JP2949758B2 - アクティブマトリクス型液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置とその製造方法Info
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/10—Materials and properties semiconductor
- G02F2202/105—Materials and properties semiconductor single crystal Si
Description
〔概 要〕 画素対応に薄膜トランジスタを設け、これのスイッチ
ング作用を用いて液晶セルへの電圧書き込みと保持動作
を行うアクティブマトリクス型表示装置とその製造方法
に関し、 画面サイズが大きくなっても製造装置の大型化が不要
で、製造歩留りの低下もなく、大画面の表示装置を低コ
ストで実現可能な、新しいアクティブマトリクス型表示
装置の構成とその製造方法を提供することを目的とし、 複数個の表示電極と該複数個の表示電極のそれぞれに
対応するスイッチング素子を第１の絶縁性基板上にマト
リクス状に配列してアクティブマトリクスを形成したア
クティブマトリクス基板と、対向電極を第２の絶縁性基
板上に形成した対向基板とを有し、該アクティブマトリ
クス基板と対向基板の間に液晶層を挟持した液晶表示装
置において、前記スイッチング素子が、支持基板上の絶
縁性薄膜を介して貼着された半導体基板を動作半導体層
として構成され、かつ所定部に電極パッドを形成した前
記第１の絶縁基板上に絶縁性接着剤で接着され、かつバ
ンプ電極を介して該電極パッドに接続された構成とし、
また、支持基板表面に絶縁性薄膜を介して半導体基板を
貼着する工程と、該半導体基板を薄膜化して半導体薄膜
を形成する工程と、該半導体薄膜を動作半導体層とする
薄膜トランジスタを複数個含むアクティブマトリクス回
路モジュールを形成する工程と、該薄膜トランジスタに
接続する電極パッドを第１の絶縁性基板上に形成する工
程と、該アクティブマトリクス回路モジュールを形成し
た該支持基板を、該半導体薄膜側を下にして該第１の絶
縁性基板上に搭載し、該薄膜トランジスタを該電極パッ
ドに接続させると共に、該第１の絶縁性基板上に該支持
基板を接着してアクティブマトリクス基板を形成する工
程と、該支持基板と該絶縁性薄膜の不要部を除去する工
程とを含む構成とする。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画素対応に薄膜トランジスタを設け、これ
のスイッチング作用を用いて液晶セルへの電圧書き込み
と保持動作を行うアクティブマトリクス型表示装置とそ
の製造方法に関する。 アクティブマトリクス型表示装置は単純マトリクス型
表示装置と共に、薄型の情報端末用表示装置として使用
されており、表示媒体としては液晶が多く使用されてい
る。 ここで両者の特性を比較すると、アクティブマトリク
ス型は多数ある画素をそれぞれ単独に駆動するのと同様
の動作をさせることができ、そのため表示容量の増大に
伴ってライン数が増加しても、単純マトリクス型のよう
に駆動のデューティ比が低下し、コントラストの低下や
視野角の減少をきたすなどの問題が生じない。このため
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、陰極線管（CR
T）並みのカラー表示が得られ、薄型のフラットディス
プレイとして用途を拡げつつある。 しかし、アクティブマトリクス型表示装置では、各画
素毎にスィッチング素子を形成する必要があって構造が
複雑なため、大画面の表示装置を製造しようとすると大
型の製造装置が必要であり、設備費が高額となると同時
に、製造歩留りが低下する。そのため、コストが高くな
るといった問題があり、現在その実用化は比較的小さな
画面サイズのものに限られている。 〔従来の技術〕 第５図（ａ）は従来のアクティブマトリクス型表示装
置の等価回路を示すもので、各画素１ごとにスィッチン
グ素子〔一般に薄膜トランジスタ,TFT〕２が設けられて
おり、その一端は画素１を構成する液晶素子３に回路接
続されている。 すなわち、スキャンバスライン４とデータバスライン
５とは直角に交叉するように同一基板上に形成されてお
り、スキャンバスライン４は各TFT2のドレイン電極７に
回路接続されている。 またTFT2のソース電極８は液晶素子の表示電極に回路
接続されており、表示電極に対向する透明電極は共通に
接続されて接地されている。 かかる従来のパネルの駆動法としては、パネルに多数
設けられているスキャンバスライン４を、パルス幅が30
〜60μｓの短いパルスで順次ラインアドレスを行ってい
る状態で、データバスライン５より信号パルスを加え、
アドレスパルスに同期した表示信号を各液晶セルに印加
することにより、液晶表示が行われる。 第５図には従来のアクティブマトリクス型表示装置の
