JP2005202326A - Display device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置およびその製造方法に関し、とくに、併用型の液晶表示装置のように２つの表示領域を含む表示装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a display device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a display device including two display areas such as a combined liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
画像を表示する表示装置は、薄型、軽量、低消費電力の要求によって、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）からフラットパネルディスプレイへ移行してきている。フラットパネルディスプレイを代表する液晶表示装置は、パーソナルコンピューター、携帯電話、デジタルカメラなど、さまざまな電子機器の表示装置として多く使用されている。 Display devices that display images have shifted from CRT (Cathode Ray Tube) to flat panel displays due to demands for thinness, light weight, and low power consumption. A liquid crystal display device typified by a flat panel display is often used as a display device for various electronic devices such as personal computers, mobile phones, and digital cameras.
液晶表示装置は、透過型と反射型とに大別される。液晶表示装置は、ＣＲＴと異なり、自ら発光する自発光型表示装置ではない。このため、透過型の液晶表示装置は、光源として、バックライトと呼ばれる平面光源が背面に設けられ、バックライトからの光を液晶パネルに透過させて画像を表示する。このように、透過型の液晶表示装置は、バックライトによって表示が行われるため、周囲の光が弱い場合であっても影響を受けず、高い輝度、高コントラストで表示できるなどの利点を有する。しかし、バックライトは液晶表示装置の全消費電力の５０％以上を占めているため、透過型液晶表示装置は、消費電力を低減化することが困難であるといった問題を有する。また、周囲の光が強い場合には、表示が暗く見え、視認性が悪化するという問題もある。 Liquid crystal display devices are roughly classified into a transmission type and a reflection type. Unlike a CRT, a liquid crystal display device is not a self-luminous display device that emits light by itself. For this reason, in the transmissive liquid crystal display device, a planar light source called a backlight is provided on the back surface as a light source, and light from the backlight is transmitted through the liquid crystal panel to display an image. As described above, since the transmissive liquid crystal display device performs display with a backlight, it has an advantage that it can be displayed with high brightness and high contrast without being affected even when ambient light is weak. However, since the backlight accounts for 50% or more of the total power consumption of the liquid crystal display device, the transmissive liquid crystal display device has a problem that it is difficult to reduce the power consumption. In addition, when the ambient light is strong, there is a problem that the display looks dark and visibility is deteriorated.
一方、反射型液晶表示装置は、周囲の光を光源として用い、反射板などを備えた光反射部でその周囲の光を反射させ、その反射光を液晶層に透過させて、画像を表示する。周囲の光を表示面上で面表示させるため、反射板は、拡散反射できるように凹凸形状の表面となっている。このような反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置と異なってバックライトを使用しないため、消費電力が少ない利点を有する。しかし、周囲が暗い場合は、反射する光が少なくなるために、輝度、コントラストが不十分となり、視認性が悪化するなどの問題が発生する。特に、カラー表示する場合、反射光がカラーフィルタに吸収されるため、反射光の利用効率が低下してしまい、視認性が著しく悪化する。 On the other hand, the reflective liquid crystal display device uses ambient light as a light source, reflects the ambient light with a light reflecting portion including a reflector, and transmits the reflected light to the liquid crystal layer to display an image. . In order to display ambient light on the display surface, the reflector has an uneven surface so that it can be diffusely reflected. Unlike the transmissive liquid crystal display device, such a reflective liquid crystal display device does not use a backlight and thus has an advantage of low power consumption. However, when the surroundings are dark, less light is reflected, resulting in problems such as insufficient brightness and contrast and poor visibility. In particular, in the case of color display, since reflected light is absorbed by the color filter, the utilization efficiency of the reflected light is lowered and the visibility is remarkably deteriorated.
上記の問題点を解消するため、透過型と反射型とを併用する併用型の液晶表示装置が知られている（たとえば、特許文献１）。併用型の液晶表示装置は、たとえば、周囲が明るい場合には周囲の光の反射を利用して表示し、周囲が暗い場合にはバックライトを利用して表示する。
