JP2008310002A - 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
【解決手段】 ハーフトーン露光技術を用いてソース・ドレイン領域を形成する工程と、ソース・ドレイン領域と走査線の接続部に開口部を有するベーション絶縁層の形成工程と、ソース・ドレイン配線形成工程と、開口部を有する保護絶縁層の形成工程を有し、4枚マスク・プロセスを実現する。また、保護絶縁層に感光性黒色顔料分散樹脂を用いて、BM機能とPS機能を表示装置用基板に付与する。
【選択図】 図1
Description
図34において、液晶パネル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。
11(図34では7)は走査線であり、12(図34では8)は信号線であり、13は液晶セルであり、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、液晶パネル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、もう一方の対向ガラス基板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線である。
液晶パネル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て形成され、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。
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。
また、図38,40、42、44,46、48は、4枚マスク・プロセスの各製造工程に対応したアクティブ基板の単位画素の概略断面図である。これら断面図の(a)はA−A’線上(絶縁ゲート型トランジスタ領域)の断面図を示しており、(b)はB−B’線上(走査線の電極端子領域)の断面図を示しており、(c)はC−C’線上(信号線の電極端子領域)の断面図を示している(図47参照)。
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。
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導電層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。
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、図45と図46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、それぞれ開口部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。
なお、蓄積容量15の構成に関しては、図45と図46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。
従来、耐熱金属層34と緩衝導電層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と緩衝導電層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、たとえば、特許文献2〜4などに記載された技術がある。
ところで、生産コスト低減によるTFT(薄膜トランジスタ)液晶表示装置の市場価格の低下は、製品需要の新たな喚起をもたらすことができる。このため、TFT液晶表示装置の製造会社は、様々な工程数の削減に取り組んでいる。
しかしながら、増大するCFの使用量に見合うだけの大量生産を数社のCF製造専門会社だけで対応することは、ビジネス上、投資リスクと納入時間に大きな課題があった。このため、最近は、CFを内製するパネルメーカが多くなっている。
さらに、広視野角化のために垂直配向液晶を用いる場合には、CFの対向電極上に配向規制材として樹脂製の突起を用いる場合も多く、ここでも別のフォトマスクが必要となる。この場合、TFT基板の製造に4枚のフォトマスクを用いると、液晶表示装置としては、計7枚のフォトマスクが必要となる。
また、通常、ゲート導電層として第一の金属層が用いられ、ソース・ドレイン導電層として、第2の金属層(耐熱金属層)が用いられる。
このようにすると、露出した走査線の側面がパシベーション絶縁層で覆われるので、走査線と信号線の交差が可能となり、また、走査線用電極端子及び信号線用電極端子を容易に形成することができる。
このようにすると、透光性を向上させることができ、表示装置用基板としての性能を高めることができる。また、第3の金属層として、通常、低抵抗金属層が用いられ、これにより、導電性を向上させることができる。
このようにすると、透光性を向上させることができ、表示装置用基板としての性能を高めることができる。
このようにすると、保護絶縁層が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、ブラックマトリクスとしても機能するので、表示装置用基板の付加価値を向上させることができる。また、この表示装置用基板が液晶表示装置に用いられる場合には、カラーフィルタにブラックマトリクスを形成しなくてもすむので、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、遮光性を有する材料として、感光性黒色顔料分散樹脂などが挙げられる。
このようにすると、保護絶縁層が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、フォトスペーサとしても機能するので、表示装置用基板の付加価値を向上させることができる。また、この表示装置用基板が液晶表示装置に用いられる場合には、カラーフィルタにフォトスペーサを形成しなくてもすむので、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、このような異なった膜厚の保護絶縁層(感光性黒色顔料分散樹脂パターン)の作製には、ハーフトーン露光技術が用いられる。
このようにすると、寄生トランジスタの悪影響を回避することができ、表示装置用基板としての性能を向上させることができる。
このようにすると、表示画像の階調性などを向上させることができ、表示装置用基板としての付加価値を向上させることができる。
このようにすると、透光性を向上させることができ、液晶表示装置に用いられた場合、画像品質を向上させることができる。
さらに、露出した走査線の側面がパシベーション絶縁層で覆われるので、走査線と信号線の交差が可能となり、また、走査線用電極端子及び信号線用電極端子を容易に形成することができる。
このようにすると、透光性を向上させることができ、表示装置用基板としての性能を高めることができる。また、第3の金属層として、通常、低抵抗金属層が用いられ、これにより、導電性を向上させることができる。
さらに、露出した走査線の側面がパシベーション絶縁層で覆われるので、走査線と信号線の交差が可能となり、また、走査線用電極端子及び信号線用電極端子を容易に形成することができる。
このようにすると、透光性を向上させることができ、表示装置用基板としての性能を高めることができる。
また、透光性を向上させることができ、表示装置用基板としての性能を高めることができる。
このようにすると、保護絶縁層が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、ブラックマトリクスとしても機能するので、表示装置用基板の付加価値を向上させることができる。また、この表示装置用基板が液晶表示装置に用いられる場合には、カラーフィルタにブラックマトリクスを形成しなくてもすむので、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、遮光性を有する材料として、感光性黒色顔料分散樹脂などが挙げられる。