分解斜視図を示す。 〔発明が解決しようとする課題〕 このような従来のアクティブマトリクス型表示装置で
は、画素１の数と同数以上の多くのTFT2と、これに接続
される表示電極９や、スキャンバスライン４やデータバ
スライン５を同一のガラス基板上に形成するという、複
雑な構造となっているため、大面積の表示装置を高い歩
留りで製造することは非常に困難であった。 本発明は、画面サイズが大きくなっても製造装置の大
型化が不要で、製造歩留りの低下もなく、大画面の表示
装置を低コストで実現可能な、新しいアクティブマトリ
クス型表示装置の構成とその製造方法を提供することを
目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、複数個の表示電極と該複数個の表示電極の
それぞれに対応するスイッチング素子を第１の絶縁性基
板上にマトリクス状に配列してアクティブマトリクスを
形成したアクティブマトリクス基板と、対向電極を第２
の絶縁性基板上に形成した対向基板とを有し、該アクテ
ィブマトリクス基板と対向基板の間に液晶層を挟持した
液晶表示装置において、前記スイッチング素子が、支持
基板上の絶縁性薄膜を介して貼着された半導体基板を動
作半導体層として構成され、かつ所定部に電極パッドを
形成した前記第１の絶縁性基板上に絶縁性接着剤で接着
され、かつバンプ電極を介して該電極パッドに接続され
た構成とする。 これを製造するに際しては、支持基板表面に絶縁性薄
膜を介して半導体基板を貼着する工程と、該半導体基板
を薄膜化して半導体薄膜を形成する工程と、該半導体薄
膜を動作半導体層とする薄膜トランジスタを複数個含む
アクティブマトリクス回路モジュールを形成する工程
と、該薄膜トランジスタに接続する電極パッドを第１の
絶縁性基板上に形成する工程と、該アクティブマトリク
ス回路モジュールを形成した該支持基板を、該半導体薄
膜側を下にして該第１の絶縁性基板上に搭載し、該薄膜
トランジスタを該電極パッドに接続させると共に、該第
１の絶縁性基板上に該支持基板を接着してアクティブマ
トリクス基板を形成する工程と、該支持基板と該絶縁性
薄膜の不要部を除去する工程とを含む構成とする。 〔作 用〕 上述の構造および製造方法によれば、半導体基板とし
て任意のものを用いることができる。そこで、単結晶基
板を用いれば、スイッチング素子として良好な特性を有
する薄膜トランジスタを作製することができる。 更に、本発明は小型のアクティブマトリクス回路（単
位モジュール）の良品のみを複数個用いて大画面の表示
装置を作製できるので、面積の増大による歩留まりの急
激な低下を避けることができ、且つ、モジュールを製造
する製造設備は比較的小型のものでよく、製造原価を低
減できる。 また、本発明のようにモジュール基板をいわゆるフェ
ースダウン方式でガラス基板に接着するために、モジュ
ール基板とガラス基板あるいはモジュール基板間の回路
接続が容易となると同時に表示電極の裏面の絶縁膜をエ
ッチング除去、あるいはスルーホール配線を行って表示
電極を裏面側に露出させた構造にできるため、液晶層に
ロスなく電圧が印加され、液晶セルの良好な光スィッチ
ング特性が実現できる。 〔実 施 例〕 以下本発明の第一の実施例を、第２図，第３図を参照
しながら第１図により説明する。 本実施例は、支持基板としてSi基板を用い、この基板
とSi単結晶基板（半導体基板）とを、SiO2膜（絶縁性薄
膜）を介して貼り合わせ、SOI（Silicon On Insulato
r）基板を形成したのち、上記Si単結晶基板を薄膜化
し、このSi単結晶薄膜を動作半導体層とする薄膜トラン
ジスタマトリクス（アクティブマトリクス回路）を形成
し、これを絶縁性基板上にフェースダウン方式で接着し
て、アクティブマトリクス基板を形成した例である。 なお、SOI基板の作製方法は、例えば日経マイクロデ
バイス;1988年３月号,pp.82〜98に記載の「ウエーハ張
り合わせ技術」等を用いることができる。
ング作用を用いて液晶セルへの電圧書き込みと保持動作
を行うアクティブマトリクス型表示装置とその製造方法
に関し、 画面サイズが大きくなっても製造装置の大型化が不要
で、製造歩留りの低下もなく、大画面の表示装置を低コ
ストで実現可能な、新しいアクティブマトリクス型表示
装置の構成とその製造方法を提供することを目的とし、 複数個の表示電極と該複数個の表示電極のそれぞれに
対応するスイッチング素子を第１の絶縁性基板上にマト
リクス状に配列してアクティブマトリクスを形成したア
クティブマトリクス基板と、対向電極を第２の絶縁性基
板上に形成した対向基板とを有し、該アクティブマトリ
クス基板と対向基板の間に液晶層を挟持した液晶表示装
置において、前記スイッチング素子が、支持基板上の絶
縁性薄膜を介して貼着された半導体基板を動作半導体層
として構成され、かつ所定部に電極パッドを形成した前
記第１の絶縁基板上に絶縁性接着剤で接着され、かつバ
ンプ電極を介して該電極パッドに接続された構成とし、
また、支持基板表面に絶縁性薄膜を介して半導体基板を
