JP2571546B2 - Manufacturing method of liquid crystal image display device - Google Patents

Manufacturing method of liquid crystal image display device

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JP2571546B2
JP2571546B2 JP22023094A JP22023094A JP2571546B2 JP 2571546 B2 JP2571546 B2 JP 2571546B2 JP 22023094 A JP22023094 A JP 22023094A JP 22023094 A JP22023094 A JP 22023094A JP 2571546 B2 JP2571546 B2 JP 2571546B2
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liquid crystal
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image display
forming
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耕司 千田
義光 広島
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置、特にマ
トリックス型液晶画像表示装置の製造方法に関するもの
である。 【0002】 【従来の技術】近年、液晶画像表示装置は、低消費電
力、薄型であるという特徴を生かして、多くの分野で利
用されている。中でも、マトリックス型液晶画像表示装
置は、多くの情報を表示することが可能で、ポケットテ
レビジョン表示装置にも利用されるようになってきた。 【0003】以下、図面を参照しながら、従来の単結晶
Si基板を用いたマトリックス型液晶画像表示装置につ
いて説明する。 【0004】図1は、マトリックス型液晶画像表示装置
の回路構成を示したものである。図1において、11は画
像信号の入力端子で、ここよりテレビ映像信号等の画像
信号を入力する。12は水平駆動回路で、一走査線ごとに
画像信号を各列ごとにサンプリング・ホールドする。13
は信号線、14は各行を選択するゲート電極、15はスイッ
チングトランジスタ、16は画素電極、17は垂直駆動回路
である。 【0005】図2は、従来の単結晶Si基板を用いたマ
トリックス型液晶表示装置の単位画素部の模式的断面を
示したものである。図2において、21は単結晶Si基
板、13は信号線、14はゲート電極、16は画素電極、25は
液晶、26は共通電極、27はガラス基板である。 【0006】このように構成された画像表示装置につい
て、以下その動作について説明する。まず、画像信号を
水平駆動回路12に入力すると、この回路では、各信号
線13に対して、一走査線ごとに画像信号を伝送する。
また、垂直駆動回路17で順番に行を選択する。 【0007】次に、選択された行のスイッチングトラン
ジスタ15だけを導通して、信号線13から選択された
行の画素電極16に画像信号が伝送され、画素電極16
とその上の共通電極26との間の液晶25によって画像
表示を行う。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】上記のような単結晶S
i基板を用いたマトリックス型液晶画像表示装置は、矢
印P1のように光を反射する反射型液晶表示装置であ
り、十分なコントラストが得られなく、またカラー表示
装置には、応用できないという欠点があった。 【0009】本発明は、上記欠点に鑑み、単結晶Si基
板を用いたマトリックス型で、かつ透過型液晶画像表示
装置を実現しようとするもので、加工時のSi基板が破
損することなく、機械的強度を保ったまま、精度および
再現性よく製造することができる透過型液晶画像表示装
置の製造方法を提供することを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の透過型液晶画像表示装置の製造方法は、
結晶Si基板上に、スイッチング素子を形成し、その後
縦方向に配置された複数個の信号線横方向に配置さ
れた複数個のゲート線、および前記信号線およびゲート
線に前記スイッチング素子を介して接続された縦方向お
よび横方向にマトリックス状に配置された複数個の透明
金属からなる画素電極を形成する工程と、前記単結晶S
i基板の前記スイッチング素子が形成された表面側に第
1のガラス基板接着する工程と、前記画素電極の下部
前記単結晶Si基板を選択的に除去する工程と、前記
単結晶Si基板の裏面側に共通電極が形成された第2の
ガラス基板を間隙を設けて配置し、前記間隙に液晶を注
入する工程とを備えたものである。 【0011】また、さらに、画素電極の下部の単結晶S
i基板を選択的に除去する工程の後に、前記画素電極
第2のガラス基板側にカラーフィルタを形成する工程を
備えたものである。 【0012】 【作用】上記構成によれば、マトリックス回路を形成し
単結晶Si基板をガラス基板に接着した後、画素電極
下部の単結晶Si基板を除去するので、単結晶Si基板
の破損を防止し、機械的強度を保ったまま、精度および
再現性よく製造することができる。 【0013】 【実施例】以下、図面を用いて、本発明の一実施例を詳
細に説明する。単結晶Si基板上に、図1に示すマトリ
ックス型液晶表示装置を、従来のSiプロセスで形成す
る。図3は、その単位画素部の模式的断面を示したもの
である。図3において、31はP型Si基板、32は信号
線、33はゲート電極、34は例えばITOからなる透明画
素電極である。 【0014】次に、図4に示したように、図3のSi基
板31に形成したマトリックス回路上にガラス基板41を透
明な接着材42を用いて接着する。さらに、Si基板31を
研磨または、エッチングにより薄くする。 【0015】次に、図5に示したように、透明画素電極
34の下部のSi基板をエッチングにより選択的に除去す
る。さらに、図6に示したように、このマトリックス回
路と、透明金属からなる共通電極62を備えたガラス基板
61とで液晶63を挾んだ構造にする。 【0016】このように構成された本実施例は、画素電
極34の下にSi基板31がなく、図中の矢印P2のように光
を通す透過型構造になっている。また、画素電極34の下
のSi基板31を除去するに先立って、Si基板をガラス基
板41に接着するので、機械的強度を保ち、Si基板を破
損することはない。 【0017】さらに、図6に示すように、画素電極下に
カラーフィルタ64を形成して、白色のバックライトを
用いれば、カラー液晶画像表示装置とすることができ
る。 【0018】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単結晶Si基板上にマトリックス回路及びその駆動回路
を形成し、その回路上にガラス基板を接着した後、透明
画素電極下部のSi基板を選択的に除去する工程を採用
したので、マトリックス型で、かつ透明型の液晶画像表
示装置を、加工時にSi基板を破損することなく、高精
度かつ再現性よく製造することができる。さらには、カ
ラーマトリックス型液晶画像表示装置も実現することが
可能になる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device, and more particularly to a method of manufacturing a matrix type liquid crystal image display device. 2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal image display devices have been used in many fields, taking advantage of their features of low power consumption and thinness. Among them, the matrix type liquid crystal image display device can display a large amount of information, and has been used for a pocket television display device. [0003] A matrix type liquid crystal image display device using a conventional single crystal Si substrate will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of a matrix type liquid crystal image display device. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an image signal input terminal, from which an image signal such as a television video signal is input. Reference numeral 12 denotes a horizontal drive circuit which samples and holds an image signal for each scanning line for each column. 13
