JP2008233767A - 表示装置用基板及びその製造方法、並びに、液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 液晶表示装置の生産コストを低減するために、４枚マスク・プロセスに続く３枚マスク・プロセスの開発を推進する。
【解決手段】走査線とゲート絶縁層と半導体層との積層よりなる多層膜パターンを形成し、多層膜パターン間を感光性無機絶縁層で埋めて走査線の側面を絶縁化することで、走査線と半導体層の同時形成を行うことができ、３枚マスク・プロセスを実現する。
【選択図】 図１７
【解決手段】走査線とゲート絶縁層と半導体層との積層よりなる多層膜パターンを形成し、多層膜パターン間を感光性無機絶縁層で埋めて走査線の側面を絶縁化することで、走査線と半導体層の同時形成を行うことができ、３枚マスク・プロセスを実現する。
【選択図】 図１７
Description
本発明は、表示装置用基板及びその製造方法、並びに、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、カラー画像表示機能を有する液晶表示装置、とりわけ画素毎にスイッチング素子を有するアクティブ型の液晶表示装置に関する。
近年の微細加工技術、液晶材料技術及び高密度実装技術等の進歩により、５〜１００ｃｍ対角の液晶表示装置が、テレビジョン画像や各種の画像表示機器として既に商用ベースで大量に提供されている。これらの液晶表示装置は、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。また、スイッチング素子を画素毎に内蔵させた、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、応答速度も早く、高いコントラスト比を有する画像が製品化の当初から保証されていた。
これらの液晶表示装置（適宜、液晶パネルと略称する。）は、走査線としては２００〜１２００本、信号線としては３００〜１６００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。
図１１６は、液晶表示装置の実装状態を示す斜視図である。液晶表示装置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５に、駆動信号を供給する半導体集積回路チップ３を導電性の接着剤を用いて接続する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を有するＴＣＰフィルム４を信号線の電極端子６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。
液晶表示装置１のほぼ中央部に位置する画像表示部内の画素と、走査線及び信号線の電極端子５，６は、配線路７、８によって接続されている。配線路７、８は、必ずしも電極端子５，６と同一の導電材で構成される必要はない。カラーフィルタ（対向ガラス基板）９は、全ての液晶セルに共通する透明導電性の対向電極を対向面上に有するもう１枚の透明性絶縁基板である。
図１１７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を画素毎に配置したアクティブ型液晶表示装置の等価回路図である。１１（図１１６では７）は走査線、１２（図１１６では８）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、液晶表示装置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の対向する主面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１５の共通母線となる蓄積容量線または共通電極である。
図１１８は、従来の液晶表示装置の画像表示部における要部の断面図である。液晶表示装置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、ビーズあるいはカラーフィルタ９上に形成された柱状スペーサ等のスペーサ材（何れも図示せず）によって、数μｍ程度の所定の距離を隔て重ねられる。その間隙（ギャップ）は、ガラス基板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。
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と称する染料若しくは顔料のいずれか一方又は両方を含む厚さ１〜２μｍ程度の有機薄膜が被着されることにより、色表示機能が与えられる。そのようなガラス基板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、ガラス基板９の上面若しくはガラス基板２の下面の何れか一方又は両面上に偏光板１９が貼付され、液晶表示装置１は電気光学素子として機能する。現在、市販されている大部分の液晶表示装置は、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。図示はしないが、透過型液晶表示装置は、光源として裏面光源が配置され、下方より白色光が照射される。
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。ドレイン電極（配線）２１は、絶縁ゲート型トランジスタ１０のドレインと透明導電性の画素電極２２を接続しており、信号線（ソース線）１２とともに形成されることが多い。ソース電極１２とドレイン電極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部材であり、所謂ブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ 略語はＢＭ）として定着化した技術である。
ガラス基板２に、走査線、信号線、スイッチング素子としての絶縁ゲート型トランジスタ、及び画素電極の形成されたアクティブ基板の作製には、半導体集積回路のようにフォトマスクを用いた複数回のフォトリソグラフィ（写真食刻）工程が不可欠である。なお、アクティブ基板は、表示装置用基板に含まれる。また、表示装置用基板を適宜アクティブ基板と呼称する。詳細な経緯は省略するが、半導体層の島化工程の合理化と走査線へのコンタクト形成工程が削減された結果、当初７〜８枚程度必要であったフォトマスクは、ドライエッチ技術の導入により現時点では５枚に減少し、プロセスコストの削減に大きく寄与している。液晶表示装置の生産コストを下げるためには、アクティブ基板の作製工程ではプロセスコストを、またパネル組立工程とモジュール実装工程では部材コストを下げることが有効であることは周知の開発目標である。すなわち、写真食刻工程を含めて製造工程数を削減することが液晶表示装置の生産性向上とコストダウンに大きく寄与することは自明である。
（従来例）
上述したようにアクティブ基板の作製において、５回の写真食刻工程を必要とする製造方法が一般的である。したがって、さらなる製造コスト低減のために提案されている先行例の中から、一部で既に量産されており、特許文献１（特開２０００−２０６５７１号公報）に開示されている４枚マスク・プロセスを従来例として紹介する。
この４枚マスク・プロセスは、下記に説明するように、ハーフトーン露光技術を用いてチャネルを含む半導体層の島化工程とソース・ドレイン配線工程を１枚のフォトマスクで形成する工程削減技術あるいは合理化技術である。
図１１９〜１２４は、４枚マスク・プロセスに対応したアクティブ基板の単位画素の平面図であり、図１２４のＡ−Ａ’（絶縁ゲート型トランジスタ領域）線上、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’（信号線の電極端子領域）線上の断面図を図１２５〜１３０に示す。なお、図１２５〜１３０における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図及びＣ−Ｃ’線上の断面図の配置は、図１２５と同じである。
過去、絶縁ゲート型トランジスタとして、エッチストップ型とチャネルエッチ型の２種類のものが多用されてきたが、ここではチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの採用が必須である。
上述したようにアクティブ基板の作製において、５回の写真食刻工程を必要とする製造方法が一般的である。したがって、さらなる製造コスト低減のために提案されている先行例の中から、一部で既に量産されており、特許文献１（特開２０００−２０６５７１号公報）に開示されている４枚マスク・プロセスを従来例として紹介する。
この４枚マスク・プロセスは、下記に説明するように、ハーフトーン露光技術を用いてチャネルを含む半導体層の島化工程とソース・ドレイン配線工程を１枚のフォトマスクで形成する工程削減技術あるいは合理化技術である。
図１１９〜１２４は、４枚マスク・プロセスに対応したアクティブ基板の単位画素の平面図であり、図１２４のＡ−Ａ’（絶縁ゲート型トランジスタ領域）線上、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’（信号線の電極端子領域）線上の断面図を図１２５〜１３０に示す。なお、図１２５〜１３０における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図及びＣ−Ｃ’線上の断面図の配置は、図１２５と同じである。
過去、絶縁ゲート型トランジスタとして、エッチストップ型とチャネルエッチ型の２種類のものが多用されてきたが、ここではチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの採用が必須である。
先ず、図１１９と図１２５に示すように、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０．５〜１．１ｍｍ程度のガラス基板２、例えばコーニング社製の商品名１７３７を用いる。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（走査線用金属層）を被着し、微細加工技術によりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。走査線の材質は、耐熱性、耐薬品性、耐弗酸性及び導電性などを総合的に勘案して選択するが、一般的には耐熱性の高いＣｒ，Ｔａ等の金属薄膜層またはＭｏとＷの合金等の合金薄膜層が使用される。
液晶表示装置の大画面化や高精細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）を用いるのが合理的である。ただし、Ａｌは単体で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する構成が現在では一般的である。すなわち、走査線１１は通常１層以上の金属層で構成される。
次に、図１２０と図１２６に示すように、ガラス基板２の全面にＰＣＶＤ（プラズマ・シーブイディ）装置を用いて、ゲート絶縁層３０となる第１のシリコン窒化（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（ａ−Ｓｉ）層３１、及び不純物として燐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（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３３の薄膜層を、例えば０．３、０．２、０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着する。続いて、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３４として例えばＴｉ薄膜層、膜厚０．３μｍ程度の低抵抗金属層３５としてＡｌ薄膜層、及び、膜厚０．１μｍ程度の緩衝金属層３６として例えばＴｉ薄膜層（すなわち、３層からなるソース・ドレイン配線材）を順次被着する。
次に、図１２１と図１２７に示すように、微細加工技術によりゲート電極１１Ａと一部重なるように、耐熱金属層３４、低抵抗金属層３５及び緩衝金属層３６の３層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのソース電極も兼ねる信号線１２と、同じく耐熱金属層３４、低抵抗金属層３５及び緩衝金属層３６の３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を選択的に形成する。この選択的パターン形成の際、ハーフトーン露光技術により、ソース・ドレイン間のチャネル形成領域８０Ｂ（凹部の下方の領域）の膜厚が例えば１．５μｍであり、ソース・ドレイン配線形成領域８０Ａ（１２），８０Ａ（２１）の膜厚が３μｍであるような感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを形成する点が、合理化された４枚マスク・プロセスの大きな特徴である。
アクティブ基板の作製には、通常、ポジ型の感光性樹脂を用いる。したがって、このような感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂに対応するフォトマスクは、ソース・ドレイン配線形成領域８０Ａが黒となるように、Ｃｒ薄膜が形成されており、また、チャネル形成領域８０Ｂが灰色（中間調）となるように、フォトマスク通過光を低減させるような、たとえば幅０．５〜１．５μｍ程度のラインアンドスペースのＣｒパターンが形成されており、さらに、その他の領域が白となるように、すなわちＣｒ薄膜が除去されている。灰色領域は、露光機の解像力が不足しているためにラインアンドスペースが解像されることはなく、ランプ光源からのフォトマスク照射光を半分程度透過させることが可能である。したがって、ポジ型感光性樹脂の残膜特性に応じて、図１２７に示す凹型の断面形状を有する感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを得ることができる。なお、灰色領域は、ラインアンドスペースのＣｒパターン（スリット）に代えて、膜厚や透過率の異なった金属層、例えばＭｏＳｉ２の薄膜で構成することも可能である。
上記感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂをマスクとして、緩衝金属層３６、低抵抗金属層３５、耐熱金属層３４、第２の非晶質シリコン層３３及び第１の非晶質シリコン層３１を順次食刻すると、ゲート絶縁層３０が露出する（図１２１、１２７参照）。
次に、図示してないが、酸素プラズマ等の灰化手段により感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると、感光性樹脂パターン８０Ｂが消失してチャネル形成領域の緩衝金属層３６が露出するとともに、ソース・ドレイン配線形成領域にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）を残すことができる。
次に、図示してないが、酸素プラズマ等の灰化手段により感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると、感光性樹脂パターン８０Ｂが消失してチャネル形成領域の緩衝金属層３６が露出するとともに、ソース・ドレイン配線形成領域にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）を残すことができる。
次に、図１２２と図１２８に示すように、膜減りした感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）をマスクとして、再びソース・ドレイン配線間（チャネル形成領域）の緩衝金属層３６，低抵抗金属層３５，耐熱金属層３４，第２の非晶質シリコン層３３及び第１の非晶質シリコン層３１を順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１は０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻される。この時点で、ソース側の第２の非晶質シリコン層３３Ｓとドレイン側の第２の非晶質シリコン層３３Ｄが分離される。ソース・ドレイン配線１２，２１の形成は、金属層をエッチングした後に、第１の非晶質シリコン層３１Ａを０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することによりなされる。このような製法で得られる絶縁ゲート型トランジスタは、チャネルエッチ型と呼称されている。
なお上記酸素プラズマ処理において、感光性樹脂パターン８０Ａは、膜減りした感光性樹脂パターン８０Ｃに変換されるので、パターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましい。異方性を強める手段として、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）方式、高密度のプラズマ源を有するＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式などの酸素プラズマ処理を挙げることができる。
なお上記酸素プラズマ処理において、感光性樹脂パターン８０Ａは、膜減りした感光性樹脂パターン８０Ｃに変換されるので、パターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましい。異方性を強める手段として、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）方式、高密度のプラズマ源を有するＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式などの酸素プラズマ処理を挙げることができる。
次に、上記感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）を除去する。
次に、図１２３と図１２９に示すように、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層として０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着し、パシベーション絶縁層３７とする。続いて、ドレイン電極２１上の領域と、画像表示部外の領域で走査線１１と信号線１２の電極端子が形成される領域に、夫々開口部６２，６３，６４を形成する。すなわち、開口部６３は、パシベーション絶縁層３７とゲート絶縁層３０が除去され、走査線の一部５が露出する。開口部６２，６４は、パシベーション絶縁層３７が除去され、ドレイン電極２１の一部と信号線の一部６が露出する。同様に蓄積容量線１６上に開口部６５を形成し、蓄積容量線１６の一部が露出する。
次に、図１２３と図１２９に示すように、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層として０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着し、パシベーション絶縁層３７とする。続いて、ドレイン電極２１上の領域と、画像表示部外の領域で走査線１１と信号線１２の電極端子が形成される領域に、夫々開口部６２，６３，６４を形成する。すなわち、開口部６３は、パシベーション絶縁層３７とゲート絶縁層３０が除去され、走査線の一部５が露出する。開口部６２，６４は、パシベーション絶縁層３７が除去され、ドレイン電極２１の一部と信号線の一部６が露出する。同様に蓄積容量線１６上に開口部６５を形成し、蓄積容量線１６の一部が露出する。
次に、図１２４と図１３０に示すように、ＳＰＴ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ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）若しくはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）又はこれらの混晶体を被着する。続いて、微細加工技術によりパシベーション絶縁層３７上に、開口部６２を含んで透明導電性の画素電極２２を選択的に形成し、アクティブ基板２Ｈが完成する。
なお、蓄積容量１５の構成に関しては、図１２３に示すように、ドレイン電極２１と蓄積容量線１６とが、ゲート絶縁層３０、第１の非晶質シリコン層３１Ａ及び第２の非晶質シリコン層３３Ｄを介して平面的に重なることで構成している（蓄積容量形成領域５０は、右下がりの斜線部である。）。
また、電極端子に関しては、開口部６３，６４及びこれらの周囲のパシベーション絶縁層３７上に、透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａを選択的に形成している。
さらに、静電気対策として、走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
なお、蓄積容量１５の構成に関しては、図１２３に示すように、ドレイン電極２１と蓄積容量線１６とが、ゲート絶縁層３０、第１の非晶質シリコン層３１Ａ及び第２の非晶質シリコン層３３Ｄを介して平面的に重なることで構成している（蓄積容量形成領域５０は、右下がりの斜線部である。）。
また、電極端子に関しては、開口部６３，６４及びこれらの周囲のパシベーション絶縁層３７上に、透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａを選択的に形成している。
さらに、静電気対策として、走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
上述したように、ソース・ドレイン配線１２，２１にＡｌ（アルミニウム）を用いには、第２の非晶質シリコン３３との間の電気的な接続を確保するために耐熱金属層３４が必要であり、さらに、透明導電層との間には、アルカリ液中での電池効果を回避するために緩衝金属層３６が必要であり、結果的にソース・ドレイン配線は３層構成となる。この３層構成は、生産コストなどの観点から不利であるものの、ソース・ドレイン配線の抵抗値の制約が厳しくなる大画面や高精細の液晶表示装置では、低抵抗金属層の使用を回避することは困難である。
従来、耐熱金属層３４と緩衝金属層３６にＴｉを用いると、その食刻には塩素系のガスを用いたドライエッチ処理が必要であり、自動的にＡｌの食刻も塩素系のガスを用いたドライエッチ処理となり、材料面のみならず生産設備上の負担も大きかった。最近、三菱化学よりＴｉを食刻する新規な薬品が提供されるようになり、生産設備の投資負担も低減する可能性が高くなった。また、Ｔｉに代えて耐熱金属層３４と緩衝金属層３６にＭｏを用いる場合、適量の硝酸を添加した燐酸溶液でＭｏ／ＡＬ／Ｍｏの３層構成を１回の薬液処理で行うことが慣用化しており、生産設備の投資額が少なくても済むようになった。また、可能な限りソース・ドレイン配線を簡素化して、生産コストを下げる取組みが実施されていることも説明を要しない。
なお、マスク数を削減して生産性を向上させる技術として、特許文献２〜５及び非特許文献１などに記載された技術がある。
特開２０００−２０６５７１号公報
特開２００５−２１５２７６号公報
特開２００５−１８１９８４号公報
特開２００６−３０１５６０号公報
特開２００５−１８１９８４号公報
『Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｂｙＯｒｇａｎｉｃ／Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｈｙｂｒｉｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｅｓ ａｓ ａ Ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ ｏｎ ＴＦＴ ＬＣＤｓ』，ｐ５１０，ＳＩＤ０３ Ｄｉｇｅｓｔ
従来、耐熱金属層３４と緩衝金属層３６にＴｉを用いると、その食刻には塩素系のガスを用いたドライエッチ処理が必要であり、自動的にＡｌの食刻も塩素系のガスを用いたドライエッチ処理となり、材料面のみならず生産設備上の負担も大きかった。最近、三菱化学よりＴｉを食刻する新規な薬品が提供されるようになり、生産設備の投資負担も低減する可能性が高くなった。また、Ｔｉに代えて耐熱金属層３４と緩衝金属層３６にＭｏを用いる場合、適量の硝酸を添加した燐酸溶液でＭｏ／ＡＬ／Ｍｏの３層構成を１回の薬液処理で行うことが慣用化しており、生産設備の投資額が少なくても済むようになった。また、可能な限りソース・ドレイン配線を簡素化して、生産コストを下げる取組みが実施されていることも説明を要しない。
なお、マスク数を削減して生産性を向上させる技術として、特許文献２〜５及び非特許文献１などに記載された技術がある。
しかしながら、上記４枚マスク・プロセスのチャネル形成工程は、ソース・ドレイン配線１２，２１間のソース・ドレイン配線材と不純物を含む半導体層を同時に除去する工程であり、この工程で、絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ特性を大きく左右するチャネルの長さ（現在の量産品は約４〜６μｍ）が決定される。このチャネル長が変動すると、絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ電流値を大きく変化させるので、通常、厳しい製造管理が行われている。すなわち、ハーフトーン露光領域のパターン寸法によって決定されるチャネル長は、露光量（光源強度とフォマスクのパターン精度、特にライン＆スペース寸法）、感光性樹脂の塗布厚、感光性樹脂の現象処理条件、及び、当該のエッチング工程における感光性樹脂の膜減り量等多くのパラメータに左右され、さらに、これら諸量の面内均一性もあいまって、歩留高く安定して生産できないといった問題があった。
特に、チャネル長が５μｍ以下の場合、感光性樹脂パターン８０Ａ（１２），８０Ａ（２１）の膜厚減少に伴って発生するパターン寸法の影響が大きく、その傾向が顕著となる。
特に、チャネル長が５μｍ以下の場合、感光性樹脂パターン８０Ａ（１２），８０Ａ（２１）の膜厚減少に伴って発生するパターン寸法の影響が大きく、その傾向が顕著となる。
また、フォトマスクの寸法を前もって太くしておき、前記感光性樹脂パターンの膜厚減少に伴って発生するパターン寸法の細りを回避することは比較的容易である。ただし、チャネル領域である感光性樹脂８０Ｂのパターン寸法は、露光機の解像力限界（最小３μｍ程度）よりも細くすることはできない。結局、チャネル長は感光性樹脂パターンの横方向の膜減り量の２倍分だけ長くなり、しかも、その膜減り量のガラス基板面内における変動も大きい。このために、現存するガラス基板サイズが１ｍ以上の生産ラインに４枚マスク・プロセスの導入が遅れていると考えられる。
本発明は、かかる現状に鑑みなされたものであり、ハーフトーン露光技術を用いる場合でも厳しいパターン精度管理を必要とせず、さらに、製造工程の削減を推進してハーフトーン露光技術を必要としない３枚マスク・プロセスを提供することの可能な表示装置用基板及びその製造方法、並びに、液晶表示装置及びその製造方法の提供を目的とする。
本発明は走査線と半導体層の形成工程を１枚のフォトマスクで行うため、露出した走査線の側面を絶縁化する手段として、感光性の無機絶縁層を用い、裏面露光により走査線の側面に無機絶縁層を選択的に形成する技術を基本としている。これにより、走査線と直交する信号線との多層配線が可能となり、表示装置用のアクティブ（マトリクス）基板が得られる。
そして、画素電極の形成工程を合理化するために、特許文献２に開示されているように透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる走査線、または、特許文献３に開示されているように透明導電層とソース・ドレイン配線用金属層との積層よりなる信号線を採用すると３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製することが可能となる。
また、既に本発明者が特許文献４に開示したように、画素電極をドレイン電極に接続するための開口部形成工程において、画素電極形成領域の絶縁層を除去してガラス基板を露出させ、ガラス基板上に露出したドレイン電極を含む画素電極をリフトオフで形成することができる。すなわち、この画素電極の形成工程を合理化する技術を採用することも可能である。
また、走査線と半導体層の形成工程を１枚のフォトマスクで行う基本技術に加えて、上記画素電極形成の合理化技術を組み合わせることにより、特許文献４で開示したものとは異なった内容の工程削減が実現し、３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製することが実現する。
上記目的を達成するために、本発明の表示装置用基板は、透明性絶縁基板の一主面上に、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる積層パターンが形成され、前記金属層とゲート絶縁層の側面が透明性無機絶縁層により覆われている構成としてある。
このようにすると、金属層の側面に絶縁層が形成されて金属層が絶縁化されているので、積層パターンと他の導電性パターンを交差させてアクティブ基板を得ることができる。
このようにすると、金属層の側面に絶縁層が形成されて金属層が絶縁化されているので、積層パターンと他の導電性パターンを交差させてアクティブ基板を得ることができる。
また、本発明の表示装置用基板は、透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる積層パターンが形成され、前記透明導電層、金属層及びゲート絶縁層の側面が透明性無機絶縁層により覆われている構成としてある。
このようにすると、透明導電層と金属層の側面に絶縁層が形成されてこれらの導電層が絶縁化されているので、積層パターンと他の導電性パターンを交差させてアクティブ基板を得ることができる。また、走査線とともに同じ積層構造の擬似画素電極を形成しておけば、後続の工程で擬似画素電極上の半導体層、ゲート絶縁層及び金属層を除去することにより透明導電性の画素電極を得ることも可能である。
また、好ましくは、前記透明性無機絶縁層が、前記ゲート絶縁層の上面と同じ高さまで形成されているとよく、このようにすると、より確実に絶縁することができる。
このようにすると、透明導電層と金属層の側面に絶縁層が形成されてこれらの導電層が絶縁化されているので、積層パターンと他の導電性パターンを交差させてアクティブ基板を得ることができる。また、走査線とともに同じ積層構造の擬似画素電極を形成しておけば、後続の工程で擬似画素電極上の半導体層、ゲート絶縁層及び金属層を除去することにより透明導電性の画素電極を得ることも可能である。