貼着する工程と、該半導体基板を薄膜化して半導体薄膜
を形成する工程と、該半導体薄膜を動作半導体層とする
薄膜トランジスタを複数個含むアクティブマトリクス回
路モジュールを形成する工程と、該薄膜トランジスタに
接続する電極パッドを第１の絶縁性基板上に形成する工
程と、該アクティブマトリクス回路モジュールを形成し
た該支持基板を、該半導体薄膜側を下にして該第１の絶
縁性基板上に搭載し、該薄膜トランジスタを該電極パッ
ドに接続させると共に、該第１の絶縁性基板上に該支持
基板を接着してアクティブマトリクス基板を形成する工
程と、該支持基板と該絶縁性薄膜の不要部を除去する工
程とを含む構成とする。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画素対応に薄膜トランジスタを設け、これ
のスイッチング作用を用いて液晶セルへの電圧書き込み
と保持動作を行うアクティブマトリクス型表示装置とそ
の製造方法に関する。 アクティブマトリクス型表示装置は単純マトリクス型
表示装置と共に、薄型の情報端末用表示装置として使用
されており、表示媒体としては液晶が多く使用されてい
る。 ここで両者の特性を比較すると、アクティブマトリク
ス型は多数ある画素をそれぞれ単独に駆動するのと同様
の動作をさせることができ、そのため表示容量の増大に
伴ってライン数が増加しても、単純マトリクス型のよう
に駆動のデューティ比が低下し、コントラストの低下や
視野角の減少をきたすなどの問題が生じない。このため
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、陰極線管（CR
T）並みのカラー表示が得られ、薄型のフラットディス
プレイとして用途を拡げつつある。 しかし、アクティブマトリクス型表示装置では、各画
素毎にスィッチング素子を形成する必要があって構造が
複雑なため、大画面の表示装置を製造しようとすると大
型の製造装置が必要であり、設備費が高額となると同時
に、製造歩留りが低下する。そのため、コストが高くな
るといった問題があり、現在その実用化は比較的小さな
画面サイズのものに限られている。 〔従来の技術〕 第５図（ａ）は従来のアクティブマトリクス型表示装
置の等価回路を示すもので、各画素１ごとにスィッチン
グ素子〔一般に薄膜トランジスタ,TFT〕２が設けられて
おり、その一端は画素１を構成する液晶素子３に回路接
続されている。 すなわち、スキャンバスライン４とデータバスライン
５とは直角に交叉するように同一基板上に形成されてお
り、スキャンバスライン４は各TFT2のドレイン電極７に
回路接続されている。 またTFT2のソース電極８は液晶素子の表示電極に回路
接続されており、表示電極に対向する透明電極は共通に
接続されて接地されている。 かかる従来のパネルの駆動法としては、パネルに多数
設けられているスキャンバスライン４を、パルス幅が30
〜60μｓの短いパルスで順次ラインアドレスを行ってい
る状態で、データバスライン５より信号パルスを加え、
アドレスパルスに同期した表示信号を各液晶セルに印加
することにより、液晶表示が行われる。 第５図には従来のアクティブマトリクス型表示装置の
分解斜視図を示す。 〔発明が解決しようとする課題〕 このような従来のアクティブマトリクス型表示装置で
は、画素１の数と同数以上の多くのTFT2と、これに接続
される表示電極９や、スキャンバスライン４やデータバ
スライン５を同一のガラス基板上に形成するという、複
雑な構造となっているため、大面積の表示装置を高い歩
留りで製造することは非常に困難であった。 本発明は、画面サイズが大きくなっても製造装置の大
型化が不要で、製造歩留りの低下もなく、大画面の表示
装置を低コストで実現可能な、新しいアクティブマトリ
クス型表示装置の構成とその製造方法を提供することを
目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、複数個の表示電極と該複数個の表示電極の
それぞれに対応するスイッチング素子を第１の絶縁性基
板上にマトリクス状に配列してアクティブマトリクスを
形成したアクティブマトリクス基板と、対向電極を第２
の絶縁性基板上に形成した対向基板とを有し、該アクテ
ィブマトリクス基板と対向基板の間に液晶層を挟持した
液晶表示装置において、前記スイッチング素子が、支持
基板上の絶縁性薄膜を介して貼着された半導体基板を動
作半導体層として構成され、かつ所定部に電極パッドを
形成した前記第１の絶縁性基板上に絶縁性接着剤で接着
され、かつバンプ電極を介して該電極パッドに接続され
た構成とする。 これを製造するに際しては、支持基板表面に絶縁性薄
膜を介して半導体基板を貼着する工程と、該半導体基板
を薄膜化して半導体薄膜を形成する工程と、該半導体薄
膜を動作半導体層とする薄膜トランジスタを複数個含む
アクティブマトリクス回路モジュールを形成する工程
と、該薄膜トランジスタに接続する電極パッドを第１の