図４は、併用型の液晶表示装置の構成を示す構成図である。図４において、図４（ａ）は、液晶表示装置の画素部の断面図を示している。そして、図４（ｂ）は、図４（ａ）における第１基板１０の表面の平面図を示している。なお、図４（ａ）は、図４（ｂ）におけるＸ−Ｘ線部分の断面に相当する。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a combined type liquid crystal display device. 4A is a cross-sectional view of the pixel portion of the liquid crystal display device. FIG. 4B shows a plan view of the surface of the
図４（ａ）に示すように、併用型の液晶表示装置は、第１基板１０と、第２基板８０と、液晶層１９と有する。第１基板１０と第２基板８０とは間隔を隔てて互いが対向しており、第１基板１０と第２基板８０との間に挟まれて液晶層１９が配置されている。この液晶表示装置は、複屈折制御モード（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）にて動作する。
As shown in FIG. 4A, the combined liquid crystal display device includes a
第１基板１０には、図４（ｂ）に示すように、走査線１０１と信号線１０２とが互いに直交するように形成され、走査線１０１と信号線１０２とによって区切られる領域のそれぞれに画素部が形成されている。
As shown in FIG. 4B, the
そして、第１基板１０の画素部には、半導体素子であるＴＦＴ２０が形成され、光透過部１１と、光反射部１２とが形成されている。ここで、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２０は、走査線１０１と信号線１０２と接続しており、画素部の画素電極に電圧を印加するスイッチング素子として機能する。
A TFT 20 that is a semiconductor element is formed in the pixel portion of the
光透過部１１は、バックライト２００の光が透過する領域である。光透過部１１は、画素部を分割するように形成されており、たとえば、走査線１０１に沿うように形成されている。光透過部１１には、透明電極５１が、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）により形成されている。
The
光反射部１２は、周囲の光を反射する領域であり、第２基板８０側から液晶層１９を介して入射する正面光を拡散反射する。光反射部１２は、拡散反射するように、第１基板１０の上に形成された凹凸表面の金属反射膜６１が、層間絶縁膜４１の上に透明電極５１を介して形成されている。光反射部１２の金属反射膜６１は、たとえば、銀を用いて形成され、反射電極として機能する。
The
一方、第２基板８０には、正面光と背面光とを透過させて着色するカラーフィルタ層９０が形成されている。カラーフィルタ層９０は、赤、緑、青の３原色が１組で構成されている。それぞれの色のカラーフィルタ層９０は、第１基板１０の光反射部１２と光透過部１１と対向する全領域に対応してオーバーラップするように、たとえば、ストライプ状に形成されている。
On the other hand, the second substrate 80 is formed with a color filter layer 90 that is colored by transmitting front light and back light. The color filter layer 90 is composed of a set of three primary colors of red, green, and blue. The color filter layers 90 of the respective colors are formed in, for example, a stripe shape so as to overlap corresponding to the entire region facing the
図４に示した併用型の液晶表示装置は、マルチギャップ構造であり、光反射部１２における液晶層１９の厚さが光透過部１１における液晶層１９の厚さの約半分になるように、層間絶縁膜４１が形成されている。このようなマルチギャップ構造にすることによって、光反射部１２における反射光の光路長と、光透過部１１における透過光の光路長とを等しくしリタデーションを調整している。そして、正面光と背面光との両者に対して偏光状態を補償するために、第１基板１０と第２基板８０とのそれぞれには、液晶層１９側の反対側の面に偏光板２１０，２８０と位相差板２２０，２９０とがそれぞれ設けられている。
The combined type liquid crystal display device shown in FIG. 4 has a multi-gap structure, and the thickness of the liquid crystal layer 19 in the
図５と図６とは、図４に示した液晶表示装置の製造工程における断面図である。図５と図６とは、図４（ｂ）のＹ−Ｙ線部分の断面であり、信号線１０２を形成する製造工程について示している。なお、図４（ａ）においては、断面が異なるため、信号線１０２を図示していないが、後述するように、層間絶縁膜４１を構成する第１層間絶縁膜４１ａと第２層間絶縁膜４１ｂとの間になるように信号線１０２が形成される。
5 and 6 are cross-sectional views in the manufacturing process of the liquid crystal display device shown in FIG. 5 and 6 are cross-sectional views taken along the line YY in FIG. 4B, and show a manufacturing process for forming the
はじめに、図５（ａ）に示すように、第１基板１０の光反射部１２に対応するＴＦＴ２０の形成領域にゲート電極２１を形成する。その後、ゲート電極２１を被覆するようにゲート絶縁膜２２を形成する。そして、そのゲート絶縁膜２２にアモルファスシリコンの半導体層２３を形成する。
First, as shown in FIG. 5A, the
つぎに、図５（ｂ）に示すように、半導体層２３をパターン加工した後、所定の温度で熱処理して、アモルファスシリコンの半導体層２３をポリシリコンとする。そして、図５（ｂ）においては図示されていないが、図４に示すように、チャネルストッパー層２４を形成後、自己整合的に不純物をドーピングし、チャネル形成領域を挟むように半導体層２３にソース・ドレイン領域を形成する。このようにして、光反射部１２に対応する領域にＴＦＴ２０を完成させる。その後、光透過部１１と光反射部とを被覆するように第１層間絶縁膜４１ａを、感光性樹脂を用いて形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, after patterning the
つぎに、図５（ｃ）に示すように、光反射部１２に対応する領域をマスクし、フッ化水素系のエッチング液を用いてウェットエッチングをすることにより、画素部の光透過部１１の形成領域に沿った第1層間絶縁膜４１ａとゲート絶縁膜２２とを除去する。この結果、光反射部１２に対応する領域の第1層間絶縁膜４１ａが残り、光透過部１１に対応する領域の第１基板１０の表面が露出される。このようにして、マルチギャップ構造になる様に調整される。
Next, as shown in FIG. 5C, the region corresponding to the
つぎに、図６（ａ）に示すように、光透過部１１と光反射部１２とに対応する領域に延在するように、信号線１０２をアルミニウムにより形成する。信号線１０２は、光反射部１２に対応する領域の第１層間絶縁膜４１ａの上と、光透過部１１に対応する領域の第１基板１０の表面に形成される。