このようにすると、保護絶縁層が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、フォトスペーサとしても機能するので、表示装置用基板の付加価値を向上させることができる。また、この表示装置用基板が液晶表示装置に用いられる場合には、カラーフィルタにフォトスペーサを形成しなくてもすむので、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
このようにすると、寄生トランジスタの悪影響を回避することができ、表示装置用基板としての性能を向上させることができる。
このようにすると、表示画像の階調性などを向上させることができ、表示装置用基板としての付加価値を向上させることができる。
このようにすると、透光性を向上させることができ、液晶表示装置に用いられた場合、画像品質を向上させることができる。
このように、本発明は、液晶表示装置の発明としても有効であり、保護絶縁層が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、ブラックマトリクスやフォトスペーサとしても機能するので、カラーフィルタにブラックマトリクスやフォトスペーサを形成しなくてもすみ、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
このように、本発明は、液晶表示装置の製造方法の発明としても有効であり、保護絶縁層が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、ブラックマトリクスやフォトスペーサとしても機能するので、カラーフィルタにブラックマトリクスやフォトスペーサを形成しなくてもすみ、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
また、4枚マスク・プロセス(ハーフトーン露光技術(第一のハーフトーンマスク)を用いた走査線とソース・ドレイン領域の形成工程、第二のマスクを用いたパシベーション絶縁層の形成工程、第三のマスクを用いたソース・ドレイン配線の形成工程、及び、第4のマスクを用いた保護絶縁層の形成工程)で、表示装置用基板を製造することができる。
図1は、本発明の第一実施形態に係る表示装置用基板の製造方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
また、図2、4、6、8、10は、本発明の第一実施形態に係る表示装置用基板の製造方法を説明するための、各製造工程に対応した単位画素の概略平面図である。
さらに、図3、5、7、9、11は、本発明の第一実施形態に係る表示装置用基板の製造方法を説明するための、各製造工程に対応した単位画素の概略断面図である。これら概略断面図の(a)はA−A’線上(絶縁ゲート型トランジスタ(薄膜トランジスタ)領域)の断面図を示しており、(b)はB−B’線上(走査線用電極端子領域)の断面図を示しており、(c)はC−C’線上(信号線用電極端子領域)の断面図を示している(図10参照)。
本実施形態の表示装置用基板は、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ(薄膜トランジスタ)を有している。
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、詳細な説明を省略する。
また、画素電極の製造工程を合理化するに当り、本実施形態の表示装置用基板は、透明導電層と第2の金属層(ソース・ドレイン導電層)との積層体よりなる信号線を有している。さらに、透明導電層と第1の金属層(ゲート導電層)との積層体よりなる走査線を有する表示装置用基板を、第二実施形態及び第三実施形態として説明する。
すなわち、透明かつ絶縁性を有するガラス基板2、例えばコーニング社製の商品名1737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(ゲート導電層)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い。また、低抵抗化のためには、AL(アルミニウム)又は耐熱AL合金を用いてもよく、後述する透明導電層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又はAL(Nd)/Mo等の積層構造としてもよい。ここでAL(Nd)は、数重量%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またはCu合金を用いることも可能である。
すなわち、感光性樹脂パターン84は、走査線11(ゲート配線及びゲート電極11Aを含む。)、蓄積容量線16及びソース・ドレイン領域に対応した形状としてある。また、ソース・ドレイン領域と蓄積容量部15に対応した感光性樹脂パターン84A1,84A2の膜厚が例えば2μmであり、走査線11と蓄積容量線16に対応したパターン84B(11),84B(16)の膜厚が例えば1μmであるような感光性樹脂パターン84A,84Bをハーフトーン露光技術により形成する。なお、A1やA2などは、理解しやすいように添付した添字である。
すなわち、上記感光性樹脂パターン84A,84Bをマスクとして、第2の金属層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を除去する。これにより、走査線11や蓄積容量線16などが形成される。
このようにして、ゲート配線及びゲート電極11Aも兼ねる走査線11、蓄積容量線16及びソース・ドレイン領域に対応した多層膜パターンを得る(図2,3参照)。
すなわち、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84A,84Bを1μm以上膜減りさせる。これにより、感光性樹脂パターン84Bが消失し、走査線11上と蓄積容量線16上に耐熱金属層34A,34B(図示せず)が露出するとともに、ソース・ドレイン領域と蓄積容量部15にのみ感光性樹脂パターン84C1,84C2を形成する。
すなわち、図4と図5に示すように、感光性樹脂パターン84C1,84C2をマスクとして、ソース・ドレイン領域と蓄積容量部15を除いて第2の金属層34A,34Bと第2の非晶質シリコン33A,33Bを食刻し、さらに、第1の非晶質シリコン31A,31Bを0.05〜0.1μm程度残して食刻する。この時点で、第2の金属層34よりなるソース電極34S,ドレイン電極34Dが形成され、第2の非晶質シリコン層33よりなるソース33S,ドレイン33Dが絶縁分離される。
続いて、感光性樹脂パターン84Cを除去する。
すなわち、ガラス基板2上の全面に、PCVD装置を用いて、透明絶縁性のパシベーション絶縁層37として膜厚0.3μm程度の第2のSiNx層を被着する。これにより、第2のSiNx層はパシベーション絶縁層37として機能し、絶縁ゲート型トランジスタのチャネルである第1の非晶質シリコン31Aを外気より保護する。
上記感光性樹脂は、図示してないが、画像表示部外の走査線11上に電極端子用の開口部、画像表示部内の走査線11上に寄生トランジスタ防止用の開口部、ソース・ドレイン領域の第2の金属層34上にソース電極用の開口部とドレイン電極用の開口部、画像表示部外の蓄積容量線16上に電極端子用の開口部、及び、蓄積電極34C2と画素電極22とを接続するための蓄積電極用の開口部を有する。
なお、寄生トランジスタ防止用開口部67内の第1の非晶質シリコン31を除去することにより、寄生トランジスタの悪影響を回避している。ただし、寄生トランジスタ防止用開口部67内に走査線11が露出する。
また、第3の金属層35Aと透明導電層91のエッチング液またはエッチングガスに対して、第1の金属層91Aが耐性を有する場合、寄生トランジスタ防止用開口部67A内に露出している走査線11が膜減りまたは消失することはない。したがって、保護配線11Pを形成することは、必ずしも必須ではないが、画像表示部内の寄生トランジスタ防止用開口部67Aを利用して、保護配線11Pを形成しておくとよい。
このスパッタターゲットのITZO組成比(wt%)が70:15:15のITZO膜を用いた場合、混酸を用いて第3の金属層35(と緩衝導電層36)をエッチングしてから、蓚酸を用いて透明導電層91をエッチングすることになる。蓚酸は極めて弱い酸性液なので、寄生トランジスタ防止用開口部67A内に露出している走査線11は、エッチングされない。したがって、この場合は、保護配線11Pを形成し露出している走査線11を覆う必要は無く、若干ではあるが開口率が向上する。
