JP2008281799A - Method of manufacturing liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フリンジフィールド駆動方式の液晶表示装置に係り、特に、共通電極と画素電極の間の絶縁膜を形成する技術に関する。 The present invention relates to a fringe field drive type liquid crystal display device, and more particularly to a technique for forming an insulating film between a common electrode and a pixel electrode.
透明導電膜は、インジウム(III)酸化物(In2O3)とスズ(IV)酸化物(SnO2)の混合膜であるスズドープ酸化インジウム(以下ITOと省略)膜をはじめ、銀ドープITO、酸化インジウム・酸化亜鉛、酸化インジウム・酸化チタン、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、カドミウムドープ酸化亜鉛、アンチモンドープ酸化錫、フッ素ドープ酸化錫、ニオブドープ酸化チタン等が開発されている。
透明導電膜は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイといったフラットパネルディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス、タッチパネル、太陽電池、電子ペーパーなどの駆動電極に多く用いられている。
The transparent conductive film includes a tin-doped indium oxide (hereinafter abbreviated as ITO) film, which is a mixed film of indium (III) oxide (In 2 O 3 ) and tin (IV) oxide (SnO 2 ), silver-doped ITO, Indium oxide / zinc oxide, indium oxide / titanium oxide, aluminum doped zinc oxide, gallium doped zinc oxide, cadmium doped zinc oxide, antimony doped tin oxide, fluorine doped tin oxide, niobium doped titanium oxide and the like have been developed.
Transparent conductive films are often used for drive electrodes such as flat panel displays such as liquid crystal displays and plasma displays, organic electroluminescence, touch panels, solar cells, and electronic paper.
透明導電膜を利用したデバイスには、例えば液晶材料を評価するテストデバイスが挙げられるが、基板上に透明導電膜を成膜、パターニングし下部透明導電膜を配置した後に窒化シリコンSiN、酸化シリコンSiO2、酸化アルミニウム(アルミナ、Al2O3)といった絶縁膜を配置し、さらに前記絶縁膜上に上部透明導電膜を配置するような構造を持つデバイスがある。 A device using a transparent conductive film includes, for example, a test device for evaluating a liquid crystal material. After forming a transparent conductive film on a substrate and patterning and arranging a lower transparent conductive film, silicon nitride SiN, silicon oxide SiO 2. There is a device having a structure in which an insulating film such as aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ) is disposed and an upper transparent conductive film is disposed on the insulating film.
絶縁膜の形成方法には、ドライプロセスであるスパッタリング法および化学気相蒸着法(以下CVD法と省略)、そしてウェットプロセスにてSOG(spin on glass)膜とよばれるSiO2膜を形成する方法があり、同じ組成の絶縁膜でも形成方法が異なると特性が異なる。 The insulating film is formed by sputtering or chemical vapor deposition (hereinafter abbreviated as CVD), which is a dry process, and a method of forming a SiO 2 film called an SOG (spin on glass) film by a wet process. Even if the insulating film has the same composition, the characteristics are different if the formation method is different.
広視野角の液晶表示装置として、近年では、フリンジフィールド駆動方式の液晶表示装置が注目されている。フリンジフィールド駆動方式では、絶縁膜を透明導電膜で挟み込んだ構造を持つため、ピンホールの有無や、絶縁破壊耐圧の大きさが問題となる。 In recent years, a fringe field drive type liquid crystal display device has attracted attention as a wide viewing angle liquid crystal display device. The fringe field driving method has a structure in which an insulating film is sandwiched between transparent conductive films, so that there is a problem with the presence or absence of pinholes and the breakdown breakdown voltage.
これらのうち、SOG膜はシラノール化合物の溶液を加熱処理してSiO2膜を形成する手法であり、膜厚を厚く形成でき、絶縁破壊耐圧も高いが、ウェット工程であるためにスループットが悪いため、SOG膜に代わる絶縁膜が望まれている。
上記方式の液晶表示装置は、例えば、下記文献に記載されている。
The liquid crystal display device of the said system is described in the following literature, for example.
本発明の課題は、フリンジフィールド構造の液晶表示装置の下部パネルを効率よく製造できる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of efficiently manufacturing a lower panel of a liquid crystal display device having a fringe field structure.
ドライプロセスにおける絶縁膜の成膜方法として、CVD法は成膜速度も速く膜厚分布も良いという利点があり、フリンジフィールド構造の液晶表示装置の絶縁膜に使用したいという要求がある。
しかし、CVD法による絶縁膜では、画素電極と共通電極の間を絶縁することができない。
As a method for forming an insulating film in a dry process, the CVD method has an advantage that the film forming speed is high and the film thickness distribution is good, and there is a demand to use the insulating film for a liquid crystal display device having a fringe field structure.
However, the insulating film formed by the CVD method cannot insulate between the pixel electrode and the common electrode.
本発明の発明者等は、その原因が、CVD法によってSiO2等の絶縁膜を形成する際に、水素が発生し、しかも成膜温度が高温であることから、透明導電膜が水素で還元されて金属原子が析出し、高温で絶縁膜中に拡散して画素電極と共通電極が短絡してしまう、と予想された。 The inventors of the present invention are that the cause is that when an insulating film such as SiO 2 is formed by the CVD method, hydrogen is generated and the film forming temperature is high, so that the transparent conductive film is reduced with hydrogen. As a result, metal atoms are deposited and diffused into the insulating film at a high temperature, so that the pixel electrode and the common electrode are expected to be short-circuited.
本発明は上記観点から創作されたものであり、透明基板と、前記透明基板上に配置された共通電極と、前記共通電極上に配置された絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置された画素電極とを有し、前記画素電極上に配置された液晶とを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記透明基板上に金属酸化物から成る前記共通電極を形成した後、希ガスによってSiO2ターゲット又はSiNターゲットのいずれか一方又は両方のターゲットをスパッタリングし、前記共通電極表面に、SiO2膜又はSiN膜のいずれか一方又は両方の絶縁膜を形成し、前記絶縁膜表面に、金属酸化物から成る前記画素電極を形成する液晶表示装置の製造方法である。
また、本発明は、前記絶縁膜形成中、前記透明基板の温度を100℃未満にする液晶表示装置の製造方法である。
The present invention has been created from the above viewpoint, and includes a transparent substrate, a common electrode disposed on the transparent substrate, an insulating film disposed on the common electrode, and a pixel disposed on the insulating film. And a liquid crystal display device having a liquid crystal disposed on the pixel electrode, wherein the common electrode made of a metal oxide is formed on the transparent substrate, and then a rare gas is used to form SiO. (2) Sputtering one or both of the target and the SiN target, forming one or both of the SiO 2 film and the SiN film on the surface of the common electrode, and metal oxide on the surface of the insulating film This is a method of manufacturing a liquid crystal display device in which the pixel electrode made of a material is formed.
In addition, the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the temperature of the transparent substrate is less than 100 ° C. during the formation of the insulating film.
本発明は上記のように構成されており、ArやXe等の希ガスによってSiO2ターゲットやSiNターゲットをスパッタリングして絶縁膜を形成しているので、成膜中に水素が発生せず、従って、金属酸化物から成る共通電極が還元されることはない。
また、スパッタリングの際に基板を加熱しなくても絶縁膜を形成できるので、100℃未満の温度で絶縁膜を成長させることができ、共通電極中に遊離した金属が絶縁膜中を拡散することはない。
The present invention is configured as described above, and since an insulating film is formed by sputtering a SiO 2 target or a SiN target with a rare gas such as Ar or Xe, hydrogen is not generated during the film formation. The common electrode made of a metal oxide is not reduced.
In addition, since the insulating film can be formed without heating the substrate during sputtering, the insulating film can be grown at a temperature lower than 100 ° C., and the metal released in the common electrode diffuses in the insulating film. There is no.
共通電極と画素電極が短絡しない。
真空中で絶縁膜を形成できるので、SOG膜の製造工程に比べ、作業性がよい。
The common electrode and the pixel electrode do not short-circuit.
Since the insulating film can be formed in a vacuum, the workability is better than the manufacturing process of the SOG film.
図1の符号1は、本発明の液晶表示装置の一例であり、フリンジフィールド構造が採用されている。
この液晶表示装置は、下部パネル5を有している。
下部パネル5は、ガラス基板から成る透明基板11を有しており、透明基板11上には、パターニングされた共通電極12が形成された後、スパッタリング法によって、露出した共通電極12上に、絶縁膜13が形成されている。
This liquid crystal display device has a
The
絶縁膜13の表面上には、スパッタリング法等によって、透明導電膜が形成された後、透明導電膜がパターニングされ、櫛形やリング型等の所定形状にパターニングされた複数の画素電極14が形成されている。
A transparent conductive film is formed on the surface of the
各画素電極14と共通電極12は、不図示の制御回路に接続されており、共通電極12を基準の電位とし、共通電極12に対して所望の画素電極14に電圧を印加できるように構成されている。
画素電極14上には液晶8が配置されており、上部ガラス基板21が、下部パネル5と平行に配置されている。
Each
A
上部ガラス基板21、画素電極14、絶縁膜13、共通電極12、及び透明基板11は透明であり、透明基板11の裏面に配置されたバックライトパネル33の発光光は、下部偏光板35aと、透明基板11と、共通電極12と、絶縁膜13とを透過して、液晶8に入射する。
画素電極14と共通電極12の間に電圧を印加すると、画素電極14の上部の液晶の内部に、透明基板11と平行な電界が形成される。
The upper glass substrate 21, the
When a voltage is applied between the
この液晶8は、透明基板11と平行な方向の平行電界の有無によって配向が変化するように構成されており、下部偏光板35aと平行電界が形成された部分の液晶8aを透過した光は、上部偏光板35bも透過し、外部に放射され、明るく見える。
下部偏光板35aと平行電界が形成されていない部分の液晶8bを透過した光は、上部偏光板35bを透過できず、外部からは黒色に見える。
これにより、文字や画像等を表示することが可能になる。
The
The light transmitted through the portion of the
This makes it possible to display characters, images, and the like.
この液晶表示装置1の共通電極12と画素電極14は、透明で導電性を有する金属酸化物であり、先ず、透明基板11上に、スパッタリング法によってITO膜等の導電性を有する金属酸化物薄膜を形成し、ウェットエッチング法によってパターニングし、図2(a)に示すように、透明基板11上に共通電極12を形成する。
The
次いで、スパッタリング法によって、SiO2ターゲットや、SiNターゲットを希ガスでスパッタリングし、同図(b)に示すように、共通電極12上に絶縁膜13を形成し、同図(c)に示すように、絶縁膜13上に、スパッタリング法によってITO膜等の導電性を有する金属酸化物薄膜17を形成し、同図(d)に示すように、ウェットエッチング法によってパターニングし、画素電極14を形成する。
画素電極14上に液晶8と上部ガラス基板21と下部偏光板35aと上部偏光板35bとバックライトパネル33とを配置すると、図1の液晶表示装置1が得られる。
Next, a sputtering method is used to sputter a SiO 2 target or a SiN target with a rare gas to form an
When the
図3(a)、(b)の符号2は、液晶表示装置1にの絶縁膜13を評価するため用いる評価用素子であり、同図(a)は平面図、同図(b)は断面図である。
図1の液晶表示装置1と同じ部材には同じ符号を付すと、この評価用素子2は、パイレックスガラス7059(コーニング社製)から成る透明基板11を有しており、該透明基板11上にはパターニングされたITO膜から成る共通電極12が配置されている。
When the same reference numerals are given to the same members as those in the liquid
共通電極12上には、下記条件で形成された絶縁膜13が配置されており、絶縁膜13上には、パターニングされたITO膜から成る画素電極14が配置されている。
符号19は引出電極であり、厚さ5nmのCr膜と厚さ5nmのAu膜との積層膜で構成されており、共通電極12に接続されている。
An
下記条件で、実施例1〜5,比較例1、2の評価用素子2を作成し、画素電極14と共通電極12の間に2〜4Vの電圧を印加し、絶縁膜13の絶縁性を調べた。
絶縁膜13の形成条件と測定結果を下記表1に示す。
Under the conditions described below, the
The formation conditions and measurement results of the
実施例2では、スパッタリング法によって基板を加熱せずに150nmのSiN膜を形成した後、その表面に、CVD法によって基板温度300℃で150nmのSiN膜を積層した。
CVD法による絶縁膜13は、画素電極14と共通電極12の間が短絡してしまっているが、スパッタリング法によって形成された絶縁膜13では、短絡せず、絶縁性評価に合格している。
In Example 2, a 150 nm SiN film was formed without heating the substrate by sputtering, and then a 150 nm SiN film was laminated on the surface at a substrate temperature of 300 ° C. by CVD.
