the pad portion covering film 61 formed simultaneously with the pixel electrode 62 directly covers the scanning line pad portion 11b.

【0029】次に、実施例に係る薄膜トランジスタ及び
アレイ基板の製造方法に関する、より詳細な例について
説明する。
Next, a more detailed example of a method of manufacturing a thin film transistor and an array substrate according to the embodiment will be described.

【0030】(1) 第1のパターニング 絶縁基板として例えば透明なガラス基板18上に、スパ
ッタ法によりモリブデン−タングステン合金膜(MoW
膜)を230nm堆積させる。そして、第1のマスクパ
ターンを用いるパターニングにより、対角寸法2.2イ
ンチ(56mm)の長方形領域ごとに、176本の走査
線11、その延在部からなるゲート電極11a、及び、
走査線11と略同数の幅の広い補助容量線12を形成す
る(図2参照)。図示の例で、補助容量線12の幅は、
走査線11の幅よりも大きい。
(1) First Patterning A molybdenum-tungsten alloy film (MoW) is formed on a transparent glass substrate 18 as an insulating substrate by sputtering.
Is deposited at 230 nm. Then, by patterning using the first mask pattern, 176 scanning lines 11, a gate electrode 11a including an extended portion thereof, and a rectangular electrode having a diagonal size of 2.2 inches (56 mm) are provided.
A wide number of storage capacitor lines 12 having substantially the same width as the scanning lines 11 are formed (see FIG. 2). In the illustrated example, the width of the auxiliary capacitance line 12 is
It is larger than the width of the scanning line 11.

【0031】同時に、アレイ基板10の接続用周縁部1
0aに走査線接続パッド11bを形成する。
At the same time, the connection peripheral portion 1 of the array substrate 10
The scanning line connection pad 11b is formed on the line 0a.

【0032】(2) 第2のパターニング(図2) (2-1) CVD法による連続堆積 まず、ゲート絶縁膜15をなす350nm厚の酸化・窒
化シリコン膜(SiONx膜)を堆積する。表面をフッ
酸で処理した後、さらに、TFT7の半導体膜36を作
成するための50nm厚のアモルファスシリコン(a-
Si:H)層、及び、TFT7のチャネル保護膜21等
を形成するための膜厚200nmの窒化シリコン膜(S
iNx膜)を、大気に曝すことなく連続して成膜する。
(2) Second Patterning (FIG. 2) (2-1) Continuous Deposition by CVD First, a 350-nm-thick silicon oxynitride film (SiONx film) that forms the gate insulating film 15 is deposited. After the surface is treated with hydrofluoric acid, a 50 nm-thick amorphous silicon (a-
Si: H) layer and a 200-nm-thick silicon nitride (S) film for forming the channel protection film 21 of the TFT 7 and the like.
iNx film) is continuously formed without exposing to the atmosphere.

【0033】(2-2) チャネル保護膜21及びCs部保護
膜22の作成 レジスト層を塗布した後、第2のマスクパターンを用い
るパターニングにより、各ゲート電極11a上にチャネ
ル保護膜21を作成するとともに、補助容量線12を所
定の各短冊状領域にて被覆する短冊状のCs部保護膜2
2を作成する。図示の例では、Cs部保護膜22の幅が
補助容量線12の幅よりも少し広く、補助容量線12等
のパターンと、第2のパターニングの際のマスクパター
ンとの位置合わせずれや、露光の際の回折幅のブレを考
慮して、補助容量線12を確実に覆うべく、補助容量線
12の幅方向両側にマージン領域を持つように設計され
ている。
(2-2) Preparation of Channel Protective Film 21 and Cs Part Protective Film 22 After applying a resist layer, the channel protective film 21 is formed on each gate electrode 11a by patterning using a second mask pattern. At the same time, a strip-shaped Cs portion protective film 2 covering the storage capacitor line 12 with predetermined strip-shaped regions.
Create 2. In the illustrated example, the width of the Cs portion protection film 22 is slightly wider than the width of the auxiliary capacitance line 12, and the misalignment between the pattern of the auxiliary capacitance line 12 and the like and the mask pattern at the time of the second patterning and the exposure In consideration of the fluctuation of the diffraction width at the time of the above, the auxiliary capacitance line 12 is designed to have margin regions on both sides in the width direction in order to cover the auxiliary capacitance line 12 reliably.

