JP2008026430A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の基板10Aに有するアクティブ素子の上層に形成されたゲート絶縁膜12B、ゲート電極2、層間絶縁膜12C、映像線Dとソース電極4とをこの順で積層する。層間絶縁膜12Cは高誘電体微粒子またはゾルゲルを少なくとも含む比誘電率4.0以上の塗布型透明絶縁膜で形成される。ゲート絶縁膜12Bに第1のスルーホールSH3を有し、第1のスルーホールSH3内の層間絶縁膜12Cに第2のスルーホールSH4を形成し、ソース電極4を第2のスルーホールSH4を介してアクティブ素子に電気的に接続し、ゲート電極2と映像線Dとソース電極4および層間絶縁膜12Cで保持容量を構成する。
【選択図】図4
Description
C=εrε0S/d・・・・・(1)
(1)式中、C:容量 εr:比誘電率 ε0:真空の誘電率 S:電極面積 d:電極間距離
(1)第1の基板と、第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に狭持された液晶とを有し、
前記第1の基板は、アクティブ素子と、前記アクティブ素子よりも上層に形成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜よりも上層に設けられた第1の電極と、前記第1の電極よりも上層に設けられた第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜よりも上層に設けられた第2の電極とを有し、
前記第2の絶縁膜は誘電率が4.0以上の塗布型透明絶縁膜であり、
前記第1の絶縁膜は、第1のコンタクトホールを有し、
前記第2の絶縁膜は、前記第1の電極と前記第2の電極との間と、前記第1のコンタクトホール内とに形成されており、
前記第1のコンタクトホール内の前記第2の絶縁膜には、第2のコンタクトホールが形成されており、
前記第2の電極は画素電極であり、
前記第2の電極は,前記第2のコンタクトホールを介して前記アクティブ素子に電気的に接続されており、
前記第1の電極と、前記第2の電極と、前記第2の絶縁膜とによって,保持容量が形成されている。
前記第1の基板の主面にアクティブ素子を形成し、
前記アクティブ素子の上層に第1の絶縁膜、第1の電極、第2の絶縁膜、および第2の電極をこの順で積層し、
比誘電率が4.0以上の塗布型透明絶縁膜を用いて前記第2の絶縁膜を、前記第1の電極と前記第2の電極との間と、前記第1のスルーホール内とに形成し、
前記第1のスルーホール内の前記第2の絶縁膜に、第2のスルーホールを形成し、
画素電極を構成する前記第2の電極を、前記第2のコンタクトホールを介して前記アクティブ素子に電気的に接続し、
前記第1の電極と、前記第2の電極および前記第2の絶縁膜とによって保持容量を形成するプロセスを含み、
前記第2の絶縁膜を感光性として、前記第2の絶縁膜に所定のパタンの露光、現像を行い、前記第2のスルーホールを形成することを特徴とする。
C=εrε0S/d・・・・・(1)
式中,C:容量 εr:比誘電率 ε0:真空の誘電率 S:電極面積 d:電極間距離
の関係式より,電極間距離dは約195nmとなる。したがって、塗布型絶縁膜の膜厚を200nm程度に制御する必要がある。
[材料]:市販の耐熱透明感光型保護膜(JSR製オプトマーPC452)にテイカ製TiO2微粒子スラリーを添加した。JSR製オプトマーPC452は、製品安全データシート(MSDS)によると、ベースポリマーとしてはアクリル樹脂であり、感光剤としてナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、溶剤はジエチレングリコールメチルエチルエーテルを含み、固形分濃度は32%であった。テイカ製TiO2スラリーは、光触媒活性の小さいルチル型のTiO2微粒子(粒径20nm)を溶剤であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に分散したものである。TiO2の周りは安定なSiO2で覆われていて、さらにその周りが分散のための表面処理剤で覆われている。このスラリーは固形分濃度28.5%であり、乳濁した溶液であった。
1a・・・モリブデン(Mo)
1b・・・アルミニウム(Al)
2・・・ゲート電極
3・・・半導体層
4・・・ソース電極
10A,10B・・・ガラス基板
11A,11B・・・偏光板
12・・・絶縁膜
12A・・・下地膜
12B・・・ゲート絶縁膜
12C,12D・・・層間絶縁膜
13A・・・層間絶縁膜
13B・・・オーバーコート層
15A,15B・・・配向膜
20・・・塗布型透明絶縁膜
20a・・・塗布型透明絶縁材料(感光性)
20b・・・塗布型透明絶縁材料(非感光性)
23・・・絶縁膜
24・・・露光光
25・・・フォトレジスト
30・・・スリット
100A,100B・・・透明基板
LC・・・液晶層
BM・・・遮光膜
CF カラーフィルタ層
ITO1・・・画素電極
ITO2・・・透明電極
ITO3・・・対向電極
D・・・映像線(ドレイン線,ソース線)
G・・・走査線(ゲート線)
SH1〜SH5・・・スルーホール
CLC・・・液晶容量
Cst・・・保持容量。
Claims (20)
- 互いの主面を対向させて配置した第1の基板と第2の基板、および前記第1の基板と前記第2の基板の主面間の間隙に狭持された液晶とを有する液晶表示装置であって、
前記第1の基板の主面にアクティブ素子が形成されており、該アクティブ素子の上層に第1の絶縁膜、第1の電極、第2の絶縁膜、および第2の電極がこの順で積層されてなり、
前記第2の絶縁膜は、その比誘電率が4.0以上の塗布型透明絶縁膜であり、
前記第1の絶縁膜には第1のコンタクトホールを有し、
前記第2の絶縁膜は、前記第1の電極と前記第2の電極との間と、前記第1のコンタクトホール内とに形成されており、
前記第1のコンタクトホール内の前記第2の絶縁膜には、第2のコンタクトホールを有し、