Next, as shown in FIG. 6A, the
つぎに、図６（ｂ）に示すように、信号線１０２を被覆するように第２層間絶縁膜４１ｂを感光性樹脂により形成する。
Next, as shown in FIG. 6B, a second
そして、図４に示したように、画素部の光透過部１１と光反射部１２とに対応するように透明電極５１を形成する。そして、光反射部１２に対応する領域の第２層間絶縁膜４１ｂの上に、光を反射する金属反射膜６１を堆積し、光反射部１２を形成する。
Then, as shown in FIG. 4, the transparent electrode 51 is formed so as to correspond to the
一方、第２基板８０には、カラーフィルタ層９１を形成後、第１基板１０の画素電極と対向する領域に対向電極としての透明電極９１をＩＴＯにより形成する。
On the other hand, after forming the color filter layer 91 on the second substrate 80, a transparent electrode 91 as a counter electrode is formed of ITO in a region facing the pixel electrode of the
そして、第１基板１０と第２基板８０との各透明電極６１，９１に液晶配向膜（図示なし）を設け、配向処理を実施する。そして、第１基板１０と第２基板８０との間にスペーサを設け、シール材を用いて両者を貼り合わせる。そして、第１基板１０と第２基板８０との間に液晶層１９となる液晶を注入して封止し、液晶パネルを形成する。そして、第１基板１０の液晶層１９側と反対側に面に下側位相差板２２０と下側偏光板２１０とバックライト２００とを配置し、第２基板８０の液晶層１９側と反対側に面に上側位相差板２９０と上側偏光板２８０とを配置して、上記の液晶表示装置を製造する。
Then, a liquid crystal alignment film (not shown) is provided on each of the transparent electrodes 61 and 91 of the
上記の液晶表示装置においては、走査線１０１に沿って光透過部１１を設け、光透過部１１と光反射部１２とにおいて液晶層１９の厚みが異なるマルチギャップ構造とするために、光反射部１２に対応する領域に第1層間絶縁膜４１ａを残し、光透過部１１に対応する領域の第１基板１０の表面を露出させている。このため、光透過部１１に対応する領域の第１基板１０の表面に傷がある場合、図５（ｃ）に示すように、ウェットエッチングにより第１基板１０の表面の傷が大きくなる場合がある。
In the above liquid crystal display device, the light transmissive
ここで、第１基板１０の表面の傷が信号線１０２の幅よりも大きな幅の欠陥部Ａになった場合、図６（ａ）に示すように、信号線１０２は、その欠陥部Ａに形成されずに完全な断線状態になって、導通しなくなる場合がある。この場合、ＴＦＴ２０に表示信号が供給できないため、画像が表示されない。一方、信号線１０２の下の第１基板１０に点状のくぼみの欠陥部Ｂが存在する場合、感光性樹脂の第２層間絶縁膜４１ｂがその欠陥部Ｃに基づいて反射される光により多重露光されて、第２層間絶縁膜４１ｂに貫通孔が形成され、画像表示時に輝点が発生する場合がある。このように上記の液晶表示装置においては、基板の傷に起因して、信号線１０２のような配線層に欠陥が発生するため、画像品質が劣化し、製造歩留まりの低下や、信頼性の低下が発生する場合がある。
Here, when the scratch on the surface of the
したがって、本発明の目的は、基板の傷に起因して配線層に欠陥が発生することを防止し、画像品質を向上させ、製造歩留まりと装置の信頼性とを向上することが可能な表示装置とその製造方法を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to prevent a wiring layer from being defective due to a scratch on a substrate, to improve image quality, and to improve manufacturing yield and device reliability. And providing a manufacturing method thereof.
上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、画素領域に画素部が形成されている第１基板と、前記第１基板と所定の間隔を置いて対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを備え、前記第１基板は、第１領域と第２領域とを含み、前記画素部に接続し、前記第１領域に形成されている半導体素子と、前記半導体素子を被覆するように前記第１領域に形成されている層間絶縁膜と、前記第１領域と前記第２領域に延在し、前記半導体素子に接続している配線層と、少なくとも前記第２領域における前記配線層と前記第１基板との間に形成され、前記配線層の断線を防止する断線防止層とを有する。 In order to achieve the above object, a display device of the present invention includes a first substrate having a pixel portion formed in a pixel region, a second substrate facing the first substrate at a predetermined interval, and the first substrate. A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, the first substrate including a first region and a second region, and connected to the pixel portion; A semiconductor element formed; an interlayer insulating film formed in the first region so as to cover the semiconductor element; and the first and second regions extending to and connected to the semiconductor element. And a disconnection preventing layer formed between at least the interconnect layer in the second region and the first substrate and preventing disconnection of the interconnect layer.
以上の本発明の表示装置は、断線防止層が配線層と第１基板との間に形成されているため、断線防止層が第1基板を被覆して第1基板の表面の傷を覆い、第1基板の傷に起因して配線層に断線が発生することを防止する。 In the above display device of the present invention, since the disconnection preventing layer is formed between the wiring layer and the first substrate, the disconnection preventing layer covers the first substrate and covers the scratches on the surface of the first substrate. It prevents the disconnection from occurring in the wiring layer due to the scratch on the first substrate.