Is a signal line, 14 is a gate electrode for selecting each row, 15 is a switching transistor, 16 is a pixel electrode, and 17 is a vertical drive circuit. FIG. 2 shows a schematic cross section of a unit pixel portion of a conventional matrix type liquid crystal display device using a single crystal Si substrate. In FIG. 2, 21 is a single crystal Si substrate, 13 is a signal line, 14 is a gate electrode, 16 is a pixel electrode, 25 is a liquid crystal, 26 is a common electrode, and 27 is a glass substrate. [0006] The image display apparatus thus configured is
The operation will be described below. First, the image signal
When input to the horizontal drive circuit 12, this circuit
An image signal is transmitted to the line 13 for each scanning line.
The vertical drive circuit 17 selects rows in order. Next, the switching transformer of the selected row is
Only the transistor 15 is turned on and selected from the signal line 13.
An image signal is transmitted to the pixel electrodes 16 in the row, and the pixel electrodes 16
The liquid crystal 25 between the pixel and the common electrode 26
Display. [0008] The single crystal S as described above
matrix liquid crystal image display device using the i substrate is a reflective liquid crystal display device which reflects light as shown by an arrow P 1, no sufficient contrast can be obtained and the color display device, disadvantage not applicable was there. The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and is intended to realize a matrix-type and transmission-type liquid crystal image display device using a single-crystal Si substrate. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a transmissive liquid crystal image display device that can be manufactured with high accuracy and reproducibility while maintaining the target strength. [0010] To achieve the above object, according to an aspect of method for producing a transmission type liquid crystal image display device of the present invention, a single
Forming a switching element on a crystalline Si substrate ,
Vertically arranged plurality of signal lines and laterally arranged plurality of gate lines, and the signal lines and a matrix wherein the longitudinal and transverse direction is connected via a switching element to the gate line forming a pixel electrode made of arranged plurality of transparent metal, the single crystal S
The first surface of the i-substrate on which the switching elements are formed
Bonding the glass substrate , and selectively removing the single-crystal Si substrate below the pixel electrode ;
A second embodiment in which a common electrode is formed on the back side of a single crystal Si substrate
A glass substrate is arranged with a gap, and liquid crystal is poured into the gap.
And a step of inserting . Further, the single crystal S under the pixel electrode
The i substrate after selectively removing to process, the pixel electrode
The method includes a step of forming a color filter on the second glass substrate side . [0012] With the above arrangement, after bonding the single-crystal Si substrate with the matrix circuit to a glass substrate, since the removal of the single-crystal Si substrate of the lower picture element electrodes, the damage to the single crystal Si substrate It can be manufactured with high precision and reproducibility while maintaining the mechanical strength. An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. A matrix type liquid crystal display device shown in FIG. 1 is formed on a single crystal Si substrate by a conventional Si process. FIG. 3 shows a schematic cross section of the unit pixel portion. In FIG. 3, 31 is a P-type Si substrate, 32 is a signal line, 33 is a gate electrode, and 34 is a transparent pixel electrode made of, for example, ITO. Next, as shown in FIG. 4, a glass substrate 41 is bonded to the matrix circuit formed on the Si substrate 31 of FIG. Further, the Si substrate 31 is thinned by polishing or etching. Next, as shown in FIG.
