JP3265862B2 - 液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置とその製造方法Info
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Description
たアクティブマトリクス駆動型液晶表示装置及びその製
造方法に関する。
導体膜と少なくとも1種類の金属薄膜から成る多層膜と
して、段差乗り越え部での断線防止を図る構造が開示さ
れている。
に開示された構造の信号線では、最上部に金属があるた
め外光の反射が大きく、画質が下がるという問題があ
る。
することなく解決し、製造歩留まりが高く、しかも表示
品質の優れた液晶表示装置及びその製造方法を提供する
ことにある。
め、本発明は、薄膜トランジスタ基板の画像表示領域内
の画像信号配線の形成部分に、走査電極配線と同一工程
で同一材料を用いて、前記走査電極配線及び前記画像信
号電極配線と接続しない遮光膜を形成する工程,ゲート
絶縁膜,半導体層の積層膜を成膜加工し、ゲート絶縁
膜,二つの半導体層の順にパターン幅が狭くなる積層構
造を形成する工程,ソース電極を兼ねる画素電極、及び
画像信号電極配線を透明導電膜を用いて同時に形成する
工程を含む製造方法、及び前記製造方法により構成され
る構造とする。
ゲート絶縁膜の積層膜からなる画像信号電極配線部を外
光が透過することを、画像信号電極配線下部に設けた遮
光膜により防止できるため、反射を低減しかつ遮光性に
優れた画像信号電極配線の構造が得られる。
する製造方法により、工程数を増やさずに得られる。
線の断面図である。図2は、本発明を適用したアクティ
ブマトリクス基板上の薄膜トランジスタの概略を示した
平面図である。
縁膜4と基板1との間に遮光膜3を設ける。遮光膜3上
には、ゲート絶縁膜4,半導体層6,不純物を導入した
半導体層7及び画像信号電極配線9が順に積層されてお
り、かつ隣接する画素電極10と遮光膜3は重複しな
い。
る。
導電膜が金属からなる遮光膜3と直接接して積層され
ず、間にゲート絶縁膜4と半導体層6及び半導体層7が
挟まるため、遮光膜3の反射を低減できる。
0を形成する透明導電膜はエッチング残渣を生じやすい
が、図1に示すように、ゲート絶縁膜4,半導体層6,
半導体層7,画像信号電極配線9の順に幅が狭くなる構
造であるため、画像信号電極配線9と隣接する画素電極
10との距離が遠くなり、エッチング残渣による短絡不
良を低減できる。
ていないことから、遮光膜3と上層の画像信号電極配線
9との間に形成される電気容量は走査電極配線2に影響
しないため、遮光膜3に起因する走査信号の遅延を起こ
さない。
導電膜は、段差乗り越え部で断線しやすいが、遮光膜3
に対する画像信号電極配線9の乗り越え回数を2回と
し、かつ画像信号電極配線9はゲート絶縁膜4と半導体
層6及び半導体層7の積層膜パターン上に形成すること
により、乗り越え部の段差が緩和されて断線しにくくな
るため、画質向上の効果を得ながら段差乗り越え部での
断線の可能性を最小限にできる。また、遮光膜パターン
3内のゲート絶縁膜4と半導体層6及び半導体層7の積
層膜に、画像信号電極配線9と遮光膜3を接触させるこ
とを目的としたコンタクトホールを設けていない、なら
びに遮光膜パターン3を分割していないため、画像信号
電極配線9の段差乗り越え回数を最小限の2回にでき
る。
ブラックマトリクス18が形成されている液晶表示装置
に用いると効果が大きい。また、ブラックマトリクス1
8を必須としないノーマリブラックモードで駆動する液
晶表示装置では、画像信号電極配線部が透光性の場合、
透過した外光が直接観察されるとコントラスト比が下が
り画質が低下する。
に設け、かつ画像信号電極配線横断方向のゲート絶縁膜
パターン幅が遮光膜の幅と等しいまたは狭い場合、金属
の加工よりも加工精度分布の悪いゲート絶縁膜4と半導
体層6及び半導体層7の積層膜の加工精度分布が、模様
として観察者に認識されることを防止できるので、画質
を高められる。
ーフィルタ基板側に設けたが、アクティブマトリクス基
板側に設けても同様の効果が得られる。
ながら製造プロセスを説明する。
面図、図4,図7,図10は図2中のB−B′での薄膜
トランジスタの断面図、図5,図8,図11は薄膜トラ
ンジスタの平面図である。
を100nm堆積し、ホトリソグラフィ技術を用いてレ
ジストマスクを作製し、エッチングしレジストを除去し
て走査電極配線2と遮光膜3を同時に形成する(第一工
程)。