絶縁性基板上に形成する工程と、該アクティブマトリク
ス回路モジュールを形成した該支持基板を、該半導体薄
膜側を下にして該第１の絶縁性基板上に搭載し、該薄膜
トランジスタを該電極パッドに接続させると共に、該第
１の絶縁性基板上に該支持基板を接着してアクティブマ
トリクス基板を形成する工程と、該支持基板と該絶縁性
薄膜の不要部を除去する工程とを含む構成とする。 〔作 用〕 上述の構造および製造方法によれば、半導体基板とし
て任意のものを用いることができる。そこで、単結晶基
板を用いれば、スイッチング素子として良好な特性を有
する薄膜トランジスタを作製することができる。 更に、本発明は小型のアクティブマトリクス回路（単
位モジュール）の良品のみを複数個用いて大画面の表示
装置を作製できるので、面積の増大による歩留まりの急
激な低下を避けることができ、且つ、モジュールを製造
する製造設備は比較的小型のものでよく、製造原価を低
減できる。 また、本発明のようにモジュール基板をいわゆるフェ
ースダウン方式でガラス基板に接着するために、モジュ
ール基板とガラス基板あるいはモジュール基板間の回路
接続が容易となると同時に表示電極の裏面の絶縁膜をエ
ッチング除去、あるいはスルーホール配線を行って表示
電極を裏面側に露出させた構造にできるため、液晶層に
ロスなく電圧が印加され、液晶セルの良好な光スィッチ
ング特性が実現できる。 〔実 施 例〕 以下本発明の第一の実施例を、第２図，第３図を参照
しながら第１図により説明する。 本実施例は、支持基板としてSi基板を用い、この基板
とSi単結晶基板（半導体基板）とを、SiO2膜（絶縁性薄
膜）を介して貼り合わせ、SOI（Silicon On Insulato
r）基板を形成したのち、上記Si単結晶基板を薄膜化
し、このSi単結晶薄膜を動作半導体層とする薄膜トラン
ジスタマトリクス（アクティブマトリクス回路）を形成
し、これを絶縁性基板上にフェースダウン方式で接着し
て、アクティブマトリクス基板を形成した例である。 なお、SOI基板の作製方法は、例えば日経マイクロデ
バイス;1988年３月号,pp.82〜98に記載の「ウエーハ張
り合わせ技術」等を用いることができる。
【第１図（ａ）参照】 本実施例では、支持基板11および半導体基板12ともSi
単結晶基板を用いる。支持基板11はSi多結晶基板でも、
Si以外の材料例えばガラス等の絶縁性材料からなる基板
であってもよいが、本実施例では半導体基板11と同一材
質の基板を用いた。 まず、支持基板11の表面に、通常のウエット酸化法に
より厚さ約0.5μｍのSiO2膜13を形成する。次にこのSiO
2膜13に上記半導体基板12を重ね合わせ、約0.1Paの減圧
状態で凡そ800℃に加熱し、基板間にパルス状の電圧
（±100〜±500V）を加える。 以上で２枚のSi単結晶基板同士が接着し、SOI基板14
が得られる。なお、上記貼り合わせ時の加熱温度は、基
板に悪影響のない範囲で選択してよい。 上記張り合わせを行なうには、半導体基板12表面にも
SiO2膜を形成してもよい。
単結晶基板を用いる。支持基板11はSi多結晶基板でも、
Si以外の材料例えばガラス等の絶縁性材料からなる基板
であってもよいが、本実施例では半導体基板11と同一材
質の基板を用いた。 まず、支持基板11の表面に、通常のウエット酸化法に
より厚さ約0.5μｍのSiO2膜13を形成する。次にこのSiO
2膜13に上記半導体基板12を重ね合わせ、約0.1Paの減圧
状態で凡そ800℃に加熱し、基板間にパルス状の電圧
（±100〜±500V）を加える。 以上で２枚のSi単結晶基板同士が接着し、SOI基板14
が得られる。なお、上記貼り合わせ時の加熱温度は、基
板に悪影響のない範囲で選択してよい。 上記張り合わせを行なうには、半導体基板12表面にも
SiO2膜を形成してもよい。
【第１図（ｂ）参照】 次いで、半導体基板12を研磨して、厚さ約１μｍの半
導体薄膜12′に薄膜化する。
導体薄膜12′に薄膜化する。
このSOI基板を用いて通常のICの製造方法により、単
結晶Siを動作半導体層とする薄膜トランジスタＴ及びこ
れに接続されるバスライン電極および透明導電膜からな
る表示電極Ｅ等を形成して、アクティブマトリクス回路
を作製する。 第２図（ａ）はこのアクティブマトリクス回路を示す
平面図で、７はドレイン電極、８はソース電極、Ｇはゲ
ート電極、Ｓはスキャンバスライン、Ｄはデータバスラ
イン、Ｅは表示電極である。 同図（ｂ），（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ矢視部,C−Ｃ
矢視部断面をそれぞれ示す図であるが、（ａ）〜（ｃ）
はいずれも、本実施例の最終工程を施した後の状態を示
す図であるので、以後の工程で必要の都度参照しながら
説明する。
結晶Siを動作半導体層とする薄膜トランジスタＴ及びこ
れに接続されるバスライン電極および透明導電膜からな
る表示電極Ｅ等を形成して、アクティブマトリクス回路