また、好ましくは、前記透明性無機絶縁層が、前記ゲート絶縁層の上面と同じ高さまで形成されているとよく、このようにすると、より確実に絶縁することができる。
上記目的を達成するために、本発明の表示装置用基板の製造方法は、透明性絶縁基板の一主面上に、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層との積層よりなるパターンを選択的に形成する工程と、感光性無機絶縁樹脂を塗布し、裏面露光及び現像により、前記金属層とゲート絶縁層の側面を覆うように、感光性無機絶縁層を形成する工程とを有する方法としてある。
このようにすると、同一のフォトマスクを用いて金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる積層パターンを形成しても、金属層の側面に絶縁層が形成されて金属層が絶縁化されるので、前記積層パターンと他の導電性パターンを交差させてアクティブ（マトリクス）基板を得ることができる。
このようにすると、同一のフォトマスクを用いて金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる積層パターンを形成しても、金属層の側面に絶縁層が形成されて金属層が絶縁化されるので、前記積層パターンと他の導電性パターンを交差させてアクティブ（マトリクス）基板を得ることができる。
また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層との積層よりなるパターンを選択的に形成する工程と、感光性無機絶縁材料を塗布し、裏面露光及び現像により、前記透明導電層、金属層及びゲート絶縁層の側面を覆うように、感光性無機絶縁層を形成する工程とを有する方法としてある。
このようにすると、同一のフォトマスクを用いて透明導電層、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる積層パターンを形成しても、透明導電層と金属層の側面に絶縁層が形成されてこれらの導電層が絶縁化される。したがって、積層パターンと他の導電性パターンを交差させてアクティブ基板を得ることができる。
ここで、好ましくは、前記透明性無機絶縁層を、前記ゲート絶縁層の上面と同じ高さまで形成するとよい。このようにすると、より確実に絶縁することができる。
このようにすると、同一のフォトマスクを用いて透明導電層、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる積層パターンを形成しても、透明導電層と金属層の側面に絶縁層が形成されてこれらの導電層が絶縁化される。したがって、積層パターンと他の導電性パターンを交差させてアクティブ基板を得ることができる。
ここで、好ましくは、前記透明性無機絶縁層を、前記ゲート絶縁層の上面と同じ高さまで形成するとよい。このようにすると、より確実に絶縁することができる。
また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、前記走査線と該走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び前記信号線の擬似電極端子に対応し、走査線形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記第２の非晶質シリコン層上に形成する工程と、前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層、走査線用金属層及び透明導電層を選択的に除去する工程と、前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上の前記第２の非晶質シリコン層を露出させる工程と、前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を選択的に除去して、前記透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる前記擬似画素電極、走査線の擬似電極端子及び信号線の擬似電極端子を露出させる工程と、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記透明導電層と走査線用金属層とからなる積層パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、１層以上の耐熱金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去してソース・ドレイン配線を形成する工程と、前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、前記開口部内の走査線用金属層を除去し、前記透明導電層よりなる画素電極、走査線の電極端子及び信号線の電極端子を露出させる工程とを有する方法としてある。
このようにすると、ハーフトーン露光技術を用いて走査線と擬似電極の形成工程、ソース・ドレイン配線の形成工程及びパシベーション絶縁層への開口部形成工程において、合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製することができる。なお、開口部形成工程において、開口部内に露出している走査線用金属を除去することで透明導電性の画素電極を得ている。
また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、前記走査線と該走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び前記信号線の擬似電極端子に対応し、走査線形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記第２の非晶質シリコン層上に形成する工程と、前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層、走査線用金属層及び透明導電層を選択的に除去する工程と、前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上の前記第２の非晶質シリコン層を露出させる工程と、前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を選択的に除去して、前記透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる前記擬似画素電極、走査線の擬似電極端子及び信号線の擬似電極端子を露出させる工程と、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記透明導電層と走査線用金属層とからなる積層パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、前記走査線用金属層を除去し、前記透明導電層よりなる画素電極、走査線の電極端子及び信号線の電極端子を露出させる工程と、１層以上の耐熱金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去してソース・ドレイン配線を形成する工程と、前記画素電極上、走査線の電極端子上及び信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成する工程とを有する方法としてある。
このようにしても、ハーフトーン露光技術を用いて走査線と擬似電極の形成工程、ソース・ドレイン配線の形成工程及びパシベーション絶縁層への開口部形成工程において、合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製することができる。なお、透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる擬似画素電極は、無機絶縁層の形成後に走査線用金属層を除去されて透明導電性の画素電極となる。
また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、前記走査線と該走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び前記信号線の擬似電極端子に対応し、走査線形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記第２の非晶質シリコン層上に形成する工程と、前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層、走査線用金属層及び透明導電層を選択的に除去する工程と、前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上の前記第２の非晶質シリコン層を露出させる工程と、前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を選択的に除去して、前記透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる前記擬似画素電極、走査線の擬似電極端子及び信号線の擬似電極端子を露出させる工程と、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記透明導電層と走査線用金属層とからなる積層パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、１層以上の耐熱金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、走査線用金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去してソース・ドレイン配線を形成するとともに、透明導電層よりなる画素電極、走査線の電極端子及び信号線の電極端子を露出させる工程と、前記画素電極上、走査線の電極端子上及び信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成する工程とを有する方法としてある。
このようにしても、ハーフトーン露光技術を用いて走査線と擬似電極の形成工程、ソース・ドレイン配線の形成工程及びパシベーション絶縁層への開口部形成工程において、合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製することができる。なお、透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる擬似画素電極は、ソース・ドレイン配線の形成工程時に走査線用金属層を除去されて透明導電性の画素電極となる。
また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層、不純物を含む第２の非晶質シリコン層及び耐熱金属層を順次被着する工程と、前記走査線と画像表示部外の前記走査線の接続領域に対応し、走査線形成領域の膜厚が接続領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記耐熱金属層上に形成する工程と、前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層及び走査線用金属層を選択的に除去する工程と、前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記接続領域の耐熱金属層を露出させる工程と、前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を選択的に除去して、接続領域である走査線の一部を露出させる工程と、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記走査線パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、透明導電層と１層以上の緩衝金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、透明導電層、耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去して、擬似画素電極を兼ねるドレイン配線と画像表示部外に擬似電極端子を有する信号線を形成するとともに、前記走査線の一部を含む走査線の擬似電極端子を形成する工程と、前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、前記開口部内の緩衝金属層を除去し、前記透明導電層よりなる画素電極、走査線の電極端子及び信号線の電極端子を露出させる工程とを有する方法としてある。
このようにすると、ハーフトーン露光技術を用いて走査線の形成工程と走査線へのコンタクト形成、信号線（ソース配線）と擬似画素電極を兼ねるドレイン配線の形成工程及びパシベーション絶縁層への開口部形成工程において、合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製することができる。なお、開口部形成工程において開口部内に露出している緩衝金属層を除去することで透明導電性の画素電極を得ている。
また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層、不純物を含む第２の非晶質シリコン層及び耐熱金属層を順次被着する工程と、前記耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層及び走査線用金属層を選択的に除去し、走査線に対応した多層膜パターンを形成する工程と、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記走査線パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、透明導電層と１層以上の緩衝金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、透明導電層、耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去して、擬似画素電極を兼ねるドレイン配線と画像表示部外に擬似電極端子を有する信号線を形成する工程と、画像表示部外の前記走査線の電極端子上、前記擬似画素電極上及び信号線の擬似電極端子上に第１、第２及び第３の開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、前記第１の開口部内の第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層を除去して走査線の電極端子を露出させ、前記第２と第３の開口部内の緩衝金属層を除去して透明導電層よりなる画素電極と信号線の電極端子を露出させる工程とを有する方法としてある。
このようにすると、走査線の形成工程、信号線（ソース配線）と擬似画素電極を兼ねるドレイン配線の形成工程及びパシベーション絶縁層への開口部形成工程において、ハーフトーン露光技術を用いること無く合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製することができる。なお、開口部形成工程において開口部内に露出している緩衝金属層を除去することで透明導電性の画素電極を得ている。
また、好ましくは、前記パシベーション絶縁層に開口部を形成するとき、前記走査線の上方の前記パシベーション絶縁層に、走査線用開口部を形成し、該走査線用開口部内の前記第１の非晶質シリコン層を除去して、前記走査線用開口部内に前記ゲート絶縁層と透明性無機絶縁層を露出させることよい。
このようにすると、寄生トランジスタの形成を阻止することができて、優れたＯＮ／ＯＦＦ性能を有する絶縁ゲート型トランジスタが得られ、例えば、液晶表示装置として高い表示性能を維持することが容易となる。
また、好ましくは、前記パシベーション絶縁層に開口部を形成するとき、レジストの代わりに感光性黒色顔料樹脂を用いて前記開口部を形成し、用いた前記感光性黒色顔料樹脂をそのまま残すとよい。
このようにすると、パシベーション絶縁層への開口部形成に、通常の感光性樹脂を使う必要は無くなり、感光性黒色顔料樹脂の剥離工程が不要となる。さらに、カラーフィルタ上にＢＭを形成する工程が不要となり、製造コストの低減が推進される。
また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、前記走査線に対応し、前記ゲート電極上の半導体層形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記第２の非晶質シリコン層上に形成する工程と、前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層及び走査線用金属層を選択的に除去する工程と、前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記走査線上の第２の非晶質シリコン層を露出させる工程と、前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層を選択的に除去して、前記走査線上のゲート絶縁層を露出させる工程と、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、走査線パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、１層以上の緩衝金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、ソース・ドレイン配線間の第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去して、ソース・ドレイン配線を形成し、さらに、画像表示部外の前記走査線の端部上と透明性無機絶縁層上に、段差吸収電極を形成する工程と、前記第１の透明性絶縁基板上にパシベーション絶縁層を被着後、画像表示部では前記ドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域に第１の開口部を有し、画像表示部外の領域では前記段差吸収電極を含む前記走査線の電極端子形成領域に第２の開口部を有し、さらに、前記信号線の電極端子形成領域に第３の開口部を有するとともに、その断面形状が逆テーパ形状の感光性樹脂パターンを、前記第１の透明性絶縁基板上に形成する工程と、前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第１と第３の開口部内のパシベーション絶縁層及び前記第２の開口部内のパシベーション絶縁層とゲート絶縁層を除去し、前記第１〜第３の開口部内に、夫々前記ドレイン配線の一部と透明性無機絶縁層、前記走査線の一部と段差吸収電極及び前記信号線の一部を露出させる工程と、前記第１の透明性絶縁基板上に透明導電層を被着する工程と、前記感光性樹脂パターンを除去し、前記ドレイン配線の一部を含み画素電極形成領域に透明導電層よりなる前記画素電極を形成し、前記走査線の一部と段差吸収電極を含み走査線の電極端子形成領域に透明導電層よりなる前記走査線の電極端子を形成し、さらに、前記信号線の一部を含み信号線の電極端子形成領域に透明導電層よりなる前記信号線の電極端子を形成する工程とを有する方法としてある。
このようにすると、ハーフトーン露光技術を用いた走査線の形成工程、半導体層の形成、ソース・ドレイン配線の形成工程及びパシベーション絶縁層への開口部形成工程において、合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製することができる。なお、パシベーション絶縁層への開口部形成工程において用いられる感光性樹脂パターンのリフトオフにより透明導電性の画素電極を得ている。
また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層及び走査線用金属層を選択的に除去して、前記走査線に対応した多層膜パターンを形成する工程と、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上にネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、走査線パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、１層以上の緩衝金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去して、ソース・ドレイン配線を形成し、さらに、画像表示部外の走査線の端部上と透明性無機絶縁層上に、段差吸収電極を形成する工程と、前記第１の透明性絶縁基板上にパシベーション絶縁層を被着後、画像表示部では前記ドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域に第１の開口部を有し、画像表示部外の領域では前記段差吸収パターンを含む前記走査線の電極端子形成領域に第２の開口部を有し、さらに、前記信号線の電極端子形成領域に第３の開口部を有するとともに、その断面形状が逆テーパ形状の感光性樹脂パターンを、前記第１の透明性絶縁基板上に形成する工程と、前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第１と第３の開口部内の前記パシベーション絶縁層を除去し、前記第２の開口部内の前記パシベーション絶縁層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を除去し、前記第１〜第３の開口部内に、夫々前記ドレイン配線の一部と前記無機絶縁層、前記走査線の一部と段差吸収パターン及び前記信号線の一部を露出する工程と、前記第１の透明性絶縁基板上に透明導電層を被着する工程と、前記感光性樹脂パターンを除去し、前記ドレイン配線の一部を含み画素電極形成領域に透明導電層よりなる前記画素電極を形成し、前記走査線の一部と段差吸収パターンを含み前記走査線の電極端子形成領域に前記透明導電層よりなる前記走査線の電極端子を形成し、さらに、前記信号線の一部を含み前記信号線の電極端子形成領域に前記透明導電層よりなる前記信号線の電極端子を形成する工程とを有する方法としてある。
このようにすると、走査線の形成工程と半導体層の形成、ソース・ドレイン配線の形成工程及びパシベーション絶縁層への開口部形成工程において、ハーフトーン露光技術を用いること無く合計、３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製することができる。なお、パシベーション絶縁層への開口部形成工程において用いられる感光性樹脂パターンのリフトオフにより透明導電性の画素電極を得ている。
また、上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、前記表示装置用基板が、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層と金属層との積層よりなる走査線、走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び信号線の擬似電極端子が形成され、画像表示部外の走査線の擬似電極端子を除く走査線上に、ゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上に、ソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、さらに、走査線と信号線との交差領域上にも第２の半導体層が積層され、前記走査線、走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び信号線の擬似電極端子を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚をする無機絶縁層が形成され、前記ソース上、前記交差領域上、前記信号線の擬似電極端子の一部上及び無機絶縁層上にソース配線（信号線）が形成され、前記ドレイン上、擬似画素電極の一部上及び無機絶縁層上にドレイン配線が形成され、前記走査線の擬似電極端子上、信号線の擬似電極端子上及び擬似画素電極上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、さらに、前記開口部内の金属層が除去されて、前記透明導電層よりなる前記走査線の電極端子、前記信号線の電極端子及び前記画素電極が露出している構成としてある。
このようにすると、透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる走査線の側面は、無機絶縁層で絶縁化され、信号線との多層配線が可能となる。また、画素電極がソース・ドレイン配線よりも先に形成されるので、ソース・ドレイン配線が耐熱金属層と低抵抗金属層との２層構成でよく、信号線の構成が簡素化される。さらに、走査線の電極端子と信号線の電極端子は、画素電極と同様にパシベーション絶縁層への開口部を形成するときに、開口部内の走査線用金属層を除去することにより得られるので、全て透明導電層で構成される。
また、本発明の液晶表示装置は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、前記表示装置用基板が、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層と金属層との積層よりなる走査線、前記透明導電層と連結した透明導電層よりなる走査線の電極端子、透明導電層よりなる画素電極及び透明導電層よりなる信号線の電極端子が形成され、前記走査線上にゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上にソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、さらに、前記走査線と信号線との交差領域上にも第２の半導体層が積層され、前記走査線、走査線の電極端子、画素電極及び信号線の電極端子を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する無機絶縁層が形成され、前記ソース上、前記交差領域上、前記信号線の電極端子の一部上及び透明性無機絶縁層上にソース配線（信号線）が形成され、前記ドレイン上、画素電極の一部上及び無機絶縁層上にドレイン配線が形成され、前記走査線の電極端子上、信号線の電極端子上及び画素電極上に開口部を有するパシベーション絶縁層が、前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が露出している構成としてある。
このようにすると、請求項１６に記載の液晶表示装置と略類似の液晶表示装置が得られ、その僅かな差異は、画素電極、走査線の電極端子及び信号線の電極端子周辺部に、走査線用金属層が残存しているかどうかである。
また、本発明の液晶表示装置は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、前記表示装置用基板が、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層と金属層との積層よりなる走査線、前記透明導電層と連結した透明導電層よりなる走査線の電極端子、透明導電層よりなる画素電極及び透明導電層よりなる信号線の電極端子が形成され、前記走査線上にゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上にソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、さらに、前記走査線と信号線との交差領域上に、第２の半導体層が積層され、前記走査線、走査線の電極端子、画素電極及び信号線の電極端子を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する無機絶縁層が形成され、前記ソース上、前記交差領域上、前記金属層を介して信号線の電極端子の一部上及び透明性無機絶縁層上にソース配線（信号線）が形成され、前記ドレイン上、前記金属層を介して画素電極の一部上及び無機絶縁層上にドレイン配線が形成され、前記走査線の電極端子上、信号線の電極端子上及び画素電極上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が露出している構成としてある。
このようにすると、請求項１６に記載の液晶表示装置と略類似の液晶表示装置が得られ、その僅かな、差異は画素電極とドレイン電極の接続部、及び信号線と信号線の電極端子の接続部にのみ走査線用金属層が介在することである。
このように、請求項１６〜１８に記載の表示装置用基板では、透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる擬似画素電極を採用し、後工程で擬似画素電極上の走査線用金属層を選択的に除去して透明導電層よりなる画素電極を得ているので、従来のように画素電極形成のために独立した写真食刻工程は不要である。
また、同様な観点から、透明導電層と信号線用金属層との積層よりなる擬似画素電極を形成しておき、後工程で擬似画素電極上の信号線用金属層を選択的に除去することができれば、やはり画素電極形成のために独立した写真食刻工程は不要とすることができる。それについては、請求項１９、２０に記載してある。
また、同様な観点から、透明導電層と信号線用金属層との積層よりなる擬似画素電極を形成しておき、後工程で擬似画素電極上の信号線用金属層を選択的に除去することができれば、やはり画素電極形成のために独立した写真食刻工程は不要とすることができる。それについては、請求項１９、２０に記載してある。
また、本発明の液晶表示装置は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、前記表示装置用基板が、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に金属層よりなる走査線が形成され、画像表示部外の走査線の接続領域を除く走査線上に、ゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上に、ソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、第２の半導体層上に耐熱金属層が形成され、さらに、走査線と信号線との交差領域上に第２の半導体層と耐熱金属層が積層され、前記走査線を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する透明性無機絶縁層が形成され、透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなる走査線の擬似電極端子が、前記走査線の接続領域を含んで透明性無機絶縁層上と前記耐熱金属層上に形成され、前記透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなるソース配線（信号線）が、前記ソース領域と前記交差領域の耐熱金属層上及び透明性無機絶縁層上に形成され、さらに、前記透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなるドレイン配線も兼ねる擬似画素電極が、前記ドレイン領域の耐熱金属層上と透明性無機絶縁層上に形成され、前記走査線の接続領域上、画像表示部外の信号線の擬似電極端子上及び擬似画素電極上に開口部を有するパシベーション絶縁層が、前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記開口部内の１層以上の緩衝金属層が除去されて、前記透明導電層よりなる走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が露出している構成としてある。
このようにすると、金属層よりなる走査線の側面は無機絶縁層で絶縁化され、信号線との多層配線が可能となる。また、画素電極がソース・ドレイン配線とともに形成されるので、アルカリ現像液を用いた現像処理工程とアルカリ剥離液を用いたレジスト剥離処理工程における透明導電層の還元防止のため、アルミニウム系を採用するソース・ドレイン配線には、緩衝金属層の介在が必要である。そして、透明導電層と緩衝金属層との積層よりなる走査線の擬似電極端子と信号線の擬似電極端子は、擬似画素電極と同様にパシベーション絶縁層へ開口部を形成するときに、開口部内に露出している緩衝金属層を除去され、何れも透明導電性の走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が得られる。
また、本発明の液晶表示装置は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、前記表示装置用基板が、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に金属層よりなる走査線が形成され、画像表示部外の走査線の電極端子を除く走査線上に、ゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上に、ソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、第２の半導体層上に耐熱金属層が形成され、さらに、前記走査線と信号線との交差領域上にも第２の半導体層と耐熱金属層が積層され、前記走査線を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する透明性無機絶縁層が形成され、透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなるソース配線（信号線）が前記ソース領域と前記交差領域の耐熱金属層上及び透明性無機絶縁層上に形成され、前記透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなり、ドレイン配線も兼ねる擬似画素電極がドレインとなる第２の半導体層上と透明性無機絶縁層上に形成され、前記走査線の電極端子上、画像表示部外の信号線の擬似電極端子上及び擬似画素電極上に、夫々第１、第２及び第３の開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、第１の開口部内に金属層よりなる走査線の電極端子が露出し、第２と第３の開口部内の１層以上の緩衝金属層が除去されて、前記透明導電層よりなる信号線の電極端子及び画素電極が露出している構成としてある。
このようにすると、請求項１９に記載の液晶表示装置と略類似の液晶表示装置が得られる。唯一の差異は、走査線の電極端子構成にあり、パシベーション絶縁層に形成された第１の開口部内に金属層よりなる走査線の一部が露出していることである。
また、透明導電層と走査線用金属層との積層、または透明導電層と信号線用金属層との積層よりなる擬似画素電極を採用しなくても、画素電極形成工程を合理化して液晶表示装置を得ることは可能である。それについては、請求項２１、２２に記載してある。
また、本発明の液晶表示装置は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、前記表示装置用基板が、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に金属層よりなる走査線が形成され、前記走査線上にゲート絶縁層が形成され、ゲート電極上にゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上にソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、前記走査線を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する透明性無機絶縁層が形成され、前記ソース・ドレイン上、透明性無機絶縁層上及び走査線と信号線の交差領域のゲート絶縁層上に１層以上の緩衝金属層よりなるソース・ドレイン配線が形成され、画像表示部外の走査線の端部上及び透明性無機絶縁層上に同じく１層以上の前記緩衝金属層よりなる段差吸収電極が形成され、画像表示部ではドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域と、画像表示部外の信号線（ソース配線）の電極端子形成領域と、前記段差吸収電極を含む走査線の電極端子形成領域に、開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記走査線の電極端子形成領域、前記信号線の電極端子形成領域及び前記ドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域に、透明導電層よりなる走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が形成されている構成としてある。
このようにすると、金属層よりなる走査線の側面は無機絶縁層で絶縁化され、信号線との多層配線が可能となる。また、何れも透明導電層よりなる走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極はパシベーション絶縁層への開口部形成に用いた感光性樹脂パターン（レジスト）のリフトオフによりなされるので、これらの電極は開口部内に自己整合的に形成される。そして、アルカリ剥離液を用いたレジスト剥離処理工程における透明導電層の還元防止のためアルミニウム系を採用するソース・ドレイン配線には、緩衝金属層の介在が必要である。
また、本発明の液晶表示装置は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、前記表示装置用基板が、前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に金属層よりなる走査線が形成され、接続領域を除く走査線上に、ゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上にソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、さらに、前記走査線と信号線との交差領域上に第２の半導体層が積層され、前記走査線を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する透明性無機絶縁層が形成され、前記ソース・ドレイン上、透明性無機絶縁層上及び前記交差領域上に、１層以上の緩衝金属層よりなるソース・ドレイン配線が形成され、画像表示部外の走査線の端部上及び透明性無機絶縁層上に、同じく１層以上の前記緩衝金属層よりなる段差吸収電極が形成され、画像表示部ではドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域と、画像表示部外の信号線（ソース配線）の電極端子形成領域と、前記段差吸収電極を含む走査線の電極端子形成領域に開口部を有するパシベーション絶縁層が、前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記走査線の電極端子形成領域、前記信号線の電極端子形成領域及び前記ドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域に、透明導電層よりなる走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が形成されている構成としてある。
このようにすると、請求項２１に記載の液晶表示装置と略類似の液晶表示装置が得られる。唯一の差異は、走査線上のゲート絶縁層とパシベーション絶縁層に加えて、その中間に不純物を含まない第１の半導体層が介在することである。
また、好ましくは、前記液晶が充填される領域のパシベーション絶縁層上に、感光性黒色顔料樹脂が形成されているとよい。
このようにすると、特許文献５において既に開示されているこの構成により、パシベーション絶縁層への開口部形成に通常の感光性樹脂を使う必要は無くなり、また、カラーフィルタ上にＢＭを形成する工程が不要となる。さらに、通常アクティブ基板の作製にはマスク合わせ精度の高い露光機が使われるので、ＢＭの配置精度も自動的に高くなり、開口率も向上する。
また、好ましくは、前記走査線の一部を含む開口部がパシベーション絶縁層に形成され、前記開口部内にゲート絶縁層と透明性無機絶縁層が露出しているとよい。
このようにすると、寄生トランジスタの形成を阻止することができて、優れたＯＮ／ＯＦＦ性能を有する絶縁ゲート型トランジスタが得られ、その結果クロストークも減少して液晶表示装置として高い表示性能を維持することが容易となる。
また、好ましくは、前記走査線とともに前記第１の透明性絶縁基板上に形成された対抗電極と、前記対抗電極とは所定の距離を隔てて形成された前記画素電極を一対の電極として、横方向の電界を制御するとよい。
このようにすると、視野角特性の優れたＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置を得ることができる。しかも、画素電極の上に絶縁層が存在しないので表示画像の焼付けが起こり難くなっている。
また、好ましくは、前記走査線とともに前記第１の透明性絶縁基板上に形成された、共通電極の一部を含む開口部が形成され、前記開口部内の絶縁層が除去されて前記共通電極の一部が露出し、前記共通電極の一部を含む前記透明性無機絶縁層上に形成された対抗電極と、前記対抗電極とともに前記対抗電極とは所定の距離を隔てて形成された前記画素電極を一対の電極として、横方向の電界を制御するとよい。
このようにすると、視野角特性の優れたＩＰＳ方式の液晶表示装置を得ることができる。しかも、画素電極と対抗電極がともに第１の透明性絶縁基板上または透明性無機絶縁層上に存在するので配向処理が容易となりコントラスト比が向上する。さらに、これら表示電極の上に絶縁層が存在しないので表示画像の焼付けが生じない。
また、好ましくは、前記液晶が電圧無印加時に垂直配向する垂直配向型の液晶であり、前記液晶に電圧を印加したときに、前記液晶が配向する方向を規制する、前記第１の透明性絶縁基板上における第１の配向制御手段が、前記透明性無機絶縁層上に形成された画素電極内で透明導電層が除去されて形成された複数のスリットであり、さらに、前記第２の透明性絶縁基板上またはカラーフィルタ上に、前記液晶に電圧を印加したときに、前記液晶が配向する方向を規制する第２の配向制御手段を備えている構成としてある。
このようにすると、画素電極のスリット（切れ目）が垂直配向型液晶の配向制御手段として機能し、液晶セルが配向分割される。したがって、ＴＮ型液晶表示装置よりも視野角の優れたＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ａｌｉｇｎ：垂直配向）方式の液晶表示装置を得ることができる。
また、好ましくは、前記液晶が電圧無印加時に垂直配向する垂直配向型の液晶であり、前記液晶に電圧を印加したときに、前記液晶が配向する方向を規制する、前記第１の透明性絶縁基板上における第１の配向制御手段が、前記透明性無機絶縁層上に形成された複数の透明導電層よりなる、画素電極間または画素電極内に位置する前記パシベーション絶縁層を含む帯状の突起であり、さらに、前記第２の透明性絶縁基板上またはカラーフィルタ上に、前記液晶に電圧を印加したときに、前記液晶が配向する方向を規制する第２の配向制御手段を備えているとよい。
このようにすると、帯状の画素電極間または画素電極内に存在するパシベーション絶縁層を含む突起が垂直配向型液晶の配向制御手段として機能し、液晶セルが配向分割される。したがって、ＴＮ型液晶表示装置よりも視野角の優れたＶＡ方式の液晶表示装置を得ることができる。また、配向制御手段として突起は、スリットよりも配向制御能力が大きい分応答速度を速くすることができる。
また、上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置の製造方法において、前記表示装置用基板が、上記請求項７〜１５のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法により製造される方法としてある。
このように、本発明は、表示装置用基板の製造方法としても有効であり、生産性などを向上させることができる。
なお、請求項１に記載の表示装置用基板を用いた液晶表示装置の具体的な構成は、請求項１９(第四実施形態)、請求項２０(第五実施形態)、請求項２１(第六実施形態)及び請求項２２(第七実施形態)に詳細に記載してある。また、請求項２に記載の表示装置用基板を用いた液晶表示装置の具体的な構成は、請求項１６(第一実施形態)、請求項１７(第二実施形態)及び請求項１８(第三実施形態)に詳細に記載してある。
また、第一実施形態で用いられる表示装置用基板の製造方法は、請求項７に対応しており、同様に、第二実施形態は請求項８に、第三実施形態は請求項９に、第四実施形態は請求項１０に、第五実施形態は請求項１１に、第六実施形態は請求項１４に、第七実施形態は請求項１５に対応している。
以上述べたように本発明の中心に位置するのは、透明性絶縁基板の一主面上に、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる積層パターンが形成され、金属層とゲート絶縁層の側面が透明性無機絶縁層により覆われて絶縁されている表示装置用基板である。この表示装置用基板は、透明性絶縁基板の一主面上に、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層との積層よりなるパターンを選択的に形成する工程と、感光性無機絶縁樹脂を塗布し、裏面露光及び現像により、金属層とゲート絶縁層の側面を覆うように、感光性無機絶縁層を形成する工程によって実現する。
この構成により、同一のフォトマスクを用いて金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる走査線パターンを形成しても、金属層の側面に絶縁層が形成されて金属層が絶縁化されるので、走査線パターンと信号線パターンを交差させてアクティブ（マトリクス）基板を得ることができる。また、半導体層は、走査線上にのみ形成されるので、裏面光源からの光照射で絶縁ゲート型トランジスタのＯＦＦ時のリーク電流が増加する恐れは無く、半導体層の島化工程は必ずしも必要とならない。すなわち、半導体層の島化工程は削減され、合理化も同時になされている。
そして、透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる走査線と擬似画素電極、または透明導電層とソース・ドレイン配線用金属層との積層よりなる信号線と擬似画素電極を形成し、パシベーション絶縁層への開口部形成時に擬似画素電極を構成する走査線用金属層またはソース・ドレイン配線用金属層を除去することで、独立した画素電極の形成工程を不要とする合理化が可能となる。
あるいは、画素電極をドレイン電極に接続するための開口部形成工程において、画素電極形成領域の絶縁層を除去して透明性無機絶縁層を露出させ、透明性無機絶縁層上に露出したドレイン電極を含む画素電極をリフトオフで形成することで、画素電極の形成工程を合理化する技術を本発明に適用することも可能である。また、走査線への接続を確実ならしめるために、パターン設計の観点から段差吸収電極を配置している。
さらに、ハーフトーン露光が必要となるが、半導体層を走査線上で選択的に除去することも可能であり、寄生トランジスタの形成が阻止されて絶縁ゲート型トランジスタのリーク電流が極限にまで低減することにより、表示画像の安定度が増加する。
また、本発明の一部では、パシベーション絶縁層へ開口部を形成する際、特許文献５に記載されている技術を適用し、通常の感光性樹脂ではなく感光性の黒色顔料分散型樹脂を用い、アクティブ基板上にそのまま残すことより、カラーフィルタの製造工程において、ＢＭ形成工程を不要とし、液晶表示装置の低コスト化だけでなく開口率の向上も期待できる。
透明導電層と走査線用金属層またはソース・ドレイン配線用金属層との積層よりなる、擬似画素電極の走査線用金属層またはソース・ドレイン配線用金属層を除去せず、あるいは、部分的に除去することで夫々反射型あるいは半透過型の液晶表示装置を得ることも可能である。
ただし、図示してないが、反射型液晶表示装置の画素電極は、鏡面反射を回避するため、その下地が平坦ではなく、深さが０．５〜１μｍ前後の凹凸面が必要となり、アクティブ基板の製造工程数が増加するのは避けられない。なお、リフトオフによる画素電極の合理化された製造方法においても、凹凸面が必要であることは説明を要しない。
ただし、図示してないが、反射型液晶表示装置の画素電極は、鏡面反射を回避するため、その下地が平坦ではなく、深さが０．５〜１μｍ前後の凹凸面が必要となり、アクティブ基板の製造工程数が増加するのは避けられない。なお、リフトオフによる画素電極の合理化された製造方法においても、凹凸面が必要であることは説明を要しない。
本発明は、このように透過型だけでなく反射型や半透過型の液晶表示装置においても有効であり、さらに製造方法は同一であるが、透明導電性の画素電極のパターン形状を変えることにより、ＴＮ型液晶モードに限らず、横電界で動作するＩＰＳ型の液晶モードや垂直配向型の液晶モードに対しても有効であり、工程削減と視野角改善の２つの課題を同時に克服できる優れた技術でもある。
本発明の要件は上記の説明からも明らかなように、走査線と半導体層を形成する工程、走査線の側面に性無機絶縁層を形成する工程、ソース・ドレイン配線の形成工程及びパシベーション絶縁層への開口部形成工程において、合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板を作製する点にあり、製造工程数、とりわけ写真食刻工程の削減は明確である。この結果、アクティブ基板の製造コストは著しく削減でき、液晶表示装置の低コスト化に大きく貢献することは言うまでもない。また、走査線や信号線の配線材質に関しては透明導電層との積層による電池効果を回避できるものであればよく、低抵抗化のためにＡｌや銅を採用することも本発明の範疇に属することは明白であり、ゲート絶縁層等の材質や膜厚等が異なった液晶表示装置あるいはその製造方法の差異も、当然本発明に含まれる。さらに、本発明は、透過型だけでなく反射型や半透過型の液晶表示装置においても有効であり、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層に限定されないことも明らかである。
以下、本発明の各液晶表示装置及びその製造方法の実施形態を図１〜１１５に基づいて説明する。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。また、各実施形態では、用いられる表示装置用基板及びその製造方法について説明する。
また、第一〜三実施形態では、画素電極の製造工程を合理化するために、透明導電層と第１の金属層（走査線用金属層）との積層よりなる走査線を有するアクティブ基板について説明してある。
また、第四、五実施形態では、画素電極の製造工程を合理化するために、透明導電層と第２の金属層（ソース・ドレイン配線用金属層）との積層よりなる信号線を有するアクティブ基板について説明してある。
また、第六、七実施形態では、画素電極の製造工程を合理化するために、パシベーション絶縁層へ開口部を形成するときに、リフトオフにより画素電極を形成したアクティブ基板について説明してある。
また、第一〜三実施形態では、画素電極の製造工程を合理化するために、透明導電層と第１の金属層（走査線用金属層）との積層よりなる走査線を有するアクティブ基板について説明してある。
また、第四、五実施形態では、画素電極の製造工程を合理化するために、透明導電層と第２の金属層（ソース・ドレイン配線用金属層）との積層よりなる信号線を有するアクティブ基板について説明してある。
また、第六、七実施形態では、画素電極の製造工程を合理化するために、パシベーション絶縁層へ開口部を形成するときに、リフトオフにより画素電極を形成したアクティブ基板について説明してある。
［液晶表示装置及びその製造方法の第一実施形態］
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ａと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ａの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図１〜１１は、本発明の第一実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図１２〜２２は、本発明の第一実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図１１のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図１２〜２２における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図１２と同じである。
まず、図１と図１２に示すように、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて、膜厚０．１μｍ程度の透明導電層９１と膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層（走査線用金属層）９２を被着する。第１の金属層９２は、例えばＴｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ等の単層金属でもよく、低抵抗化のためにはＡｌまたは耐熱Ａｌ合金を用いてもよい。また、透明導電層９１とのアルカリ液中における電池効果を回避するためには、Ｍｏ／Ａｌ／ＭｏまたはＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏ等の積層構成が望ましい。なお、低抵抗化のためＡｌに代えてＣｕまたはＣｕ合金を用いることも可能である。透明導電層９１の組成や膜質については、後に詳細に述べる。
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ａと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ａの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図１〜１１は、本発明の第一実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図１２〜２２は、本発明の第一実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図１１のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図１２〜２２における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図１２と同じである。
まず、図１と図１２に示すように、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて、膜厚０．１μｍ程度の透明導電層９１と膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層（走査線用金属層）９２を被着する。第１の金属層９２は、例えばＴｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ等の単層金属でもよく、低抵抗化のためにはＡｌまたは耐熱Ａｌ合金を用いてもよい。また、透明導電層９１とのアルカリ液中における電池効果を回避するためには、Ｍｏ／Ａｌ／ＭｏまたはＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏ等の積層構成が望ましい。なお、低抵抗化のためＡｌに代えてＣｕまたはＣｕ合金を用いることも可能である。透明導電層９１の組成や膜質については、後に詳細に述べる。
続いて、第１の金属層９２上にＰＣＶＤ装置を用いて、ゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、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３１、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３３を、例えば、０．３、０．２、０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着する。次に、感光性樹脂パターン８１Ａ，８１Ｂをハーフトーン露光技術により形成する。感光性樹脂パターン８１Ａは、透明導電層９１Ａと第１の金属層９２Ａとからなりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１に対応した形状であり、膜厚が例えば２μｍである。感光性樹脂パターン８１Ｂは、透明導電層９１Ａと第１の金属層９２Ａとからなる走査線の擬似電極端子９４及び信号線の擬似電極端子９５、並びに、透明導電層９１Ｂと第１の金属層９２Ｂとからなる擬似画素電極９３に対応した形状であり、膜厚が例えば１μｍである。続いて、感光性樹脂パターン８１Ａ，８１Ｂをマスクとして、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０、第１の金属層９２及び透明導電層９１を選択的に除去し、ガラス基板２を露出させる。
第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０は、弗素系ガスを用いたドライエッチングによって、選択的に除去される。
第１の金属層９２は、第１の金属層９２がＴｉやＴａの場合、ドライエッチによって除去され、また、ＣｒやＭｏの場合、専用のエッチング液を用いて除去され、あるいは、Ｍｏ／Ａｌ／ＭｏやＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏの場合、燐酸に数％の硝酸を添加した混酸を用いてウェットエッチングによって除去される。
第１の金属層９２は、第１の金属層９２がＴｉやＴａの場合、ドライエッチによって除去され、また、ＣｒやＭｏの場合、専用のエッチング液を用いて除去され、あるいは、Ｍｏ／Ａｌ／ＭｏやＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏの場合、燐酸に数％の硝酸を添加した混酸を用いてウェットエッチングによって除去される。
エッチング断面形状のテーパと製造工程数の削減の観点からは、混酸を用いて第１の金属層９２に続いて透明導電層９１をエッチングできることが望ましい。しかしながら、この場合は、後述する画素電極露出工程で透明導電層９１が消失しないように、透明導電層９１は混酸に対してエッチングされない耐性が必要である。
このような性質を持つ透明導電層９１としては、結晶化温度が数１００度と高いＩＴＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）を挙げることができる。例えば、スパッタターゲットのＩＴＺ組成比が約７０：１５：１５のＩＴＺＯ膜は、ゲート絶縁層であるＳｉＮｘの製膜温度（約３５０℃）の加熱処理を受けても非晶質を維持でき、蓚酸を用いてエッチング可能であり、かつ、混酸に対して耐性を有する、極めて特異な材料である。
したがって、スパッタターゲットのＩＴＺ組成比が約７０：１５：１５のＩＴＺＯ膜を用いた場合、混酸を用いて第１の金属層９２をエッチングした後、蓚酸を用いて透明導電層９１をエッチングすることができる。また、透明導電層９１をエッチングするとき、第１の金属層９２がマスクとして機能し、上層の第１の金属層９２よりも下層の透明導電層のパターン幅が小さくなるアンダーカットが発生する。なお、本発明におけるアンダーカットの影響を回避する方策は後述する。
このようにして、ゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１、擬似画素電極９３、走査線の擬似電極端子９４及び信号線の擬似電極端子９５に対応した多層膜パターンを得る。
次に、図２と図１３に示すように、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８１Ａ，８１Ｂを１μｍ以上膜減りさせると、感光性樹脂パターン８１Ｂが消失する。これにより、第２の非晶質シリコン層３３Ｂが露出し、かつ、走査線形成領域上にのみ感光性樹脂パターン８１Ｃを選択的に形成することができる。
次に、図２と図１３に示すように、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８１Ａ，８１Ｂを１μｍ以上膜減りさせると、感光性樹脂パターン８１Ｂが消失する。これにより、第２の非晶質シリコン層３３Ｂが露出し、かつ、走査線形成領域上にのみ感光性樹脂パターン８１Ｃを選択的に形成することができる。
次に、図３と図１４に示したように、擬似画素電極９３上の第２の非晶質シリコン層３３Ｂ、第１の非晶質シリコン層３１Ｂ及びゲート絶縁層３０Ｂ、並びに、擬似電極端子９４上及び擬似電極端子９５上の第２の非晶質シリコン層３３Ａ、第１の非晶質シリコン層３１Ａ及びゲート絶縁層３０Ａを選択的に食刻し、擬似画素電極９３、擬似電極端子９４及び擬似電極端子９５を露出させる。なお、ゲート電極１１Ａ上の第２の非晶質シリコン３３Ａ、第１の非晶質シリコン３１Ａ及びゲート絶縁層３０Ａは、感光性樹脂パターン８１Ｃをマスクとして、選択的に残される。
次に、図４と図１５に示すように、感光性樹脂パターン８１Ｃを除去し、ガラス基板２の全面にネガ型の感光性無機絶縁樹脂を塗布してプリベークし、ガラス基板２の裏面より紫外線を照射し、さらに、現像液を用いて現像する。これにより、紫外線は第１の金属層９２Ａ，９２Ｂ（図１２参照）を透過できないので、第１の金属層９２Ａを含む走査線１１、擬似電極端子９４及び擬似電極端子９５と、第２の金属層９２Ｂを含む擬似画素電極９３等の多層膜パターン間を無機絶縁層６０で埋めることができる。このように無機絶縁層６０は塗布によって形成される。したがって、第１の透明導電層９１Ａ，９１Ｂが第２の金属層９２Ａ，９２Ｂよりもパターン幅が細くても、無機絶縁層６０にクラックが生ずることは回避される。
なお、第一実施形態〜第三実施形態において、ガラス基板２の透明性は必須ではない。上記ネガ型の感光性透明性無機絶縁層樹脂は、積水化学工業によって層間絶縁層用途として開発されており、非特許文献１に示されている。無機絶縁層の主成分は、シリカ粉末であり、現像後に２５０℃程度の加熱処理を施すことによって安定化する。
無機絶縁層６０の膜厚は薄すぎると、透明導電層９１Ａと第１の金属層９２Ａとからなる走査線１１の側面において、第１の金属層９２Ａが露出し、走査線１１と信号線１２とが短絡し、また、同様に、走査線１１と蓄積電極７２とが短絡する。すなわち、上面がゲート絶縁層３０により絶縁され、側面が露出している走査線１１は、側面が無機絶縁層６０により絶縁される必要がある。また、一方、逆に厚過ぎると、ドレイン配線と擬似画素電極、あるいは、信号線の擬似電極端子と信号線が段切れを起こすので注意が必要である。そこで、透明導電層９１Ａと第１の金属層９２Ａの側面に、ゲート絶縁層３０Ａと略同一の膜厚で、無機絶縁層６０を形成するとよい。より好ましくは、ゲート絶縁層３０Ａの上面と無機絶縁層６０の上面が、ガラス基板２に対して略同じ高さとなるように、無機絶縁層６０を積層するとよい（図１６のＤ−Ｄ’断面図参照）。
次に、図５と図１６に示すように、ソース・ドレイン配線の形成工程では、ガラス基板２の全面に、ソース・ドレイン配線用金属層として第２の金属層（Ａｌ薄膜層３５と耐熱金属層３４）を被着する。続いて、微細加工技術により感光性樹脂パターン（図示せず）を用いて第２の金属層を食刻し、擬似電極端子９５の一部と接続され絶縁ゲート型トランジスタのソース配線も兼ねる信号線１２と、擬似画素電極９３の一部と接続される絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、引き続き第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａを順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは、０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻される。また、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成とともに、擬似画素電極９３の一部と接続され前段の走査線１１上に蓄積容量１５を構成する蓄積電極７２も形成される。
第２の金属層は、単層の場合、第１の金属層と同様にＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属が用いられる。また、信号線の低抵抗化のためには、走査線の場合と同様にＡｌとの積層が有効である。例えば、膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層３４として、膜厚０．１μｍ程度のＴｉあるいはＭｏの薄膜層と、膜厚０．３μｍ程度の低抵抗金属層として、Ａｌ薄膜層３５を選択することができる。なお、本実施形態では、第１の金属層９２として、Ａｌ薄膜層３５と耐熱金属層３４との積層よりなる第２の金属層を食刻する際に、食刻されない金属（例えばＣｒ）が選択されている。
次に、図６と図１７に示すように、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成されたガラス基板２の全面に、透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて、パシベーション絶縁層３７として、０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着する。続いて、擬似画素電極９３上と擬似電極端子９４，９５上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成する。すなわち、各開口部３８，６３，６４内のパシベーション絶縁層３７と第１の金属層９２Ｂ，９２Ａを選択的に除去し、透明導電性の画素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出させる。
このようにして得られたアクティブ基板２Ａとカラーフィルタ９とを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の第一実施形態の液晶表示装置（図示せず）が完成する。
蓄積容量形成領域５１は、図６に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。
なお、静電気対策については、従来例と同様に走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
蓄積容量形成領域５１は、図６に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。
なお、静電気対策については、従来例と同様に走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
以上説明したように、走査線１１上には、ゲート絶縁層３０Ａを介して第１の非晶質シリコン層３１Ａが形成されている。第１の非晶質シリコン層３１Ａは、膜厚が０．０５μｍと薄いが、絶縁体ではない。また、第１の非晶質シリコン層３１Ａは、絶縁ゲート型トランジス形成領域外にも存在する。したがって、寄生トランジスタとしてリーク電流を増大させる恐れがある。
そこで、図７と図１８に示すように、パシベーション絶縁層３７に各開口部３８、６３，６４を形成する際、走査線１１上の二箇所に開口部７０を形成し、開口部７０内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去することが可能である。
そのためには、感光性樹脂を用いた開口部形成工程において、先ず、開口部３８，６３，６４，７０内のパシベーション絶縁層３７を選択的に除去し、次に、開口部３８，６３，６４内の第１の金属層９２Ｂ，９２Ａを選択的に除去する。続いて、開口部７０内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去し、開口部７０内にゲート絶縁層３０Ａの一部を露出させるとよい。第１の非晶質シリコン層３１Ａの除去には、弗素系ガスのドライエッチが用いられるが、透明導電性の画素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａは、耐性があり、これらの電極が膜減りするとか抵抗値が増大する等の不具合は生じない。
そこで、図７と図１８に示すように、パシベーション絶縁層３７に各開口部３８、６３，６４を形成する際、走査線１１上の二箇所に開口部７０を形成し、開口部７０内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去することが可能である。
そのためには、感光性樹脂を用いた開口部形成工程において、先ず、開口部３８，６３，６４，７０内のパシベーション絶縁層３７を選択的に除去し、次に、開口部３８，６３，６４内の第１の金属層９２Ｂ，９２Ａを選択的に除去する。続いて、開口部７０内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去し、開口部７０内にゲート絶縁層３０Ａの一部を露出させるとよい。第１の非晶質シリコン層３１Ａの除去には、弗素系ガスのドライエッチが用いられるが、透明導電性の画素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａは、耐性があり、これらの電極が膜減りするとか抵抗値が増大する等の不具合は生じない。
このように、第一実施形態では、ハーフトーン露光技術を用いた走査線と擬似電極端子の形成工程、ソース・ドレイン配線の形成工程、及び、パシベーション絶縁層への開口部形成工程において合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板２Ａを作製することができる。また、最終写真食刻工程がパシベーション絶縁層への開口部形成工程なので、特許文献５に開示された合理化技術を本発明に適用することも容易である。
その適用例とは、図８と図１９に示すように、パシベーション絶縁層３７に各開口部３８，６３，６４，７０を形成する際、通常の感光性樹脂に代えて黒色顔料分散型の感光性樹脂９０を用いて、各開口部３８，６３，６４，７０内のパシベーション絶縁層３７と、開口部３８，６３，６４内の第１の金属層９２Ｂ，９２Ａと、開口部７０内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを選択的に除去する。続いて、感光性黒色顔料樹脂９０を除去せず、アクティブ基板２Ａとして完成させる。このようにすると、感光性黒色顔料樹脂９０をＢＭ（ブラックマトリックス）として機能させるものである。この結果、通常の感光性樹脂の除去工程に相当する製造工程の削減が可能となる。
ただし、アクティブ基板２Ａ上に露出している画素電極２２の周辺の段差がさらに大きくなる。したがって、画素電極２２の周辺で非配向による光漏れを起こして、表示画像のコントラスト比が低下しないように、感光性黒色顔料樹脂９０の断面形状が急峻にならない形成方法やチューニングに留意する必要がある。
上記の合理化されたアクティブ基板は、液晶モードをＴＮ型としていたが、画素電極の形状を設計変更することにより、視野角の広いＩＰＳ型液晶や垂直配向型液晶にも本発明は有効である。
次に、第一実施形態の応用例として、ＩＰＳ型液晶表示装置や垂直配向型液晶表示装置について、図面を参照して説明する。
次に、第一実施形態の応用例として、ＩＰＳ型液晶表示装置や垂直配向型液晶表示装置について、図面を参照して説明する。
ＩＰＳ型液晶表示装置は、パネルＴＮ型液晶表示装置とは異なる表示デバイスである。すなわち、ＩＰＳ型液晶表示装置は、アクティブ基板２Ａ上に設けられた対抗電極と、この対抗電極から所定の距離を隔てて形成された画素電極を一対の電極として、液晶セルの横方向の電界を制御する構成としてある。
この基本構成を第一実施形態のアクティブ基板２Ａに適用すると、図９と図２０に示すように、走査線１１とともに形成された蓄積容量線１６から画素内に、分岐した複数本の帯状の対抗電極１６Ａと、ドレイン電極２１に接続された複数本の帯状の画素電極２１Ａとが、所定の距離を隔てて形成される。
なお、一般的に、視野角拡大のため、画素内で対抗電極１６Ａと画素電極２１Ａは、信号線１２に対してそれぞれ上半分が時計回り方向に傾斜しており、下半分が反時計回り方向に傾斜している。
また、後述するように、走査線１１は、透明導電層９１と第１の金属層９２との積層である必要も無い。ただし、この場合には、第１の金属層９２よりなる静電気対策用の短絡線４０の形成には、細線化が必要である。
さらに、画素電極２１Ａは、透明導電性のＩＴＯまたはＩＺＯである必要は無く、信号線１２と電極端子６とが段切れを起こさない膜厚を有する第２の金属層でもよい。そして、ＩＰＳ型液晶表示装置では、カラーフィルタ９上に対向電極１４は不要である。
なお、蓄積電極７２は、ソース・ドレイン配線１２、２１とともに形成され、ゲート絶縁層（図示せず）を含む絶縁層を介して蓄積容量線１６との間で蓄積容量１５を構成する。蓄積容量１５は、上述したように、前段の走査線１１上に蓄積電極７２を形成して構成することも可能である。この場合、対抗電極１６は、蓄積容量線を兼ねないので、通常、共通電極と呼称される。また、複数本の帯状に形成された画素電極２１Ａは、蓄積電極７２を介して相互に接続している。
この基本構成を第一実施形態のアクティブ基板２Ａに適用すると、図９と図２０に示すように、走査線１１とともに形成された蓄積容量線１６から画素内に、分岐した複数本の帯状の対抗電極１６Ａと、ドレイン電極２１に接続された複数本の帯状の画素電極２１Ａとが、所定の距離を隔てて形成される。
なお、一般的に、視野角拡大のため、画素内で対抗電極１６Ａと画素電極２１Ａは、信号線１２に対してそれぞれ上半分が時計回り方向に傾斜しており、下半分が反時計回り方向に傾斜している。
また、後述するように、走査線１１は、透明導電層９１と第１の金属層９２との積層である必要も無い。ただし、この場合には、第１の金属層９２よりなる静電気対策用の短絡線４０の形成には、細線化が必要である。
さらに、画素電極２１Ａは、透明導電性のＩＴＯまたはＩＺＯである必要は無く、信号線１２と電極端子６とが段切れを起こさない膜厚を有する第２の金属層でもよい。そして、ＩＰＳ型液晶表示装置では、カラーフィルタ９上に対向電極１４は不要である。
なお、蓄積電極７２は、ソース・ドレイン配線１２、２１とともに形成され、ゲート絶縁層（図示せず）を含む絶縁層を介して蓄積容量線１６との間で蓄積容量１５を構成する。蓄積容量１５は、上述したように、前段の走査線１１上に蓄積電極７２を形成して構成することも可能である。この場合、対抗電極１６は、蓄積容量線を兼ねないので、通常、共通電極と呼称される。また、複数本の帯状に形成された画素電極２１Ａは、蓄積電極７２を介して相互に接続している。
各対抗電極１６Ａと各画素電極２１Ａは、電極内の電位がそれぞれ一定であり、液晶セルの横方向の電界によって液晶分子を制御する。すなわち、これらの電極１６Ａ、２１Ａの間隙が、表示に寄与する領域となる。したがって、上述したように対抗電極１６Ａと画素電極２１Ａは、透明導電層で構成されていても、基本的には表示に寄与しない。このため、ＩＰＳ型液晶表示装置は、開口率を高めるためには、これらの電極１６Ａ、２１Ａのパターン幅が細い方が望ましい。ただし、対抗電極１６Ａと画素電極２１Ａとの間隙は、ＴＮ型液晶表示装置における液晶セルのセル厚（ギャプ）に相当し、これらの電極パターン幅のばらつきは、輝度斑の主原因となる。したがって、ばらつきの影響が少ない電極パターン幅が選択され、現状では４μｍを下回ることは無い。
また、対抗電極の配置場所を変えて、異なった構成のＩＰＳ型液晶表示装置を得ることも可能である。
この異なった構成のＩＰＳ型液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ａは、図１０と図２１に示すように、第２の金属層よりなる対抗電極１６Ｂが、蓄積容量線１６の一部を含んでソース・ドレイン配線１２、２１とともに無機絶縁層６０上に形成される。各対抗電極１６Ｂは、蓄積容量線１６と接続されている。なお、この接続方法の詳細は、省略する。
この異なった構成のＩＰＳ型液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ａは、図１０と図２１に示すように、第２の金属層よりなる対抗電極１６Ｂが、蓄積容量線１６の一部を含んでソース・ドレイン配線１２、２１とともに無機絶縁層６０上に形成される。各対抗電極１６Ｂは、蓄積容量線１６と接続されている。なお、この接続方法の詳細は、省略する。
前者のＩＰＳ型液晶表示装置（図９、２０参照）では、対抗電極１６Ａはガラス基板２上に形成され、画素電極２１Ａは無機絶縁層６０上に形成され、対抗電極１６Ａと画素電極２１Ａは異なったレイヤに形成される。したがって、これらの電極が短絡する確率は低いが、これらの電極のパターン合わせ精度が高くないと、表示画像に輝度斑が発生する恐れが高い。
一方、後者のＩＰＳ型液晶表示装置（図１０、２１参照）では、対抗電極１６Ｂと画素電極２１Ａはともに無機絶縁層６０上に形成される。したがって、これらの電極が短絡する確率は高いが、これらの電極間距離がばらついても、表示画像に輝度斑が発生する恐れは無い。また、表示電極である対抗電極１６Ｂ上と画素電極２１Ａ上に絶縁層が存在しないので、従来のＩＰＳ型液晶表示装置と比較すると、表示画像の焼付けが発生しないといった優れた特長を有する。
一方、後者のＩＰＳ型液晶表示装置（図１０、２１参照）では、対抗電極１６Ｂと画素電極２１Ａはともに無機絶縁層６０上に形成される。したがって、これらの電極が短絡する確率は高いが、これらの電極間距離がばらついても、表示画像に輝度斑が発生する恐れは無い。また、表示電極である対抗電極１６Ｂ上と画素電極２１Ａ上に絶縁層が存在しないので、従来のＩＰＳ型液晶表示装置と比較すると、表示画像の焼付けが発生しないといった優れた特長を有する。
垂直配向型液晶表示装置は、ＴＮ型液晶表示装置やＩＰＳ型液晶表示装置と異なり、配向処理が不要である。この垂直配向型液晶表示装置は、液晶セルを構成する２枚のガラス板の少なくとも一方、好ましくは双方のガラス基板に、配向規制手段としての構成部材が必要である。
なお、垂直配向型液晶表示装置では、商品化の開発当初は感光性樹脂を用いてアクティブ基板２Ａとカラーフィルタ９の双方に幅１０μｍ、高さ２〜３μｍ程度の突起と称する断面形状が蒲鉾型の構造物を作製していた。ただし、この突起の形成工程も液晶表示装置の製造コストに反映するので、アクティブ基板２Ａの構成を工夫して製造工程が増加しないように技術開発が進められている。
なお、垂直配向型液晶表示装置では、商品化の開発当初は感光性樹脂を用いてアクティブ基板２Ａとカラーフィルタ９の双方に幅１０μｍ、高さ２〜３μｍ程度の突起と称する断面形状が蒲鉾型の構造物を作製していた。ただし、この突起の形成工程も液晶表示装置の製造コストに反映するので、アクティブ基板２Ａの構成を工夫して製造工程が増加しないように技術開発が進められている。
垂直配向型液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ａに、形成可能な配向制御手段は、画素電極内のスリットまたは画素電極上の突起である。この基本構成の適用された第一実施形態のアクティブ基板２Ａは、図１１と図２２に示すように、二つの透明導電性の画素電極２２Ａと２２Ｂが蓄積電極７２を介して略直交してドレイン電極２１と接続され、画素電極２２Ａと画素電極２２Ｂの略中央上にパシベーション絶縁層３７Ｐと第１の金属層９２Ｐとの積層よりなる積層パターンが形成されている。この積層パターンが突起４１として機能する。この蓄積電極７２は、ソース・ドレイン配線１２，２１とともに形成され、蓄積容量線１６とゲート絶縁層（図示せず）を含む絶縁層を介して蓄積容量１５を構成している。多くの場合、アクティブ基板２Ａと対向するカラーフィルタ９に形成された透明導電性の対向電極１４上の、二つの画素電極２２Ａと２２Ｂの略中央部分に対応する領域に、その断面形状が蒲鉾型の感光性樹脂よりなる突起４０が形成されている。そして、前記突起４１によって分割された画素電極２２Ａ−１と２２Ｂ−１及び画素電極２２Ａ−２と２２Ｂ−２は、配向分割のために夫々略直交している。この結果、液晶セルに電圧が印加されると、液晶分子が傾斜する方向を４方向に配向分割するので、視野角の拡大を実現する。なお、配向規制力は低下するが、突起４０に代えて対向電極１４を部分的に除去してスリット（切れ目）とすることも可能である。
パシベーション絶縁層３７Ｐと第１の金属層９２Ｐとの積層よりなる突起４１では、側面に沿って垂直配向型の液晶分子は垂直に配向する。したがって、この側面が長い程、すなわち堤防状構造物の高さが高ければ高い程、あるいは堤防状構造物の傾斜が緩やかであればある程、液晶分子の規制力が強くなる。パシベーション絶縁層３７Ｐの膜厚は、通常０．３μｍであり強い配向規制力は期待ではないが、画素電極内にスリットを設けた垂直配向液晶表示装置と比較すると、液晶の応答速度は若干改善されて速くなる。
上述したように、第一実施形態では３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板２Ａを製造しているが、擬似画素電極９３を構成する第１の金属層９２Ｂの除去工程をパシベーション絶縁層への開口部形成工程以外の製造工程において実施することも可能である。
次に、これについて、第二実施形態及び第三実施形態で説明する。
次に、これについて、第二実施形態及び第三実施形態で説明する。
［液晶表示装置及びその製造方法の第二実施形態］
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｂと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｂの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図２３〜２６は、本発明の第二実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図２７〜３１は、本発明の第二実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図２５のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図２７〜３１における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図２７と同じである。
第二実施形態では、図４と図１５に示したように、走査線１１に対応した第１の金属層９２Ａを含む多層膜パターンと擬似画素電極９３、擬似電極端子９４及び擬似電極端子９５間を無機絶縁層６０で埋めるまでは、第一実施形態と同一の製造工程を進行する。
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｂと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｂの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図２３〜２６は、本発明の第二実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図２７〜３１は、本発明の第二実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図２５のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図２７〜３１における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図２７と同じである。
第二実施形態では、図４と図１５に示したように、走査線１１に対応した第１の金属層９２Ａを含む多層膜パターンと擬似画素電極９３、擬似電極端子９４及び擬似電極端子９５間を無機絶縁層６０で埋めるまでは、第一実施形態と同一の製造工程を進行する。
その後、第１の金属層９２Ａ，９２Ｂを除去すると、図２３と図２７に示すように、透明導電性の画素電極２２と透明導電性の走査線の電極端子５Ａと透明導電性の信号線の電極端子６Ａが露出する。
次に、ソース・ドレイン配線の形成工程では、図２４と図２８に示すように、ガラス基板２の全面に第２の金属層を被着する。続いて、微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて第２の金属層を食刻して、電極端子６Ａの一部を含んで絶縁ゲート型トランジスタのソース配線も兼ねる信号線１２と、画素電極２２の一部と接続される絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、引き続き第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａを順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは、０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻される。なお、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成とともに、画素電極２２の一部と接続され前段の走査線１１上に蓄積容量１５を構成する蓄積電極７２も形成される。
本実施形態の第２の金属層は、透明導電層と接触するので、例えば、膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層３４として、膜厚０．１μｍ程度のＭｏと膜厚０．３μｍ程度の低抵抗金属層としてＡｌ薄膜層３５を選択する必要がある。透明導電層として、スパッタターゲットのＩＴＺ組成比が約７０：１５：１５のＩＴＺＯ膜を用いておけば、混酸を用いて、Ｍｏよりなる耐熱金属層３４とＡｌよりなる低抵抗金属層３５をともにエッチングすることができる。
次に、図２５と図２９に示すように、ガラス基板２の全面に、透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着し、パシベーション絶縁層３７とする。続いて、画素電極２２上と電極端子５Ａ，６Ａ上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層３７を選択的に除去し、透明導電性の画素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出させる。
このようにして得られたアクティブ基板２Ｂとカラーフィルタ９とを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の第二実施形態の液晶表示装置（図示せず）が完成する。
蓄積容量形成領域５１は、図２５に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。
なお、静電気対策については、第一実施形態と同様に走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
蓄積容量形成領域５１は、図２５に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。
なお、静電気対策については、第一実施形態と同様に走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
また、パシベーション絶縁層への開口部形成に当たり、図２６と図３０に示すように、走査線１１上に開口部７０を形成し、開口部内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去して、寄生トランジスタの形成を阻止することも第一実施形態と同様に可能である。
さらに、パシベーション絶縁層への開口部形成に当たり、通常の感光性樹脂に代えて黒色顔料分散型の感光性樹脂９０を用いて、図８と図３１に示すように、開口部３８，６３，６４，７０内のパシベーション絶縁層と開口部７０内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを選択的に除去した後、感光性黒色顔料樹脂９０を除去せずアクティブ基板２Ｂとして完成させることもできる。これにより、第一実施形態と同様に、感光性黒色顔料樹脂９０をＢＭとして機能させることができる。
上記の合理化されたアクティブ基板２Ｂは、液晶モードをＴＮ型としていたが、画素電極の形状を設計変更することにより、視野角の広いＩＰＳ型液晶表示装置と垂直配向型液晶表示装置にも有効である。なお、第二実施形態において、透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線に代えて第１の金属層よりなる走査線を採用したアクティブ基板は、第一実施形態の一部で説明したアクティブ基板と同一になるので、重複を避けるため説明を省略する。
［液晶表示装置及びその製造方法の第三実施形態］
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｃと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｃの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図３２〜３４は、本発明の第三実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図３５〜３８は、本発明の第三実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図３４のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図３５〜３８における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図３５と同じである。
第三実施形態では、図４と図１５に示したように、走査線１１に対応した第１の金属層９２Ａを含む多層膜パターンと擬似画素電極９３、擬似電極端子９４及び擬似電極端子９５間を無機絶縁層６０で埋めるまでは、第一実施形態と同一の製造工程を進行する。
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｃと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｃの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図３２〜３４は、本発明の第三実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図３５〜３８は、本発明の第三実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図３４のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図３５〜３８における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図３５と同じである。
第三実施形態では、図４と図１５に示したように、走査線１１に対応した第１の金属層９２Ａを含む多層膜パターンと擬似画素電極９３、擬似電極端子９４及び擬似電極端子９５間を無機絶縁層６０で埋めるまでは、第一実施形態と同一の製造工程を進行する。
次に、ソース・ドレイン配線の形成工程では、図３２と図３５に示すように、ガラス基板２の全面に第２の金属層を被着する。微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて第２の金属層を食刻し、擬似電極端子９５の一部と接続され絶縁ゲート型トランジスタのソース配線も兼ねる信号線１２と、擬似画素電極９３の一部と接続され絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、引き続き第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａを順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。なお、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成とともに、前段の走査線１１上に蓄積容量１５を構成する蓄積電極７２も形成する。