【0034】しかし、第2のパターニングにおける露光
を裏面露光技術により行うことで、補助容量線12より
も光の回折幅だけ幅の狭いCs部保護膜22を作成して
も良い。また、裏面露光技術と、表側(上面)からのマ
スクパターンによる露光とを組み合わせる方法によって
パターニングを行うことも可能である。これらの場合、
補助容量線12の幅を充分に大きくとっておくことによ
り、後述の工程において、必要な補助容量の形成のため
に充分な幅を有するCs部上部電極35を、Cs部保護
膜22の輪郭内にて該Cs部保護膜22上に載置するこ
とができる。
However, by performing the exposure in the second patterning by the backside exposure technique, the Cs portion protective film 22 having a width smaller than the auxiliary capacitance line 12 by the light diffraction width may be formed. Further, it is also possible to perform patterning by a method of combining the back surface exposure technique and the exposure with the mask pattern from the front side (upper surface). In these cases,
By making the width of the auxiliary capacitance line 12 sufficiently large, the Cs portion upper electrode 35 having a sufficient width for forming a necessary auxiliary capacitance is formed within the contour of the Cs portion protective film 22 in a process described later. Can be placed on the Cs portion protective film 22.

【0035】(3) 第3のパターニング (3-1) na-Si:H層及び三層金属膜(Mo/Al/Mo)
の堆積 良好なオーミックコンタクトが得られるように、アモル
ファスシリコン(a-Si:H)層の露出する表面をフッ
酸で処理した後、低抵抗半導体膜37をなす50nm厚
のリンドープアモルファスシリコン(na-Si:H)
層を上記と同様のCVD法により堆積する。
(3) Third patterning (3-1) n + a-Si: H layer and three-layer metal film (Mo / Al / Mo)
After the exposed surface of the amorphous silicon (a-Si: H) layer is treated with hydrofluoric acid so as to obtain a good ohmic contact, a 50-nm-thick phosphorus-doped amorphous silicon (n + A -Si: H)
The layer is deposited by the same CVD method as described above.

【0036】この後、スパッタ法により、25nm厚の
ボトムMo層、250nm厚のAl層、及び、50nm
厚のトップMo層からなる三層金属膜(Mo/Al/Mo)を
堆積する。
Thereafter, a bottom Mo layer having a thickness of 25 nm, an Al layer having a thickness of 250 nm, and a 50 nm
A three-layer metal film (Mo / Al / Mo) consisting of a thick top Mo layer is deposited.

【0037】(3-2) 多層膜のパターニング そして、第3のマスクパターンを用いて、レジストを露
光、現像した後、a-Si:H層、na-Si:H層、及
び三層金属膜(Mo/Al/Mo)を一括してパターニングす
る。この際、三層金属膜をリン酸、硝酸、酢酸及び水の
混合液によりエッチングした後、a-Si:H層及びn
a-Si:H層についてプラズマエッチングを行った。
(3-2) Patterning of Multilayer Film After exposing and developing the resist using the third mask pattern, an a-Si: H layer, an n + a-Si: H layer, and a three-layer The metal film (Mo / Al / Mo) is collectively patterned. At this time, after etching the three-layer metal film with a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid, acetic acid and water, the a-Si: H layer and n +
Plasma etching was performed on the a-Si: H layer.