上記目的を達成するために、本発明の表示装置の製造方法は、第１領域と第２領域とを含み、画素領域に画素部が形成されている第１基板と、前記第１基板と所定の間隔を置いて対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを備える表示装置の製造方法であって、前記画素部に接続する半導体素子を前記第１領域に形成する工程と、前記半導体素子を被覆する層間絶縁膜を前記第１領域に形成する工程と、
前記第１領域と前記第２領域とに延在するように、前記半導体素子に接続する配線層を形成する工程と、を備え、前記層間絶縁膜を形成する工程の前に、少なくとも前記第２領域における前記配線層と前記第１基板との間に前記配線層の断線を防止する断線防止層を形成する工程を有する。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a display device according to the present invention includes a first substrate including a first region and a second region, in which a pixel portion is formed in the pixel region, the first substrate and a predetermined region. And a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, wherein the semiconductor is connected to the pixel portion. Forming an element in the first region; forming an interlayer insulating film covering the semiconductor element in the first region;
Forming a wiring layer connected to the semiconductor element so as to extend into the first region and the second region, and before the step of forming the interlayer insulating film, at least the second region Forming a disconnection preventing layer for preventing disconnection of the wiring layer between the wiring layer and the first substrate in the region;
以上の本発明の表示装置の製造方法は、画素部に接続する半導体素子を第1基板の第１領域に形成する。そして、半導体素子を被覆する層間絶縁膜を第１領域に形成する。そして、第１領域と第２領域とに延在するように、半導体素子に接続する配線層を形成する。ここで、層間絶縁膜を形成する工程の前に、少なくとも第２領域における配線層と第１基板との間に配線層の断線を防止する断線防止層を形成する。 In the above method for manufacturing a display device of the present invention, the semiconductor element connected to the pixel portion is formed in the first region of the first substrate. Then, an interlayer insulating film covering the semiconductor element is formed in the first region. Then, a wiring layer connected to the semiconductor element is formed so as to extend to the first region and the second region. Here, before the step of forming the interlayer insulating film, a disconnection preventing layer for preventing disconnection of the wiring layer is formed at least between the wiring layer in the second region and the first substrate.
本発明によれば、基板の傷に起因して配線層に欠陥が発生することを防止し、画像品質を向上させ、製造歩留まりと装置の信頼性とを向上することが可能な表示装置とその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a display device capable of preventing a defect from being generated in a wiring layer due to a scratch on a substrate, improving an image quality, and improving a manufacturing yield and reliability of the device, and the display device A manufacturing method can be provided.
本発明にかかる実施形態の一例について説明する。 An example of an embodiment according to the present invention will be described.
図１および図２は、本実施形態の表示装置の画素部を示す構成図である。図１において、図１（ａ）は、本実施形態の表示装置の画素部の断面図を示している。そして、図１（ｂ）は、図１（ａ）における第１基板１０の表面の平面図を示している。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）におけるＸ−Ｘ線部分の断面に相当する。また、図２は、図１（ｂ）におけるＹ−Ｙ線部分の第1基板１０側の断面図である。
1 and 2 are configuration diagrams showing a pixel portion of the display device of the present embodiment. 1A is a cross-sectional view of a pixel portion of the display device of this embodiment. FIG. 1B shows a plan view of the surface of the
図１（ａ）に示すように、本実施形態の表示装置は、第１基板１０と、第２基板８０と、液晶層１９とを有する。第１基板１０と第２基板８０は共に、光透過性を有し、たとえば、ガラスなどの透明材料で形成されている。そして、第１基板１０と第２基板８０とは間隔を隔てて互いが対向しており、第１基板１０と第２基板８０との間に挟まれて液晶層１９が配置されている。本実施形態の表示装置は、複屈折制御モードにて動作する。
As shown in FIG. 1A, the display device according to this embodiment includes a