第２の金属層としては、単層の場合は第１の金属層と同様にＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属が用いられる。信号線の低抵抗化のためには、走査線の場合と同様にＡｌとの積層が有効である。例えば、膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層３４として膜厚０．１μｍ程度のＴｉあるいはＭｏと、膜厚０．３μｍ程度の低抵抗金属層としてＡｌ薄膜層３５を選択することができる。なお、第三実施形態では、Ａｌ薄膜層３５と耐熱金属層３４との積層よりなる第２の金属層を食刻するときに、第１の金属層９２Ａ，９２Ｂもともに食刻される金属を選択して、製造工程数を削減することが可能である。例えば、第１の金属層がＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏよりなる積層であり、第２の金属層がＭｏ／Ａｌよりなる積層の場合、ソース・ドレイン配線のエッチング液として前記の混酸を用いればよい。ソース・ドレイン配線を形成するときに、第１の金属層９２Ａ，９２Ｂもともにエッチングされる結果、アクティブ基板２Ａ上には、透明導電性の画素電極２２、透明導電性の走査線の電極端子５Ａおよび透明導電性の６Ａが露出する。
第１の金属層と第２の金属層の材質が異なっている場合は、まず、第２の金属層よりなるソース・ドレイン配線１２，２１を形成し、次に、露出した第１の金属層９２Ａ，９２Ｂを除去し、続いて、第２の非晶質シリコン層３３及び第１の非晶質シリコン層３１を順次食刻すればよい。
次に、図３３と図３６に示すように、ガラス基板２の全面に、透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着し、パシベーション絶縁層３７とする。続いて、画素電極２２上と電極端子５Ａ，６Ａ上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層３７を選択的に除去し、透明導電性の画素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出させる。
このようにして得られたアクティブ基板２Ｃとカラーフィルタ９とを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の第三実施形態の液晶表示装置（図示せず）が完成する。
蓄積容量形成領域５１は、図３３に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。
なお、静電気対策については、第一実施形態と同様に走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
蓄積容量形成領域５１は、図３３に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。
なお、静電気対策については、第一実施形態と同様に走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
また、パシベーション絶縁層への開口部形成に当たり、図３４と図３７に示すように、走査線１１上に開口部７０を形成し、開口部内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去して、寄生トランジスタの形成を阻止することも第一実施形態と同様に可能である。
さらに、パシベーション絶縁層への開口部形成に当たり、通常の感光性樹脂に代えて黒色顔料分散型の感光性樹脂９０を用いて、図８と図３８に示すように、開口部３８，６３，６４，７０内のパシベーション絶縁層と開口部７０内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを選択的に除去した後、感光性黒色顔料樹脂９０を除去せずアクティブ基板２Ｂとして完成させることもできる。これにより、第一実施形態と同様に、感光性黒色顔料樹脂９０をＢＭとして機能させることができる。
上記の合理化されたアクティブ基板２Ｃは、液晶モードをＴＮ型としていたが、画素電極の形状を設計変更することにより、視野角の広いＩＰＳ型液晶表示装置と垂直配向型液晶表示装置にも有効である。なお、第三実施形態において、透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線に代えて第１の金属層よりなる走査線を採用したアクティブ基板は、第一実施形態の一部で説明したアクティブ基板と同一になるので、重複を避けるため説明を省略する。
このように第一〜三実施形態においては、透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線を採用することで、画素電極の形成工程を合理化している。類似の着想となるが、透明導電層と第２の金属層との積層よりなる信号線を採用することで、画素電極の形成工程を合理化することも可能であり、それを第四、五実施形態として説明する。
［液晶表示装置及びその製造方法の第四実施形態］
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｄと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｄの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図３９〜４９は、本発明の第四実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図５０〜６１は、発明の第四実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図４５のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図５０〜６１における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図４５と同じである。
第四実施形態においては、先ず、図３９と図５０に示すように、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ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（走査線用金属層）９２を被着する。第１の金属層９２は例えばＴｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ等の単層金属でもよく、低抵抗化のためには、Ａｌまたは耐熱Ａｌ合金を用い、透明導電層９１とのアルカリ液中における電池効果を回避するためＭｏ／Ａｌ／ＭｏまたはＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏ等の積層構成が望ましい。ここでＡｌ（Ｎｄ）は、数％以下のＮｄを含む耐熱性の高いＡｌ合金を意味し、Ｎｄに代えてＮｉ，Ｔａ，Ｈｆ等を含むＡｌ合金でも支障はない。なお、低抵抗のために、Ａｌに代えてＣｕまたはＣｕ合金を用いることも可能である。
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｄと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｄの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図３９〜４９は、本発明の第四実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図５０〜６１は、発明の第四実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図４５のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図５０〜６１における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図４５と同じである。
第四実施形態においては、先ず、図３９と図５０に示すように、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ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（走査線用金属層）９２を被着する。第１の金属層９２は例えばＴｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ等の単層金属でもよく、低抵抗化のためには、Ａｌまたは耐熱Ａｌ合金を用い、透明導電層９１とのアルカリ液中における電池効果を回避するためＭｏ／Ａｌ／ＭｏまたはＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏ等の積層構成が望ましい。ここでＡｌ（Ｎｄ）は、数％以下のＮｄを含む耐熱性の高いＡｌ合金を意味し、Ｎｄに代えてＮｉ，Ｔａ，Ｈｆ等を含むＡｌ合金でも支障はない。なお、低抵抗のために、Ａｌに代えてＣｕまたはＣｕ合金を用いることも可能である。
次に、ガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、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３１、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３３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、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Ｍｏ，Ｔｉ等の薄膜層３４を被着する。
次に、ゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１に対応したパターン８２Ａの膜厚が例えば２μｍであり、また、画像表部外の領域で走査線１１の接続領域５に対応したパターン８２Ｂの膜厚が例えば１μｍであるような、感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂをハーフトーン露光技術により形成する。続いて、感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂをマスクとして、耐熱金属層３４、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０、及び、第１の金属層９２を選択的に除去してガラス基板２を露出させる。
この選択的除去の際、耐熱金属層３４がＭｏ（Ｔｉ）の場合には、弗素系（塩素系）ガスを用いたドライエッチングによって除去される。また、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０は、弗素系ガスを用いたドライエッチングに除去される。第１の金属層９２がＭｏ，Ｔｉ，Ｔａの場合には、引き続きドライエッチによって除去され、また、Ｃｒの場合は、専用のエッチング液を用いて除去され、あるいは、Ｍｏ／Ａｌ／ＭｏまたはＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏ等の積層の場合は、燐酸に数％の硝酸を添加した混酸を用いてウェットエッチングによって除去される。
何れの場合であっても、耐熱金属層３４、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０及び第１の金属層９２からなる多層膜のエッチングであるので、製造工程数が増加しないように、耐熱金属層３４、第１の金属層９２の材質選定及びエッチング方法の採用には相当な配慮が必要である。
このようにして、ゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と走査線の接続領域５に対応した多層膜パターンを得た後、続いて、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂを１μｍ以上膜減りさせると、図４０と図５１に示すように、感光性樹脂パターン８２Ｂが消失する。すなわち、走査線の接続領域５に耐熱金属層３４Ａ（５）が露出し、また、走査線形成領域上にのみ感光性樹脂パターン８２Ｃを選択的に形成することができる。
次に、図４１と図５２に示すように、感光性樹脂パターン８２Ｃをマスクとして、走査線１１上を除いて耐熱金属層３４Ａ、第２の非晶質シリコン３３Ａ、第１の非晶質シリコン３１Ａ及びゲート絶縁層３０Ａを選択的に食刻して、走査線１１の接続領域５を露出させる。
感光性樹脂パターン８２Ｃを除去した後、ガラス基板２の全面に、ネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布してプリベーク後、ガラス基板２の裏面より紫外線を照射し、現像液を用いて現像する。このようにすると、紫外線は第１の金属層９２Ａを含む走査線１１と走査線の接続領域５を透過できないので、図４２と図５３に示すように、走査線の接続領域５を除いて、走査線１１に対応した多層膜パターン間を透明性無機絶縁層６０で埋めることができる。
次に、ソース・ドレイン配線の形成工程では、ガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の透明導電層８１、緩衝金属層３６、及び、第２の金属層（ソース・ドレイン配線用金属層）３５を順に被着する。続いて、微細加工技術により、第２の金属層３５、緩衝金属層３６、透明導電層８１、耐熱金属層３４Ａ及び第２の非晶質シリコン層３３Ａを食刻して除去し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。これにより、図４３と図５４に示すように、ゲート電極１１と一部重なる、透明導電層８１Ａ、緩衝金属層３６及び第２の金属層３５Ａの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、同じくゲート電極１１と一部重なる透明導電層８１Ｂと第２の金属層３５Ｂの積層よりなり擬似画素電極Ｐ２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成する。また、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成とともに、画像表示部外の領域で露出している走査線の接続領域５を覆う、透明導電層、緩衝金属層及び第２の金属層の積層よりなる走査線の擬似電極端子Ｐ５と、信号線１２の一部と接続し、同じく透明導電層と第２の金属層の積層よりなる擬似電極端子Ｐ６も同時に形成する。
一般的に、信号線の低抵抗化のために、第２の金属層３５としてＡｌが用いられる。ただし、Ａｌと透明導電層との積層構成はアルカリ液性の現像液あるいはレジスト剥離液中での電池反応により、透明導電層が消失するので、Ａｌと透明導電層との間に緩衝金属層としてのＭｏを介在させる必要がある。信号線の抵抗値への制約が厳しくない場合には、第２の金属層としてＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属を用いて、信号線の構成を簡素にすることが望ましい。また、大画面サイズの液晶表示装置では、配線抵抗の増大を阻止する意味からも、第２の金属層３５にＡｌを用いることが多い。したがって、例えば、緩衝金属層３６として膜厚０．１μｍ程度のＭｏ層と、低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡｌ薄膜層３５の積層構成が、第２の金属層として選択される。
エッチング断面形状のテーパと製造工程数の削減観点からは、混酸を用いて第２の金属層３５、緩衝金属層３６及び透明導電層８１をエッチングできることが望ましい。この場合は、後述する画素電極露出工程で透明導電層９１が消失しないように、透明導電層８１は、混酸に対してエッチングされない耐性が必要である。また、ソース・ドレイン配線形成工程に続くパシベーション絶縁層の被着工程において、２５０℃程度の加熱処理によって膜質が変化する透明導電層であれば、上記の課題を回避することができる。
このような性質を持つ透明導電層８１として、結晶化温度が２００度と低いＩＴＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）を挙げることができる。例えば、スパッタターゲットのＩＴＺ組成比が約８５：１０：５のＩＴＺＯ膜は、パシベーション絶縁層であるＳｉＮｘの製膜温度（約２５０℃）の加熱処理を受けると、膜質が非晶質から微結晶へと変化する。すなわち、上記ＩＴＺＯ膜は、画素電極露出工程における混酸に対して耐性を有する極めて特異な材料である。
したがって、スパッタターゲットのＩＴＺ組成比が約８５：１０：５のＩＴＺＯ膜を用いた場合、混酸を用いて第２の金属層３５、緩衝金属層３６及び透明導電層８１をエッチングすることができ、製造工程数を削減することができる。
したがって、スパッタターゲットのＩＴＺ組成比が約８５：１０：５のＩＴＺＯ膜を用いた場合、混酸を用いて第２の金属層３５、緩衝金属層３６及び透明導電層８１をエッチングすることができ、製造工程数を削減することができる。
これに対して、第一実施形態で説明したＩＴＺ組成比が約７０：１５：１５のＩＴＺＯ膜を用いた場合には、混酸を用いて第２の金属層３５と緩衝金属層３６をエッチングしてから、蓚酸を用いて透明導電層８１をエッチングすることになる。
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、図４４と図５５に示すように、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて、０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とする。次に、擬似画素電極Ｐ２２上と擬似電極端子Ｐ５，Ｐ６上に夫々開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層３７、第２の金属層３５及び緩衝金属層３６を選択的に除去し、透明導電性の画素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出させる。ＩＴＺ組成比が約８５：１０：５のＩＴＺＯ膜は、パシベーション絶縁層を成膜する際に受ける加熱処理より結晶性を与えられるので、混酸を用いて第２の金属層３５と緩衝金属層３６を除去しても、画素電極２２と電極端子５Ａ，６Ａが膜減りしたり、消失することはない。また、ＩＴＺ組成比が約７０：１５：１５のＩＴＺＯ膜は、加熱の有無によらず混酸に対して耐性を持ち、混酸を用いて第２の金属層３５と緩衝金属層３６を除去しても、画素電極２２と電極端子５Ａ，６Ａが膜減りしたり、消失することはない。
このようにして得られたアクティブ基板２Ｄとカラーフィルタ９とを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の第四実施形態の液晶表示装置（図示せず）が完成する。
蓄積容量形成領域５１は、図４４に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。なお、図示してないが、前段の走査線１１の代わりに、画素電極２２及び走査線１１とともに形成された蓄積容量線１６を用いて、蓄積容量形成領域５１を構成するパターン設計も可能である。
なお、静電気対策については、第一実施形態と同様に走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
蓄積容量形成領域５１は、図４４に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。なお、図示してないが、前段の走査線１１の代わりに、画素電極２２及び走査線１１とともに形成された蓄積容量線１６を用いて、蓄積容量形成領域５１を構成するパターン設計も可能である。
なお、静電気対策については、第一実施形態と同様に走査線の電極端子５Ａと信号線の電極端子６Ａとの間を幅細の透明導電層パターン４０で接続している。
このように、本実施形態は、ハーフトーン露光技術を用いた走査線の形成工程、ソース・ドレイン配線と擬似画素電極の形成工程、及び、パシベーション絶縁層への開口部形成工程において、合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板２Ａを得ている。
また、最終写真食刻工程がパシベーション絶縁層への開口部形成工程なので、パシベーション絶縁層への開口部形成に当たり、図４５と図５６に示すように、走査線１１上に開口部７０を形成し、開口部内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去して、寄生トランジスタの形成を阻止することも第一実施形態と同様に可能である。
また、最終写真食刻工程がパシベーション絶縁層への開口部形成工程なので、パシベーション絶縁層への開口部形成に当たり、図４５と図５６に示すように、走査線１１上に開口部７０を形成し、開口部内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去して、寄生トランジスタの形成を阻止することも第一実施形態と同様に可能である。
さらに、パシベーション絶縁層への開口部形成に当たり、通常の感光性樹脂に代えて黒色顔料分散型の感光性樹脂９０を用いて、図８と図５７に示すように、開口部３８，６３，６４，７０内のパシベーション絶縁層と開口部７０内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを選択的に除去した後、感光性黒色顔料樹脂９０を除去せずアクティブ基板２Ｂとして完成させることもできる。これにより、第一実施形態と同様に、感光性黒色顔料樹脂９０をＢＭとして機能させることができる。
また、本実施形態は、第一〜三実施形態と比較すると、画素電極２２が透明性無機絶縁層６０上に形成されている分だけ開口部３８内の段差が減少するので、光漏れ現象を小さくできる。ただし、感光性黒色顔料樹脂９０をＢＭとして用いた場合には、感光性黒色顔料樹脂９０の膜厚が１μｍ以上と厚いので大きな改善効果は得られない。
また、本実施形態は、第一〜三実施形態と比較すると、画素電極２２が透明性無機絶縁層６０上に形成されている分だけ開口部３８内の段差が減少するので、光漏れ現象を小さくできる。ただし、感光性黒色顔料樹脂９０をＢＭとして用いた場合には、感光性黒色顔料樹脂９０の膜厚が１μｍ以上と厚いので大きな改善効果は得られない。
第四実施形態に記載の合理化されたアクティブ基板２Ｄは、液晶モードをＴＮ型としていたが、画素電極の形状を設計変更することにより視野角の広いＩＰＳ型液晶表示装置と垂直配向型液晶表示装置にも有効である。
次に、本実施形態の応用例としてそれを説明する。
次に、本実施形態の応用例としてそれを説明する。
本実施形態のアクティブ基板２ＤをＩＰＳ型液晶表示装置に適用すると、図４６と図５８に示すように、走査線１１とともに形成された蓄積容量線１６から画素内に分岐した複数本の帯状の対抗電極１６Ａと、ドレイン電極２１に接続された複数本の帯状の画素電極２１Ａとが所定の距離を隔てて形成される。ここでも、信号線１２が透明導電層と第２の金属層との積層である必要は無い。ただし、第２の金属層よりなる静電気対策用の短絡線４０の形成には細線化が必要である。さらに、画素電極２１Ａは、透明導電性のＩＴＯまたはＩＺＯである必然は無く、短絡線４０と電極端子５とが段切れを起こさない膜厚を有する第２の金属層でよい。
また、対抗電極の配置場所を変えて、異なった構成のＩＰＳ型液晶表示装置を得ることも可能である。
この場合には、図４７と図５９に示すように、第２の金属層よりなる対抗電極１６Ｂが蓄積容量線１６の一部と接続されソース・ドレイン配線１２、２１とともに、無機絶縁層６０上に形成される。
この場合には、図４７と図５９に示すように、第２の金属層よりなる対抗電極１６Ｂが蓄積容量線１６の一部と接続されソース・ドレイン配線１２、２１とともに、無機絶縁層６０上に形成される。
第一実施形態と第四実施形態を比較すると、短絡線４０と電極端子５，６の構成を除けば、画像表示部の構成は同一である。したがって、第四実施形態においても、前者のＩＰＳ型液晶表示装置（図４６，５８参照）では対抗電極１６Ａは、ガラス基板２上に形成され、また、画素電極２１Ａは、無機絶縁層６０上と異なったレイヤに形成される。したがって、これらの電極が短絡する確率は低い。また、これらの電極のパターン合わせ精度が高くないと、表示画像に輝度斑が発生する恐れが高い。後者のＩＰＳ型液晶表示装置（図４７、５９参照）では対抗電極１６Ｂと画素電極２１Ａは、ともに無機絶縁層６０上に形成されるので、これらの電極が短絡する確率は高い。また、これらの電極間距離がばらついても、表示画像に輝度斑が発生する恐れは無い。また、表示電極である対抗電極１６Ｂ上と画素電極２１Ａ上に絶縁層が存在しないので、従来のＩＰＳ型液晶表示装置と比較すると、表示画像の焼付けが発生しないといった優れた特長を有する。
垂直配向型液晶表示装置は、ＴＮ型液晶表示装置やＩＰＳ型液晶表示装置と異なり、配向処理が不要である。この垂直配向型液晶表示装置は、液晶セルを構成する２枚のガラス板の少なくとも一方、好ましくは双方のガラス基板に、配向規制手段としての構成部材が必要である。
なお、垂直配向型液晶表示装置では、商品化の開発当初は感光性樹脂を用いてアクティブ基板２Ａとカラーフィルタ９の双方に幅１０μｍ、高さ２〜３μｍ程度の突起と称する断面形状が蒲鉾型の構造物を作製していた。ただし、この突起の形成工程も液晶表示装置の製造コストに反映するので、アクティブ基板２Ａの構成を工夫して製造工程が増加しないように技術開発が進められている。
なお、垂直配向型液晶表示装置では、商品化の開発当初は感光性樹脂を用いてアクティブ基板２Ａとカラーフィルタ９の双方に幅１０μｍ、高さ２〜３μｍ程度の突起と称する断面形状が蒲鉾型の構造物を作製していた。ただし、この突起の形成工程も液晶表示装置の製造コストに反映するので、アクティブ基板２Ａの構成を工夫して製造工程が増加しないように技術開発が進められている。
垂直配向型液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ａに、形成可能な配向制御手段は、画素電極内のスリットまたは画素電極上の突起である。この基本構成の適用された第一実施形態のアクティブ基板２Ｄは、図４８と図６０に示すように、複数本の帯状に形成された透明導電性の画素電極２２−１〜２２−４は、蓄積電極７２を介してドレイン電極２１に接続され、配向分割のために画素電極２２−１は画素電極２２−３と略直交して形成され、また、画素電極２２−２は画素電極２２−４と略直交して形成される。画素電極２２−１と画素電極２２−２間及び画素電極２２−３と画素電極２２−４間の隙間４２はスリット（切れ目）として機能する。蓄積電極７２は、ソース・ドレイン配線１２，２１とともに形成され、蓄積容量線１６とゲート絶縁層３０Ｂを含む絶縁層を介して蓄積容量１５を構成している。多くの場合、アクティブ基板２Ａと対向するカラーフィルタ９に形成された透明導電性の対向電極１４上の、二つの画素電極２２Ａと２２Ｂの略中央部分に対応する領域に、その断面形状が蒲鉾型の感光性樹脂よりなる突起４０が形成されている。そして、前記突起４１によって分割された画素電極２２Ａ−１と２２Ｂ−１及び画素電極２２Ａ−２と２２Ｂ−２は、配向分割のために夫々略直交している。この結果、液晶セルに電圧が印加されると、液晶分子が傾斜する方向を４方向に配向分割するので、視野角の拡大を実現する。なお、配向規制力は低下するが、突起４０に代えて対向電極１４を部分的に除去してスリット（切れ目）とすることも可能である。多くの場合、帯状に分割された画素電極２２−１〜２２−４の略中央部分に対応して、アクティブ基板２Ａと対向するカラーフィルタ９の一主面上に形成された透明導電性の対向電極１４上に、その断面形状が蒲鉾型の感光性樹脂よりなる突起４０が形成されている。これにより、液晶セルに電圧が印加されると、液晶分子が傾斜する方向を４方向に配向分割し、視野角の拡大を実現している。配向規制力は低下するが、突起４０に代えて、対向電極１４を部分的に除去してスリット（切れ目）とすることも可能である
画素電極２２−１と画素電極２２−２間及び画素電極２２−３と画素電極２２−４間の隙間に形成されたスリット４２では、画素電極２２−１〜２２−４内と比べて電気力線に水平成分が発生する。したがって、垂直配向型の液晶分子は、この水平成分によって配向方向が決められる。ただし、液晶に電圧が印加されていないと電気力線も生じないので、突起に比べると配向制御力は弱い。
配向制御手段としてスリットに代えて突起を有する、異なった構成の垂直配向型液晶表示装置を得ることも可能である。この場合には、図４９と図６１に示すように、二つの透明導電性の画素電極２２Ａと２２Ｂは、蓄積電極７２を介して略直交してドレイン電極２１に接続され、画素電極２２Ａと画素電極２２Ｂの略中央上に、パシベーション絶縁層３７Ｐと第２の金属層（緩衝金属層３６Ｐと低抵抗金属層３５Ｐ）の積層よりなる積層パターンが形成されている。この積層パターンが突起４１として機能する。蓄積電極７２は、ソース・ドレイン配線１２，２１とともに形成され、蓄積容量線１６とゲート絶縁層３０Ｂを含む絶縁層を介して蓄積容量１５を構成している。多くの場合、アクティブ基板２Ｄと対向するカラーフィルタ９に形成された透明導電性の対向電極１４上の、二つの画素電極２２Ａと２２Ｂのほぼ中央部分に対応する領域に、その断面形状が蒲鉾型の感光性樹脂よりなる突起４０が形成されている。そして前記突起４１によって分割された画素電極２２Ａ−１と２２Ｂ−１及び画素電極２２Ａ−２と２２Ｂ−２は、配向分割のために夫々略直交している。この結果、液晶セルに電圧が印加されて液晶分子が傾斜する方向を４方向に配向分割して視野角の拡大を実現している。
パシベーション絶縁層３７Ｐと第２の金属層（緩衝金属層３６Ｐと低抵抗金属層３５Ｐ）との積層よりなる突起４１では、側面に沿って垂直配向型の液晶分子は、垂直に配向する。この側面が長い程、すなわち堤防状構造物の高さが高ければ高い程、あるいは堤防状構造物の傾斜が緩やかであればある程、液晶分子の規制力が強くなる。パシベーション絶縁層３７Ｐの膜厚は、通常０．３μｍであり強い規制力は期待ではないが、画素電極内にスリットを設けた垂直配向型液晶表示装置と比較すると、液晶の応答速度は若干改善されて速くなる。