【0038】この第3のパターニングにより、対角寸法
2.2インチ(56mm)の長方形領域ごとに、220
×3本の信号線31と、各信号線31から延在するドレ
イン電極32と、ソース電極33とを作成する。これと
同時に、補助容量線12と重なる領域に補助容量形成用
のCs部上部電極35を作成する(図4)。図示の例
で、Cs部上部電極35は、Cs部保護膜22と略一致
する短冊状であり、パターン位置合わせずれによる補助
容量の変動が起きないように、幅が補助容量線12より
少し大きく形成され、幅方向の両側にて補助容量線12
から少し突き出している。
By this third patterning, 220 squares each having a diagonal size of 2.2 inches (56 mm) are formed.
× 3 signal lines 31, a drain electrode 32 extending from each signal line 31, and a source electrode 33 are formed. At the same time, a Cs portion upper electrode 35 for forming a storage capacitor is formed in a region overlapping with the storage capacitor line 12 (FIG. 4). In the illustrated example, the Cs portion upper electrode 35 has a strip shape substantially coinciding with the Cs portion protection film 22, and has a width slightly larger than that of the auxiliary capacitance line 12 so that the auxiliary capacitance does not fluctuate due to misalignment of the pattern. The auxiliary capacitance lines 12 are formed on both sides in the width direction.
Slightly protruding from

【0039】また、図示の例で、Cs部上部電極35と
補助容量線12とが重なり合う重複領域には、全体にわ
たって、Cs部保護膜22が配置されている。特には、
パターン位置合わせずれを考慮して、短冊状の全周にわ
たって、Cs部保護膜22が、重複領域より少し外側に
突き出すマージン領域を備えている。
In the illustrated example, the Cs portion protective film 22 is disposed over the entire overlapping region where the Cs portion upper electrode 35 and the auxiliary capacitance line 12 overlap. in particular,
In consideration of the pattern misalignment, the Cs portion protection film 22 has a margin region that projects slightly outside the overlap region over the entire circumference of the strip.

【0040】なお、前述のように、Cs部保護膜22が
補助容量線12よりも小さい幅に形成され、Cs部上部
電極35がCs部保護膜22の輪郭内に形成されるもの
であっても全く同様である。
As described above, the Cs portion protection film 22 is formed to have a width smaller than that of the auxiliary capacitance line 12, and the Cs portion upper electrode 35 is formed within the contour of the Cs portion protection film 22. Is exactly the same.

【0041】また、Cs部保護膜22の寸法が、Cs部
上部電極35と補助容量線12との重複領域より少し小
さい場合でも、ある程度同様に、導電層間の短絡を防止
する効果が得られる。
Even when the size of the Cs portion protective film 22 is slightly smaller than the overlapping region of the Cs portion upper electrode 35 and the auxiliary capacitance line 12, the effect of preventing a short circuit between the conductive layers can be obtained to some extent.

【0042】一方、図には示さないが、アレイ基板10
の周縁接続領域においては、信号線31から引き出され
た信号線パッドが同時に作成される。
On the other hand, although not shown, the array substrate 10
In the peripheral connection region, signal line pads drawn from the signal lines 31 are simultaneously formed.

【0043】(4) 第4のパターニング 上記のように得られた多層膜パターンの上に、200n
m厚の窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜4を堆積す
る。
(4) Fourth patterning On the multilayer film pattern obtained as described above, 200 n
An interlayer insulating film 4 made of an m-thick silicon nitride film is deposited.

【0044】第4のマスクパターンによる露光、現像の
後、バッファードフッ酸(BHF)を用いるウェットエ
ッチングにより、ソース電極33上の層間絶縁膜4を除
去してコンタクトホール42を作成するとともに、Cs
部上部電極35上の特定個所にて層間絶縁膜4を除去し
てコンタクトホール43を作成する。また、走査線パッ
ド部11b上の第1ゲート絶縁膜15及び層間絶縁膜4
を除去してコンタクトホール41を作成する。
After exposure and development with the fourth mask pattern, the interlayer insulating film 4 on the source electrode 33 is removed by wet etching using buffered hydrofluoric acid (BHF) to form a contact hole 42 and Cs
The contact hole 43 is formed by removing the interlayer insulating film 4 at a specific location on the upper electrode 35. The first gate insulating film 15 and the interlayer insulating film 4 on the scanning line pad 11b
Is removed to form a contact hole 41.

