JP2789284B2 - アクティブマトリクス液晶表示装置とその作製方法 - Google Patents

アクティブマトリクス液晶表示装置とその作製方法

Info

Publication number
JP2789284B2
JP2789284B2 JP24413692A JP24413692A JP2789284B2 JP 2789284 B2 JP2789284 B2 JP 2789284B2 JP 24413692 A JP24413692 A JP 24413692A JP 24413692 A JP24413692 A JP 24413692A JP 2789284 B2 JP2789284 B2 JP 2789284B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
active matrix
crystal display
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP24413692A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0667210A (ja )
Inventor
舜平 山崎
Original Assignee
株式会社半導体エネルギー研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、多色(カラー)アクテ
ィブマトリクス液晶表示装置(AMLCD)の作製方法
に関する。

【0002】

【従来の技術】近年、カラー液晶表示装置(LCD)が
開発されている。特に、カラー表示は高いコントラスト
が要求されるのでLCDとしては薄膜トランジスタ(T
FT)を各画素に配置して、これをアクティブ素子とし
たTFTLCD等のAMLCDが用いられている。

【0003】カラー表示をおこなうには、TFTの設け
られた基板に対向する基板(対向基板)にカラーフィル
ターを配置するが、各原色フィルターに他の画素の光が
混入しないように、その境界部に遮光領域を形成する。
これをブラックマトリクスと称する。しかし、このブラ
ックマトリクスだけでは、特に液晶をノーマリーオン
(画素電極に電圧を印加しない状態で光を透過するモー
ド)で使用すると、TFT基板の画素の電極以外の部分
を透過した光の一部がカラーフィルターに侵入すること
があった。このような光はコントラストを低下させた。

【0004】また、カラーフィルターのある対向基板と
TFT基板とを精度良く合わせることは非常に高度な技
術を要するものであり、歩留りも低かった。このような
問題を解決するために従来のカラーTFTLCDでは、
TFT基板にも遮光層を形成し、これを対向基板側のブ
ラックストライプと合わせることによって、基板の合わ
せ精度を低くし、よって、作製を容易なものとしてい
た。基板側の遮光層の配置例を図4に示す。

【0005】図4において、21は走査線、22はデー
タ線である。この2種類の線で形成されるマトリクスの
内部に画素電極23が設けられている。画素電極23は
通常、透明導電膜で形成され、その一端は電極25を介
してTFTの不純物領域(ソース/ドレイン)の一方に
接続している。また、データ線もやはり、TFTの不純
物領域の他の一方に接続している。さらに、走査線はT
FTのゲイト電極24に連続している。また、通常は画
素に蓄積される電荷の消失を遅らせるために補助容量2
6が設けられる。TFTは、半導体としてアモルファス
シリコンを用いる場合も、結晶性シリコンを用いる場合
も同じような構成をとる。

【0006】しかし、これだけの構成では、配線と画素
電極23の間に空白部分が生じ、そこから漏出する光が
問題となるので遮光領域27を形成し、配線と画素電極
の間に空白部分が存在しないようにしておく。明らかな
ことであるが、このような遮光領域を形成するために
は、そのためのフォトリソグラフィー工程が必要である
ので、そのために歩留りとスループットの低下が問題と
なる。

【0007】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
要請から設けられる遮光領域を効率的に作製し、また、
そのための歩留りの低下を引き起こさない方法を提供す
る。

【0008】

【課題を解決するための手段】本発明は、走査線と並列
に接地線を配置し、これを画素電極を取り囲むように形
成することによって、これを遮光領域とする。なお、走
査線とこの遮光領域とは同一金属被膜のパターニングに
よって形成され、これらの金属被膜は適切な方法によっ
て着色されることを特徴とする。着色の方法としては、
これらの金属被膜を陽極酸化したのち、適切な金属イオ
ンを有する溶液に浸漬することによって、該イオンを酸
化・還元せしめる方法や、あるいは陽極酸化中もしくは
酸化後に有機染料溶液に浸漬する方法が用いられる。一
般に有機染料による着色よりもこのように無機材料によ
って着色する方法が光や熱に対する耐性がよい。しかし
ながら、有機染料を用いると無機材料よりもはるかに多
彩な色彩を得ることができる。

【0009】本発明の典型的な例を図1に示す。図1に
おいて、配線18は走査線、配線19はデータ線、電極
13は画素電極である。画素電極13は電極15を介し
てTFTの不純物領域の一方に接続されている。また、
データ線19もTFTの不純物領域の他の一方に接続さ
れている。また、走査線19はTFTのゲイト電極8に
接続している。この構成は図4に示した一般的なTFT
LCDの画素と同じである。本発明では、これに配線1
7を配置し、これによって画素電極13を取り囲むこと
によって、これを遮光領域として利用する。また、同時
に配線17は画素電極13とオーバーラップし、その間
に補助容量20を形成することとなる。