を作製する。 第２図（ａ）はこのアクティブマトリクス回路を示す
平面図で、７はドレイン電極、８はソース電極、Ｇはゲ
ート電極、Ｓはスキャンバスライン、Ｄはデータバスラ
イン、Ｅは表示電極である。 同図（ｂ），（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ矢視部,C−Ｃ
矢視部断面をそれぞれ示す図であるが、（ａ）〜（ｃ）
はいずれも、本実施例の最終工程を施した後の状態を示
す図であるので、以後の工程で必要の都度参照しながら
説明する。
【第１図（ｄ）参照】 このSOI基板14の不要部を切除して、所定のサイズの
単位モジュールとして切り出す。 これとは別に、第１の絶縁性基板21としてのガラス基
板表面に、外部接続するターミナル取り出し用または単
位モジュール間接続用として使用する電極パッド15を形
成し、上記SOI基板14をアクティブマトリクス回路を形
成した面を下にして複数個並べて接着する。即ちフェー
スダウン方式で接着する。 この基板間の接着にはエポキシ樹脂，ポリイミド樹
脂，ポリラダーシロキサン樹脂等、種々の材料を用いる
ことが可能である。しかし本実施例では、耐熱性に優れ
たシリル化ポリメチルシルセキスオキサン（PMSS）を５
〜10μｍの厚みにスピン塗布し、両基板を0.5〜1Kg/cm2
の圧力で加圧しながら350℃で加熱固化した。従って、
図の22はシリル化ポリメチルシルセキスオキサン層であ
る。この際アクティブマトリクス回路と同時に形成した
ボンディング用のバンプを用いて各モジュールと第１の
絶縁性基板21間の接続や、第１の絶縁性基板21上に形成
した電極を介して隣接モジュール間の接続を行う。 金属にてなるバンプ16はCu球（直径約10μｍ）18に金
をメッキしたものにAg/Pd系のペースト19をディップコ
ートしたものを用いた〔第２図（ｂ）参照〕。
単位モジュールとして切り出す。 これとは別に、第１の絶縁性基板21としてのガラス基
板表面に、外部接続するターミナル取り出し用または単
位モジュール間接続用として使用する電極パッド15を形
成し、上記SOI基板14をアクティブマトリクス回路を形
成した面を下にして複数個並べて接着する。即ちフェー
スダウン方式で接着する。 この基板間の接着にはエポキシ樹脂，ポリイミド樹
脂，ポリラダーシロキサン樹脂等、種々の材料を用いる
ことが可能である。しかし本実施例では、耐熱性に優れ
たシリル化ポリメチルシルセキスオキサン（PMSS）を５
〜10μｍの厚みにスピン塗布し、両基板を0.5〜1Kg/cm2
の圧力で加圧しながら350℃で加熱固化した。従って、
図の22はシリル化ポリメチルシルセキスオキサン層であ
る。この際アクティブマトリクス回路と同時に形成した
ボンディング用のバンプを用いて各モジュールと第１の
絶縁性基板21間の接続や、第１の絶縁性基板21上に形成
した電極を介して隣接モジュール間の接続を行う。 金属にてなるバンプ16はCu球（直径約10μｍ）18に金
をメッキしたものにAg/Pd系のペースト19をディップコ
ートしたものを用いた〔第２図（ｂ）参照〕。
この後、各モジュールの裏面側の支持基板１を、CF4
＋O2を反応ガスとして、SiO2膜13の裏面が露出するま
で、ドライエッチング法により除去する。
＋O2を反応ガスとして、SiO2膜13の裏面が露出するま
で、ドライエッチング法により除去する。
【同図（ｆ）参照】 次に薄膜トランジスタＴの部分以外のSiO2膜３の不要
部をエッチング除去して開口20を形成し、この開口部で
表示電極Ｅを露出させる。 以上でアクティブマトリクス基板が完成する。第３図
に上述した複数個の単位モジュールＭを並べたアクティ
ブマトリクス基板を示す。 このアクティブマトリクス基板と対向基板との間に、
液晶を封入することにより、アクティブマトリクス型液
晶表示装置が得られる。その際、アクティブマトリクス
回路裏面に残留したSiO2膜13は、液晶層の厚さを規定す
るスペーサとして用いることができる。このSiO2膜13は
均一な厚さに形成できるので、液晶層の厚さを精度よく
制御できる。 以上説明したように第１の実施例では、小型のモジュ
ールＭを複数個第１の絶縁性基板21上に並べて接着する
ことによって、大画面のアクティブマトリクス基板を作
製する。各モジュールＭは小面積であるので、歩留り良
く作製することができる上、良品のみを選別して用いる
ことが可能なので、大画面のアクティブマトリクス基板
を歩留りよく、且つ、容易に形成できる。 また、本実施例ではモジュールＭを作製するための製
造設備を大型化する必要がなく、設備費も安価となる。 従って、大画面のアクティブマトリクス型液晶表示装
置の製造原価を低減できる。 また、本実施例では動作半導体層を単結晶基板をスタ
ート材料として形成しているので、従来のアモルファス
シリコンを動作半導体層とした場合に比較して、スィッ
チング特性およびオン−オフ特性の良好な薄膜トランジ
スタが得られる。 次に本発明の第２の実施例を、第４図により説明す