【0045】(5) 第5のパターニング 厚さ2〜3μmの感光性の硬化性樹脂液を均一に塗布し
た後、マスクパターンによる露光をはじめとする一連の
操作を行う。これにより、コンタクトホール42,43
にそれぞれ略一致するコンタクトホール52,53を備
えた厚型樹脂膜5を形成する。厚型樹脂膜5は、例えば
アクリル系樹脂からなり、図示の例で、液晶表示装置に
組み立てられた場合に液晶層の厚さを略均一にする平坦
化膜の役割を果たす。
(5) Fifth Patterning After a photosensitive curable resin liquid having a thickness of 2 to 3 μm is uniformly applied, a series of operations including exposure using a mask pattern are performed. Thereby, the contact holes 42, 43
Is formed with a thick resin film 5 having contact holes 52 and 53 substantially matching with each other. The thick resin film 5 is made of, for example, an acrylic resin, and in the example shown in the drawing, plays a role of a flattening film that makes the thickness of the liquid crystal layer substantially uniform when assembled in a liquid crystal display device.

【0046】なお、図1中に示すように、反射型の画素
電極62に光散乱機能をもたせるために、厚型樹脂膜5
の上面に、ランダムな凹凸パターンが設けられている。
As shown in FIG. 1, in order to provide the reflective pixel electrode 62 with a light scattering function, the thick resin film 5 is used.
Is provided with a random concavo-convex pattern on its upper surface.

【0047】(6) 第6のパターニング スパッタ法により40nm厚のアルミニウム(Al)層
を堆積した後、第6のマスクパターンを用いるパターニ
ングにより、画素電極62を作成する。同時に、走査線
パッド部11bを覆うパッド部被覆膜61を作成する。
(6) Sixth Patterning After depositing an aluminum (Al) layer having a thickness of 40 nm by a sputtering method, a pixel electrode 62 is formed by patterning using a sixth mask pattern. At the same time, a pad portion covering film 61 that covers the scanning line pad portion 11b is formed.

【0048】次に変形例1〜2について、図5〜6を用
いて説明する。
Next, modified examples 1 and 2 will be described with reference to FIGS.

【0049】図5に示す変形例1においては、島状の金
属パターンからなるCs部上部電極35が省かれ、代わ
りに、リンドープアモルファスシリコン(na-Si:
H)層からなる低抵抗半導体膜37の島状パターン37
aを補助容量形成用の上部電極としている。すなわち、
低抵抗半導体膜37の島状パターン37aと補助容量線
12との間で画素電極62用の補助容量を形成してい
る。この島状パターン37aと画素電極62とは、実施
例の場合と同様のコンタクトホール43,53により電
気的に導通している。
In the first modification shown in FIG. 5, the Cs portion upper electrode 35 made of an island-shaped metal pattern is omitted, and instead, phosphorus-doped amorphous silicon (n + a-Si:
H) Island pattern 37 of low resistance semiconductor film 37 composed of layer
a is an upper electrode for forming an auxiliary capacitance. That is,
An auxiliary capacitance for the pixel electrode 62 is formed between the island-shaped pattern 37 a of the low-resistance semiconductor film 37 and the auxiliary capacitance line 12. The island pattern 37a and the pixel electrode 62 are electrically connected by the same contact holes 43 and 53 as in the embodiment.

【0050】また、図6に示す変形例2においては、画
素電極62の一部62aを補助容量形成用の上部電極と
している。すなわち、ある程度の面積にわたって、画素
電極62と補助容量線12との間の層間絶縁膜4及び厚
型樹脂膜5が省かれており、これにより、画素電極62
の一部62aと補助容量線12との間で補助容量が形成
されている。
In the second modification shown in FIG. 6, a part 62a of the pixel electrode 62 is used as an upper electrode for forming an auxiliary capacitance. That is, the interlayer insulating film 4 and the thick resin film 5 between the pixel electrode 62 and the auxiliary capacitance line 12 are omitted over a certain area.
A storage capacitor is formed between a portion 62a of the storage capacitor and the storage capacitor line 12.