【0010】走査線18と配線17は電気的には独立で
あり、好ましくは配線17は一定の電位に保たれてお
り、また、これらの配線はいずれも陽極酸化後、着色さ
れている。特に、配線の材料としてアルミニウムを使用
する場合には、光の反射が強いので、着色によって光が
反射しないようにすることが求められる。なお、同じ理
由で好ましくは、データ線19も着色されていることが
望まれる。特に、陽極酸化によって染色する方法によっ
ては配線の側面も着色されるので、光の乱反射を防止す
るうえで好ましい。さらに、陽極酸化膜は絶縁性が良好
であるので、配線層間のショートを防止する上で効果が
大きい。特に、データ線に陽極酸化膜を形成した場合に
は、対向基板の電極とのショートを防止することとな
る。すなわち、画素と対向電極とのショートは点欠陥で
あるのでそれほど重大なダメージはないが、データ線と
対向電極とのショートは線欠陥となるので致命的であ
る。

【0011】着色すべき色としては黒が一般的である。
しかしながら、例えば、画素の対向基板側のフィルター
の色と同じ系統の色を着色してもよい。例えば、図2に
示すように画素の色の配列が縦方向にR(赤)、G
(緑)、B(青)というように配列している場合には、
着色を3段階に分けておこなってもよい。すなわち、最
初にRの配線(走査線と接地線、合わせてX)のみを陽
極酸化し、これを赤に着色し、次にGの配線Yのみを陽
極酸化して、これを緑に着色し、最後にBの配線Zのみ
を陽極酸化して、これを青に着色する。

【0012】着色するあたっては、陽極酸化後、1%程
度のアンモニア溶液によって中和し、さらにこれを水洗
してから染色槽に浸漬する。洗浄は冷水でおこなうこと
が好ましい。以下に実施例を示し、より詳細に本発明を
説明する。

【0013】

【実施例】本発明によってアクティブマトリクスを形成
した例を図3に示す。基板1としてはコーニング705
9ガラス基板(厚さ1.1mm、300×400mm)
を使用した。この基板上にプラズマCVD法で全面に厚
さ5〜50nm、好ましくは5〜20nmの窒化珪素膜
2を形成した。このように、基板を窒化珪素または酸化
アルミニウムの皮膜でコーティングしてこれをブロッキ
ング層とする技術は、本発明人等の出願である特願平3
−238710、同3−238714に記述されてい
る。

【0014】ついで下地酸化膜3として厚さ100〜3
00nmの酸化珪素膜を形成した。この酸化膜の形成方
法としては、酸素雰囲気中でのスパッタ法やTEOSを
プラズマCVD法で分解・堆積した膜を450〜650
℃でアニールしてもよい。

【0015】その後、プラズマCVD法やLPCVD法
によってアモルファス状のシリコン膜4を30〜150
nm、好ましくは50〜100nm堆積し、さらに、プ
ラズマCVD法によって、保護層5として、厚さ20〜
100nm、好ましくは50〜70nmの酸化珪素また
は窒化珪素膜を形成した。そして、基板を600℃で2
4時間アニールして結晶化せしめた。このような長時間
のアニールの代わりに、スループットを向上させる方法
として、レーザー光を照射して、このシリコン膜4の結
晶性を改善せしめてもよい。このときにはレーザー光の
エネルギー密度は200〜350mJ/cm2 が好まし
い。また、ショット数も1〜20回が好ましい。ここま
での工程を図3(A)に示す。

【0016】次に、保護層を除去して、シリコン膜を島
状の領域6にパターニングし、さらに、酸素雰囲気中で
のスパッタ法やTEOSをプラズマCVD法で分解・堆
積した膜を450〜650℃でアニールする方法によっ
て、ゲイト酸化膜7を形成した。特に後者の方法を採用
する場合には、本工程の温度によって、基板に歪みや縮
みが生じ、後のマスク合わせが困難となる恐れがあるの
で大面積基板を扱う場合には十分に注意しなければなら
ない。また、スパッタ法では基板温度は150℃以下に
できるが、膜中のダングリングボンド等を減らして、固
定電荷の影響を減らすために水素中で450℃程度のア
ニールをすることが望ましい。

【0017】その後、厚さ200nm〜5μmのアルミ
ニウム膜を電子ビーム蒸着法によって形成して、これを
パターニングし、図3(B)に示すようにゲイト電極8
と配線17を形成した。さらに、基板を電解溶液に浸し
てゲイト電極に電流を通じ、その周囲に陽極酸化物の層
9を形成した。なお、この陽極酸化の詳細な条件は、本
発明人等の発明である特願平4−30220、同4−3
8637および同4−54322に示される。本実施例
では、いずれも陽極酸化膜の厚さは200〜250nm
とした。