る。 本実施例の製造工程は、SOI基板上で表示電極を形成
しない点を除いて、前述の第１の実施例と第１図（ｅ）
まで同じである。従って、この間の説明を省略し、その
後の工程を説明する。 前の工程で露出したSiO2膜13を、弗酸系のエッチャン
トにより薄膜トランジスタＴのソース電極８裏面に達す
るスルーホールを形成し、このスルーホールを通じてソ
ース電極８に接続する表示電極Ｅを、SiO2膜13裏面上に
形成する。 このようにして図示の断面構造をもつアクティブマト
リクス基板が形成される。 以上第１および第２の実施例では、モジュールを複数
個並べて大画面の表示装置を作製する例を説明したが、
モジュールを１個のみ用いて、小画面の表示装置を作製
するのにも、本発明を用いることができることは言うま
でもない。この場合には、動作半導体層を単結晶で構成
できるので、スイッチング特性の優れたアクティブマト
リクスを形成できる。 〔発明の効果〕 以上説明した如く本発明によれば、良品のモジュール
のみを選別して大面積の表示装置を構成することがで
き、面積の増大による歩留まりの急激な低下を避けるこ
とができる。また、製造装置の大きさによって制限を受
けることなく大面積の表示装置を製造することが可能と
なる。更に、本発明のようにアクティブマトリクス回路
を形成した面を下にしてガラス基板に装着する、いわゆ
るフェイスダウンボンディングが可能となり、モジュー
ル内の多数の電極の信頼性の高い接続が可能となる。 さらにフェイスダウンボンディングしたモジュール基
板を接着後裏面からエッチングにより薄膜化し、さらに
表示電極の裏面の絶縁膜をエッチング除去、あるいはス
ルーホール配線を行って表示電極を裏面側に露出させた
構造にできるため、液晶パネル化した際に表示電極と液
晶層の間に厚い絶縁層が介在することなく、電圧が有効
に液晶層に加わるため液晶の良好なスィッチング特性が
得られるものである。
部をエッチング除去して開口20を形成し、この開口部で
表示電極Ｅを露出させる。 以上でアクティブマトリクス基板が完成する。第３図
に上述した複数個の単位モジュールＭを並べたアクティ
ブマトリクス基板を示す。 このアクティブマトリクス基板と対向基板との間に、
液晶を封入することにより、アクティブマトリクス型液
晶表示装置が得られる。その際、アクティブマトリクス
回路裏面に残留したSiO2膜13は、液晶層の厚さを規定す
るスペーサとして用いることができる。このSiO2膜13は
均一な厚さに形成できるので、液晶層の厚さを精度よく
制御できる。 以上説明したように第１の実施例では、小型のモジュ
ールＭを複数個第１の絶縁性基板21上に並べて接着する
ことによって、大画面のアクティブマトリクス基板を作
製する。各モジュールＭは小面積であるので、歩留り良
く作製することができる上、良品のみを選別して用いる
ことが可能なので、大画面のアクティブマトリクス基板
を歩留りよく、且つ、容易に形成できる。 また、本実施例ではモジュールＭを作製するための製
造設備を大型化する必要がなく、設備費も安価となる。 従って、大画面のアクティブマトリクス型液晶表示装
置の製造原価を低減できる。 また、本実施例では動作半導体層を単結晶基板をスタ
ート材料として形成しているので、従来のアモルファス
シリコンを動作半導体層とした場合に比較して、スィッ
チング特性およびオン−オフ特性の良好な薄膜トランジ
スタが得られる。 次に本発明の第２の実施例を、第４図により説明す
る。 本実施例の製造工程は、SOI基板上で表示電極を形成
しない点を除いて、前述の第１の実施例と第１図（ｅ）
まで同じである。従って、この間の説明を省略し、その
後の工程を説明する。 前の工程で露出したSiO2膜13を、弗酸系のエッチャン
トにより薄膜トランジスタＴのソース電極８裏面に達す
るスルーホールを形成し、このスルーホールを通じてソ
ース電極８に接続する表示電極Ｅを、SiO2膜13裏面上に
形成する。 このようにして図示の断面構造をもつアクティブマト
リクス基板が形成される。 以上第１および第２の実施例では、モジュールを複数
個並べて大画面の表示装置を作製する例を説明したが、
モジュールを１個のみ用いて、小画面の表示装置を作製
するのにも、本発明を用いることができることは言うま
でもない。この場合には、動作半導体層を単結晶で構成
できるので、スイッチング特性の優れたアクティブマト
リクスを形成できる。 〔発明の効果〕 以上説明した如く本発明によれば、良品のモジュール
のみを選別して大面積の表示装置を構成することがで
き、面積の増大による歩留まりの急激な低下を避けるこ
とができる。また、製造装置の大きさによって制限を受
けることなく大面積の表示装置を製造することが可能と
なる。更に、本発明のようにアクティブマトリクス回路
を形成した面を下にしてガラス基板に装着する、いわゆ
るフェイスダウンボンディングが可能となり、モジュー
ル内の多数の電極の信頼性の高い接続が可能となる。 さらにフェイスダウンボンディングしたモジュール基