【0051】上記実施例及び変形例によると、チャネル
保護膜と同時に形成される、膜厚の大きく絶縁信頼性の
高い保護膜が、補助容量形成部の上部電極35,37a
または62aと補助容量線12との間に確実に配置され
るので、これらの間の層間短絡が確実に防止される。ま
た、このためには何ら工程を追加する必要がないため、
製造コストを上昇させることはない。
According to the above-described embodiments and modifications, the protection film having a large thickness and high insulation reliability, which is formed simultaneously with the channel protection film, is used as the upper electrodes 35 and 37a of the auxiliary capacitance forming portion.
Alternatively, since it is reliably disposed between 62a and auxiliary capacitance line 12, interlayer short circuit therebetween is reliably prevented. Also, since there is no need to add any steps for this,
It does not increase manufacturing costs.

【0052】膜厚の大きい保護膜を介挿するために、必
要な補助容量が得られるように補助容量線12の幅を大
きくとる必要があるが、反射型液晶表示装置に用いるア
レイ基板においては何ら問題とならない。
In order to interpose a protective film having a large film thickness, it is necessary to increase the width of the auxiliary capacitance line 12 so as to obtain a necessary auxiliary capacitance. No problem at all.

【0053】上記実施例及び変形例においては、補助容
量が走査線11とは別個の補助容量線12と上部電極3
5,37aまたは62aとの間で形成されるものとした
が、走査線11と上部電極35,37aまたは62aと
の間で形成される、いわゆるCs−On−Gate構造
であっても全く同様である。このような場合にも補助容
量形成部(Cs部)にCs部保護膜22が配されるなら
ば、同様に、導電体層間の短絡を防止する効果が得られ
る。
In the above embodiment and the modification, the auxiliary capacitance is different from the scanning line 11 and the auxiliary capacitance line 12 and the upper electrode 3.
5, 37a or 62a, but the same applies to a so-called Cs-On-Gate structure formed between the scanning line 11 and the upper electrode 35, 37a or 62a. is there. Also in such a case, if the Cs portion protective film 22 is provided in the auxiliary capacitance forming portion (Cs portion), an effect of similarly preventing the short circuit between the conductor layers can be obtained.

【0054】上記実施例においては、Cs部保護膜22
に半導体膜36が重ね合わされるものとして説明した
が、半導体膜36が、信号線31等とは別個のパターニ
ング工程によりパターニングされる場合には、窒化シリ
コン等からなるCs部保護膜22の個所に半導体膜36
が設けられないが、このような場合であっても全く同様
である。
In the above embodiment, the Cs portion protective film 22
Although the semiconductor film 36 is described as being superposed on the Cs portion protection film 22 made of silicon nitride or the like when the semiconductor film 36 is patterned by a patterning process separate from the signal lines 31 and the like. Semiconductor film 36
Is not provided, but the same is true in such a case.

【0055】[0055]

【発明の効果】反射型平面表示装置に用いられるエッチ
ングストッパ型のアレイ基板において、補助容量形成部
での上下導電層間の短絡、及びこれに起因する不良の発
生を充分に防止することができる。
As described above, in the etching stopper type array substrate used in the reflection type flat display device, it is possible to sufficiently prevent the short circuit between the upper and lower conductive layers in the auxiliary capacitance forming portion and the occurrence of a defect caused by the short circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例のアレイ基板におけるTFT形成部、補
助容量(Cs)形成部及びパッド部の構成を模式的に示す
要部縦断面図である。
FIG. 1 is a main part longitudinal sectional view schematically showing a configuration of a TFT forming part, an auxiliary capacitance (Cs) forming part, and a pad part in an array substrate of an embodiment.