【0018】その後、イオンドーピング法によって、各
TFTの島状シリコン膜中に、ゲイト電極部(すなわち
ゲイト電極とその周囲の陽極酸化膜)をマスクとして自
己整合的に不純物を注入した。この際には、フォスフィ
ン(PH3 )をドーピングガスとして燐を注入した。ド
ーズ量は、燐は2〜8×1015cm-2とした。

【0019】その後、図3(C)に示すようにKrFエ
キシマーレーザー(波長248nm、パルス幅20ns
ec)を照射して、上記不純物領域の導入によって、結
晶性の劣化した部分の結晶性を改善させた。レーザーの
エネルギー密度は200〜400mJ/cm2 、好まし
くは250〜300mJ/cm2 とした。

【0020】この結果、N型の領域10、11が形成さ
れた。この領域のシート抵抗は200〜800Ω/□で
あった。その後、基板を酢酸コバルト、塩化コバルト、
もしくは硝酸コバルトの溶液に浸し、しかして(N
4 2 S溶液に浸すことによって、陽極酸化膜を黒色
に染色せしめた。

【0021】その後、図3(D)に示すように、ポリイ
ミドによって層間絶縁物12を形成し、さらに、画素電
極13をITOによって形成した。そして、コンタクト
ホールを形成して、TFTのソース/ドレイン領域にア
ルミニウムで電極14、15を形成し、このうち一方の
電極15はITOにも接続するようにした。そして、水
素中で300℃で2時間アニールして、シリコンの水素
化を完了した。

【0022】さらに、図3(E)に示すように、データ
線を陽極酸化せしめて、データ線およびこれに接続する
電極14の表面に陽極酸化物16を生成せしめ、これを
先のものと同様に黒色に染色した。この陽極酸化の工程
においては、電極15は既にデータ線から分離されてい
る(図1参考)ので、電極15の周囲には陽極酸化膜は
形成されない。したがって、後の染色工程においても染
色されない。なお、このときには配線17と画素電極1
3の間に補助容量20が形成されている。このようにし
てアクティブマトリクスを完成させた。

【0023】

【発明の効果】本発明によって、特別なフォトリソグラ
フィー工程を必要としないで遮光領域をTFT基板側に
形成することができた。この結果、TFT基板の作製歩
留りは著しく向上し、特に基盤を重ねる工程での歩留り
が上昇することとなった。このように本発明は工業上有
益な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明によるTFTLCDの画素の例を示す。

【図2】本発明によるTFTLCDの画素の例を示す。

【図3】本発明によるTFTの作製方法を示す。

【図4】従来のTFTLCDの画素の例を示す。

【符号の説明】

1 基板 2 窒化珪素もしくは酸化アルミニウム膜 3 下地酸化膜 4 シリコン膜 5 保護層 6 島状シリコン領域 7 ゲイト酸化膜 8、24 ゲイト電極 9、16 陽極酸化物 10、11 不純物領域 12 層間絶縁物 13、23 画素電極 14 データ側電極・配線 15、25 画素側電極 17 接地線 18、21 走査線 19、22 データ線 20、26 補助容量 27 遮光領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/786 H01L 29/78 612C

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の走査線と、複数のデータ線と、複
    数の接地線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線
    とで形成されマトリクス状に配置された複数の画素と、
    を有するアクティブマトリクス液晶表示装置であって、 各画素は、画素電極と、前記画素電極と前記走査線と前
    記データ線とに接続された薄膜トランジスタと、を有
    し、 前記画素電極の周囲の少なくとも一部に重なるように前
    記接地線が配置され、 前記接地線と前記走査線は染色された陽極酸化物が表面
    に形成されかつ同一の被膜からなることを特徴とするア
    クティブマトリクス液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記データ線は染色
    された陽極酸化物表面に形成されていることを特徴と
    するアクティブマトリクス液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2において、前記接
    地線と前記画素電極とで補助容量形成されていること
    を特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 複数の走査線と、複数のデータ線と、複
    数の接地線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線
    とで形成されマトリクス状に配置された複数の画素と、
    を有し、 各画素は、画素電極と、前記画素電極と前記走査線と前
    記データ線とに接続された薄膜トランジスタと、を有す
    るアクティブマトリクス液晶表示装置の作製方法であっ
    て、 前記 接地線と前記走査線を同一被膜から形成する工程
    と、 前記接地線と前記走査線の表面に陽極酸化物を形成する
    工程と、 前記陽極酸化物を染色する工程と、前記画素電極を、前記画素電極の周囲の少なくとも一部
    が前記接地線と 重なるよう形成する工程と、前記 データ線を形成する工程と、 前記データ線の表面に陽極酸化物を形成する工程と、 前記データ線の陽極酸化物を染色する工程とを有する
    ことを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置の
    作製方法。
JP24413692A 1992-08-20 1992-08-20 アクティブマトリクス液晶表示装置とその作製方法 Expired - Fee Related JP2789284B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24413692A JP2789284B2 (ja) 1992-08-20 1992-08-20 アクティブマトリクス液晶表示装置とその作製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24413692A JP2789284B2 (ja) 1992-08-20 1992-08-20 アクティブマトリクス液晶表示装置とその作製方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0667210A true JPH0667210A (ja) 1994-03-11
JP2789284B2 true JP2789284B2 (ja) 1998-08-20