板を接着後裏面からエッチングにより薄膜化し、さらに
表示電極の裏面の絶縁膜をエッチング除去、あるいはス
ルーホール配線を行って表示電極を裏面側に露出させた
構造にできるため、液晶パネル化した際に表示電極と液
晶層の間に厚い絶縁層が介在することなく、電圧が有効
に液晶層に加わるため液晶の良好なスィッチング特性が
得られるものである。
第１図は本発明第１の実施例の製造方法説明図、 第２図は本発明第１の実施例で作製したアクティブマト
リクス回路の説明図、 第３図は複数個のモジュールを並べたアクティブマトリ
クス基板を示す図、 第４図は本発明第２の実施例説明図、 第５図は従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置を
示す図である。 図において、11は支持基板（Si単結晶基板）、12は半導
体基板（Si単結晶基板）、12′は半導体薄膜、13は絶縁
薄膜（SiO2膜）、14はSOI基板、15は電極パッド、16は
バンプ、21は第１の絶縁性基板、Ｅは表示電極、Ｔは薄
膜トランジスタを示す。
リクス回路の説明図、 第３図は複数個のモジュールを並べたアクティブマトリ
クス基板を示す図、 第４図は本発明第２の実施例説明図、 第５図は従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置を
示す図である。 図において、11は支持基板（Si単結晶基板）、12は半導
体基板（Si単結晶基板）、12′は半導体薄膜、13は絶縁
薄膜（SiO2膜）、14はSOI基板、15は電極パッド、16は
バンプ、21は第１の絶縁性基板、Ｅは表示電極、Ｔは薄
膜トランジスタを示す。
フロントページの続き (72)発明者 小林 正明 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−154232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−90859（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−101829（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/136 G09F 9/30
Claims (10)
- 【請求項１】複数個の表示電極と該複数個の表示電極の
それぞれに対応するスイッチング素子を第１の絶縁性基
板上にマトリクス状に配列してアクティブマトリクスを
形成したアクティブマトリクス基板と、対向電極を第２
の絶縁性基板上に形成した対向基板とを有し、該アクテ
ィブマトリクス基板と対向基板の間に液晶層を挟持した
液晶表示装置において、 前記スイッチング素子が、支持基板上の絶縁性薄膜を介
して貼着された半導体基板を動作半導体層として構成さ
れ、かつ所定部に電極パッドを形成した前記第１の絶縁
性基板上に絶縁性接着剤で接着され、かつバンプ電極を
介して該電極パッドに接続されてなることを特徴とする
アクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項２】前記アクティブマトリクス基板が、前記ス
イッチング素子をフェースダウン方式で前記第１の絶縁
性基板上に接着してなることを特徴とする請求項１記載
のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項３】一方の面に前記スイッチング素子を形成し
た前記絶縁性薄膜の他方の面に前記表示電極を設け、対
応する該表示電極と該スイッチング素子の電極とを、該
絶縁性薄膜を貫通するスルーホールを介して接続したこ
とを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス型
液晶表示装置。 - 【請求項４】前記アクティブマトリクス基板が、前記支
持基板上に複数個の前記スイッチング素子を含み形成し
たアクティブマトリクス回路モジュールの少なくとも１
個を、前記第１の絶縁性基板上にフェースダウン方式で
接着してなることを特徴とする請求項１記載のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項５】前記絶縁性薄膜の不要部を除去し形成して
なるスペーサを前記対向基板に当接させ、前記液晶層の
厚さを該スペーサで規定したことを特徴とする請求項２
記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項６】複数個の前記アクティブマトリクス回路モ
ジュールが前記第１の絶縁基板に接着され、隣接する該
アクティブマトリクス回路モジュールの間が、該第１の
絶縁性基板表面に設けた接続回路を介して接続されてな
ることを特徴とする請求項４記載のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置。 - 【請求項７】支持基板表面に絶縁性薄膜を介して半導体