成長法を用いて窒化シリコンを200nm,不純物を導入
していない非晶質シリコンを100nm,Pを1%導入
した不純物含有非晶質シリコンを50nmを順に連続し
て堆積する。ホトリソグラフィ技術を用いてレジストマ
スクを作製し、3層をF原子を含むガスを用いてドライ
エッチングし、ゲート絶縁膜4,半導体層6及び半導体
層7のパターンを形成する。同時に、エッチング部側面
をテーパ加工する(第二工程)。
TOを100nm堆積し、ホトリソグラフィ技術を用い
てレジストマスクを作製した後、臭化水素酸を用いてエ
ッチングしレジストを除去して、画像信号電極配線9と
ソース電極8と画素電極10を同時に形成する。次にI
TOパターンをマスクとして用いて、半導体層7をドラ
イエッチングし薄膜トランジスタを完成する(第三工
程)。
液晶表示装置となる。
と半導体層6及び半導体層7の積層膜のエッチング部側
面をテーパ加工するのは、透明導電膜よりなるパターン
が画素電極として積層膜パターンの段差を乗り越える際
の断線を防止するためである。テーパ加工する際には、
ゲート絶縁膜4,半導体層6,半導体層7の順に基板に
対する角度が大きくなるようにテーパ加工することが望
ましい。また、走査電極配線と同時に遮光膜を形成して
いるため、工程数を増加せずに本発明の構造を形成でき
る。
したが、SiとオーミックコンタクトするCr,Mo,
TiN等の金属を半導体層7上に形成しITOを積層し
ても同様の効果が得られる。第二工程でゲート絶縁膜
4,半導体層6及び半導体層7の成膜後に金属を堆積
し、半導体層6及び半導体層7と同一マスクを用いてパ
ターニングする工程,第三工程でITOパターニング後
に薄膜トランジスタチャンネル部に残存する金属パター
ンをエッチング除去する工程を追加することにより、マ
スク数を増やさずに第三工程の増加のみで薄膜トランジ
スタ特性を向上できる。
ス中の第一工程が終了した後の平面概略図を示した。図
13には、薄膜トランジスタ完成後の、図12中のA−
A′に相当する断面図を示した。製造プロセスは製造プ
ロセスと同様である。
走査電極配線2に近づけているため、遮光部の面積が大
きく、実施例よりも画像信号配線部の遮光性に優れる。
また本実施例では遮光膜パターンは、画像信号電極配線
9の横断方向に対して少なくとも1回方向を変えてい
る。画像信号電極配線9の段差乗り越え部のエッチング
端部から生じた亀裂は、段差に沿って内部に向かうが、
本実施例のように途中で乗り越えの方向を変えている場
合、亀裂は方向を変えず、画像信号電極配線9は断線し
ないことを実験により確認している。したがって、断線
不良低減に効果がある。また、乗り越え方向の変更回数
は、本実施例に示す1回のみに限らず、複数回であれば
同様の効果が得られることは自明である。
ジスタの平面図、図15に図14中のA−A′に相当す
る断面図を示す。
3よりもゲート絶縁膜4の方が幅が広く、遮光膜3と画
素電極10の間にはゲート絶縁膜4が存在する。したが
って、画素電極10と遮光膜4間の短絡不良、及び遮光
膜3を介して隣接する画素電極10が短絡する不良を低
減できる効果がある。また本実施例と、第二の実施例を
組み合わせることにより、画像信号電極配線9の断線不
良及び画素電極10と遮光膜3の短絡不良を同時に低減
できる。
用いて形成したが、Mo,Ta,W,Nb,V,Ti及
びその窒化物のいずれか一つ、もしくは少なくとも一つ
を主成分とする合金を用いても、同様の効果が得られ
る。
画素電極10、及び画像信号電極配線9を、ITOを用
いて形成したが、酸化インジウム,酸化スズ,酸化チタ
ン,酸化亜鉛のうちの少なくとも一つからなる透明導電
膜を用いても同様の効果が得られる。
形状となるように加工されたゲート絶縁膜及び半導体層
の積層膜と、基板の間に走査電極配線及び画像信号電極
配線と接続していない遮光膜を設け、かつ遮光膜を走査
電極配線と同時に形成することにより、透明導電膜より
なる画像信号電極配線部での反射光及び透過光による画
質の低下を防止し、画像信号電極配線の断線不良を低減
できる。さらにゲート絶縁膜と半導体層の加工精度分布
が模様として観察者に認識されることを防止できる。ま
た、遮光膜は走査電極配線と同時に形成するため、工程
数は増えない。
ロセスを示した断面図。
ロセスを示した断面図。
ロセスを示した平面図。
ロセスを示した断面図。
ロセスを示した断面図。
ロセスを示した平面図。
ロセスを示した断面図。
プロセスを示した断面図。
プロセスを示した平面図。
の平面図。
図。
図。
図。
7…半導体層、9…画像信号電極配線、10…画素電
極、11…絶縁保護膜、12,14…配向膜、13…液
晶、15…共通電極、16,17…カラーフィルタ、1
8…ブラックマトリクス、19…共通電極側ガラス基
板。
Claims (8)
- 【請求項1】絶縁基板上に複数の走査電極配線、及び透
明導電膜よりなる複数の画像信号電極配線を有し、前記
走査電極配線と前記画像信号電極配線との交点付近に形
成された薄膜トランジスタをマトリクス状に配したアク
ティブマトリクス基板を備えた液晶表示装置において、
前記画像信号電極配線の下部を横断し、前記画像信号電
極配線に隣接する画素電極と重複せず、前記走査電極配
線と同層で前記走査電極配線及び前記画像信号電極配線
と接続していない遮光膜が設けられている構造を特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記遮光膜と前記画像
信号電極配線との間に、ゲート絶縁膜、または前記ゲー
ト絶縁膜と半導体層の積層膜からなるパターンが設けら
れ、前記信号電極配線の横断方向に対するパターン幅
が、前記ゲート絶縁膜,前記半導体層,前記信号電極配
線の順に狭くなる液晶表示装置。 - 【請求項3】請求項1または2において、前記遮光膜は
前記走査電極配線と同じ材料で形成されている液晶表示
装置。 - 【請求項4】以下の工程を含むことを特徴とする液晶表
示装置の製造方法。 (1)絶縁基板上に走査電極配線と、前記走査電極配線
と接続しない遮光膜を同時に形成する工程。 (2)前記絶縁基板上にゲート絶縁膜、及び半導体層か
らなる積層膜を同一マスクを用いてパターニングする工
程。 (3)前記絶縁基板上に画素電極と画像信号電極配線と
ソース及びドレーン電極を透明導電膜を用いて形成する
工程。 - 【請求項5】請求項1または3において、前記半導体層
が、不純物を導入していない半導体層、及び不純物を導
入した半導体層からなる液晶表示装置。 - 【請求項6】請求項1,2,3,4または5において、
前記遮光膜がCrを主成分とする液晶表示装置。 - 【請求項7】請求項1,2,3,4または5において、
前記遮光膜がMo,Ta,W,Nb,V,Ti及びその
窒化物のうちの一つ以上を主成分とする合金からなる液
晶表示装置。 - 【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6または7に
おいて、前記画素電極,前記画像信号電極配線,前記ソ
ース及び前記ドレーン電極が、ITO,酸化インジウ
ム,酸化スズ,酸化チタン,酸化亜鉛のうちの一つ以上
から成る液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25784794A JP3265862B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 液晶表示装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25784794A JP3265862B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 液晶表示装置とその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08122816A JPH08122816A (ja) | 1996-05-17 |
JP3265862B2 true JP3265862B2 (ja) | 2002-03-18 |
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ID=17311983
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR101731047B1 (ko) | 2010-12-01 | 2017-05-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | 적외선 감지 트랜지스터, 이를 포함하는 표시 장치의 제조 방법 |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP25784794A patent/JP3265862B2/ja not_active Expired - Fee Related
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