The Si substrate below 34 is selectively removed by etching. Further, as shown in FIG. 6, a glass substrate provided with this matrix circuit and a common electrode 62 made of a transparent metal
61 and the liquid crystal 63 are sandwiched. [0016] The embodiment constructed as described above, no Si substrate 31 under the pixel electrode 34, which is a transmission type structure through which light as shown by an arrow P 2 in FIG. Since the Si substrate is bonded to the glass substrate 41 before removing the Si substrate 31 below the pixel electrode 34, the mechanical strength is maintained and the Si substrate is not damaged. Furthermore, as shown in FIG. 6, under the pixel electrode
By forming the color filter 64 and using a white backlight, a color liquid crystal image display device can be obtained. As described above, according to the present invention,
A matrix circuit and its driving circuit are formed on a single crystal Si substrate, and a glass substrate is bonded on the circuit, and then a step of selectively removing the Si substrate below the transparent pixel electrode is adopted. In addition, a transparent liquid crystal image display device can be manufactured with high accuracy and high reproducibility without damaging the Si substrate during processing. Further, a color matrix type liquid crystal image display device can be realized.

【図面の簡単な説明】 【図1】マトリックス型液晶画像表示装置の回路構成図
である。 【図2】従来の単結晶Si基板を用いたマトリックス型
液晶表示装置の単位画素部の模式的断面図である。 【図3】本発明の一実施例の一連の製造工程のうち、S
i基板上にマトリックス回路を形成した状態の単位画素
部の模式的断面図である。 【図4】同実施例のマトリックス回路上にガラス基板を
接着した状態の単位画素部の模式的断面図である。 【図5】同実施例のガラス基板を接着した後、画素電極
下部のSi基板を除去した状態の単位画素部の模式的断
面図である。 【図6】同実施例の画素電極下部のSi基板を除去した
部分にカラーフィルタを設け、液晶を挾んで共通電極を
設けた状態の単位画素部の模式的断面図である。 【符号の説明】 31 … 単結晶Si基板、 32 … 信号線、 33 … ゲート
電極、 34 …透明金属からなる画素電極、 41,61 … ガ
ラス基板、 62 … 共通電極、 63 … 液晶、 64… カラ
ーフィルタ。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a matrix type liquid crystal image display device. FIG. 2 is a schematic sectional view of a unit pixel portion of a conventional matrix type liquid crystal display device using a single crystal Si substrate. FIG. 3 is a view illustrating a series of manufacturing steps in one embodiment of the present invention;
It is a typical sectional view of a unit pixel part in the state where a matrix circuit was formed on i substrate. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a unit pixel portion in a state where a glass substrate is bonded to a matrix circuit of the same embodiment. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the unit pixel portion in a state where the Si substrate under the pixel electrode is removed after the glass substrate of the example is bonded. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a unit pixel portion in a state where a color filter is provided in a portion where a Si substrate is removed below a pixel electrode and a common electrode is provided across a liquid crystal in the same embodiment. [Description of Signs] 31 ... single crystal Si substrate, 32 ... signal line, 33 ... gate electrode, 34 ... pixel electrode made of transparent metal, 41,61 ... glass substrate, 62 ... common electrode, 63 ... liquid crystal, 64 ... color filter.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 (1)単結晶Si基板上に、スイッチング素子を形成
し、その後に縦方向に配置された複数個の信号線横方
向に配置された複数個のゲート線、および前記信号線お
よびゲート線に前記スイッチング素子を介して接続され
た縦方向および横方向にマトリックス状に配置された複
数個の透明金属からなる画素電極を形成する工程と、前
単結晶Si基板の前記スイッチング素子が形成された
表面側に第1のガラス基板接着する工程と、前記画素
電極の下部の前記単結晶Si基板を選択的に除去する工
程と、前記単結晶Si基板の裏面側に共通電極が形成さ
れた第2のガラス基板を間隙を設けて配置し、前記間隙
に液晶を注入する工程とを備えたことを特徴とする液晶
画像表示装置の製造方法。 (2)画素電極の下部の単結晶Si基板を選択的に除去
する工程の後に、前記画素電極の第2のガラス基板側に
カラーフィルタを形成する工程を備えたことを特徴とす
る特許請求の範囲(1)記載の液晶画像表示装置の製造
方法。
(57) [Claims] (1) Forming a switching element on a single crystal Si substrate
And, thereafter longitudinally arranged plurality of signal lines and laterally disposed a plurality of gate lines, and the longitudinal and transverse directions, which are connected via said switching element to the signal line and the gate line Forming pixel electrodes made of a plurality of transparent metals arranged in a matrix, and forming the switching elements of the single-crystal Si substrate.
A step of bonding a first glass substrate to a front surface side, a step of selectively removing the single crystal Si substrate below the pixel electrode, and a step of forming a common electrode on a rear surface side of the single crystal Si substrate.
The second glass substrate is provided with a gap,
And injecting liquid crystal into the liquid crystal display device. (2) after the step of selectively removing the single crystal Si substrate under the pixel electrode , a step of forming a color filter on the second glass substrate side of the pixel electrode is provided. The method for manufacturing a liquid crystal image display device according to claim 1.
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