【図2】実施例のアレイ基板における各画素の構成を模
式的に示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view schematically showing a configuration of each pixel on an array substrate according to the embodiment.

【図3】アレイ基板の製造工程における第2のパターニ
ング後の様子、すなわち、チャネル保護膜及び補助容量
部保護膜を形成した際の様子を示す模式的な平面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic plan view showing a state after a second patterning in a manufacturing process of the array substrate, that is, a state when a channel protection film and an auxiliary capacitance portion protection film are formed.

【図4】アレイ基板の製造工程における第3のパターニ
ング後の様子、すなわち、信号線、ソース及びドレイン
電極、及び補助容量形成用フロートパターンを形成した
際の様子を示す模式的な平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a state after a third patterning in a manufacturing process of the array substrate, that is, a state when a signal line, source and drain electrodes, and a floating pattern for forming an auxiliary capacitance are formed. .

【図5】実施例1のアレイ基板における補助容量(Cs)
の構成を模式的に示す要部縦断面図である。
FIG. 5 shows an auxiliary capacitance (Cs) in the array substrate of the first embodiment.
It is a principal part longitudinal cross-sectional view which shows the structure of FIG.

【図6】実施例2のアレイ基板における補助容量(Cs)
の構成を模式的に示す要部縦断面図である。
FIG. 6 shows an auxiliary capacitance (Cs) in the array substrate of the second embodiment.
It is a principal part longitudinal cross-sectional view which shows the structure of FIG.

【図7】従来のアレイ基板における補助容量形成部、及
びその問題点について模式的に示すための部分縦断面図
である。
FIG. 7 is a partial vertical cross-sectional view schematically showing an auxiliary capacitance forming portion in a conventional array substrate and its problems.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 アレイ基板 11 走査線 11a 走査線から延在されたゲート電極 11b 走査線外周部のパッド部 12 補助容量線(Cs線) 15 ゲート絶縁膜(SiNOx膜) 21 チャネル保護膜(SiNx膜) 22 補助容量部(Cs部)保護膜(SiNx膜) 31 信号線 32 信号線から延在されたドレイン電極 33 ソース電極 4 層間絶縁膜(SiNx膜) 5 厚型樹脂膜 62 反射型の画素電極 7 TFT Reference Signs List 10 array substrate 11 scanning line 11a gate electrode 11b extending from scanning line 11b pad portion on scanning line outer periphery 12 auxiliary capacitance line (Cs line) 15 gate insulating film (SiNOx film) 21 channel protective film (SiNx film) 22 auxiliary Capacitance part (Cs part) protective film (SiNx film) 31 Signal line 32 Drain electrode 33 extended from the signal line 33 Source electrode 4 Interlayer insulating film (SiNx film) 5 Thick resin film 62 Reflective pixel electrode 7 TFT

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 JA26 JA33 JA35 JA39 JA43 JA44 JB07 JB57 JB58 JB69 KA05 KA10 KA12 KA19 KA22 KB13 KB22 KB24 KB25 MA05 MA18 MA42 NA16 NA29 5C094 AA42 AA43 BA03 BA43 CA19 DA14 DA15 EA04 EA06 EA07 5F110 AA26 CC07 DD02 EE06 EE44 FF04 FF29 FF36 GG02 GG15 GG25 GG44 HK03 HK04 HK09 HK16 HK22 HK25 HK33 HK34 HK41 NN02 NN04 NN12 NN14 NN24 NN27 NN36 NN72 NN73 QQ04 QQ05 QQ08 QQ12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H092 JA26 JA33 JA35 JA39 JA43 JA44 JB07 JB57 JB58 JB69 KA05 KA10 KA12 KA19 KA22 KB13 KB22 KB24 KB25 MA05 MA18 MA42 NA16 NA29 5C094 AA42 AA43 BA03 BA43 CA19 DA14 DA10 EA04 EA04 CC07 DD02 EE06 EE44 FF04 FF29 FF36 GG02 GG15 GG25 GG44 HK03 HK04 HK09 HK16 HK22 HK25 HK33 HK34 HK41 NN02 NN04 NN12 NN14 NN24 NN27 NN36 NN72 NN73 QQ04 QQ05 QQ08 QQ12