基板を貼着する工程と、 該半導体基板を薄膜化して半導体薄膜を形成する工程
と、 該半導体薄膜を動作半導体層とする薄膜トランジスタを
複数個含むアクティブマトリクス回路を形成する工程
と、 該薄膜トランジスタに接続する電極パッドを第１の絶縁
性基板上に形成する工程と、 該アクティブマトリクス回路を形成した該支持基板を、
該半導体薄膜側を下にして該第１の絶縁性基板上に搭載
し、該薄膜トランジスタを該電極パッドに接続させると
共に、該第１の絶縁性基板上に該支持基板を接着してア
クティブマトリクス基板を形成する工程と、 該支持基板と該絶縁性薄膜の不要部とを除去する工程
と、 を含むことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表
示装置の製造方法。 - 【請求項８】前記支持基板が半導体基板であることを特
徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス型液晶表
示装置の製造方法。 - 【請求項９】前記支持基板が絶縁性基板であることを特
徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス型液晶表
示装置の製造方法。 - 【請求項１０】前記絶縁性薄膜がSiO2薄膜であることを
特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス型液晶
表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4072590A JP2949758B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | アクティブマトリクス型液晶表示装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4072590A JP2949758B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | アクティブマトリクス型液晶表示装置とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242622A JPH03242622A (ja) | 1991-10-29 |
| JP2949758B2 true JP2949758B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=12588591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4072590A Expired - Lifetime JP2949758B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | アクティブマトリクス型液晶表示装置とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949758B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6511187B1 (en) | 1992-02-20 | 2003-01-28 | Kopin Corporation | Method of fabricating a matrix display system |
| US6140980A (en) * | 1992-03-13 | 2000-10-31 | Kopin Corporation | Head-mounted display system |
| TW214603B (en) * | 1992-05-13 | 1993-10-11 | Seiko Electron Co Ltd | Semiconductor device |
| EP0853254A3 (en) * | 1992-09-11 | 1998-10-14 | Kopin Corporation | Liquid crystal display |
| JPH1044416A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-17 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド用基板及びそれを用いたインクジェットヘッド、インクジェットヘッドカートリッジおよび液体吐出装置 |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP4072590A patent/JP2949758B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03242622A (ja) | 1991-10-29 |
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