In the insulating
共通電極12は、スパッタリング法による膜厚20nmのITO膜である。共通電極12、画素電極14はパターニングされたITOを用いた
表1中のスパッタリング法による絶縁膜13の形成条件は、ターゲットはSiO2板又はSiN板を用い、スパッタリングガスにはアルゴンガスを用いた。酸素ガスや窒素ガスは添加していない。透明基板11は加熱せず、100℃未満の温度で絶縁膜13を成長させた。
The
また、表1中のCVD法による絶縁膜13の形成条件は、絶縁膜13がSiO2膜の場合(比較例1)は、テトラエトキシシラン(TEOS)と酸素(O2)を原料ガスとして、基板温度300℃で、真空槽内で原料ガスのプラズマを形成してSiO2膜を成長させた。
絶縁膜13がCVD法によるSiN膜の場合は、SiH4ガスと、NH3ガスと、N2ガスから成る原料ガスを用い、基板温度300℃にて、真空槽内で原料ガスのプラズマを形成し、SiN膜を成長させた。
The formation conditions of the insulating
When the insulating
実施例1〜3、比較例1、2の共通電極12の膜厚と画素電極14の膜厚は20nmにし、実施例4、5の共通電極12の膜厚と画素電極14の膜厚は5nmである。
なお、上記実施例では、透明導電膜としてITO膜を用いたが、酸化亜鉛や酸化スズ等の他の透明導電膜を用いても結果は同じである。
The film thickness of the
In the above embodiment, the ITO film is used as the transparent conductive film, but the same result is obtained even if another transparent conductive film such as zinc oxide or tin oxide is used.
また、上記実施例では、絶縁膜13としてSiO2膜又はSiN膜を用いたが、他の絶縁膜13(アルミナ)でも、スパッタリング法によって形成すれば共通電極12と画素電極14の間の絶縁性を確保できると予想されている。
In the above embodiment, the SiO 2 film or the SiN film is used as the insulating
11……透明基板
12……共通電極
13……絶縁膜
14……画素電極
11 ...
Claims (2)
前記透明基板上に配置された共通電極と、
前記共通電極上に配置された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に配置された画素電極とを有し、
前記画素電極上に配置された液晶とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記透明基板上に金属酸化物から成る前記共通電極を形成した後、希ガスによってSiO2ターゲット又はSiNターゲットのいずれか一方又は両方のターゲットをスパッタリングし、前記共通電極表面に、SiO2膜又はSiN膜のいずれか一方又は両方の絶縁膜を形成し、前記絶縁膜表面に、金属酸化物から成る前記画素電極を形成する液晶表示装置の製造方法。 A transparent substrate;
A common electrode disposed on the transparent substrate;
An insulating film disposed on the common electrode;
A pixel electrode disposed on the insulating film;
A method for manufacturing a liquid crystal display device having a liquid crystal disposed on the pixel electrode,
After the common electrode made of a metal oxide is formed on the transparent substrate, either or both of a SiO 2 target and a SiN target are sputtered with a rare gas, and a SiO 2 film or a SiN target is formed on the surface of the common electrode. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising forming one or both of the insulating films and forming the pixel electrode made of a metal oxide on the surface of the insulating film.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8947625B2 (en) | 2011-03-14 | 2015-02-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and liquid crystal display device including the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001183685A (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display device |
JP2002124469A (en) * | 2001-07-19 | 2002-04-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Method for fabricating semiconductor device |
JP2006189775A (en) * | 2004-12-31 | 2006-07-20 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
JP2007086789A (en) * | 2005-09-23 | 2007-04-05 | Samsung Electronics Co Ltd | Method of manufacturing display panel for flexible display device |
JP2007101896A (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Lg Philips Lcd Co Ltd | Liquid crystal display apparatus and method for manufacturing liquid crystal display apparatus |
-
2007
- 2007-05-11 JP JP2007126221A patent/JP2008281799A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001183685A (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display device |
JP2002124469A (en) * | 2001-07-19 | 2002-04-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Method for fabricating semiconductor device |
JP2006189775A (en) * | 2004-12-31 | 2006-07-20 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
JP2007086789A (en) * | 2005-09-23 | 2007-04-05 | Samsung Electronics Co Ltd | Method of manufacturing display panel for flexible display device |
JP2007101896A (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Lg Philips Lcd Co Ltd | Liquid crystal display apparatus and method for manufacturing liquid crystal display apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8947625B2 (en) | 2011-03-14 | 2015-02-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and liquid crystal display device including the same |
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