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁基板上に配置される走査線及びゲート
電極を含む第1配線層パターンと、これを被覆するゲー
ト絶縁膜と、このゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極
上に載置されるチャネル保護膜と、信号線、ソース電極
及びドレイン電極を含む第2配線層パターンと、前記ソ
ース電極に電気的に接続される光反射型の画素電極とを
備え、 前記第1配線層パターンに属する第1導電体と、前記第
2配線層パターンの一部、前記画素電極の一部または低
抵抗半導体膜からなる第2導電体とが、少なくとも前記
ゲート絶縁膜を介して重ねられて前記画素電極の補助容
量を形成する反射型平面表示装置用アレイ基板におい
て、 前記補助容量を形成する個所では、前記チャネル保護膜
と同一材料により同時に形成された補助容量部保護膜
が、前記第1導電体と前記第2導電体との間に配される
ことを特徴とするアレイ基板。
A first wiring layer pattern including a scanning line and a gate electrode disposed on an insulating substrate, a gate insulating film covering the first wiring layer pattern, and a first wiring layer pattern disposed on the gate electrode via the gate insulating film. A channel protective film, a second wiring layer pattern including a signal line, a source electrode and a drain electrode, and a light reflection type pixel electrode electrically connected to the source electrode. A first conductor belonging to the second wiring layer pattern, a part of the pixel electrode, or a second conductor made of a low-resistance semiconductor film is overlapped at least with the gate insulating film interposed therebetween, so that the pixel is In an array substrate for a reflective flat panel display device forming an auxiliary capacitance of an electrode, at a place where the auxiliary capacitance is formed, an auxiliary capacitance portion protective film formed simultaneously with the same material as the channel protective film is formed by using Array substrate, characterized in that arranged between the said one conductor second conductor.
【請求項2】前記補助容量部保護膜は、前記第1導電体
と前記第2導電体とが重なり合って前記補助容量を形成
する各重複領域よりも大きい寸法に形成され、前記補助
容量部保護膜の輪郭が、該重複領域の全周にわたって該
重複領域の外に位置することを特徴とする請求項1記載
のアレイ基板。
2. The auxiliary capacitance portion protection film is formed to have a size larger than each overlapping region in which the first conductor and the second conductor overlap each other to form the auxiliary capacitance. 2. The array substrate according to claim 1, wherein a contour of the film is located outside the overlapping region over the entire circumference of the overlapping region.
【請求項3】前記第2導電体が、前記第2配線層パター
ンに属する島状の金属パターンからなり、この島状の金
属パターンが、これを覆う層間膜に設けられたコンタク
トホールを介して、前記画素電極に電気的に接続されて
いることを特徴とする請求項2記載のアレイ基板。
3. The second conductor comprises an island-shaped metal pattern belonging to the second wiring layer pattern, and the island-shaped metal pattern is formed via a contact hole provided in an interlayer film covering the island-shaped metal pattern. 3. The array substrate according to claim 2, wherein said array substrate is electrically connected to said pixel electrode.
【請求項4】前記第1導電体が、前記走査線に略平行に
配列される補助容量線であり、この補助容量線の幅が前
記走査線の幅より大きいことを特徴とする請求項1また
は3記載のアレイ基板。
4. The storage device according to claim 1, wherein the first conductor is an auxiliary capacitance line arranged substantially parallel to the scanning line, and the width of the auxiliary capacitance line is larger than the width of the scanning line. Or the array substrate according to 3.
【請求項5】前記層間膜には、厚さ1μm以上の樹脂膜
が含まれることを特徴とする請求項3記載のアレイ基
板。
5. The array substrate according to claim 3, wherein said interlayer film includes a resin film having a thickness of 1 μm or more.
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