すなわち、まず、図10と図11に示すように、ガラス基板2の全面上に、保護絶縁層90として1μm以上の膜厚の感光性黒色顔料分散樹脂を塗布し、続いて、露光及び現像を行う。これにより、画素電極P22、走査線用電極端子P5、信号線用電極端子P6及び蓄積容量線用電極端子P7上に、それぞれ画素電極用開口部38,走査線11の電極端子用開口部63、信号線12の電極端子用開口部64及び蓄積容量線16の電極端子用開口部65を有する保護絶縁層90を形成する。
すなわち、保護絶縁層90をマスクとして、各開口部38、63、64、65内の第3の金属層35(と緩衝金属層36)を選択的に除去して、透明導電性の画素電極22、走査線用電極端子5A、信号線用電極端子6A及び蓄積容量線用電極端子7Aを露出させる。
また、ITZO組成比(wt%)が85:10:5のITZO膜は、感光性黒色顔料分散樹脂のポストベーク時に受ける加熱処理より、結晶性を有する。したがって、混酸を用いて第3の金属層35(と緩衝導電層36)を除去しても、画素電極22、走査線用電極端子5A、信号線用電極端子6A及び蓄積容量線用電極端子7Aが膜減りするとか消失することはない。また、ITZO組成比(wt%)が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3の金属層35(と緩衝導電層36)を除去しても、同様に画素電極22、走査線用電極端子5A、信号線用電極端子6A及び蓄積容量線用電極端子7Aが膜減りするとか消失することはない。
さらに、蓄積容量15に関しては、図6と図7に示すように、蓄積容量部の蓄積電極34C2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ことにより、蓄積容量を構成している。そして、蓄積電極用開口部66Aを経由して画素電極22(ドレイン電極21)が蓄積容量15の一方の電極である耐熱金属層34C2と接続されるパターン設計を例示している。ただし、これに限定されるものではなく、たとえば、画素電極22(または画素電極22に接続された蓄積電極)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ることにより、蓄積容量を構成するパターン設計も可能である。
また、静電気対策については、走査線用電極端子P5と信号線用電極端子P6との間に、第3の金属層35と透明導電層91とからなる静電気対策パターンを形成しておき、その間の第3の金属層35を除去して、透明導電層パターン40で接続すれば従来例と同等のものが得られる。
次に、この第一実施形態の応用例について、図面を参照して説明する。
たとえば、上記実施形態では、保護絶縁層90として、ネガ型の感光性黒色顔料分散樹脂(この樹脂は、通常、CF基板のBMに用いられる。)が用いられるが、この樹脂の代わりに、最近開発されたポジ型の感光性黒色顔料分散樹脂を用いてハーフトーン露光技術を併用してもよい。このようにすると、図12と図13に示すように、画素電極P22、走査線用電極端子P5、信号線用電極端子P6及び蓄積容量線用電極端子P7上に、それぞれ画素電極用開口部38及び電極端子用開口部63、64,65を有するとともに、スペーサ配置領域85Aの膜厚が例えば3μmで、その他の領域85Bの膜厚が例えば1μmとなるような感光性黒色顔料分散樹脂パターン85A,85Bを形成することができる。この感光性黒色顔料分散樹脂パターン85A,85Bをマスクとして、上記のように各開口部内の第3の金属層35(と緩衝導電層36)を選択的に除去して、透明導電性の画素電極22と、透明導電性の走査線用電極端子5A、信号線用電極端子6A及び蓄積容量線用電極端子7Aを露出させる。また、スペーサ配置領域85Aは画素内で画像表示に支障のない領域が適しており、例えば図示すように信号線12上に配置されるが、走査線11上や蓄積容量線16上でもよい。
また、表示装置用基板2A´上にBMを形成するため、従来のような表示装置用基板とCF基板との貼り合せにおける相対的な位置ずれは、自動的に吸収されて開口率も自動的に向上する副次的な効果も得られる。
第一実施形態の表示装置用基板2Aは、上述した表示装置用基板の製造方法の第一実施形態により製造された表示装置用基板である(図10,11参照)。
表示装置用基板2Aは、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを有する表示装置用基板であって、ゲート電極11A、ゲート絶縁体30A、チャネル(31)、ソース電極(34S)及びドレイン電極(34D)と、パシベーション絶縁層37と、ソース配線(12)と、ドレイン配線及び画素電極22と、保護絶縁層90とを備えている。
また、パシベーション絶縁層37は、上述したように、ガラス基板2上に被着され、ソース電極用開口部61A、ドレイン電極用開口部62A、走査線11の電極端子用開口部63A、蓄積容量線16の電極端子用開口部65A、蓄積電極用開口部66A及び寄生トランジスタ防止用開口部67Aが形成されている。
また、画素電極22(ドレイン配線を含む。)は、ドレイン電極用開口部62を介してドレイン電極(34D)と接続されている。
さらに、保護絶縁層90は、ガラス基板2上に被着され、さらに、画素電極用開口部38が形成されている。また、保護絶縁層90は、走査線11の電極端子用開口部63が形成され、さらに、信号線12の電極端子用開口部64が形成されている。この電極端子用開口部63内に走査線用電極端子5Aが形成され、電極端子用開口部64内に信号線用電極端子6Aが形成されている。このようにすると、露出した走査線11の側面がパシベーション絶縁層37で覆われるので、走査線11と信号線12の交差が可能となり、また、走査線用電極端子5A及び信号線用電極端子6Aを容易に形成することができる。
このようにすると、保護絶縁層90が、ソース配線やドレイン配線を保護・絶縁するとともに、ブラックマトリクスとしても機能するので、表示装置用基板の付加価値を向上させることができる。また、この表示装置用基板が液晶表示装置に用いられる場合には、カラーフィルタにブラックマトリクスを形成しなくてもすむので、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
このようにすると、導電性及び透光性を向上させることができ、表示装置用基板としての性能を高めることができる。
さらに、好ましくは、蓄積容量部15を設けてもよい。このようにすると、表示画像の階調性などを向上させることができ、表示装置用基板としての付加価値を向上させることができる。
また、ガラス基板2が、透明であり、かつ、絶縁性を有し、さらに、パシベーション絶縁層37が透明であるので、透光性を向上させることができ、液晶表示装置に用いられた場合、画像品質を向上させることができる。
第一実施形態の応用例にかかる表示装置用基板2A´は、上述した表示装置用基板の製造方法の第一実施形態の応用例により製造された表示装置用基板である(図12,13参照)。
すなわち、スペーサ領域の保護絶縁層90の膜厚を、他の領域に比べて厚くし、感光性黒色顔料分散樹脂パターン85Aをフォトスペーサとするとよい。
このようにすると、保護絶縁層90が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、フォトスペーサとしても機能するので、表示装置用基板2A´の付加価値を向上させることができる。また、この表示装置用基板2A´が液晶表示装置に用いられる場合には、カラーフィルタにフォトスペーサを形成しなくてもすむので、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
また、本発明は、液晶表示装置及びその製造方法の発明としても有効である。