第１基板１０は、画素領域に画素部が形成されており、図１（ｂ）に示すように、画素部は、光透過部１１と、光反射部１２とを有する。また、第１基板１０は、走査線１０１と信号線１０２とを有し、走査線１０１と信号線１０２とによって区切られる領域に画素部がそれぞれ形成され、マトリクス状になっている。そして、第１基板１０は、図１（ａ）に示すように、ＴＦＴ２０と、層間絶縁膜４１と、透明電極５１と、金属反射膜６１とが液晶層１９側の面に形成されている。さらに、第1基板１０の液晶層１９側の面には、図２に示すように、断線防止層７１が形成されている。一方、液晶層１９が配置されている第１基板１０の面に対して他方となる面側には順次、下側偏光板２１０、下側位相差板２２０、バックライト２００が設けられている。なお、ここで、本実施形態の光透過部１１は、本発明の第２領域に相当する。また、本実施形態の光反射部１２は、本発明の第１領域に相当する。また、本実施形態の信号線１０２は、本発明の配線層に相当する。また、本実施形態のＴＦＴ２０は、本発明の半導体素子に相当する。
The
光透過部１１は、バックライト２００の光が透過する領域である。光透過部１１は、図１（ｂ）に示すように、光透過率を向上させるため、画素部を分割するように形成されており、たとえば、走査線１０１に沿うように形成されている。光透過部１１には、図１（ａ）に示すように、ＩＴＯの透明電極５１が形成されている。
The
光反射部１２は、周囲の光を反射する領域であり、第２基板８０側から液晶層１９を介して入射する正面光を拡散反射する。光反射部１２は、図１（ａ）に示すように、拡散反射させるため、第１基板１０の上に形成された凹凸表面の金属反射膜６１が形成されている。また、光反射部１２には、光透過部１１と異なって、第１層間絶縁膜４１ａが形成されており、光透過部１１と光反射部１２とのそれぞれにおいて、液晶層１９の厚みが異なっている。
The
走査線１０１は、走査信号を画素部のＴＦＴ２０に供給するために形成されており、後述するように、ＴＦＴ２０のゲート電極２１に接続している。
The
信号線１０２は、表示信号を画素部のＴＦＴ２０に供給するために形成されており、後述するように、ＴＦＴ２０のドレイン電極２６Ｄに接続している。信号線１０２は、図１（ｂ）に示すように、走査線１０１に沿っている光透過部１１と交差するように形成されている。このため、信号線１０２は、図２にしめすように、第１層間絶縁膜４１ａが形成されている光反射部１１の領域と、第１層間絶縁膜４１ａが形成されていない光透過部１１の領域とを跨るように延在している。
The
ＴＦＴ２０は、画素電極と接続するスイッチング素子として設けられている。本実施形態において、ＴＦＴ２０は、図１（ａ）に示すように、ボトムゲート構造であり、ゲート電極２１と、ゲート絶縁膜２２と、半導体層２３と、チャネルストッパー層２４と、絶縁層２５と、ソース電極２６Ｓと、ドレイン電極２６Ｄとを有する。ここで、ゲート電極２１は、たとえば、モリブデンを用いて形成されており、走査線１０１と接続している。そして、ゲート絶縁膜２２は、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜との積層体を用いて形成されている。また、半導体層２３は、たとえば、ポリシリコンを用いて形成されており、ゲート電極２１と対応する領域に形成されているチャネル形成領域と、チャネル領域を挟むようにして形成されている一対のソース・ドレイン領域とを有する。そして、チャネルストッパー層２４は、シリコン酸化膜を用いて形成されている。絶縁層２５は、半導体層２３を覆うようにしてシリコン酸化物を用いて形成されている。また、さらに、ソース電極２６Ｓとドレイン電極２６Ｄとが、絶縁層２５に設けられた開口にアルミニウムを埋め込むことによって形成されている。ソース電極２６Ｓは、信号線と接続しており、ドレイン電極２６Ｄは、画素部の画素電極である透明電極５１および金属反射膜６１に接続している。
The TFT 20 is provided as a switching element connected to the pixel electrode. In the present embodiment, the TFT 20 has a bottom gate structure as shown in FIG. 1A, and includes a
層間絶縁膜４１は、図１（ａ）にしめすように、第１層間絶縁膜４１ａと第２層間絶縁膜４２ｂとによって構成される。第１層間絶縁膜４１ａと第２層間絶縁膜４２ｂとは、たとえば、感光性樹脂を用いて形成される。第１層間絶縁膜４１ａは、ＴＦＴ２０を被覆するように、光反射部１２に対応するように形成されている。第１層間絶縁膜４１ａは、光透過部１１と光反射部１２とにおける液晶層１９の厚さを調整するため、光反射部１２に対応する領域にのみ形成されている。第２層間絶縁膜４１ｂは、光透過部１１と光反射部１２とに対応するように形成されている。図２に示すように、第１層間絶縁膜４１ａと第２層間絶縁膜４２ｂとの間には、信号線１０２が形成されており、第２層間絶縁膜４１ｂは、信号線１０２の段差を平坦化している。なお、ここで、本実施形態の第１層間絶縁膜４１ａは、本発明の層間絶縁膜に相当する。
As shown in FIG. 1A, the interlayer insulating film 41 is composed of a first
透明電極５１は、ＩＴＯを用い、光透過部１１と光反射部１２とに対応するように第２層間絶縁膜４１の上に形成されている。
The transparent electrode 51 is formed on the second interlayer insulating film 41 so as to correspond to the
金属反射膜６１は、第１基板１０の光反射部１２に対応するように透明電極５１の上に形成され、反射電極として機能する。金属反射膜６１は、ロジウム、チタン、クロム、銀、アルミニウム、クロメルなどの金属膜を用いて形成されており、本実施形態では、特に、反射率が高い銀を用いて形成されている。
The metal reflective film 61 is formed on the transparent electrode 51 so as to correspond to the
断線防止層７１は、信号線１０２の断線を防止するために設けられており、光透過部１１に対応する部分の信号線１０２と、第１基板１０との間に中間層として形成されている。断線防止層７１は、第１基板１０を被覆して、第１基板１０の表面の傷を覆い、第１基板の傷に起因して信号線１０２に断線が発生することを防止する。断線防止層７１は、ＴＦＴ２０を構成する層を堆積する際に、同様にして断線防止層７１の形成領域にも堆積することによって形成されている。このため、断線防止層７１は、ＴＦＴ２０を構成する層の少なくとも一部と同じ材料により形成されている。本実施形態においては、ＴＦＴ２０のゲート電極２１を形成する際に、ゲート電極２１と同様にモリブデンを断線防止層７１の形成領域に堆積した後にパターン加工することによって、断線防止層７１が形成されている。
The
一方、第２基板８０には、カラーフィルタ９０と、透明電極９１とが液晶層１９側に形成されている。そして、第２基板８０の液晶層１９側に対して他方となる面側には、上側偏光板２８０と上側位相差板２９０とが設けられている。 On the other hand, a color filter 90 and a transparent electrode 91 are formed on the second substrate 80 on the liquid crystal layer 19 side. An upper polarizing plate 280 and an upper retardation plate 290 are provided on the surface of the second substrate 80 which is the other side with respect to the liquid crystal layer 19 side.
カラーフィルタ９０は、赤と緑と青との３原色を１組として構成されており、正面光と背面光とを透過させて着色するために形成される。カラーフィルタ９０は、たとえば、顔料や染料などの着色剤を含有するポリイミド樹脂を用いて形成される。 The color filter 90 is composed of a set of three primary colors of red, green, and blue, and is formed to transmit and color the front light and the back light. The color filter 90 is formed using, for example, a polyimide resin containing a colorant such as a pigment or a dye.
そして、第２基板８０のカラーフィルタ９０を覆うように、透明電極９１がＩＴＯを用いて形成されている。第２基板８０の透明電極９１は、各画素部に対して共通な共通電極として機能する。 A transparent electrode 91 is formed using ITO so as to cover the color filter 90 of the second substrate 80. The transparent electrode 91 of the second substrate 80 functions as a common electrode common to the pixel portions.
液晶層１９は、第１基板１０と第２基板８０との間に、スペーサにより所定の距離を保持して封入されている。また、第１基板１０および第２基板８０には、ポリイミドなどの液晶配向膜（図示なし）が設けられ、液晶層１９は、この液晶配向膜の間に配向されて配置されている。
The liquid crystal layer 19 is sealed between the
図３は、本実施形態の表示装置の製造工程における断面図である。図３は、図２と同様に、図１（ｂ）のＹ−Ｙ線部分の断面である。 FIG. 3 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the display device of this embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line YY in FIG.
はじめに、図３（ａ）に示すように、第１基板１０の光反射部１２に対応するＴＦＴ２０の形成領域に、ゲート電極２１を形成する。本実施形態においては、たとえば、モリブデンをスパッタリング法によって第１基板１０に堆積した後にパターン加工することによって、ゲート電極２１を形成する。この時、第1基板１０の光透過部１１に対応する信号線１０２の形成領域に、モリブデンが残存するようにパターン加工することにより、ゲート電極２１と同様にして断線防止層７１を形成する。その後、ゲート電極２１および断線防止層７１を被覆するようにシリコン窒化膜とシリコン酸化膜とを全面に堆積して、ゲート絶縁膜２２を形成する。そして、ゲート絶縁膜２２の上にアモルファスシリコンの半導体層２３を堆積する。
First, as shown in FIG. 3A, the
つぎに、図３（ｂ）に示すように、半導体層２３をパターン加工した後、所定の温度で熱処理して、アモルファスシリコンの半導体層２３をポリシリコンとする。そして、図３（ｂ）においては図示されていないが、図１（ａ）に示すように、チャネルストッパー層２４を形成後、自己整合的に不純物をドーピングし、チャネル形成領域を挟むように半導体層２３にソース・ドレイン領域を形成する。このようにして、光反射部１２に対応する領域にＴＦＴ２０を完成させる。その後、光透過部１１と光反射部１２とに対応する領域を被覆するように第１層間絶縁膜４１ａを、感光性樹脂を用いて形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, after patterning the
つぎに、図３（ｃ）に示すように、光反射部１２に対応する領域をマスクし、フッ化水素系のエッチング液を用いてウェットエッチングをすることにより、画素部の光透過部１１の形成領域に沿った第１層間絶縁膜４１ａとゲート絶縁膜２２とを除去する。この結果、光反射部１２に対応する領域の第１層間絶縁膜４１ａが残り、光透過部１１に対応する領域の断線防止層７１が露出される。本実施形態において、断線防止層７１は、第１層間絶縁膜４１ａとエッチング特性が異なって第１層間絶縁膜４１ａよりもエッチングされにくい材料により形成されているため、光透過部１１に対応する領域の断線防止層７１が除去されずに露出される。また、断線防止層７１は、モリブデンにより形成されているために、ガラスの第１基板１０とエッチング特性が異なって第１基板１０よりもエッチングされにくい材料により形成されているため、信号線１０２の形成領域の第１基板１０の表面が露出されずに、断線防止層７１が露出される。
Next, as shown in FIG. 3C, the region corresponding to the
つぎに、図３（ｄ）に示すように、光透過部１１と光反射部１２とに対応する領域に延在するように、信号線１０２をアルミニウムにより形成する。信号線１０２は、光反射部１２に対応する領域の第１層間絶縁膜４１ａの上と、光透過部１１に対応する領域の断層防止層７１の表面に形成される。
Next, as shown in FIG. 3D, the
そして、図２に示すように、信号線１０２を被覆するように第２層間絶縁膜４１ｂを感光性樹脂により形成し、信号線１０２の段差を平坦化する。
Then, as shown in FIG. 2, the second
そして、図１（ａ）に示したように、画素部の光透過部１１と光反射部１２とに対応するように透明電極５１をＩＴＯを用いて形成する。そして、光反射部１２に対応する領域の第２層間絶縁膜４１ｂの上に、光を反射する金属反射膜６１を堆積し、光反射部１２を形成する。
Then, as shown in FIG. 1A, the transparent electrode 51 is formed using ITO so as to correspond to the
一方、第２基板８０には、カラーフィルタ層９１を形成後、第１基板１０の画素電極と対向する領域に対向電極としての透明電極９１をＩＴＯにより形成する。
On the other hand, after forming the color filter layer 91 on the second substrate 80, a transparent electrode 91 as a counter electrode is formed of ITO in a region facing the pixel electrode of the
そして、第１基板１０と第２基板８０との各透明電極６１，９１に液晶配向膜（図示なし）を設け、配向処理を実施する。そして、第１基板１０と第２基板８０との間にスペーサを設け、シール材を用いて両者を貼り合わせる。そして、第１基板１０と第２基板８０との間に液晶層１９となる液晶を注入して封止し、液晶パネルを形成する。そして、第１基板１０の液晶層１９側と反対側に面に下側偏光板２１０とバックライト２００とを配置し、第２基板８０の液晶層１９側と反対側に面に上側偏光板２８０を配置して、本実施形態の表示装置を製造する。
Then, a liquid crystal alignment film (not shown) is provided on each of the transparent electrodes 61 and 91 of the
以上のように本実施形態は、信号線１０２と第１基板１０との間に断線防止層７１が中間層として形成されているため、断線防止層７１が第１基板１０を被覆して第１基板１０の表面の傷を覆い、第１基板１０の傷に起因して信号線１０２に断線が発生することを防止する。このため、本実施形態は、画像品質を向上させ、製造歩留まりと装置の信頼性とを向上することができる。
As described above, in this embodiment, since the
また、本実施形態は、第１基板１０および第１層間絶縁膜４１ａとエッチング特性が異なる材料により断線防止層７１を形成している。このため、光透過部１１と光反射部１２とに対応する領域を被覆するように第１層間絶縁膜４１ａを形成した後に、光透過部１１の第１層間絶縁膜４１ａをエッチングすることによって、光反射部１１にのみ第１層間絶縁膜４１ａを残すようにパターン加工する際においても、断線防止層７１が露出され、信号線１０２の形成領域の第１基板１０の表面が露出されずに保護される。よって、断線防止層７１が第１基板１０を被覆して第１基板１０の表面の傷を覆い、第１基板１０の傷に起因して信号線１０２に断線が発生することを防止し、画像品質を向上させ、製造歩留まりと装置の信頼性とを向上することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態は、ＴＦＴ２０を構成する層を形成する際に、ＴＦＴ２０を構成するゲート電極２１の層と同じ層を断線防止層７１の形成領域に形成している。このため、製造効率を向上することができ、工程を単純化できるため、製造歩留まりと装置の信頼性とを向上することができる。
Further, in the present embodiment, when forming the layer constituting the TFT 20, the same layer as the
なお、本発明の実施に際しては、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。 In implementing the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be employed.
たとえば、上記の実施形態においては、半導体素子のゲート電極を形成する際に、同じ材料を用いて断線防止層を形成しているが、半導体素子のゲート絶縁膜や半導体層を形成する際に同様にして形成してもよい。 For example, in the above embodiment, the disconnection prevention layer is formed using the same material when forming the gate electrode of the semiconductor element, but the same is applied when forming the gate insulating film or semiconductor layer of the semiconductor element. May be formed.
また、たとえば、半導体素子の各構成層を形成する際に同じ材料を用いて断線防止層を形成しているが、別の工程において断線防止層を形成してもよく、その場合、第１基板を被覆し保護するような材料を適宜に適用することができる。 In addition, for example, when forming each constituent layer of the semiconductor element, the disconnection prevention layer is formed using the same material. However, the disconnection prevention layer may be formed in another process, and in this case, the first substrate A material that covers and protects can be applied as appropriate.
１０：第１基板、１１：光透過部（第２領域）、１２：光反射部（第１領域）、１９：液晶層、１０１：走査線、１０２：信号線（配線層）、２０：ＴＦＴ（半導体素子）、２１：ゲート電極、２２：ゲート絶縁膜、２３：半導体層、２４：チャネルストッパー層、２５：絶縁層、２６Ｓ：ソース電極、２６Ｄ：ドレイン電極、４１：層間絶縁膜、４１ａ：第１層間絶縁膜（層間絶縁膜）、４１ｂ：第２層間絶縁膜、５１：透明電極、６１：金属反射膜、７１：断線防止層、８０：第２基板、９０：カラーフィルタ、９１：透明電極、２００：バックライト、２１０：下側偏光板、２２０：下側位相差板、２８０：上側偏光板、２９０：上側位相差板
10: first substrate, 11: light transmitting portion (second region), 12: light reflecting portion (first region), 19: liquid crystal layer, 101: scanning line, 102: signal line (wiring layer), 20: TFT (Semiconductor element), 21: gate electrode, 22: gate insulating film, 23: semiconductor layer, 24: channel stopper layer, 25: insulating layer, 26S: source electrode, 26D: drain electrode, 41: interlayer insulating film, 41a: First interlayer insulating film (interlayer insulating film), 41b: second interlayer insulating film, 51: transparent electrode, 61: metal reflection film, 71: disconnection prevention layer, 80: second substrate, 90: color filter, 91: transparent Electrode, 200: Back light, 210: Lower polarizing plate, 220: Lower retardation plate, 280: Upper polarizing plate, 290: Upper retardation plate
Claims (11)
前記第１基板と所定の間隔を置いて対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層と
を備え、
前記第１基板は、第１領域と第２領域とを含み、
前記画素部に接続し、前記第１領域に形成されている半導体素子と、
前記半導体素子を被覆するように前記第１領域に形成されている層間絶縁膜と、
前記第１領域と前記第２領域に延在し、前記半導体素子に接続している配線層と、
少なくとも前記第２領域における前記配線層と前記第１基板との間に形成され、前記配線層の断線を防止する断線防止層と
を有する
表示装置。 A first substrate having a pixel portion formed in a pixel region;
A second substrate facing the first substrate at a predetermined interval;
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate,
The first substrate includes a first region and a second region,
A semiconductor element connected to the pixel portion and formed in the first region;
An interlayer insulating film formed in the first region so as to cover the semiconductor element;
A wiring layer extending to the first region and the second region and connected to the semiconductor element;
A display device, comprising: a disconnection preventing layer formed between at least the wiring layer and the first substrate in the second region and preventing disconnection of the wiring layer.
請求項１に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the disconnection prevention layer is formed of the same material as at least a part of a layer constituting the semiconductor element.
前記チャネル形成領域を挟むようにソース・ドレイン領域が形成されている半導体層と、
前記チャネル形成領域に対応するように形成されているゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜を介して前記チャネル形成領域に対応するように形成されているゲート電極と
を有するトランジスタを含み、
前記断線防止層は、前記半導体層と前記ゲート絶縁膜と前記ゲート電極との少なくとも１つと同じ材料により形成されている
請求項２に記載の表示装置。 The semiconductor element is
A semiconductor layer in which source / drain regions are formed so as to sandwich the channel formation region;
A gate insulating film formed to correspond to the channel formation region;
A gate electrode formed so as to correspond to the channel formation region through the gate insulating film,
The display device according to claim 2, wherein the disconnection prevention layer is formed of the same material as at least one of the semiconductor layer, the gate insulating film, and the gate electrode.
前記光反射部は、前記第１領域に対応するように形成されている
請求項１に記載の表示装置。 The pixel portion has a light reflecting portion and a light transmitting portion,
The display device according to claim 1, wherein the light reflecting portion is formed to correspond to the first region.
前記画素部に接続する半導体素子を前記第１領域に形成する工程と、
前記半導体素子を被覆する層間絶縁膜を前記第１領域に形成する工程と、
前記第１領域と前記第２領域とに延在するように、前記半導体素子に接続する配線層を形成する工程と、
を備え、
前記層間絶縁膜を形成する工程の前に、少なくとも前記第２領域における前記配線層と前記第１基板との間に前記配線層の断線を防止する断線防止層を形成する工程
を有する
表示装置の製造方法。 A first substrate including a first region and a second region and having a pixel portion formed in the pixel region; a second substrate facing the first substrate at a predetermined interval; the first substrate; A method for manufacturing a display device comprising a liquid crystal layer disposed between the second substrate and a second substrate,
Forming a semiconductor element connected to the pixel portion in the first region;
Forming an interlayer insulating film covering the semiconductor element in the first region;
Forming a wiring layer connected to the semiconductor element so as to extend to the first region and the second region;
With
A step of forming a disconnection preventing layer for preventing disconnection of the wiring layer between the wiring layer and the first substrate at least in the second region before the step of forming the interlayer insulating film; Production method.
前記第１基板とエッチング特性が異なる材料により前記断線防止層を形成する
請求項５に記載の表示装置の製造方法。 In the step of forming the disconnection prevention layer,
The method for manufacturing a display device according to claim 5, wherein the disconnection preventing layer is formed of a material having etching characteristics different from those of the first substrate.
前記第１領域と前記第２領域とを被覆するように前記層間絶縁膜を形成し、
前記第２領域の前記層間絶縁膜をエッチングすることによって前記第１領域に前記層間絶縁膜を形成する
請求項５に記載の表示装置の製造方法。 In the step of forming the interlayer insulating film,
Forming the interlayer insulating film so as to cover the first region and the second region;
The method for manufacturing a display device according to claim 5, wherein the interlayer insulating film is formed in the first region by etching the interlayer insulating film in the second region.
請求項５に記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 5, wherein in the step of forming the disconnection prevention layer, the disconnection prevention layer is formed of a material having etching characteristics different from those of the interlayer insulating film.
請求項５に記載の表示装置の製造方法。 6. The step of forming the disconnection prevention layer includes forming the same layer as the layer constituting the semiconductor element in a formation region of the disconnection prevention layer when forming the layer constituting the semiconductor element. Method of manufacturing the display device.
前記トランジスタを形成する工程は、
ゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極に対応するようにゲート絶縁膜を形成する工程と、
チャネル形成領域と、前記チャネル形成領域を挟むソース・ドレイン領域とを有する半導体層を形成する工程と
を有し、
前記断線防止層を形成する工程においては、前記ゲート電極と前記ゲート絶縁膜と前記半導体層との少なくとも１つと同じ層を前記断線防止層の形成領域に形成する
請求項９に記載の表示装置の製造方法。 The step of forming the semiconductor element includes a step of forming a transistor as the semiconductor layer,
The step of forming the transistor comprises:
Forming a gate electrode;
Forming a gate insulating film so as to correspond to the gate electrode;
Forming a semiconductor layer having a channel formation region and source / drain regions sandwiching the channel formation region,
10. The display device according to claim 9, wherein in the step of forming the disconnection prevention layer, the same layer as at least one of the gate electrode, the gate insulating film, and the semiconductor layer is formed in a formation region of the disconnection prevention layer. Production method.
前記第２領域に対応する前記画素部に光透過部を形成する工程と
を有する
請求項５に記載の表示装置の製造方法。
Forming a light reflecting portion in the pixel portion corresponding to the first region;
The method for manufacturing a display device according to claim 5, further comprising: forming a light transmission portion in the pixel portion corresponding to the second region.
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