次に、第四実施形態の工程削減をさらに推進すると、ハーフトーン露光技術を併用しなくても、３枚のフォトマスクでアクティブ基板を作製することが可能である。
次に、それを第五実施形態として説明する。
次に、それを第五実施形態として説明する。
［液晶表示装置及びその製造方法の第五実施形態］
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｅと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｅの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図６２〜６９は、本発明の第五実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図７０〜７７は、発明の第五実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図６５のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図７０〜７７における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図６５と同じである。
第五実施形態においては、第四実施形態と同様に、先ず、図６２と図７０に示すように、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ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（走査線用金属層）９２を被着する。続いて、ゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、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３１、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３３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する。さらに、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Ｍｏ，Ｔｉ等の薄膜層３４を被着する。
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｅと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｅの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図６２〜６９は、本発明の第五実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図７０〜７７は、発明の第五実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図６５のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）、及びＤ−Ｄ’線上（走査線）の断面図を示している。なお、図７０〜７７における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図、Ｃ−Ｃ’線上の断面図及びＤ−Ｄ’線上の断面図の配置は、図６５と同じである。
第五実施形態においては、第四実施形態と同様に、先ず、図６２と図７０に示すように、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ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（走査線用金属層）９２を被着する。続いて、ゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、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３１、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３３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する。さらに、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Ｍｏ，Ｔｉ等の薄膜層３４を被着する。
次に、微細加工技術により感光性樹脂パターンをマスクとして、耐熱金属層３４、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０及び第１の金属層９２を選択的に除去し、ガラス基板２を露出させる。続いて、画像表示部外の領域に走査線の電極端子５を有するとともにゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１に対応した多層膜パターンを微細加工技術により形成する。
次に、図６３と図７１に示すように、ガラス基板２の全面にネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベーク後、基板２の裏面より紫外線を照射し、現像液を用いて現像する。紫外線は、第１の金属層９２Ａを含む走査線１１と走査線の電極端子５を透過できないので、走査線１１と走査線の電極端子５に対応した多層膜パターン間を透明性無機絶縁層６０で埋めることができる。
次に、ソース・ドレイン配線の形成工程では、図６４と図７２に示すように、ガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて、膜厚０．１μｍ程度の透明導電層８１、緩衝金属層３６及び第２の金属層（ソース・ドレイン配線用金属層）３５を被着する。続いて、微細加工技術により第２の金属層３５、緩衝金属層３６、透明導電層８１、耐熱金属層３４Ａ及び第２の非晶質シリコン層３３Ａを食刻して除去し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。これにより、ゲート電極１１と一部重なる、透明導電層８１Ａ、緩衝金属層３６Ａ及び第２の金属層３５Ａの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、同じくゲート電極１１と一部重なる、透明導電層８１Ｂ、緩衝金属層３６Ｂ及び第２の金属層３５Ｂの積層よりなり擬似画素電極Ｐ２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成する。また、この際、画像表示部外の領域に、信号線１２の一部よりなる擬似電極端子Ｐ６も形成する。第２の金属層３５と緩衝金属層３６の詳細については、第四実施形態で説明した通りである。
次に、図６５と図７３に示すように、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて、０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とする。続いて、擬似画素電極Ｐ２２上と走査線の電極端子５上と擬似電極端子Ｐ６上に、それぞれ開口部３８，６３，６４を形成する。すなわち、先ず、開口部３８，６３，６４内のパシベーション絶縁層を弗素系ガスのドライエッチで除去し、次に、ガスを切り替えるかオーバーエッチで開口部６３内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去する。続いて、混酸を用いたウエットエッチで、開口部３８，６３，６４内の第２の金属層３５と緩衝金属層３６を除去し、透明導電性の画素電極２２と透明導電性の信号線の電極端子６Ａの大部分を露出させる。さらに、弗素系ガスのドライエッチで、開口部６３内のゲート絶縁層３０Ａを除去し、走査線の電極端子５の大部分を露出させる。
このようにして得られたアクティブ基板２Ｅとカラーフィルタ９とを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の第五実施形態の液晶表示装置（図示せず）が完成する。
蓄積容量形成領域５１は、図６５に示すように、画素電極２２の一部である蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。ただし、最終工程であるパシベーション絶縁層３７への開口部形成工程において、初めて走査線の電極端子５が露出する。したがって、走査線の電極端子５と信号線の電極端子６Ａとの間を導電性媒体で接続することができないので、静電気対策については、丁寧な除電処理を施す必要がある。
蓄積容量形成領域５１は、図６５に示すように、画素電極２２の一部である蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なっている右下がり斜線部である。ただし、最終工程であるパシベーション絶縁層３７への開口部形成工程において、初めて走査線の電極端子５が露出する。したがって、走査線の電極端子５と信号線の電極端子６Ａとの間を導電性媒体で接続することができないので、静電気対策については、丁寧な除電処理を施す必要がある。
本実施形態においては、第一〜四実施形態とは異なり、パシベーション絶縁層への開口部を形成する際、走査線１１上に開口部７０を形成し、開口部内の第１の非晶質シリコン層３１Ａを除去して、寄生トランジスタの形成を阻止することは不可能である。ただし、パシベーション絶縁層３７への開口部形成工程において、ハーフトーン露光技術を併用すると、寄生トランジスタの形成を阻止することは可能となる。なお、可能となるものの、静電気耐性が向上しないので詳細な内容は省略する。
このように第五実施形態では、走査線の形成工程、ソース・ドレイン配線と擬似画素電極の形成工程、及び、パシベーション絶縁層への開口部形成工程において、合計３枚のフォトマスクを用いてハーフトーン露光技術を併用すること無く、アクティブ基板２Ｅを作製している。ただし、最終写真食刻工程がパシベーション絶縁層への開口部形成工程なので、パシベーション絶縁層に開口部を形成する際、通常の感光性樹脂に代えて黒色顔料分散型の感光性樹脂９０を用いることができる。このようにすると、図６６と図７４に示すように、開口部３８，６３，６４内のパシベーション絶縁層と、開口部６３内の第１の非晶質シリコン層およびゲート絶縁層を選択的に除去し、続いて、感光性黒色顔料樹脂９０を除去せず、アクティブ基板２Ｅとして完成させることができる。このようにすると、感光性黒色顔料樹脂９０をＢＭとして機能させることも第四実施形態と同様に可能である。
第五実施形態に記載の合理化されたアクティブ基板２Ｅは、液晶モードをＴＮ型としていたが、画素電極の形状を設計変更することにより視野角の広いＩＰＳ型液晶表示装置と垂直配向型液晶表示装置にも有効である。
次に、本実施形態の応用例としてそれを説明する。
次に、本実施形態の応用例としてそれを説明する。
本実施形態のアクティブ基板２ＥをＩＰＳ型液晶表示装置に適用すると、図６７と図７５に示すように、走査線１１とともに形成された蓄積容量線１６から画素内に分岐した複数本の帯状の対抗電極１６Ａの上方に位置する浮遊電極である２１Ｐと、ドレイン電極２１に接続された複数本の帯状の画素電極２１Ａとが所定の距離を隔てて形成される。浮遊電極２１Ｐは、対抗電極１６Ａよりパターン合わせ精度以上にパターン幅を太くする必要があり、開口率が低下する。ただし、浮遊電極２１Ｐは、開口部３７、６３、６４内の絶縁層除去工程において、ゲート絶縁層３０Ｂも除去され、対抗電極１６Ａ上に無機絶縁層６０の膜厚相当の段差が発生することによる非配向によって、コントラストが低下する現象を回避するために設けられている。なお、信号線１２は、透明導電層と第２の金属層の積層である必要は無く、さらに、画素電極２１Ａは、透明導電性のＩＴＯやＩＺＯである必要は無い。ただし、走査線の電極端子５と信号線の電極端子６とを電気的に接続する手段を付与することができないデバイス構成なので、静電気対策は非常に重要である。上述したように、ＩＰＳ型液晶表示装置は、カラーフィルタ９上に対向電極１４は不要である。また、蓄積電極７２は、ソース・ドレイン配線１２、２１とともに形成され、ゲート絶縁層（図示せず）を含む絶縁層を介して、蓄積容量線１６との間で蓄積容量１５を構成する。
上述したように、対抗電極１６Ａがガラス基板２上に形成され、画素電極２１Ａが無機絶縁層６０上と異なったレイヤに形成されたＩＰＳ型液晶表示装置では、これらの電極のパターン合わせ精度が高くないと表示画像に輝度斑が発生する恐れが高い。しかしながら、本実施形態のＩＰＳ型液晶表示装置は、ゲート絶縁層（図示せず）を含む絶縁層を介して、浮遊電極２１Ｐが対抗電極１６Ａに形成されおり、電気的シールドとして機能する。したがって、これらの電極間距離がパターン合わせ精度の影響によりばらついても、表示画像に輝度斑が発生する恐れは無い。
垂直配向型液晶表示装置を構成するアクティブ基板２Ｅに形成可能な配向制御手段は、画素電極内にスリットを形成したり、あるいは、画素電極上に突起を設けることである。この基本構成を第五実施形態のアクティブ基板２Ｅに適用すると、図６８と図７６に示すように、複数本の帯状に形成された透明導電性の画素電極２２−１〜２２−４は、蓄積電極７２を介してドレイン電極２１と接続される。また、配向分割のために画素電極２２−１は画素電極２２−３と略直交して形成され、また、画素電極２２−２は画素電極２２−４と略直交して形成される。画素電極２２−１と画素電極２２−２間及び画素電極２２−３と画素電極２２−４間の隙間４２は、スリット（切れ目）として機能する。このように第四実施形態と第五実施形態を比較すると、短絡線４０の有無及び電極端子５，６の構成を除けば、画像表示部の構成は同一である。ただし、走査線１１上の第１の非晶質シリコン層３１Ａの部分的な除去に関しては、第四実施形態では実施可能であるが第五実施形態では不可能である。
また、配向制御手段としてスリットに代えて突起を有する、異なった構成の垂直配向型液晶表示装置を製作することも可能である。この場合には、図６９と図７７に示すように、二つの透明導電性の画素電極２２Ａと２２Ｂは、蓄積電極７２を介して略直交してドレイン電極２１に接続されている。また、画素電極２２Ａと画素電極２２Ｂの略中央上にパシベーション絶縁層３７Ｐと第２の金属層（緩衝金属層３６Ｐと低抵抗金属層３５Ｐ）の積層よりなる積層パターンが形成されており、この積層パターンが突起４１として機能する。ここでも、第四実施形態と第五実施形態を比較すると、短絡線４０の有無及び電極端子５，６の構成を除けば、画像表示部の構成は同一である。ただし、走査線１１上の第１の非晶質シリコン層３１Ａの部分的な除去に関しては、第四実施形態では実施可能であるが第五実施形態では不可能である。
［液晶表示装置及びその製造方法の第六実施形態］
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｆと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｆの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図７８〜８７は、本発明の第六実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図８８〜９７は、発明の第六実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図８４のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、及び、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）の断面図を示している。なお、図８８〜９７における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図及びＣ−Ｃ’線上の断面図の配置は、図８４と同じである。
第六実施形態では、先ず、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ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（走査線用金属層）９２を被着する。第１の金属層９２は、例えばＴｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ等の単層金属でもよく、また、低抵抗化のためには、Ａｌや耐熱Ａｌ合金を用いてもよく、さらに、透明導電層９１とのアルカリ液中における電池効果を回避するためには、Ｍｏ／Ａｌ／ＭｏまたはＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏ等の積層構成としてもよい。ここでＡｌ（Ｎｄ）は、数％以下のＮｄを含む耐熱性の高いＡｌ合金を意味し、Ｎｄに代えてＮｉ，Ｔａ，Ｈｆ等を含むＡｌ合金でも支障はない。なお、低抵抗のためＡｌに代えてＣｕやＣｕ合金を用いることも可能である。
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｆと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｆの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図７８〜８７は、本発明の第六実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図８８〜９７は、発明の第六実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図８４のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、及び、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）の断面図を示している。なお、図８８〜９７における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図及びＣ−Ｃ’線上の断面図の配置は、図８４と同じである。
第六実施形態では、先ず、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ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（走査線用金属層）９２を被着する。第１の金属層９２は、例えばＴｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ等の単層金属でもよく、また、低抵抗化のためには、Ａｌや耐熱Ａｌ合金を用いてもよく、さらに、透明導電層９１とのアルカリ液中における電池効果を回避するためには、Ｍｏ／Ａｌ／ＭｏまたはＡｌ（Ｎｄ）／Ｍｏ等の積層構成としてもよい。ここでＡｌ（Ｎｄ）は、数％以下のＮｄを含む耐熱性の高いＡｌ合金を意味し、Ｎｄに代えてＮｉ，Ｔａ，Ｈｆ等を含むＡｌ合金でも支障はない。なお、低抵抗のためＡｌに代えてＣｕやＣｕ合金を用いることも可能である。
次に、第１の金属層９２上にＰＣＶＤ装置を用いて、ゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、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３１、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３３の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する。そして、図７８と図８８に示すように、絶縁ゲート型トランジスタの半導体層領域（ゲート電極上）に対応したパターン８３Ａの膜厚が、例えば２μｍであり、走査線１１と画像表示部外の走査線の接続領域５及び蓄積容量線１６に対応したパターン８３Ｂの膜厚が、例えば１μｍであるような感光性樹脂パターン８３Ａ，８３Ｂをハーフトーン露光技術により形成する。続いて、感光性樹脂パターン８３Ａ，８３Ｂをマスクとして、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０及び第１の金属層９２を選択的に除去し、ガラス基板２を露出させる。
この選択的除去において、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、及び、ゲート絶縁層３０は、弗素系ガスを用いたドライエッチングによって除去される。第１の金属層９２がＭｏ，Ｔｉ，Ｔａの場合、引き続きドライエッチによって、第１の金属層９２が除去される。また、第１の金属層９２がＣｒの場合、第１の金属層９２は、専用のエッチング液を用いて除去される。さらに、第１の金属層９２が、Ｍｏ／ＡＬ／ＭｏまたはＡＬ（Ｎｄ）／Ｍｏ等の積層の場合、第１の金属層９２は、燐酸に数％の硝酸を添加した混酸を用いてウェットエッチングによって除去される。
このようにしてゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と、走査線の接続領域５及び蓄積容量線１６対応した多層膜パターンを得た後、続いて、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８３Ａ，８３Ｂを１μｍ以上膜減りさせる。これにより、感光性樹脂パターン８３Ｂが消失し、第２の非晶質シリコン層３３Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ｂ（図示せず）が露出するとともに、半導体層領域上にのみ感光性樹脂パターン８３Ｃを選択的に形成することができる。
次に、図７９と図８９に示すように、感光性樹脂パターン８３Ｃをマスクとして、第２の非晶質シリコン３３Ａ，３３Ｂと第１の非晶質シリコン３１Ａ，３１Ｂを選択的に除去し、走査線１１上と走査線の接続領域５上及び蓄積容量線１６上に夫々ゲート絶縁層３０Ａ及びゲート絶縁層３０Ｂを露出させる。
続いて、ガラス基板２の全面にネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布してプリベーク後、ガラス基板２の裏面より紫外線を照射し、現像液を用いて現像する。このようにすると、紫外線は、第１の金属層９２Ａを含む走査線１１、走査線の接続領域５及び蓄積容量線１６を透過できないので、図８０と図９０に示すように、走査線１１と走査線の接続領域５に対応した多層膜パターンと蓄積容量線１６に対応した多層膜パターンとの間を、透明性無機絶縁層６０で埋めることができる。
次に、ソース・ドレイン配線の形成工程では、図８１と図９１に示すように、ガラス基板２の全面に第２の金属層（ソース・ドレイン配線用金属層）を被着する。続いて、微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて、第２の金属層（耐熱金属層３４、低抵抗金属層３５及び緩衝金属層３６）を食刻する。これにより、画像表示部外の領域に信号線の接続領域６を有しかつゲート電極１１Ａと一部重なる、絶縁ゲート型トランジスタのソース配線も兼ねる信号線１２と、蓄積容量線１６と一部重なりさらにゲート電極１１Ａと一部重なる、絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成する。引き続き、第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａを順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。なお、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成とともに、走査線の接続領域５と透明性無機絶縁層６０との境界に段差吸収電極５Ｓと、蓄積容量線１６の接続領域（図番無し）と透明性無機絶縁層６０との境界に段差吸収電極１６Ｓを形成する。
第２の金属層としては、単層の場合、第１の金属層と同様にＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属が用いられる。信号線の低抵抗化のためには、走査線の場合と同様に、Ａｌとの積層が有効であり、膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＭｏ，Ｔｉ等の薄膜層３４、膜厚０．３μｍ程度の低抵抗金属層としてＡｌ薄膜層３５、及び、膜厚０．１μｍ程度の緩衝金属層として例えばＭｏ，Ｔｉ等の薄膜層３６が選択される。第六実施形態では、後述するように第２の金属層上に透明導電層よりなる画素電極が形成されるので、緩衝金属層３６が必要である。第２の金属層の構成がＭｏ／ＡＬ／Ｍｏの場合には、上述したように混酸（硝酸を含む燐酸）を用い、また、Ｔｉ／ＡＬ／Ｔｉの場合には、最近開発された三菱化学性のＴｉエッチング液を用いりことによって、薬液処理によるエッチングが可能である。なお、低抵抗金属層３５としてＣｕやＣｕ合金を用いることも可能である。
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後は、従来の４枚マスク・プロセスと同様に、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層として０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着し、パシベーション絶縁層３７とする。次に、図８２と図９２に示すように、ドレイン電極２１の一部を含む画素電極形成領域（二箇所）上に、画像表示部外の領域で段差吸収電極５Ｓを含む走査線１１の接続領域５上に、信号線１２の接続領域６上に、及び、蓄積容量線１６の一部（接続領域）上に、夫々開口部３８，６３，６４及び６５を有するとともに、開口部の断面形状が逆テーパ状の感光性樹脂パターン８８を形成する。開口部の断面形状が逆テーパ状となるような感光性樹脂としては、例えば、東京応化社の製品名ＴＥＬＲ−Ｎ１０１ＰＭを用いるとよい。その膜厚としては、約１μｍ以上あれば十分である。この製品は、有機ＥＬ表示装置を製作する際、有機ＥＬ発光層形成後の電極形成工程において、その逆テーパ状の断面形状のため、被着される電極用の導電性薄膜層を開口部内に分断して形成する用途で開発された化学増幅型のネガ型感光性樹脂である。また、上記製品は、通常のポジ型感光性樹脂と比べて、現像処理に先立ち、露光後に加熱処理（Ｐｏｓｔ−Ｅｘｐｏｓｕｒｅ−Ｂａｋｅ）が必要であるといった特質を有する。
次に、図８２と図９２に示すように、感光性樹脂パターン８８をマスクとして、開口部３８及び６４内のパシベーション絶縁層３７を除去し、夫々透明性無機絶縁層６０とドレイン電極２１の一部及び透明性無機絶縁層６０と信号線１２の接続領域６を露出させる。また、開口部６３及び６５内のパシベーション絶縁層３７とゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを除去し、夫々段差吸収電極５Ｓと走査線１１の接続領域５及び段差吸収電極１６Ｓと蓄積容量線１６の一部を露出させる。通常、ＳｉＮｘよりなるパシベーション絶縁層３７とゲート絶縁層３０の除去には、弗素系のガス、例えばＣＦ４またはＳＦ６、あるいはこれらの混合ガスを用いたドライエッチングが行われる。酸化シリコン層を主成分とする透明性無機絶縁層６０は、弗素系のガスを用いたドライエッチングには耐性があり、上記のパシベーション絶縁層３７とゲート絶縁層３０を除去するとき、透明性無機絶縁層６０が膜減りすることはない。
このようにして開口部３８，６３，６４及び６５内のパシベーション絶縁層３７とゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを除去した後、図８３と図９３に示すように、感光性樹脂パターン８８を除去すること無く、ＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて、ガラス基板２上に透明導電層９１として膜厚０．１μｍ程度のＩＴＯ，ＩＺＯまたはこれらの混晶体を被着する。通常、透明導電層９１の膜厚が薄いことに加えて、断面形状が逆テーパ状であるので、感光性樹脂パターン８８の側面に被着される透明導電層９１は極めて少ない。
したがって、レジスト剥離液あるいは特定の有機溶剤を用いて感光性樹脂パターン８８の除去を行うと、感光性樹脂パターン８８の側面から溶融が始まり、感光性樹脂パターン８８上の透明導電層９１は容易に剥離してしまう。所謂リフトオフである。その結果、図８４と図９４に示すように、ドレイン電極２１の一部と接続され、画素電極形成領域である開口部３８内の透明性無機絶縁層６０上に、画素電極２２が自己整合的に形成される。また、走査線の一部（接続領域）５と段差吸収電極５Ｓを含む開口部６３内には、走査線の電極端子５Ａが自己整合的に形成される。さらに、信号線１２の接続領域６を含む開口部６４内には、信号線の電極端子６Ａが自己整合的に形成される。また、蓄積容量線１６の一部と段差吸収電極１６Ｓを含む開口部６５内には、番号は付与しないが蓄積容量線の電極端子が自己整合的に形成される。また、このとき、ガラス基板２上のパシベーション絶縁層３７が露出する。これにより、アクティブ基板２Ｆが完成する。なお、透明導電層９１を被着するときに、膜質改善のため基板加熱を行うことがある。かかる場合には、余り加熱温度が高いと、感光性樹脂パターン８８が変質してリフトオフ工程でその除去が困難になる。したがって、基板加熱温度は１５０℃以下が望ましい。
このようにして得られたアクティブ基板２Ｆとカラーフィルタ９とを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の第六実施形態の液晶表示装置（図示せず）が完成する。
蓄積容量１５が形成される蓄積容量形成領域５０は、図８１に示すように、ドレイン配線２１と蓄積容量線１６とが、ゲート絶縁層３０Ｂを介して平面的に重なる右下がり斜線部である。なお、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを介して平面的に重なって蓄積容量１５を構成するパターン設計も可能である。本実施形態では、従来例と同様にアクティブ基板２Ｆの外周部に、開口部６６を形成して透明導電性の短絡線４０を得ており、透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａと短絡線４０との間を細長いストライプ状に形成することにより、高抵抗化して静電気対策用の高抵抗としている。