Family

ID=17114299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24413692A Expired - Fee Related JP2789284B2 (ja) 1992-08-20 1992-08-20 アクティブマトリクス液晶表示装置とその作製方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2789284B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0219866B1 (en) * 1985-10-22 1991-01-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha System for vehicle body roll control with overshoot prevention
FR2720170B1 (fr) * 1994-05-17 1996-07-05 Thomson Lcd Procédé de fabrication d'un écran LCD muni d'un masque opaque.
US5814529A (en) 1995-01-17 1998-09-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for producing a semiconductor integrated circuit including a thin film transistor and a capacitor
JP3092537B2 (ja) * 1997-01-24 2000-09-25 日本電気株式会社 液晶表示装置
US7023021B2 (en) * 2000-02-22 2006-04-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
US6789910B2 (en) 2000-04-12 2004-09-14 Semiconductor Energy Laboratory, Co., Ltd. Illumination apparatus
JP3989761B2 (ja) 2002-04-09 2007-10-10 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体表示装置
US7038239B2 (en) 2002-04-09 2006-05-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor element and display device using the same
US7256421B2 (en) 2002-05-17 2007-08-14 Semiconductor Energy Laboratory, Co., Ltd. Display device having a structure for preventing the deterioration of a light emitting device
US7896428B2 (en) 2005-01-28 2011-03-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle body structure
CN100442132C (zh) * 2006-11-17 2008-12-10 北京京东方光电科技有限公司;京东方科技集团股份有限公司 一种tft lcd阵列基板结构及其制造方法
WO2010024059A1 (ja) * 2008-08-27 2010-03-04 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板、液晶パネル、液晶表示ユニット、液晶表示装置、テレビジョン受像機、アクティブマトリクス基板の製造方法
WO2010024050A1 (ja) * 2008-08-27 2010-03-04 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板、液晶パネル、液晶表示装置、液晶表示ユニット、テレビジョン受像機

Also Published As

Publication number Publication date Type
JPH0667210A (ja) 1994-03-11 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4770498A (en) Dot-matrix liquid crystal display
US6025892A (en) Active matrix substrate with removal of portion of insulating film overlapping source line and pixel electrode and method for producing the same
US6362030B1 (en) Method of manufacturing an active matrix substrate
US6501097B1 (en) Electro-optical device
US4733948A (en) Color liquid crystal display with light intercepting member
US5982460A (en) Electro-optical display
US5784133A (en) Structure of liquid crystal display and manufacturing method thereof
US7148506B2 (en) Active matrix display and electrooptical device
US5334859A (en) Thin-film transistor having source and drain electrodes insulated by an anodically oxidized film
US5359206A (en) Thin film transistor substrate, liquid crystal display panel and liquid crystal display equipment
US5418636A (en) Liquid crystal image display apparatus with anodized films of the same thickness and a method of fabricating the same
US5523865A (en) Liquid-crystal display top gate thin film transistor with particular connection between the drain and the display electrode
US5403762A (en) Method of fabricating a TFT
US5555112A (en) Liquid crystal display device having multilayer gate busline composed of metal oxide and semiconductor
US5060036A (en) Thin film transistor of active matrix liquid crystal display
US5062690A (en) Liquid crystal display with redundant FETS and redundant crossovers connected by laser-fusible links
US5936698A (en) Manufacturing a display device using anodization
US20040257511A1 (en) Liquid crystal displays and manufacturing methods thereof
US20020186330A1 (en) Liquid crystal display and production method of the same
US5285301A (en) Liquid crystal display device having peripheral dummy lines
US5847410A (en) Semiconductor electro-optical device
US6303946B1 (en) Thin film transistor substrate and liquid crystal display unit having a low-resistance silicon compound film
US5111261A (en) Silicon thin film transistor with an intrinsic silicon active layer formed within the boundary defined by the edges of the gate electrode and the impurity containing silicon layer
US7034381B2 (en) Semiconductor device
US6373546B1 (en) Structure of a liquid crystal display and the method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090612

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090612

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090612

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100612

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100612

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees