JP2910656B2 - アクティブマトリクス液晶表示パネル及びその製造方法 - Google Patents
アクティブマトリクス液晶表示パネル及びその製造方法Info
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その製造方法に関し、特に薄膜電界効果型トランジスタ
および電極をもつ透明絶縁性基板で液晶を挟んだ構造の
液晶表示パネル及びその製造方法に関する。
m transistor;以下「TFT」という)を画素のスイッ
チング素子として用いるアクティブマトリクス液晶表示
パネル(active matrix liquid crystal display;以
下、単に「AMLCD」ともいう)は高品位の画質を有
し、携帯型コンピュータの表示デバイスや投射型表示デ
バイスのライトバルブなどに幅広く応用されている。
よび走査線と信号線の交差点近傍に配した薄膜トランジ
スタに接続した画素電極を設けた構造のTFT基板と、
透明電極を全面に形成した対向基板との間に液晶を挟み
込み、制御された画素電極と対向電極との間に所定の電
圧を印加することにより、対応する画素における光の透
過光量を制御する。
リクス液晶表示装置では、単純マトリクス型の液晶表示
装置に比べて、液晶を挟む電極間の電位を制御しやす
く、コントラストや視野角に優れた高品位の表示が得ら
れる点に最大の特徴がある。
表示装置を構成していく上で、マトリクス状にTFTア
レイを作製する必要がある。この製造工程は、通常半導
体の製造で行われる工程とよく似ているが、しかし、T
FTアレイの場合には、表示装置の表示領域と同じ面積
で1つのデバイスを作製せざるをえず、半導体装置のよ
うに、デバイスを縮小させて、1つの基板から多量の素
子を得ることにより低コスト化を図っていくことができ
ないという点で、半導体装置の製造とは本質的に相違し
ている。
トリクス液晶表示装置の普及を図っていく上で、その価
格が大きな問題点の一つとなっており、TFTアレイ作
製におけるコスト低減の要求は大きい。
図っていく上で、フォトリソグラフィ(photo rithogra
phy;「PR」ともいう)を用いたパタン形成の回数
(以下「PR回数」という)を削減することが、大きな
効果を生むことが知られている。
来よりいくつか提案されている。
ymposium Digest of Technical Papers、第44頁)で
は、PR回数を2回で作製する方法が提案されている。
この方法では、まず透明電極とn型非晶質シリコン層を
堆積し、信号線、TFTのソース/ドレイン電極、画素
電極のパタンによりPRを行ってパターニングし、しか
る後にノンドープ非晶質シリコン層、ゲート絶縁膜、金
属層を堆積し、走査線のパタンで堆積した金属層、ゲー
ト絶縁膜、ノンドープ非晶質シリコン層、およびn型非
晶質シリコン層をエッチングする。
献に記載の従来の方法では、PR回数が2回と非常に少
なくて済むものの、信号線を透明電極で形成するため
に、電気抵抗が大きく、大面積では遅延が発生してしま
うので実際上は使うことができない。
電気抵抗を減ずることはできるが、これを形成するため
のPR工程が別途必要とされることになる。
TFTのチャネルに入射し、TFTのオフ抵抗が減少
し、画素の電荷保持ができなくなってしまうという問題
がある。そして、この問題を避けるためには、遮光作用
を有する不透明層を、TFTの下層に配する必要があ
る。
めには、1回PRを追加する必要がある。
表示が得られるTFTアレイを、プロセス的に無理なく
得ようとすると、結局、少なくとも4PR(4回のPR
工程)が必要とされることになる。
たものであって、その目的は、低抵抗な金属層で形成さ
れた信号線を有し、かつ基板側からの入射光に対して遮
光効果を有し、より少ないPR回数で作製することので
きる構造を有するTFTアレイからなるアクティブマト
リクス液晶表示パネルを提供することにある。
に、本発明は、格子状に配置して交差させた平行な複数
の走査線および平行な複数の信号線と共に、前記走査線
と信号線の各交点の近傍に設けられ、前記走査線と同一
層で形成されこれに接続するゲート電極と、ゲート絶縁
膜を介して設けた薄膜半導体層と、前記信号線と接続す
るソース電極(またはドレイン電極)と、画素電極と接
続するドレイン電極(またはソース電極)と、からなる
薄膜トランジスタを有する透明絶縁性基板と、透明電極
を有する他の透明絶縁性基板と、を液晶層を介して貼り
合わせてなる液晶表示パネルにおいて、前記信号線、お
よび前記薄膜トランジスタと前記画素電極とを接続する
前記ドレイン電極が、透明導電膜および不透明金属層が
この順に前記透明絶縁性基板上に積層された構造からな
り、これらを覆うように絶縁膜が堆積されると共に、該
絶縁膜は、前記薄膜トランジスタの前記ソース・ドレイ
ン電極上の領域および前記画素電極上の表示領域におい
て除去されており、前記不透明金属層は前記絶縁膜が除
去された領域において除去されており、さらにこの上に
非晶質シリコン層、ゲート絶縁膜および走査線がこの順
に積層されてパタン化されてなることを特徴とする液晶
表示パネルを提供する。
示パネルは、好ましくい態様において、非晶質シリコン
層、ゲート絶縁膜および走査線が同一パタンで形成され
る。このようにすると露光回数を減ずることができる。
の液晶表示パネルの製造方法において、(a)透明絶縁性
基板上に透明導電層及び不透明金属層を積層させ、(b)
前記積層体を信号線および画素電極の形状でパタン形成
し、(c)第1の絶縁膜で被覆した後、ソース及びドレイ
ン電極領域において前記第1の絶縁膜にコンタクトホー
ルを設けると共に表示領域上の前記第1の絶縁膜を除去
し、(d)さらに、非晶質シリコン層、ゲート絶縁膜、走
査線となる金属層をこの順に形成した後に、これら3層
を一括でエッチングしてパタン形成する、ことを特徴と
する液晶表示パネルの製造方法を提供する。
ては、前記ソース及びドレイン電極のコンタクトホール
形成領域で前記不透明金属がエッチング除去されること
を特徴とする。
のアクティブマトリクス液晶表示パネルのTFTアレイ
の構造は、信号線および画素電極となる透明導電膜およ
び不透明金属層を積層してパタン化した後、この上に絶
縁膜を被覆させ、画素電極の表示領域およびTFTのソ
ース・ドレイン電極の一部で、この絶縁膜および不透明
金属層を除去する。
コン層、さらに走査線となる不透明金属層を積層し、こ
れを走査線のパタンで一括でパターニングを行う。
アレイは高々3回以下のPR工程により作製することが
できる。
号線が透明金属層および不透明金属層の2層で形成され
ており、低抵抗な配線を非常に低い断線確率で形成する
ことができるという利点を有している。
・ドレイン電極が順スタガ型TFTのチャネルを覆うよ
うな構造とされているため、基板側から入射する光をか
なりの割合で遮蔽することができ、光オフ電流を抑制す
ることができる。
を参照して以下に詳細に説明する。
的に示す断面図であり、請求項1に係る発明に基づいて
作製したアクティブマトリクス液晶表示パネルのTFT
の断面図を示している。また、図2(a)は、本発明の
一実施形態のTFTアレイの画素部を示す平面図を示
し、図2(b)は図2(a)のA−A′線に沿った断面
を示す図である。
透光性絶縁基板1の上に複数の走査線8と複数の信号線
9とを交差させて格子状に配置する。各格子内には、走
査線8と信号線9の交点近傍に配置されるTFTと、こ
のTFTから駆動される画素電極10とから構成される
1組のアクティブ画素エレメントがそれぞれ配置され
る。
に生ずるリーク電流を抑制するために、信号線9と同層
で遮光層13が設けられている。
ート電極7の下に絶縁膜(ゲート絶縁膜)6を介して設
けられた非晶質シリコン膜4からなるチャネル部と、第
1の絶縁膜5を挟んで、コンタクトホール11を介して
接続されたソース・ドレイン電極からなる。
不透明金属層3とが積層されてなり、ソース・ドレイン
電極においてコンタクトホール11が形成されている領
域では、不透明金属層3は除去されている(この領域は
透明金属層2のみからなる)。
を順を追って説明する。
でTFTのソース・ドレイン電極および信号線となる透
明金属層2としてITO(Indium-Tin-Oxide)を略50
nm堆積し、これに続いて、n型非晶質シリコン層を略
5nm堆積し、さらに不透明金属層3としてCrを略1
00nm堆積する。
画素電極10および遮光層13からなる形状でパターニ
ングを行う。
コン膜を略200nm堆積する。この酸化シリコン膜に
コンタクトホール11を形成する。
れた酸化膜(第1の絶縁膜5)も除去する。
した領域の不透明金属層3をエッチング除去する。
コン膜を略50nm堆積し及び非晶質窒化シリコン膜を
連続的に堆積する。
を略100nm堆積する。この積層膜を走査線8のパタ
ンでエッチングする。
ないn型非晶質シリコン層4をエッチング除去する。
Tアレイは、3回の露光工程により作製することができ
る。
ンタクトを形成する際に、薄いn型層を作製している
が、これを設けずに、代わりに非晶質シリコン膜4を堆
積する直前に、フォスフィン放電処理を行っても良好な
TFT特性を得ることができる。
リコン層が残るので、入射光15が照射された場合、こ
の非晶質シリコン層4が低抵抗化し、隣の信号線から画
素電極等へリーク電流が生じ、表示が劣化する可能性が
ある。
けたものである。
ース・ドレイン電極となる不透明金属層3が、チャネル
部の非晶質シリコン層4の下に潜り込むようにせりだし
ているので、遮光効果が全くない構造の、TFTに比べ
て、光オフ電流を顕著に減少させることができる。
基板側からの入射光に対して十分な遮光効果を有するT
FTからなるアクティブマトリクス液晶ディスプレイの
TFTアレイを3回以下のPR回数で作製することがで
き、低コストの液晶パネルを得ることができる。
断面図である。
FTアレイの1画素の平面図を示したものである。
(b)は(a)のA−A′断面図を示したものである。
Claims (6)
- 【請求項1】格子状に配置して交差させた平行な複数の
走査線および平行な複数の信号線と共に、 前記走査線と信号線の各交点の近傍に設けられ、前記走
査線と同一層で形成されこれに接続するゲート電極と、
ゲート絶縁膜を介して設けた薄膜半導体層と、前記信号
線と接続するソース電極(またはドレイン電極)と、画
素電極と接続するドレイン電極(またはソース電極)
と、からなる薄膜トランジスタを有する透明絶縁性基板
と、 透明電極を有する他の透明絶縁性基板と、を液晶層を介
して貼り合わせてなる液晶表示パネルにおいて、 前記信号線、および前記薄膜トランジスタと前記画素電
極とを接続する前記ドレイン電極が、透明導電膜および
不透明金属層がこの順に前記透明絶縁性基板上に積層さ
れた構造からなり、 これらを覆うように絶縁膜が堆積されると共に、該絶縁
膜は、前記薄膜トランジスタの前記ソース・ドレイン電
極上の領域および前記画素電極上の表示領域において除
去されており、 前記不透明金属層は前記絶縁膜が除去された領域におい
て除去されており、 さらにこの上に非晶質シリコン層、ゲート絶縁膜および
走査線がこの順に積層されてパタン化されてなることを
特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項2】前記非晶質シリコン層、前記ゲート絶縁
膜、および前記走査線が同一パタンで形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 - 【請求項3】前記信号線と同層で前記走査線の下に遮光
層が形成されていることを特徴とする請求項1記載の液
晶表示パネル。 - 【請求項4】ソース及びドレイン電極を構成する前記不
透明金属層が、前記薄膜トランジスタのチャネル部を形
成する前記非晶質シリコン層下部に所定長延在されてな
ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 - 【請求項5】格子状に配置して交差させた平行な複数の
走査線および平行な複数の信号線と共に、 前記走査線と信号線の各交点の近傍に設けられ、前記走
査線と同一層で形成されこれに接続するゲート電極と、
ゲート絶縁膜を介して設けた薄膜半導体層と、前記信号
線と接続するソース電極(またはドレイン電極)と、画
素電極と接続するドレイン電極(またはソース電極)
と、からなる薄膜トランジスタを有する透明絶縁性基板
と、 透明電極を有する他の透明絶縁性基板と、 を液晶層を介して貼り合わせてなる液晶表示パネルの製
造方法において、 (a)透明絶縁性基板上に透明導電層及び不透明金属層を
積層させ、 (b)前記積層体を信号線および画素電極の形状でパタン
形成し、 (c)第1の絶縁膜で被覆した後、ソース及びドレイン電
極領域において前記第1の絶縁膜にコンタクトホールを
設けると共に表示領域上の前記第1の絶縁膜を除去し、 (d)さらに、非晶質シリコン層、ゲート絶縁膜、走査線
となる金属層をこの順に形成した後に、これら3層を一
括でエッチングしてパタン形成する、 ことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。 - 【請求項6】前記ソース及びドレイン電極のコンタクト
ホール形成領域で前記不透明金属がエッチング除去され
ることを特徴とする請求項5記載の液晶表示パネルの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2182796A JP2910656B2 (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | アクティブマトリクス液晶表示パネル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2182796A JP2910656B2 (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | アクティブマトリクス液晶表示パネル及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09197438A JPH09197438A (ja) | 1997-07-31 |
JP2910656B2 true JP2910656B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=12065908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2182796A Expired - Lifetime JP2910656B2 (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | アクティブマトリクス液晶表示パネル及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2910656B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101102642B1 (ko) | 2003-11-18 | 2012-01-04 | 가부시키가이샤 니콘 | 표시 디바이스 제조 방법 및 표시 디바이스 |
CN100412672C (zh) * | 2005-09-14 | 2008-08-20 | 友达光电股份有限公司 | 薄膜二极管液晶显示器面板 |
-
1996
- 1996-01-12 JP JP2182796A patent/JP2910656B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH09197438A (ja) | 1997-07-31 |
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