蓄積容量１５が形成される蓄積容量形成領域５０は、図８１に示すように、ドレイン配線２１と蓄積容量線１６とが、ゲート絶縁層３０Ｂを介して平面的に重なる右下がり斜線部である。なお、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とが、ゲート絶縁層３０Ａを介して平面的に重なって蓄積容量１５を構成するパターン設計も可能である。本実施形態では、従来例と同様にアクティブ基板２Ｆの外周部に、開口部６６を形成して透明導電性の短絡線４０を得ており、透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａと短絡線４０との間を細長いストライプ状に形成することにより、高抵抗化して静電気対策用の高抵抗としている。
なお、本実施形態では、蓄積容量線１６が単位画素内を横切るため、蓄積容量線１６に対応して開口部３８は上下に２分割され、自動的に画素電極２２も２分割して形成される。したがって、図８１に示すように、ドレイン電極２１は二つの開口部３８内に露出するように蓄積容量線１６の一部と重なって形成している。ただし、蓄積容量線１６を不要とする蓄積容量１５を構成することも可能であり、その場合は、開口部３８と画素電極２２を分割する必要は無くなる。
第六実施形態では、このようにハーフトーン露光技術を用いて、走査線の形成工程と半導体層の島化工程、ソース・ドレイン配線の形成工程、及び、開口部と画素電極の同時形成工程において、合計３枚のフォトマスクを用いてアクティブ基板２Ｆを作製している。したがって、各パターニング工程における寸法管理は、通常のレベルでよいといった副次的な効果も得られる。
第六実施形態に記載の合理化されたアクティブ基板２Ｆは、液晶モードをＴＮ型としていたが、画素電極の形状を設計変更することにより視野角の広いＩＰＳ型液晶表示装置と垂直配向型液晶表示装置にも有効である。
次に、本実施形態の応用例としてそれを説明する。
次に、本実施形態の応用例としてそれを説明する。
ＩＰＳ型液晶表示装置の基本構成を第六実施形態のアクティブ基板２Ｆに適用すると、図８５と図９５に示すように、第２の金属層（耐熱金属層３４Ｐ、低抵抗金属層３５Ｐ及び緩衝金属層３６Ｐからなる積層）よりなり蓄積容量線１６の一部を含んでソース・ドレイン配線１２、２１とともに無機絶縁層６０上に形成された複数本の帯状の対抗電極１６Ｃと、透明導電層よりなりドレイン電極２１に接続された複数本の帯状の画素電極２１Ａとが所定の距離を隔てて形成される。本実施形態では、画素電極２１Ａの形成工程が走査線１１や信号線１２の形成工程とは独立しているので、静電気対策用の短絡線４０の形成は容易である。上述したように、ＩＰＳ型液晶表示装置は、カラーフィルタ９上に対向電極１４が不要である。なお、蓄積電極７２は、ソース・ドレイン配線１２、２１とともに形成され、ゲート絶縁層３０Ｂを含む絶縁層を介して蓄積容量線１６との間で蓄積容量１５を構成する。
また、対抗電極の配置場所を変えて異なった構成のＩＰＳ型液晶表示装置を作製することも可能である。
この場合には、図８６と図９６に示すように、透明導電層よりなる対抗電極１６Ｂが、蓄積容量線１６の一部と接続する、同じく透明導電層よりなる画素電極２１Ａとともに無機絶縁層６０上に形成される。この構成では、表示電極である画素電極２１Ａと対抗電極１６Ｂがともに透明導電層であるので、表示電極周辺の漏れ電界を利用して縦方向の電界成分を表示に寄与させて、ＩＰＳ型液晶表示装置の透過率を高める取組みに反映させることも容易となる。
この場合には、図８６と図９６に示すように、透明導電層よりなる対抗電極１６Ｂが、蓄積容量線１６の一部と接続する、同じく透明導電層よりなる画素電極２１Ａとともに無機絶縁層６０上に形成される。この構成では、表示電極である画素電極２１Ａと対抗電極１６Ｂがともに透明導電層であるので、表示電極周辺の漏れ電界を利用して縦方向の電界成分を表示に寄与させて、ＩＰＳ型液晶表示装置の透過率を高める取組みに反映させることも容易となる。
前者のＩＰＳ型液晶表示装置（図８５、９５参照）では、第２の金属層よりなる対抗電極１６Ｃと透明導電層よりなる画素電極２１Ａは、何れも無機絶縁層６０上に形成されるが、対抗電極１６Ｃは、パシベーション絶縁層３７で覆われており、これらの電極が短絡する確率は低い。ただし、これらの電極のパターン合わせ精度が高くないと、表示画像に輝度斑が発生する恐れが高い。後者のＩＰＳ型液晶表示装置（図８６，９６参照）では、透明導電層よりなる対抗電極１６Ｂと画素電極２１Ａは、ともに無機絶縁層６０上に形成されるので、逆にこれらの電極が短絡する確率は高い。ただし、これらの電極間距離がパターン合わせ精度の影響によりばらついても、表示画像に輝度斑が発生する恐れは無い。また、表示電極である対抗電極１６Ｂ上と画素電極２１Ａ上に、絶縁層が存在しないので、両者を比較すると後者の方が表示画像の焼付けが少ないといった利点を有する。
垂直配向型液晶表示装置を構成するアクティブ基板２Ｆに形成可能な配向制御手段は、画素電極内にスリットを形成したり、あるいは、画素電極上に突起を設けることである。この基本構成を第六実施形態のアクティブ基板２Ｆに適用すると、図８７と図９７に示すように、複数本の帯状に形成された透明導電性の画素電極２２−１〜２２−４は、蓄積電極７２を介してドレイン電極２１に接続され、配向分割のために画素電極２２−１は画素電極２２−３と略直交して形成され、また、画素電極２２−２は画素電極２２−４と略直交して形成される。画素電極２２−１と画素電極２２−２間及び画素電極２２−３と画素電極２２−４間の隙間にはパシベーション絶縁層３７Ｐが形成されており、突起４１として機能する。ここでも、蓄積電極７２は、ソース・ドレイン配線１２，２１とともに形成され、蓄積容量線１６とゲート絶縁層３０Ｂを含む絶縁層を介して蓄積容量１５を構成している。多くの場合、帯状に分割された画素電極２２−１〜２２−４の略中央部分に対応して、アクティブ基板２Ｆと対向するカラーフィルタ９の一主面上に形成された透明導電性の対向電極１４上に、その断面形状が蒲鉾型の感光性樹脂よりなる突起４０が形成されている。これの結果、液晶セルに電圧が印加されると、垂直配向型の液晶分子が傾斜する方向を４方向に配向分割し、視野角の拡大を実現している。
パシベーション絶縁層３７Ｐよりなる突起４１では、側面に沿って垂直配向型の液晶分子は垂直に配向するので、この側面が長い程、すなわち堤防状構造物の高さが高ければ高い程、あるいは堤防状構造物の傾斜が緩やかであればある程、液晶分子の規制力が強くなる。パシベーション絶縁層３７Ｐの膜厚は、通常０．３μｍであり強い規制力は期待ではない。ただし、画素電極内にスリットを設けた垂直配向型液晶表示装置と比較すると、液晶の応答速度は若干改善されて速くなる。
また、第六実施形態の工程削減をさらに推進するとハーフトーン露光技術を併用しなくても、３枚のフォトマスクでアクティブ基板を作製することが可能である。
次に、第七実施形態として、それを説明する。
次に、第七実施形態として、それを説明する。
［液晶表示装置及びその製造方法の第七実施形態］
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｇと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｇの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図９８〜１０６は、本発明の第六実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図１０７〜１１５は、発明の第六実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図１０３のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、及び、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）の断面図を示している。なお、図１０７〜１１５における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図及びＣ−Ｃ’線上の断面図の配置は、図１０３と同じである。
第７実施形態では、先ず、第六実施形態と同様に、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ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（走査線用金属層）９２を被着する。続いて、ゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、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３１、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３３の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する。
本実施形態の液晶表示装置（図示せず）は、後述するアクティブ基板２Ｇと上述したカラーフィルタ９とを貼り合わせ、液晶パネル化した構成としてある。
次に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるアクティブ基板２Ｇの構成及び製造方法について、図面を参照して説明する。
図９８〜１０６は、本発明の第六実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略平面図である。
また、図１０７〜１１５は、発明の第六実施形態に係るアクティブ基板（表示装置用基板）及びその製造方法を説明するための概略断面図であり、図１０３のＡ−Ａ’線上（絶縁ゲート型トランジスタ領域）、Ｂ−Ｂ’線上（走査線の電極端子領域）、及び、Ｃ−Ｃ’線上（信号線の電極端子領域）の断面図を示している。なお、図１０７〜１１５における、Ａ−Ａ’線上の断面図、Ｂ−Ｂ’線上の断面図及びＣ−Ｃ’線上の断面図の配置は、図１０３と同じである。
第７実施形態では、先ず、第六実施形態と同様に、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ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（走査線用金属層）９２を被着する。続いて、ゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、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３１、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３３の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する。
次に、微細加工技術により感光性樹脂パターンをマスクとして、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０及び第１の金属層９２を選択的に除去し、ガラス基板２を露出させる。続いて、図９８と図１０７に示すように、画像表示部外の領域に、走査線の接続領域５を有するとともにゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１に対応した多層膜パターンを、微細加工技術により形成する。
次に、ガラス基板２の全面に、ネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布してプリベーク後、ガラス基板２の裏面より紫外線を照射し、さらに、現像液を用いて現像する。これにより、紫外線は、第１の金属層９２Ａを透過できないので、図９９と図１０８に示すように、第１の金属層９２Ａを含む上記の多層膜パターン間を、透明性無機絶縁層６０で埋めることができる。
次に、ソース・ドレイン配線の形成工程では、図１００と図１０９に示すように、ガラス基板２の全面に第２の金属層（ソース・ドレイン配線用金属層）を被着する。続いて、微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて、第２の金属層を食刻し、画像表示部外の領域に信号線の接続領域６を有しかつゲート電極１１Ａと一部重なる、絶縁ゲート型トランジスタのソース配線も兼ねる信号線１２と、ゲート電極１１Ａと一部重なる、絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成する。そして、引き続き、第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａを順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。なお、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成とともに、前段の走査線１１上に蓄積容量１５を構成する蓄積電極７２、及び、走査線の接続領域５と透明性無機絶縁層６０との境界に段差吸収電極５Ｓを形成する。なお、第２の金属層の詳細な構成については、第六実施形態で記載した通りである。
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後は、第六実施形態と同様に、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層として０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着し、パシベーション絶縁層３７とする。次に、図１０１と図１１０に示すように、ドレイン電極２１の一部を含む画素電極形成領域上に、画像表示部外の領域で段差吸収電極５Ｓを含む走査線１１の接続領域５上に、及び、信号線１２の接続領域６上に、夫々開口部３８，６３及び６４を有するとともに開口部の断面形状が逆テーパ状の感光性樹脂パターン８８を形成する。続いて、感光性樹脂パターン８８をマスクとして、開口部３８及び６４内のパシベーション絶縁層３７を除去し、透明性無機絶縁層６０とドレイン電極２１の一部、及び、透明性無機絶縁層６０と信号線１２の接続領域６を露出させる。また、開口部６３内のパシベーション絶縁層３７、第１の非晶質シリコン層３１Ａ及びゲート絶縁層３０Ａを除去し、段差吸収電極５Ｓと走査線１１の接続領域５を露出させる。
このようにして開口部６４，３８内に、接続領域６の緩衝金属層３６Ａ，蓄積電極７２の一部及びドレイン電極２１の一部である緩衝金属層３６Ｂを露出させた後、図１０２と図１１１に示すように、感光性樹脂パターン８８を除去すること無く、ＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて、ガラス基板２上に透明導電層９１として膜厚０．１μｍ程度のＩＴＯ若しくはＩＺＯ、又は、これらの混晶体を被着する。一般的に、透明導電層９１の膜厚がこのように薄いことに加えて、断面形状が逆テーパ状であるので、感光性樹脂パターン８８の側面に被着される透明導電層９１は極めて少ない。
したがって、レジスト剥離液あるいは特定の有機溶剤を用いて感光性樹脂パターン８８の除去を行うと、リフトオフ作用により感光性樹脂パターン８８の側面から溶融が始まり、感光性樹脂パターン８８上の透明導電層９１は容易に剥離してしまう。その結果、図１０３と図１１２に示すように、ドレイン電極２１の一部を含む画素電極形成領域である開口部３８内の透明性無機絶縁層６０上には、画素電極２２が自己整合的に形成される。また、走査線の一部（接続領域）５と段差吸収電極５Ｓを含む開口部６３内には、走査線の電極端子５Ａが自己整合的に形成される。また、信号線１２の一部（接続領域）６を含む開口部６４内には、信号線の電極端子６Ａが自己整合的に形成される。また、このとき、ガラス基板２上のパシベーション絶縁層３７Ａが露出され、アクティブ基板２Ｇが完成する。
このようにして得られたアクティブ基板２Ｇとカラーフィルタ９とを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の第七実施形態の液晶表示装置（図示せず）が完成する。
蓄積容量１５が形成される蓄積容量形成領域５１は、図１０３と図１１２に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とがゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なる右下がり斜線部である。また、静電気対策は、第六実施形態と同一である。
蓄積容量１５が形成される蓄積容量形成領域５１は、図１０３と図１１２に示すように、画素電極２２に接続された蓄積電極７２と前段の走査線１１とがゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して平面的に重なる右下がり斜線部である。また、静電気対策は、第六実施形態と同一である。
第七実施形態に記載の合理化されたアクティブ基板２Ｇは、液晶モードをＴＮ型としていたが、画素電極の形状を設計変更することにより視野角の広いＩＰＳ型液晶表示装置と垂直配向型液晶表示装置にも有効である。
次に、本実施形態の応用例としてそれを説明する。
次に、本実施形態の応用例としてそれを説明する。
ＩＰＳ型液晶表示装置の基本構成を第七実施形態のアクティブ基板２Ｇに適用すると、図１０４と図１１３に示すように、第２の金属層（耐熱金属層３４Ｐ、低抵抗金属層３５Ｐ及び緩衝金属層３６Ｐからなる積層）よりなり蓄積容量線１６の一部を含みソース・ドレイン配線１２、２１とともに無機絶縁層６０上に形成された複数本の帯状の対抗電極１６Ｃと、透明導電層よりなりドレイン電極２１に接続された複数本の帯状の画素電極２１Ａとが所定の距離を隔てて形成される。また、第七実施形態は、画素電極２１Ａの形成工程が、走査線１１や信号線１２の形成工程から独立しているので、静電気対策用の短絡線４０の形成は容易である。
また、対抗電極の配置場所を変えて異なった構成のＩＰＳ型液晶表示装置を得ることも可能である。
この場合には、図１０５と図１１４に示すように、透明導電層よりなる対抗電極１６Ｂが、蓄積容量線１６の一部を含み、同じく透明導電層よりなる画素電極２１Ａとともに無機絶縁層６０上に形成される。この構成は、第六実施形態と同様に、表示電極周辺の漏れ電界を利用して縦方向の電界成分を表示に寄与させ、ＩＰＳ型液晶表示装置の透過率を高める取組みに反映させることも容易となる。
この場合には、図１０５と図１１４に示すように、透明導電層よりなる対抗電極１６Ｂが、蓄積容量線１６の一部を含み、同じく透明導電層よりなる画素電極２１Ａとともに無機絶縁層６０上に形成される。この構成は、第六実施形態と同様に、表示電極周辺の漏れ電界を利用して縦方向の電界成分を表示に寄与させ、ＩＰＳ型液晶表示装置の透過率を高める取組みに反映させることも容易となる。
前者のＩＰＳ型液晶表示装置（図１０４、１１３参照）では、第２の金属層よりなる対抗電極１６Ｃと透明導電層よりなる画素電極２１Ａは、何れも無機絶縁層６０上に形成されが、対抗電極１６Ｃは、パシベーション絶縁層３７で覆われており、これらの電極が短絡する確率は低い。ただし、これらの電極のパターン合わせ精度が高くないと、表示画像に輝度斑が発生する恐れが高い。後者のＩＰＳ型液晶表示装置（図１０５，１１４参照）では何れも透明導電層よりなる対抗電極１６Ｂと画素電極２１Ａは、ともに無機絶縁層６０上に形成されるので、逆にこれらの電極が短絡する確率は高い。ただし、これらの電極間距離がパターン合わせ精度の影響によりばらついても、表示画像に輝度斑が発生する恐れは無い。また、表示電極である対抗電極１６Ｂ上と画素電極２１Ａ上に、絶縁層が存在しないので、両者を比較すると後者の方が表示画像の焼付けが少ないといった利点を有する。
垂直配向型液晶表示装置を構成するアクティブ基板２Ｇに形成可能な配向制御手段は、画素電極内にスリットを形成したり、あるいは、画素電極上に突起を設けることである。この基本構成を第七実施形態のアクティブ基板２Ｇに適用すると、図１０６と図１１５に示すように、複数本の帯状に形成された透明導電性の画素電極２２−１〜２２−４は、蓄積電極７２を介してドレイン電極２１に接続され、配向分割のために画素電極２２−１は画素電極２２−３と略直交して形成され、また、画素電極２２−２は画素電極２２−４と略直交して形成される。画素電極２２−１と画素電極２２−２間及び画素電極２２−３と画素電極２２−４間の隙間にはパシベーション絶縁層３７Ｐが形成されており、突起４１として機能する。ここでも、蓄積電極７２は、ソース・ドレイン配線１２，２１とともに形成され、蓄積容量線１６とゲート絶縁層３０Ｂを含む絶縁層を介して蓄積容量１５を構成している。多くの場合、帯状に分割された画素電極２２−１〜２２−４の略中央部分に対応して、アクティブ基板２Ｆと対向するカラーフィルタ９の一主面上に形成された透明導電性の対向電極１４上に、その断面形状が蒲鉾型の感光性樹脂よりなる突起４０が形成されている。これの結果、液晶セルに電圧が印加されると、垂直配向型の液晶分子が傾斜する方向を４方向に配向分割し、視野角の拡大を実現している。
パシベーション絶縁層３７Ｐよりなる突起４１では、側面に沿って垂直配向型の液晶分子は垂直に配向するので、この側面が長い程、すなわち堤防状構造物の高さが高ければ高い程、あるいは堤防状構造物の傾斜が緩やかであればある程、液晶分子の規制力が強くなる。パシベーション絶縁層３７Ｐの膜厚は、通常０．３μｍであり強い規制力は期待ではない。ただし、画素電極内にスリットを設けた垂直配向型液晶表示装置と比較すると、液晶の応答速度は若干改善されて速くなる。
以上説明したように、本発明による３枚マスク・プロセスは、製造工程を削減して製造コストの低減をもたらすことができる。また、製造管理が容易となる、あるいは、応答速度が速くなる等の優れた副次効果も多い。さらに、ＴＮ型液晶表示装置、ＩＰＳ型液晶表示装置及び垂直配向型液晶表示装置といった液晶デバイスの差異によらず、アクティブ基板の製造プロセスを同一とすることができる。したがって、機種変更に伴う生産組換準備ロスが無く、量産規模の大きい生産ライン程、本発明のメリットを享受できる。
なお、本発明の表示装置用基板及びその製造方法、並びに、液晶表示装置及びその製造方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る表示装置用基板及びその製造方法、並びに、液晶表示装置及びその製造方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、表示装置用基板が用いられる画像表示装置は、液晶画像表示装置に限定されるものではなく、ＥＬ画像表示装置などであってもよい。
なお、本発明の表示装置用基板及びその製造方法、並びに、液晶表示装置及びその製造方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る表示装置用基板及びその製造方法、並びに、液晶表示装置及びその製造方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、表示装置用基板が用いられる画像表示装置は、液晶画像表示装置に限定されるものではなく、ＥＬ画像表示装置などであってもよい。
１ 液晶表示装置
２ ガラス基板
２Ａ〜２Ｇ、２Ｈ アクティブ基板
３ 半導体集積回路チップ
４ ＴＣＰフィルム
５ 走査線の一部または電極端子
５Ａ 透明導電性の走査線の電極端子
６ 信号線の一部または電極端子
６Ａ 透明導電性の信号線の電極端子
７ 配線路
８ 配線路
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
１１Ａ ゲート配線、ゲート電極
１２ 信号線（ソース配線、ソース電極）
１３ 液晶セル
１４ 対向電極
１５ 補助の蓄積容量
１６ 蓄積容量線または共通電極
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ （ＩＰＳ型液晶表示装置の）対抗電極
１７ 液晶
１８ 着色層
１９ 偏光板
２０ ポリイミド系樹脂薄膜
２１ ドレイン電極（ドレイン配線、ドレイン電極）
２１Ａ （ＩＰＳ型液晶表示装置の）画素電極
２２ 画素電極
２３ 半導体層
３０ ゲート絶縁層
３１ 不純物を含まない（第１の）非晶質シリコン層
３３ 不純物を含む（第２の）非晶質シリコン層
３４ 耐熱金属層
３５ 低抵抗金属層（ＡＬ薄膜層またはＣｕ薄膜層）
３６ 緩衝金属層
３７ パシベーション絶縁層
３８ （画素電極形成領域）の開口部
４０ カラーフィルタ９上の樹脂製の突起または対向電極のスリット
４１ アクティブ基板上の突起
４２ アクティブ基板上のスリット
５０，５１ 蓄積容量形成領域
６０ （透明性）無機絶縁層
６２ （ドレイン電極上の）開口部
６３ （走査線の一部上または走査線の電極端子上の）開口部
６４ （信号線の一部上または信号線の電極端子上の）開口部
６５ （蓄積容量線または共通電極線上の）開口部
７２ 蓄積電極
８０Ａ，８０Ｂ ハーフトーン露光により形成された感光性樹脂パターン
８１Ａ，８１Ｂ ハーフトーン露光により形成された感光性樹脂パターン
８２Ａ，８２Ｂ ハーフトーン露光により形成された感光性樹脂パターン
８３Ａ，８３Ｂ ハーフトーン露光により形成された感光性樹脂パターン
８８ 開口部の断面形状が逆テーパ状の感光性樹脂パターン
９０ 感光性黒色顔料分散樹脂
９１ 透明導電層
９２ 第１の金属層
９３ 擬似画素電極
９４ 擬似電極端子
９５ 擬似電極端子
２ ガラス基板
２Ａ〜２Ｇ、２Ｈ アクティブ基板
３ 半導体集積回路チップ
４ ＴＣＰフィルム
５ 走査線の一部または電極端子
５Ａ 透明導電性の走査線の電極端子
６ 信号線の一部または電極端子
６Ａ 透明導電性の信号線の電極端子
７ 配線路
８ 配線路
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
１１Ａ ゲート配線、ゲート電極
１２ 信号線（ソース配線、ソース電極）
１３ 液晶セル
１４ 対向電極
１５ 補助の蓄積容量
１６ 蓄積容量線または共通電極
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ （ＩＰＳ型液晶表示装置の）対抗電極
１７ 液晶
１８ 着色層
１９ 偏光板
２０ ポリイミド系樹脂薄膜
２１ ドレイン電極（ドレイン配線、ドレイン電極）
２１Ａ （ＩＰＳ型液晶表示装置の）画素電極
２２ 画素電極
２３ 半導体層
３０ ゲート絶縁層
３１ 不純物を含まない（第１の）非晶質シリコン層
３３ 不純物を含む（第２の）非晶質シリコン層
３４ 耐熱金属層
３５ 低抵抗金属層（ＡＬ薄膜層またはＣｕ薄膜層）
３６ 緩衝金属層
３７ パシベーション絶縁層
３８ （画素電極形成領域）の開口部
４０ カラーフィルタ９上の樹脂製の突起または対向電極のスリット
４１ アクティブ基板上の突起
４２ アクティブ基板上のスリット
５０，５１ 蓄積容量形成領域
６０ （透明性）無機絶縁層
６２ （ドレイン電極上の）開口部
６３ （走査線の一部上または走査線の電極端子上の）開口部
６４ （信号線の一部上または信号線の電極端子上の）開口部
６５ （蓄積容量線または共通電極線上の）開口部
７２ 蓄積電極
８０Ａ，８０Ｂ ハーフトーン露光により形成された感光性樹脂パターン
８１Ａ，８１Ｂ ハーフトーン露光により形成された感光性樹脂パターン
８２Ａ，８２Ｂ ハーフトーン露光により形成された感光性樹脂パターン
８３Ａ，８３Ｂ ハーフトーン露光により形成された感光性樹脂パターン
８８ 開口部の断面形状が逆テーパ状の感光性樹脂パターン
９０ 感光性黒色顔料分散樹脂
９１ 透明導電層
９２ 第１の金属層
９３ 擬似画素電極
９４ 擬似電極端子
９５ 擬似電極端子
Claims (29)
- 透明性絶縁基板の一主面上に、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる積層パターンが形成され、前記金属層とゲート絶縁層の側面が透明性無機絶縁層により覆われていることを特徴とする表示装置用基板。
- 透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層よりなる積層パターンが形成され、前記透明導電層、金属層及びゲート絶縁層の側面が透明性無機絶縁層により覆われていることを特徴とする表示装置用基板。
- 前記透明性無機絶縁層が、前記ゲート絶縁層の上面と同じ高さまで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置用基板。
- 透明性絶縁基板の一主面上に、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層との積層よりなるパターンを選択的に形成する工程と、
感光性無機絶縁樹脂を塗布し、裏面露光及び現像により、前記金属層とゲート絶縁層の側面を覆うように、感光性無機絶縁層を形成する工程と
を有する表示装置用基板の製造方法。 - 透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、金属層、ゲート絶縁層及び半導体層との積層よりなるパターンを選択的に形成する工程と、
感光性無機絶縁材料を塗布し、裏面露光及び現像により、前記透明導電層、金属層及びゲート絶縁層の側面を覆うように、感光性無機絶縁層を形成する工程と
を有する表示装置用基板の製造方法。 - 前記透明性無機絶縁層を、前記ゲート絶縁層の上面と同じ高さまで形成することを特徴とする請求項４又は５に記載の表示装置用基板。
- 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、
前記走査線と該走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び前記信号線の擬似電極端子に対応し、走査線形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記第２の非晶質シリコン層上に形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層、走査線用金属層及び透明導電層を選択的に除去する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上の前記第２の非晶質シリコン層を露出させる工程と、
前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を選択的に除去して、前記透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる前記擬似画素電極、走査線の擬似電極端子及び信号線の擬似電極端子を露出させる工程と、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記透明導電層と走査線用金属層とからなる積層パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、
１層以上の耐熱金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去してソース・ドレイン配線を形成する工程と、
前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、前記開口部内の走査線用金属層を除去し、前記透明導電層よりなる画素電極、走査線の電極端子及び信号線の電極端子を露出させる工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、
前記走査線と該走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び前記信号線の擬似電極端子に対応し、走査線形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記第２の非晶質シリコン層上に形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層、走査線用金属層及び透明導電層を選択的に除去する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上の前記第２の非晶質シリコン層を露出させる工程と、
前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を選択的に除去して、前記透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる前記擬似画素電極、走査線の擬似電極端子及び信号線の擬似電極端子を露出させる工程と、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記透明導電層と走査線用金属層とからなる積層パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、
前記走査線用金属層を除去し、前記透明導電層よりなる画素電極、走査線の電極端子及び信号線の電極端子を露出させる工程と、
１層以上の耐熱金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去してソース・ドレイン配線を形成する工程と、
前記画素電極上、走査線の電極端子上及び信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、
前記走査線と該走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び前記信号線の擬似電極端子に対応し、走査線形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記第２の非晶質シリコン層上に形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層、走査線用金属層及び透明導電層を選択的に除去する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上の前記第２の非晶質シリコン層を露出させる工程と、
前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を選択的に除去して、前記透明導電層と走査線用金属層との積層よりなる前記擬似画素電極、走査線の擬似電極端子及び信号線の擬似電極端子を露出させる工程と、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記透明導電層と走査線用金属層とからなる積層パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、
１層以上の耐熱金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、走査線用金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去してソース・ドレイン配線を形成するとともに、透明導電層よりなる画素電極、走査線の電極端子及び信号線の電極端子を露出させる工程と、
前記画素電極上、走査線の電極端子上及び信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層、不純物を含む第２の非晶質シリコン層及び耐熱金属層を順次被着する工程と、
前記走査線と画像表示部外の前記走査線の接続領域に対応し、走査線形成領域の膜厚が接続領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記耐熱金属層上に形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層及び走査線用金属層を選択的に除去する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記接続領域の耐熱金属層を露出させる工程と、
前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を選択的に除去して、接続領域である走査線の一部を露出させる工程と、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記走査線パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、
透明導電層と１層以上の緩衝金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、透明導電層、耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去して、擬似画素電極を兼ねるドレイン配線と画像表示部外に擬似電極端子を有する信号線を形成するとともに、前記走査線の一部を含む走査線の擬似電極端子を形成する工程と、
前記擬似画素電極上、走査線の擬似電極端子上及び信号線の擬似電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、前記開口部内の緩衝金属層を除去し、前記透明導電層よりなる画素電極、走査線の電極端子及び信号線の電極端子を露出させる工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層、不純物を含む第２の非晶質シリコン層及び耐熱金属層を順次被着する工程と、
前記耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層及び走査線用金属層を選択的に除去し、走査線に対応した多層膜パターンを形成する工程と、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、前記走査線パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、
透明導電層と１層以上の緩衝金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、透明導電層、耐熱金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去して、擬似画素電極を兼ねるドレイン配線と画像表示部外に擬似電極端子を有する信号線を形成する工程と、
画像表示部外の前記走査線の電極端子上、前記擬似画素電極上及び信号線の擬似電極端子上に第１、第２及び第３の開口部を有するパシベーション絶縁層を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、前記第１の開口部内の第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層を除去して走査線の電極端子を露出させ、前記第２と第３の開口部内の緩衝金属層を除去して透明導電層よりなる画素電極と信号線の電極端子を露出させる工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 前記パシベーション絶縁層に開口部を形成するとき、前記走査線の上方の前記パシベーション絶縁層に、走査線用開口部を形成し、該走査線用開口部内の前記第１の非晶質シリコン層を除去して、前記走査線用開口部内に前記ゲート絶縁層と透明性無機絶縁層を露出させることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
- 前記パシベーション絶縁層に開口部を形成するとき、レジストの代わりに感光性黒色顔料樹脂を用いて前記開口部を形成し、用いた前記感光性黒色顔料樹脂をそのまま残すことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
- 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、
前記走査線に対応し、前記ゲート電極上の半導体層形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを、前記第２の非晶質シリコン層上に形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層及び走査線用金属層を選択的に除去する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記走査線上の第２の非晶質シリコン層を露出させる工程と、
前記膜厚の減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層を選択的に除去して、前記走査線上のゲート絶縁層を露出させる工程と、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、ネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、走査線パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、
１層以上の緩衝金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、ソース・ドレイン配線間の第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去して、ソース・ドレイン配線を形成し、さらに、画像表示部外の前記走査線の端部上と透明性無機絶縁層上に、段差吸収電極を形成する工程と、
前記第１の透明性絶縁基板上にパシベーション絶縁層を被着後、画像表示部では前記ドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域に第１の開口部を有し、画像表示部外の領域では前記段差吸収電極を含む前記走査線の電極端子形成領域に第２の開口部を有し、さらに、前記信号線の電極端子形成領域に第３の開口部を有するとともに、その断面形状が逆テーパ形状の感光性樹脂パターンを、前記第１の透明性絶縁基板上に形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第１と第３の開口部内のパシベーション絶縁層及び前記第２の開口部内のパシベーション絶縁層とゲート絶縁層を除去し、前記第１〜第３の開口部内に、夫々前記ドレイン配線の一部と透明性無機絶縁層、前記走査線の一部と段差吸収電極及び前記信号線の一部を露出させる工程と、
前記第１の透明性絶縁基板上に透明導電層を被着する工程と、
前記感光性樹脂パターンを除去し、前記ドレイン配線の一部を含み画素電極形成領域に透明導電層よりなる前記画素電極を形成し、前記走査線の一部と段差吸収電極を含み走査線の電極端子形成領域に透明導電層よりなる前記走査線の電極端子を形成し、さらに、前記信号線の一部を含み信号線の電極端子形成領域に透明導電層よりなる前記信号線の電極端子を形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板の製造方法において、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、走査線用金属層、ゲート絶縁層、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層及び不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、
前記第２の非晶質シリコン層、第１の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層及び走査線用金属層を選択的に除去して、前記走査線に対応した多層膜パターンを形成する工程と、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上にネガ型でかつ透明性の感光性無機絶縁樹脂を塗布し、プリベークしてから裏面より紫外線照射を行い現像することにより、走査線パターンの側面を、感光性無機絶縁層により絶縁化する工程と、
１層以上の緩衝金属層を含むソース・ドレイン配線用金属層を被着後、前記ソース・ドレイン配線用金属層、第２の非晶質シリコン層及び第１の非晶質シリコン層の一部を選択的に除去して、ソース・ドレイン配線を形成し、さらに、画像表示部外の走査線の端部上と透明性無機絶縁層上に、段差吸収電極を形成する工程と、
前記第１の透明性絶縁基板上にパシベーション絶縁層を被着後、画像表示部では前記ドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域に第１の開口部を有し、画像表示部外の領域では前記段差吸収パターンを含む前記走査線の電極端子形成領域に第２の開口部を有し、さらに、前記信号線の電極端子形成領域に第３の開口部を有するとともに、その断面形状が逆テーパ形状の感光性樹脂パターンを、前記第１の透明性絶縁基板上に形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第１と第３の開口部内の前記パシベーション絶縁層を除去し、前記第２の開口部内の前記パシベーション絶縁層、第１の非晶質シリコン層及びゲート絶縁層を除去し、前記第１〜第３の開口部内に、夫々前記ドレイン配線の一部と前記無機絶縁層、前記走査線の一部と段差吸収パターン及び前記信号線の一部を露出する工程と、
前記第１の透明性絶縁基板上に透明導電層を被着する工程と、
前記感光性樹脂パターンを除去し、前記ドレイン配線の一部を含み画素電極形成領域に透明導電層よりなる前記画素電極を形成し、前記走査線の一部と段差吸収パターンを含み前記走査線の電極端子形成領域に前記透明導電層よりなる前記走査線の電極端子を形成し、さらに、前記信号線の一部を含み前記信号線の電極端子形成領域に前記透明導電層よりなる前記信号線の電極端子を形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、
前記表示装置用基板が、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層と金属層との積層よりなる走査線、走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び信号線の擬似電極端子が形成され、
画像表示部外の走査線の擬似電極端子を除く走査線上に、ゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上に、ソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、さらに、走査線と信号線との交差領域上にも第２の半導体層が積層され、
前記走査線、走査線の擬似電極端子、擬似画素電極及び信号線の擬似電極端子を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する無機絶縁層が形成され、
前記ソース上、前記交差領域上、前記信号線の擬似電極端子の一部上及び無機絶縁層上にソース配線（信号線）が形成され、前記ドレイン上、擬似画素電極の一部上及び無機絶縁層上にドレイン配線が形成され、
前記走査線の擬似電極端子上、信号線の擬似電極端子上及び擬似画素電極上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、さらに、前記開口部内の金属層が除去されて、前記透明導電層よりなる前記走査線の電極端子、前記信号線の電極端子及び前記画素電極が露出していることを特徴とする液晶表示装置。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、
前記表示装置用基板が、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層と金属層との積層よりなる走査線、前記透明導電層と連結した透明導電層よりなる走査線の電極端子、透明導電層よりなる画素電極及び透明導電層よりなる信号線の電極端子が形成され、
前記走査線上にゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上にソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、さらに、前記走査線と信号線との交差領域上にも第２の半導体層が積層され、
前記走査線、走査線の電極端子、画素電極及び信号線の電極端子を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する無機絶縁層が形成され、
前記ソース上、前記交差領域上、前記信号線の電極端子の一部上及び透明性無機絶縁層上にソース配線（信号線）が形成され、前記ドレイン上、画素電極の一部上及び無機絶縁層上にドレイン配線が形成され、
前記走査線の電極端子上、信号線の電極端子上及び画素電極上に開口部を有するパシベーション絶縁層が、前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が露出していることを特徴とする液晶表示装置。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、
前記表示装置用基板が、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に、透明導電層と金属層との積層よりなる走査線、前記透明導電層と連結した透明導電層よりなる走査線の電極端子、透明導電層よりなる画素電極及び透明導電層よりなる信号線の電極端子が形成され、
前記走査線上にゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上にソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、さらに、前記走査線と信号線との交差領域上に、第２の半導体層が積層され、
前記走査線、走査線の電極端子、画素電極及び信号線の電極端子を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する無機絶縁層が形成され、
前記ソース上、前記交差領域上、前記金属層を介して信号線の電極端子の一部上及び透明性無機絶縁層上にソース配線（信号線）が形成され、前記ドレイン上、前記金属層を介して画素電極の一部上及び無機絶縁層上にドレイン配線が形成され、
前記走査線の電極端子上、信号線の電極端子上及び画素電極上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が露出していることを特徴とする液晶表示装置。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、
前記表示装置用基板が、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に金属層よりなる走査線が形成され、
画像表示部外の走査線の接続領域を除く走査線上に、ゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上に、ソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、第２の半導体層上に耐熱金属層が形成され、さらに、走査線と信号線との交差領域上に第２の半導体層と耐熱金属層が積層され、
前記走査線を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する透明性無機絶縁層が形成され、
透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなる走査線の擬似電極端子が、前記走査線の接続領域を含んで透明性無機絶縁層上と前記耐熱金属層上に形成され、前記透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなるソース配線（信号線）が、前記ソース領域と前記交差領域の耐熱金属層上及び透明性無機絶縁層上に形成され、さらに、前記透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなるドレイン配線も兼ねる擬似画素電極が、前記ドレイン領域の耐熱金属層上と透明性無機絶縁層上に形成され、
前記走査線の接続領域上、画像表示部外の信号線の擬似電極端子上及び擬似画素電極上に開口部を有するパシベーション絶縁層が、前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記開口部内の１層以上の緩衝金属層が除去されて、前記透明導電層よりなる走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が露出していることを特徴とする液晶表示装置。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、
前記表示装置用基板が、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に金属層よりなる走査線が形成され、
画像表示部外の走査線の電極端子を除く走査線上に、ゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上に、ソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、第２の半導体層上に耐熱金属層が形成され、さらに、前記走査線と信号線との交差領域上にも第２の半導体層と耐熱金属層が積層され、
前記走査線を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する透明性無機絶縁層が形成され、
透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなるソース配線（信号線）が前記ソース領域と前記交差領域の耐熱金属層上及び透明性無機絶縁層上に形成され、前記透明導電層と１層以上の緩衝金属層との積層よりなり、ドレイン配線も兼ねる擬似画素電極がドレインとなる第２の半導体層上と透明性無機絶縁層上に形成され、
前記走査線の電極端子上、画像表示部外の信号線の擬似電極端子上及び擬似画素電極上に、夫々第１、第２及び第３の開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、第１の開口部内に金属層よりなる走査線の電極端子が露出し、第２と第３の開口部内の１層以上の緩衝金属層が除去されて、前記透明導電層よりなる信号線の電極端子及び画素電極が露出していることを特徴とする液晶表示装置。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、
前記表示装置用基板が、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に金属層よりなる走査線が形成され、
前記走査線上にゲート絶縁層が形成され、ゲート電極上にゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上にソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、
前記走査線を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する透明性無機絶縁層が形成され、
前記ソース・ドレイン上、透明性無機絶縁層上及び走査線と信号線の交差領域のゲート絶縁層上に１層以上の緩衝金属層よりなるソース・ドレイン配線が形成され、画像表示部外の走査線の端部上及び透明性無機絶縁層上に同じく１層以上の前記緩衝金属層よりなる段差吸収電極が形成され、
画像表示部ではドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域と、画像表示部外の信号線（ソース配線）の電極端子形成領域と、前記段差吸収電極を含む走査線の電極端子形成領域に、開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、
前記走査線の電極端子形成領域、前記信号線の電極端子形成領域及び前記ドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域に、透明導電層よりなる走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置において、
前記表示装置用基板が、
前記第１の透明性絶縁基板の一主面上に金属層よりなる走査線が形成され、
接続領域を除く走査線上に、ゲート絶縁層と一対のソース・ドレイン領域の膜厚が厚い不純物を含まない第１の半導体層が積層され、前記ソース・ドレイン領域上にソース・ドレインとなる不純物を含む第２の半導体層が積層され、さらに、前記走査線と信号線との交差領域上に第２の半導体層が積層され、
前記走査線を除く第１の透明性絶縁基板の一主面上に、前記走査線とゲート絶縁層よりなる積層と略同じ膜厚を有する透明性無機絶縁層が形成され、
前記ソース・ドレイン上、透明性無機絶縁層上及び前記交差領域上に、１層以上の緩衝金属層よりなるソース・ドレイン配線が形成され、画像表示部外の走査線の端部上及び透明性無機絶縁層上に、同じく１層以上の前記緩衝金属層よりなる段差吸収電極が形成され、
画像表示部ではドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域と、画像表示部外の信号線（ソース配線）の電極端子形成領域と、前記段差吸収電極を含む走査線の電極端子形成領域に開口部を有するパシベーション絶縁層が、前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、
前記走査線の電極端子形成領域、前記信号線の電極端子形成領域及び前記ドレイン配線の一部を含む画素電極形成領域に、透明導電層よりなる走査線の電極端子、信号線の電極端子及び画素電極が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記液晶が充填される領域のパシベーション絶縁層上に、感光性黒色顔料樹脂が形成されていることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記走査線の一部を含む開口部がパシベーション絶縁層に形成され、前記開口部内にゲート絶縁層と透明性無機絶縁層が露出していることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記走査線とともに前記第１の透明性絶縁基板上に形成された対抗電極と、前記対抗電極とは所定の距離を隔てて形成された前記画素電極を一対の電極として、横方向の電界を制御する請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記走査線とともに前記第１の透明性絶縁基板上に形成された、共通電極の一部を含む開口部が形成され、前記開口部内の絶縁層が除去されて前記共通電極の一部が露出し、前記共通電極の一部を含む前記透明性無機絶縁層上に形成された対抗電極と、前記対抗電極とともに前記対抗電極とは所定の距離を隔てて形成された前記画素電極を一対の電極として、横方向の電界を制御する請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶が電圧無印加時に垂直配向する垂直配向型の液晶であり、
前記液晶に電圧を印加したときに、前記液晶が配向する方向を規制する、前記第１の透明性絶縁基板上における第１の配向制御手段が、前記透明性無機絶縁層上に形成された画素電極内で透明導電層が除去されて形成された複数のスリットであり、
さらに、前記第２の透明性絶縁基板上またはカラーフィルタ上に、前記液晶に電圧を印加したときに、前記液晶が配向する方向を規制する第２の配向制御手段を備えていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の液晶表示装置。 - 前記液晶が電圧無印加時に垂直配向する垂直配向型の液晶であり、
前記液晶に電圧を印加したときに、前記液晶が配向する方向を規制する、前記第１の透明性絶縁基板上における第１の配向制御手段が、前記透明性無機絶縁層上に形成された複数の透明導電層よりなる、画素電極間または画素電極内に位置する前記パシベーション絶縁層を含む帯状の突起であり、
さらに、前記第２の透明性絶縁基板上またはカラーフィルタ上に、前記液晶に電圧を印加したときに、前記液晶が配向する方向を規制する第２の配向制御手段を備えていることを特徴とする請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 第１の透明性絶縁基板の一主面上に、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極を兼ねる走査線、ソース配線を兼ねる信号線、及び、ドレイン配線と接続された画素電極を有する単位画素が、二次元のマトリクスに配列された表示装置用基板基板と、このアクティブ基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタと、前記アクティブ基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に充填される液晶とを備えた液晶表示装置の製造方法において、
前記表示装置用基板が、上記請求項７〜１５のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法により製造されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
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| JP2007076708A JP2008233767A (ja) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | 表示装置用基板及びその製造方法、並びに、液晶表示装置及びその製造方法 |
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