前記第2の電極は、前記第2のコンタクトホールを介して前記アクティブ素子に電気的に接続された透明電極からなる画素電極を構成しており、
前記第1の電極、前記第2の電極、および前記第2の絶縁膜によって画素の保持容量が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1において、
前記第2の絶縁膜は、その主体をなす透明膜と、該透明膜の材料よりも大きな比誘電率を持つ微粒子とを含むことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項2において、
前記透明膜材料よりも大きな比誘電率を持つ微粒子の粒径が30nm以下であることを特徴とする液晶表示装置 - 請求項2又は3において、
前記透明膜材料よりも大きな比誘電率を持つ微粒子が、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化イットリウムのうちの1種類、又は2種類以上を混合した材料であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1において、
前記第2の絶縁膜は、その主体をなす透明膜と、該透明膜材料よりも大きな比誘電率を持つゾルゲルで形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項5において、
前記透明膜材料よりも大きな比誘電率を持つゾルゲルが、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化イットリウムのうちの1種類、又は2種類以上を混合した材料であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6の何れかにおいて、
前記主体をなす透明膜がアクリレート系ポリマー、メタクリレート系ポリマー、スチレン系ポリマー、オレフィン系ポリマー、及びそれらの共重合体から選ばれるポリマーを含む材料であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6の何れかにおいて、
前記主体をなす透明膜が感光性を有する材料であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6の何れかにおいて、
前記第2の絶縁膜は膜厚が100nm以上,1000nm以下であることを特徴する液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6の何れかにおいて、
前記第2の絶縁膜は波長450nm以上800nmにおける透過率が90%以上であることを特徴する液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6の何れかにおいて、
前記第1の電極は、透明電極であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6の何れかにおいて、
前記第1の電極は,反射電極であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項12において、
前記反射電極は,凹凸を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6の何れかにおいて、
前記第1の電極は,透明電極と反射電極であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6、13の何れかにおいて、
前記第1の電極は対向電極であり、前記第1の電極と前記第2の電極とによって発生される電界により前記液晶が駆動されることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項15において、
前記第1の電極はスリットを有することを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6、13の何れかにおいて、
前記第2の基板は対向電極を有し、前記対向電極と前記第2の電極とによって発生される電界により前記液晶が駆動されることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6、13、16の何れかにおいて、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に第3の絶縁膜を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1,2,3、5、6、13、16の何れかにおいて、
前記第2の絶縁膜は,表面が平坦であることを特徴とする液晶表示装置。 - 互いの主面を対向させて配置した第1の基板と第2の基板、および前記第1の基板と前記第2の基板の主面間の間隙に狭持された液晶とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記第1の基板の主面にアクティブ素子を形成し、
前記アクティブ素子の上層に第1の絶縁膜、第1の電極、第2の絶縁膜、および第2の電極をこの順で積層し、
比誘電率が4.0以上の塗布型透明絶縁膜を用いて前記第2の絶縁膜を、前記第1の電極と前記第2の電極との間と、前記第1のスルーホール内とに形成し、
前記第1のスルーホール内の前記第2の絶縁膜に、第2のスルーホールを形成し、
画素電極を構成する前記第2の電極を、前記第2のコンタクトホールを介して前記アクティブ素子に電気的に接続し、
前記第1の電極と、前記第2の電極および前記第2の絶縁膜とによって保持容量を形成するプロセスを含み、
前記第2の絶縁膜を感光性として、前記第2の絶縁膜に所定のパタンの露光、現像を行い、前記第2のスルーホールを形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
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