第一実施形態の液晶表示装置は、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの形成された表示装置用基板2A´と、カラーフィルタと、表示装置用基板2A´とカラーフィルタとの間に充填される液晶を有する液晶表示装置である。表示装置用基板2A´は、上記表示装置用基板の第一実施形態の応用例にかかる表示装置用基板である。すなわち、この液晶表示装置は、表示装置用基板2A´と、BM及びフォトスペーサの形成されていないカラーフィルタ9とを貼り合わせて液晶パネル化してある。
このように、本発明は、液晶表示装置の発明としても有効であり、保護絶縁層90が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、ブラックマトリクスやフォトスペーサとしても機能するので、カラーフィルタにブラックマトリクスやフォトスペーサを形成しなくてもすみ、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、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、液晶表示装置の製造原価の大幅なコストダウンを図ることができる。
このように、本発明は、液晶表示装置の製造方法の発明としても有効であり、保護絶縁層が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、ブラックマトリクスやフォトスペーサとしても機能するので、カラーフィルタにブラックマトリクスやフォトスペーサを形成しなくてもすみ、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、液晶表示装置の製造原価の大幅なコストダウンを図ることができる。
図14は、本発明の第二実施形態に係る表示装置用基板の製造方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
また、図15、17、19、21、23は、本発明の第二実施形態に係る表示装置用基板の製造方法を説明するための、各製造工程に対応した単位画素の概略平面図である。
さらに、図16、18、20、22、24は、本発明の第二実施形態に係る表示装置用基板の製造方法を説明するための、各製造工程に対応した単位画素の概略断面図である。これら概略断面図の(a)はA−A’線上(絶縁ゲート型トランジスタ(薄膜トランジスタ)領域)の断面図を示しており、(b)はB−B’線上(走査線用電極端子領域)の断面図を示しており、(c)はC−C’線上(信号線用電極端子領域)の断面図を示している(図23参照)。
本実施形態の表示装置用基板は、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ(薄膜トランジスタ)を有している。
すなわち、透明かつ絶縁性を有するガラス基板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については、第一実施形態で記述した通りであり、透明導電層91の組成や膜質については後述する。
すなわち、図15と図16に示すように、感光性樹脂パターン84は、ソース・ドレイン領域と蓄積容量部に対応したパターン84A1,84A2の膜厚が例えば2μmで、走査線11と走査線11の擬似電極端子94、蓄積容量線16、擬似画素電極93及び信号線の擬似電極端子95に対応したパターン84B(11)と84B(94),84B(16),84B(93),84B(95)の膜厚が例えば1μmであるような感光性樹脂パターン84A,84Bをハーフトーン露光技術により形成する。
すなわち、上記感光性樹脂パターン84A,84Bをマスクとして、第2の金属層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、第1の金属層92及び透明導電層91を除去する。これにより、走査線11、蓄積容量線16、信号線の擬似電極端子95、擬似画素電極93などが形成される。
このようにしてゲート電極11Aも兼ねる走査線11、蓄積容量線16、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とソース・ドレイン領域に対応した多層膜パターンを形成する。
すなわち、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84A,84Bを1μm以上膜減りさせると、感光性樹脂パターン84Bが消失して走査線11上、蓄積容量線16上、擬似画素電極93上、走査線の擬似電極端子94上及び信号線の擬似電極端子95上に第2の金属層34A,34B(図示せず)が露出する。また、ソース・ドレイン領域と蓄積容量部にのみ、感光性樹脂パターン84C1,84C2を選択的に形成することができる。
すなわち、図17と図18に示すように、感光性樹脂パターン84C1,84C2をマスクとして、ソース・ドレイン領域と蓄積容量部15を除いて第2の金属層34A,34Bと第2の非晶質シリコン33A,33Bを食刻し、さらに、第1の非晶質シリコン31A,31Bを0.05〜0.1μm程度残して食刻する。この時点で、第2の金属層34よりなるソース電極34S,ドレイン電極34Dが形成され、第2の非晶質シリコン層33よりなるソース33S,ドレイン33Dが絶縁分離される。
続いて、感光性樹脂パターン84Cを除去する。
すなわち、ガラス基板2上の全面に、PCVD装置を用いて、透明絶縁性のパシベーション絶縁層37として膜厚0.3μm程度の第2のSiNx層を被着する。これにより、第2のSiNx層はパシベーション絶縁層37として機能し、絶縁ゲート型トランジスタのチャネルである第1の非晶質シリコン31Aを外気より保護する。
すなわち、図19と図20に示すように、微細加工技術によりソース電極34S,ドレイン電極34D上のパシベーション絶縁層37を除去し、ソース電極用開口部61A,ドレイン電極用開口部62Aを形成する。また、擬似画素電極93上、走査線の擬似電極端子94上、蓄積容量線16の電極端子が形成される領域上、信号線の擬似電極端子95上及び画像表示部の蓄積容量部34C2上と走査線11の一部上のパシベーション絶縁層37と第1の非晶質シリコン31A,31Bとゲート絶縁層30,30Bを除去して、それぞれ開口部38A,63A,64A,65A及び66A,67Aを形成する。
このように開口部67A内の第1の非晶質シリコン31Aを除去することにより、寄生トランジスタの発生を抑止している。ただし、開口部67A内に、走査線11の一部が露出してしまう。
すなわち、ソース・ドレイン配線の形成工程では、まず、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0.3μm程度の第3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3の金属層35を食刻して除去し、開口部64A内の擬似電極端子95の一部と開口部61Aを含む範囲に、第3の金属層35Aよりなり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を形成する。また、開口部38A内の擬似画素電極93の一部と開口部62Aを含む範囲に、第3の金属層35Bよりなり絶縁ゲート型トランジスタのドレイン配線21を形成する。さらに、開口部38A内の擬似画素電極93の一部と開口部66Aを含む範囲に、画素接続電極21Pを形成する。
第3の金属層35のエッチング液またはエッチングガスに対して、第1の金属層92が耐性を持てば開口部67A内に露出している走査線の一部が膜減りまたは消失することはない。したがって、必ずしも必須ではないが、画像表示部内の開口部67Aに、走査線の補助配線11Pを形成しておくとよい。
すなわち、まず、図23と図24に示すように、ガラス基板2の全面上に、保護絶縁層90として1μm以上の膜厚の感光性黒色顔料分散樹脂を塗布し、続いて、露光及び現像を行う。これにより、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。
続いて、透明導電層91よりなる、画素電極22、走査線用電極端子5A、蓄積容量線用電極端子及び信号線用電極端子6Aを露出させる(ステップS30)。
すなわち、各開口部内の第1の金属層91を選択的に除去して、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。
ITZO組成比(wt%)が70:15:15のITZO膜は、加熱の有無によらず酸性溶液に対して耐性を持ち、硝酸セリウムを含む過塩素酸溶液を用いて第1の金属層92を除去しても、画素電極22と電極端子5A,6Aが膜減りするとか消失することはない。なお番号は付与しないが、蓄積容量線16の擬似電極端子上にも開口部を形成しておき、透明導電層よりなる蓄積容量線の電極端子を得ている。
さらに、製造方法は同一であり図示はしないが、画素電極にスリット(切れ目)を入れる、あるいは、画素電極上に保護絶縁層を突起状に残すことにより、配向規制手段を付与して、垂直配向型の液晶モードに対応することも可能である。すなわち、本実施形態の技術は、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。
次に、この第二実施形態の応用例について、図面を参照して説明する。
たとえば、上記実施形態では、保護絶縁層90として、ネガ型の感光性黒色顔料分散樹脂(この樹脂は、通常、CF基板のBMに用いられる。)が用いられるが、この樹脂の代わりに、最近開発されたポジ型の感光性黒色顔料分散樹脂を用いてハーフトーン露光技術を併用してもよい。このようにすると、図25と図26に示すように、画素電極22、走査線用電極端子5A、信号線用電極端子6A及び蓄積容量線用電極端子7A上に、それぞれ画素電極用開口部38及び電極端子用開口部63、64,65を有するとともに、スペーサ配置領域85Aの膜厚が例えば3μmで、その他の領域85Bの膜厚が例えば1μmとなるような感光性黒色顔料分散樹脂パターン85A,85Bを形成することができる。この感光性黒色顔料分散樹脂パターン85A,85Bをマスクとして、上記のように各開口部内の第1の金属層92を選択的に除去して、透明導電性の画素電極22と、透明導電性の走査線用電極端子5A、信号線用電極端子6A及び蓄積容量線用電極端子7Aの大部分を露出させる。また、スペーサ配置領域85Aは画素内で画像表示に支障のない領域が適しており、例えば図に示すように信号線12上に配置される。
また、表示装置用基板2B´上にBMを形成するため、従来のような表示装置用基板とCF基板との貼り合せにおける相対的な位置ずれは、自動的に吸収されて開口率も自動的に向上する副次的な効果も得られる。
第二実施形態の表示装置用基板2Bは、上述した表示装置用基板の製造方法の第二実施形態により製造された表示装置用基板である(図23,24参照)。
表示装置用基板2Bは、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを有する表示装置用基板であって、ゲート電極11A、ゲート絶縁体30A、チャネル(31)、ソース電極(34S)、ドレイン電極(34D)、走査線11、画素電極22、走査線用電極端子5A及び信号線用電極端子6Aと、パシベーション絶縁層37と、ソース配線(12)と、信号線12と、ドレイン配線21と、保護絶縁層90とを備えている。
また、パシベーション絶縁層37は、上述したように、ガラス基板2上に被着され、ソース電極用開口部61A、ドレイン電極用開口部62A、画素電極用開口部38、走査線11の電極端子用開口部63A、信号線12の電極端子用開口部64A、蓄積容量線16の電極端子用開口部65A、蓄積電極用開口部66A及び寄生トランジスタ防止用開口部67Aが形成されている。
信号線12は、ソース配線(12)と同じ層からなり、信号線12の電極端子用開口部64Aの一部を介して信号線用電極端子6Aと接続されている。
また、ドレイン配線21は、ドレイン電極用開口部62A及び画素電極用開口部38の一部を介してドレイン電極34D及び画素電極22と接続されている。
さらに、保護絶縁層90は、ガラス基板2上に被着され、さらに、画素電極用開口部38が形成されている。また、保護絶縁層90は、走査線11の電極端子用開口部63が形成され、さらに、信号線12の電極端子用開口部64が形成されている。この電極端子用開口部63内に走査線用電極端子5Aが形成され、電極端子用開口部64内に信号線用電極端子6Aが形成されている。このようにすると、露出した走査線11の側面がパシベーション絶縁層37で覆われるので、走査線11と信号線12の交差が可能となり、また、走査線用電極端子5A及び信号線用電極端子6Aを容易に形成することができる。
このようにすると、保護絶縁層90が、ソース配線やドレイン配線を保護・絶縁するとともに、ブラックマトリクスとしても機能するので、表示装置用基板の付加価値を向上させることができる。また、この表示装置用基板が液晶表示装置に用いられる場合には、カラーフィルタにブラックマトリクスを形成しなくてもすむので、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
このようにすると、導電性及び透光性を向上させることができ、表示装置用基板としての性能を高めることができる。
さらに、好ましくは、蓄積容量部15を設けてもよい。このようにすると、表示画像の階調性などを向上させることができ、表示装置用基板としての付加価値を向上させることができる。
また、ガラス基板2が、透明であり、かつ、絶縁性を有し、さらに、パシベーション絶縁層37が透明であるので、透光性を向上させることができ、液晶表示装置に用いられた場合、画像品質を向上させることができる。
また、パシベーション絶縁層37(透明絶縁層)によって、絶縁ゲート型トランジスタ(ボトムゲート型の薄膜トランジスタ)のチャネルが保護され、露出したゲート導電層の側面がパシベーション絶縁層37によって覆われる。さらに、ソース・ドレイン配線が、保護絶縁層90によって保護されている。すなわち、効果的に、チャネル、ゲート導電層の側面及びソース・ドレイン配線を保護することができる。
第二実施形態の応用例にかかる表示装置用基板2B´は、上述した表示装置用基板の製造方法の第二実施形態の応用例により製造された表示装置用基板である(図25,26参照)。
すなわち、スペーサ領域の保護絶縁層90の膜厚を、他の領域に比べて厚くし、感光性黒色顔料分散樹脂パターン85Aをフォトスペーサとするとよい。
このようにすると、保護絶縁層90が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、フォトスペーサとしても機能するので、表示装置用基板2B´の付加価値を向上させることができる。また、この表示装置用基板2B´が液晶表示装置に用いられる場合には、カラーフィルタにフォトスペーサを形成しなくてもすむので、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
また、本発明は、液晶表示装置及びその製造方法の発明としても有効である。
第二実施形態の液晶表示装置は、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの形成された表示装置用基板2B´と、カラーフィルタと、表示装置用基板2B´とカラーフィルタとの間に充填される液晶を有する液晶表示装置である。表示装置用基板2B´は、上記表示装置用基板の第二実施形態の応用例にかかる表示装置用基板である。すなわち、この液晶表示装置は、表示装置用基板2B´と、BM及びフォトスペーサの形成されていないカラーフィルタ9とを貼り合わせて液晶パネル化してある。
また、静電気対策については、走査線の擬似電極端子94と信号線の擬似電極端子95との間に、第1の金属層92と透明導電層91とからなる静電気対策パターンを形成しておき、その間の第1の金属層92を除去して、透明導電層パターン40で接続すれば、従来例と同等のものが得られる。
このように、本発明は、液晶表示装置の製造方法の発明としても有効であり、保護絶縁層が、ソース配線やドレイン配線を保護し絶縁するとともに、ブラックマトリクスやフォトスペーサとしても機能するので、カラーフィルタにブラックマトリクスやフォトスペーサを形成しなくてもすみ、液晶表示装置におけるトータルのマスク数を削減することができる。したがって、液晶表示装置の製造原価の大幅なコストダウンを図ることができる。
図27は、本発明の第三実施形態に係る表示装置用基板の製造方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
また、図28、30、32は、本発明の第三実施形態に係る表示装置用基板の製造方法を説明するための、各製造工程に対応した単位画素の概略平面図である。
さらに、図29、31、33は、本発明の第三実施形態に係る表示装置用基板の製造方法を説明するための、各製造工程に対応した単位画素の概略断面図である。これら概略断面図の(a)はA−A’線上(絶縁ゲート型トランジスタ(薄膜トランジスタ)領域)の断面図を示しており、(b)はB−B’線上(走査線用電極端子領域)の断面図を示しており、(c)はC−C’線上(信号線用電極端子領域)の断面図を示している(図30参照)。
本実施形態の表示装置用基板は、チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタ(薄膜トランジスタ)を有している。
なお、図27におけるステップS41〜S47は、上記第二実施形態のステップS21〜S27(図14参照)と同じであり、詳細な説明を省略する。
すなわち、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0.3μm程度の第3の金属層35(ソース・ドレイン配線用金属層)を被着する。次に、微細加工技術により、第3の金属層35を食刻して除去し、開口部64A内の擬似電極端子95の一部と開口部61Aを含む範囲に、第3の金属層35Aよりなり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を形成する。また、開口部38A内の擬似画素電極93の一部と開口部62Aを含む範囲に、第3の金属層35Bよりなる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極21を形成する。また、開口部38A内の擬似画素電極93の一部と開口部62Aを含む範囲に、画素接続電極21Pを形成する。
すなわち、まず、図30と図31に示すように、ガラス基板2の全面上に、保護絶縁層90として1μm以上の膜厚の感光性黒色顔料分散樹脂を塗布し、続いて、露光及び現像を行う。これにより、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を形成して透明導電性の画素電極22と透明導電性の電極端子5A,6Aの大部分を露出する。なお番号は付与しないが蓄積容量線16の電極端子上にも開口部を形成して蓄積容量線の電極端子を露出する。
また、第1の金属層92と第3の金属層35を、エッチング液が共用できる同一種類の材質で構成することにより、エッチング回数を削減でき、製造工程数の削減が可能となる。
なお、その他の効果は、上記第二実施形態とほぼ同様である。
次に、この第三実施形態の応用例について、図面を参照して説明する。
たとえば、上記実施形態では、保護絶縁層90として、ネガ型の感光性黒色顔料分散樹脂(この樹脂は、通常、CF基板のBMに用いられる。)が用いられるが、この樹脂の代わりに、最近開発されたポジ型の感光性黒色顔料分散樹脂を用いてハーフトーン露光技術を併用してもよい。このようにすると、図32と図33に示すように、画素電極22、走査線用電極端子5A、信号線用電極端子6A及び蓄積容量線用電極端子7A上に、それぞれ画素電極用開口部38及び電極端子用開口部63、64,65を有するとともに、スペーサ配置領域85Aの膜厚が例えば3μmで、その他の領域85Bの膜厚が例えば1μmとなるような感光性黒色顔料分散樹脂パターン85A,85Bを形成することができる。この感光性黒色顔料分散樹脂パターン85A,85Bをマスクとして、上記のように各開口部内の第1の金属層92を選択的に除去して、透明導電性の画素電極22と、透明導電性の走査線用電極端子5A、信号線用電極端子6A及び蓄積容量線用電極端子7Aの大部分を露出させる。また、スペーサ配置領域85Aは画素内で画像表示に支障のない領域が適しており、例えば図示すように信号線12上に配置される。
また、表示装置用基板2C´上にBMを形成するため、従来のような表示装置用基板とCF基板との貼り合せにおける相対的な位置ずれは、自動的に吸収されて開口率も自動的に向上する副次的な効果も得られる。
なお、本実施形態の表示装置用基板の製造方法は、上述したように、表示装置用基板、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法の発明としても有効であり、第二実施形態とほぼ同様の効果を発揮することができる。
例えば、液晶表示装置は透過型に限定されるものではなく、反射型や半透過型の液晶表示装置においても適用は可能である。
また、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。
2:ガラス基板
2A,2A´,2B,2B´,2C,2C´:表示装置用基板(アクティブ基板)
2D:表示装置用基板(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,P5:走査線用電極端子(電極端子)
6:信号線の一部または電極端子
6A,P6:信号線用電極端子(電極端子)
7:配線路
7A,P7:蓄積容量線用電極端子(電極端子)
8:配線路
9:カラーフィルタ(対向ガラス基板)
10:絶縁ゲート型トランジスタ(ボトムゲート型の薄膜トランジスタ)
11:走査線
11A:ゲート配線、ゲート電極
11P:保護配線
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:蓄積容量部(蓄積容量)
16:蓄積容量線
17:液晶
18:着色層
19:偏光板
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)
21P:画素接続電極
22,P22:画素電極
23:半導体層
24:Cr薄膜層
30:ゲート絶縁層
31:第1の非晶質シリコン層
33:第2の非晶質シリコン層
34:第2の金属層(耐熱金属層)
34C2:蓄積電極
35:第3の金属層(低抵抗金属層)
36:緩衝導電層
37:パシベーション絶縁層
38:画素電極用開口部
40:透明導電層パターン
61A:ソース電極用開口部
62,62A:ドレイン電極用開口部(開口部)
63,63A:電極端子用開口部(開口部)
64:電極端子用開口部(開口部)
65,65A:電極端子用開口部(開口部)
66,66A:蓄積電極用開口部(開口部)
67A:寄生トランジスタ防止用開口部
80A,80B:感光性樹脂パターン
84,84A,84B:感光性樹脂パターン
85A,85B:感光性黒色顔料分散樹脂パターン
90:保護絶縁層
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 (23)
- チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを有する表示装置用基板であって、
基板の一主面上に順次被着された、ゲート導電層、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ソース・ドレイン導電層を含む多層体から、ハーフトーン露光技術を用いて形成された、ゲート電極、ゲート絶縁体、チャネル、ソース電極及びドレイン電極と、
前記ゲート電極、ゲート絶縁体、チャネル、ソース電極及びドレイン電極の形成された前記基板上に被着され、ソース電極用開口部及びドレイン電極用開口部の形成されたパシベーション絶縁層と、
前記ソース電極用開口部を介して前記ソース電極と接続されたソース配線と、
前記ドレイン電極用開口部を介して前記ドレイン電極と接続されたドレイン配線及び画素電極と、
前記ソース配線、ドレイン配線及び画素電極の形成された前記基板上に被着され、さらに、画素電極用開口部の形成された保護絶縁層と
を備えたことを特徴とする表示装置用基板。 - 前記ゲート導電層と同じ層からなる走査線、及び、前記ソース配線と同じ層からなる信号線を備え、前記保護絶縁層に走査線の電極端子用開口部が形成され、該走査線の電極端子用開口部内に走査線用電極端子が形成され、さらに、前記保護絶縁層に信号線の電極端子用開口部が形成され、該信号線の電極端子用開口部内に信号線用電極端子が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用基板。
- 前記走査線用電極端子、信号線及び画素電極を、透明導電層と第3の金属層との積層体より形成し、さらに、前記保護絶縁層を形成した後、前記走査線の電極端子用開口部、前記信号線の電極端子用開口部及び前記画素電極用開口部内の前記第3の金属層を選択的に除去し、前記透明導電層よりなる、走査線用電極端子、信号線用電極端子及び画素電極を露出させることを特徴とする請求項2に記載の表示装置用基板。
- チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを有する表示装置用基板であって、
基板の一主面上に順次被着された、透明導電層、ゲート導電層、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ソース・ドレイン導電層を含む多層体から、ハーフトーン露光技術を用いて形成された、ゲート電極、ゲート絶縁体、チャネル、ソース電極、ドレイン電極、走査線、画素電極、走査線用電極端子及び信号線用電極端子と、
前記ゲート電極、ゲート絶縁体、チャネル、ソース電極、ドレイン電極、走査線、画素電極、走査線用電極端子及び信号線用電極端子の形成された前記基板上に被着され、ソース電極用開口部、ドレイン電極用開口部、画素電極用開口部、走査線の電極端子用開口部及び信号線の電極端子用開口部の形成されたパシベーション絶縁層と、
前記ソース電極用開口部を介して前記ソース電極と接続されたソース配線と、
前記ソース配線と同じ層からなり、前記信号線の電極端子用開口部の一部を介して前記信号線用電極端子と接続された信号線と、
前記ドレイン電極用開口部及び画素電極用開口部の一部を介して前記ドレイン電極及び画素電極と接続されたドレイン配線と、
前記ソース配線、信号線及びドレイン配線の形成された前記基板上に被着され、さらに、画素電極用開口部、走査線の電極端子開口部及び信号線の電極端子開口部の形成された保護絶縁層と
を備えたことを特徴とする表示装置用基板。 - 前記保護絶縁層を形成した後、前記画素電極用開口部、前記走査線の電極端子開口部及び前記信号線の電極端子開口部内の前記ゲート導電層を選択的に除去し、前記透明導電層よりなる、画素電極、走査線用電極端子及び信号線用電極端子を露出させることを特徴とする請求項4に記載の表示装置用基板。
- チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを有する表示装置用基板であって、
基板の一主面上に順次被着された、透明導電層、ゲート導電層、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ソース・ドレイン導電層を含む多層体から、ハーフトーン露光技術を用いて形成された、ゲート電極、ゲート絶縁体、チャネル、ソース電極、ドレイン電極及び走査線と、
前記基板の一主面上に順次被着された、前記透明導電層、ゲート導電層、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ソース・ドレイン導電層を含む多層体から、前記ハーフトーン露光技術を用い、さらに、信号線、ソース配線及びドレイン配線を形成するときの選択的エッチングにより形成された、前記透明導電層からなる、走査線用電極端子、信号線用電極端子及び画素電極と、
前記ゲート電極、ゲート絶縁体、チャネル、ソース電極、ドレイン電極及び走査線の形成された前記基板上に被着され、ソース電極用開口部、ドレイン電極用開口部、画素電極用開口部、走査線の電極端子用開口部及び信号線の電極端子用開口部の形成されたパシベーション絶縁層と、
前記ソース電極用開口部を介して前記ソース電極と接続されたソース配線と、
前記ソース配線と同じ層からなり、前記信号線の電極端子用開口部内の前記第1の金属層と接続された信号線と、
前記ドレイン電極用開口部を介して前記ドレイン電極と接続され、さらに、前記画素電極用開口部内の前記第1の金属層と接続されたドレイン配線と、
前記ソース配線、信号線及びドレイン配線の形成された前記基板上に被着され、さらに、画素電極用開口部、走査線の電極端子開口部及び信号線の電極端子開口部の形成された保護絶縁層と
を備えたことを特徴とする表示装置用基板。 - 前記保護絶縁層が、遮光性を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の表示装置用基板。
- スペーサ領域の前記保護絶縁層の膜厚が、他の領域に比べて厚いことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の表示装置用基板。
- 前記走査線の一部における上方の前記第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、該走査線の一部上に保護配線を形成したことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の表示装置用基板。
- 前記画素電極と一方の電極が接続される蓄積容量と、この蓄積容量の他方の電極と接続される蓄積容量線を備え、前記保護絶縁層に前記蓄積容量線の電極端子用開口部が形成され、該蓄積容量線の電極端子用開口部内に蓄積容量線用電極端子が形成されたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の表示装置用基板。
- 前記基板が、透明であり、かつ、絶縁性を有し、さらに、前記パシベーション絶縁層が透明であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の表示装置用基板。
- チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを有する表示装置用基板の製造方法において、
基板の一主面上に、走査線用の第1の金属層、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第2の金属層を順次被着する工程と、
走査線とソース・ドレイン領域に対応し、前記ソース・ドレイン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、前記第2の金属層、第2の非晶質シリコン層、第1の非晶質シリコン層、ゲート絶縁層及び第1の金属層を除去する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記走査線上の前記第2の金属層を露出させる工程と、
前記膜厚を減じた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第2の金属層、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除去する工程と、
前記基板上にパシベーション絶縁層を被着する工程と、
前記走査線上の電極端子用の開口部、及び、前記ソース・ドレイン領域の第2の金属上のソース電極用の開口部とドレイン電極用の開口部を有する感光性樹脂を用いて、前記パシベーション絶縁層を選択的に除去して、ソース電極用開口部とドレイン電極用開口部内の前記第2の金属層を露出させ、さらに、前記第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、走査線の電極端子用開口部内の前記第1の金属層を露出させる工程と、
前記走査線の電極端子用開口部に走査線用電極端子を形成し、前記ソース電極用開口部を含む範囲に、信号線用電極端子及びソース配線を有する信号線を形成し、前記ドレイン電極用開口部を含む範囲にドレイン配線及び画素電極を形成する工程と、
画素電極用開口部、走査線の電極端子用開口部及び信号線の電極端子用開口部を有する保護絶縁層を形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 前記走査線用電極端子、信号線及び画素電極を、透明導電層と第3の金属層との積層体より形成し、さらに、前記保護絶縁層を形成した後、前記画素電極用開口部、走査線の電極端子用開口部及び信号線の電極端子用開口部内の前記第3の金属層を選択的に除去し、前記透明導電層よりなる、走査線用電極端子、信号線用電極端子及び画素電極を露出させることを特徴とする請求項12に記載の表示装置用基板の製造方法。
- チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを有する表示装置用基板の製造方法において、
基板の一主面上に、透明導電層、第1の金属層、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第2の金属層を順次被着する工程と、
走査線と走査線用電極端子、ソース・ドレイン領域、画素電極及び信号線用電極端子に対応し、前記ソース・ドレイン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、前記第2の金属層、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、第1の金属層及び透明導電層を除去する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記画素電極、走査線、走査線用電極端子及び信号線用電極端子上の前記第2の金属層を露出させる工程と、
前記膜厚を減じた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第2の金属層、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除去する工程と、
前記基板上にパシベーション絶縁層を被着する工程と、
前記走査線上の電極端子用の開口部、信号線上の電極端子用の開口部、前記画素電極上の開口部、及び、前記ソース・ドレイン領域の第2の金属上のソース電極用の開口部とドレイン電極用の開口部を有する感光性樹脂を用いて、前記パシベーション絶縁層を選択的に除去して、ソース電極用開口部とドレイン電極用開口部内の前記第2の金属層を露出させ、さらに、前記第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、走査線の電極端子用開口部、信号線の電極端子用開口部、及び、画素電極用開口部内の前記第1の金属層を露出させる工程と、
前記信号線の電極端子用開口部の一部とソース電極用開口部を含む範囲に、ソース配線を含む前記信号線を形成し、前記画素電極用開口部の一部とドレイン電極用開口部を含む範囲にドレイン配線を形成する工程と、
画素電極用開口部、走査線用の電極端子開口部及び信号線用の電極端子開口部を有する保護絶縁層を形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 前記保護絶縁層を形成した後、前記画素電極用開口部、前記走査線の電極端子用開口部及び前記信号線の電極端子用開口部内の前記第1の金属層を選択的に除去し、前記透明導電層よりなる、画素電極、走査線用電極端子及び信号線用電極端子を露出させることを特徴とする請求項14に記載の表示装置用基板の製造方法。
- チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを有する表示装置用基板の製造方法において、
基板の一主面上に、透明導電層、走査線用の第1の金属層、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第2の金属層を順次被着する工程と、
走査線と走査線用電極端子、ソース・ドレイン領域、画素電極及び信号線用電極端子に対応し、前記ソース・ドレイン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、前記第2の金属層、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、第1の金属層及び透明導電層を除去する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減じて、前記画素電極、走査線、走査線用電極端子及び信号線用電極端子上の前記第2の金属層を露出させる工程と、
前記膜厚を減じた感光性樹脂パターンをマスクとして、前記第2の金属層、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除去する工程と、
前記基板上にパシベーション絶縁層を被着する工程と、
前記走査線上の電極端子用の開口部、信号線上の電極端子用の開口部、前記画素電極上の開口部、及び、前記ソース・ドレイン領域の第2の金属上のソース電極用の開口部とドレイン電極用の開口部を有する感光性樹脂を用いて、前記パシベーション絶縁層を選択的に除去して、ソース電極用開口部とドレイン電極用開口部内の前記第2の金属層を露出させ、さらに、前記第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、走査線の電極端子用開口部、信号線の電極端子用開口部、及び、画素電極用開口部内の前記第1の金属層を露出させる工程と、
前記信号線の電極端子用開口部の一部とソース電極用開口部を含む範囲に、ソース配線を含む前記信号線を形成し、前記画素電極用開口部の一部とドレイン電極用開口部を含む範囲にドレイン配線を形成し、前記露出した第1の金属層を選択的に除去して、前記走査線の電極端子用開口部、前記信号線の電極端子用開口部、及び、前記画素電極用開口部内の前記透明導電層を露出させる工程と、
画素電極用開口部、走査線用の電極端子開口部及び信号線用の電極端子開口部を有する保護絶縁層を形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の製造方法。 - 前記保護絶縁層が、遮光性を有することを特徴とする請求項12〜16のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
- スペーサ領域の前記保護絶縁層の膜厚が、他の領域に比べて厚いことを特徴とする請求項12〜17のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
- 前記走査線の一部における上方の前記第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、該走査線の一部上に保護配線を形成することを特徴とする請求項12〜18のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
- 前記画素電極と一方の電極が接続される蓄積容量、前記蓄積容量の他方の電極と接続される蓄積容量線、及び、蓄積容量線用電極端子を形成することを特徴とする請求項12〜19のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
- 前記基板が、透明であり、かつ、絶縁性を有し、さらに、前記パシベーション絶縁層が透明であることを特徴とする請求項12〜20のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法。
- チャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの形成された表示装置用基板と、対向基板又はカラーフィルタと、前記表示装置用基板と前記対向基板又はカラーフィルタとの間に充填される液晶を有する液晶表示装置において、
前記表示装置用基板が、上記請求項1〜11のいずれか一項に記載の表示装置用基板であることを特徴とする液晶表示装置。 - チャネルエッチ型のチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの形成された表示装置用基板と、対向基板又はカラーフィルタとの間に液晶を充填する工程を有する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12〜21のいずれか一項に記載の表示装置用基板の製造方法を用いて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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