JP3432420B2 - Cog型液晶表示素子 - Google Patents
Cog型液晶表示素子Info
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Description
クス型液晶表示素子に関し、より詳細には、絵素電極を
選択駆動するスイッチング素子として、TFT(Thin F
ilm Transistor)素子,MIM素子,MOSトランジス
タ素子,ダイオード等が用いられる当該液晶表示素子に
関するものである。
の一例として、従来のTFT−LCD(Liquid Crystal
Display)用アクティブマトリクス基板のTFT部分に
ついてその断面図を図4に示す。図4に示されるTFT
基板の構造をその製造手順と共に以下に記す。絶縁基板
にガラス基板1を用い、この上層にスパッタリングによ
りタンタル薄膜を成膜し、パターニングを行いゲート配
線(電極)2を形成する。その後、電解液である酒石酸
アンモニウム液にて陽極酸化処理を行い、表層部にTa
Ox膜3を形成する。
4としてSiNxを形成し、更に、ゲート絶縁膜4の上
に半導体層5として真性アモルファスSi半導体を形成
する。次に、TFTのソース及びドレイン部を構成する
ためにn+にドープされたアモルファスSiにてn+型
半導体層6,7を形成する。更に、n+型半導体層6,
7の上に絵素電極及びソース・ドレイン電極配線10,
11の補助配線として透明導電膜8,9のITO(Indi
um Tin Oxide)薄膜配線を形成し、その上層にソース・
ドレイン電極配線10,11が形成される。その上層を
保護膜(図示せず)で覆われた状態になっている。
板1の上層にタンタル薄膜のゲート配線2、さらに積層
する膜として陽極酸化処理を施した陽極酸化膜3として
のTaOx膜,ゲート絶縁膜4であるSiNx膜,この
上にITO薄膜8,タンタル薄膜によるソース・ドレイ
ン電極配線10を形成し、その上層を保護膜で覆った構
造になっている。そのなかでも、ゲートCOG(Chip O
n Glass)の電源リード部、つまりゲート配線2をガラ
ス基板上に直接実装されたチップ(駆動用IC)を介し
て電源につなぐ電源リード部の構造は、図3に示すよう
にガラス基板1の上層にタンタル薄膜のゲート配線2,
その上にITO薄膜8,ソース・ドレイン電極配線1
0,保護膜で覆われた状態となっている。これは、リー
ド部の遅延を最小限にするために、リード部のゲートタ
ンタル薄膜2全体の陽極酸化処理を施したTaOx膜3
とゲート絶縁膜4であるSiNx膜を取り除いて、IT
O膜8,タンタル薄膜によるソース・ドレイン電極配線
10をその上層に形成し、ゲート,ソース間の接触面積
を最大にすることで、接触抵抗を減少させる構造をとっ
ている。
うな構成のマトリクス電極基板では、ゲートCOGの電
源リード部において、ゲート電極上に直接、絵素電極で
あるITO膜とその上層にタンタル薄膜によるソース・
ドレイン電極配線を積層しているために、このITO膜
・タンタル膜の部分が剥がれてくる。これは、ゲート配
線のタンタル膜と絵素電極のITO膜の関係によるもの
で、タンタル膜はITO膜の酸素を取り込みやすく、一
旦酸素を取り込むと膨張率が高くなる。そのうえITO
膜の上層にソース電極配線としてのタンタル膜が形成さ
れると、ソース膜の膜応力の影響を受けやすくなり、I
TO膜とタンタル膜の相性が悪くなる。つまり、密着性
が悪くなる。さらにこの部分は、ゲート絶縁膜のドライ
エッチ時にエッチングによりタンタル膜表面がドライエ
ッチダメージを受けている。よって、以上のような要素
が重なり、この部分における膜の密着性が低下し、膜剥
がれの大きな原因となっている。
の電源リード部において、タンタル膜で例示される電極
によりいずれも構成されるゲート配線電極とソース配線
電極の両電極の間にITO膜で例示される絵素配線電極
を積層したリード部を引き出すようにした場合に起きる
膜の密着性の低下、あるいは、ゲートCOGの電源リー
ド部における膜剥がれの生じることがない当該液晶表示
素子を提供することをその目的とする。
めに、ゲートCOGの電源リード部、つまりゲート電極
配線をチップを介して電源につなぐ電源リード部におい
て、リード線の入力部と出力部のみ、ゲート配線のタン
タル薄膜に陽極酸化処理を施したTaOx膜とゲート絶
縁膜であるSiNx膜を残さずに取り除いて、電源リー
ド部としての必要な機能を有するようにし、他のリード
部は、このTaOx膜とSiNx膜を取り除かずに残す
ようにし、もって、ゲート膜の上層に残したこの陽極酸
化処理を施したTaOx膜、ゲート絶縁膜であるSiN
x膜とその上にITO膜・ソース膜を積層形成したこと
によって、従来に比して膜の密着性は良好となって膜剥
がれがなくなり、表示品位に影響を与えることなくこの
部分における不良発生率が低減できる。
構成する。請求項1の発明は、透明絶縁性基板上に表示
絵素に応じてマトリクス状に配置されたゲート電極配線
及びソース電極配線と、該ゲート電極配線及びソース電
極配線で囲まれた領域それぞれにスイッチング素子と、
該スイッチング素子により選択駆動される絵素電極を配
置し、該絵素電極によって液晶への印可電圧を制御する
COG型液晶表示素子において、前記ゲート電極配線を
電源につなぐ電源リード線は、前記透明絶縁性基板上に
Ta膜、TaOx膜、SiNx膜、ITO膜、Ta膜が
順次積層されており、前記電源リード線の入力部と出力
部のみ前記TaOx膜及びSiNx膜が除かれているこ
とを特徴とするものである。
て、前記電源リード線の入力部と出力部を前記ゲート電
極配線のエッジ部分に設け、前記TaOx膜及びSiN
x膜が除かれている個所であるコンタクト部の幅を10
0μm以下としたことを特徴とするものである。
て、前記電源リード線の入力部と出力部を前記ゲート電
極配線のエッジ部分に至るまでの中間部分に設け、前記
TaOx膜及びSiNx膜が除かれている個所であるコ
ンタクト部の幅を100〜300μmとしたことを特徴
とするものである。
の形態を添付図に基づいて以下に説明する。 (実施形態1) まず、本発明の実施形態の基本的な形態について以下に
説明する。図1,図2に本発明による液晶表示素子をT
FT−LCD用のマトリクス基板に実施した例における
ゲートCOGの電源リード部、つまりゲート電極配線を
電源につなぐ電源リード部における構造を断面として示
す。図1,図2に示される構造をその製造手順と共に以
下に記載する。図1,図2に示すCOG型液晶表示素子
は、各ゲート電極配線につながったTFTを駆動する駆
動用IC(図示しない)がCOG方式でガラス基板上に
直接実装されており、電源リード線は電源と駆動用IC
をつなぐとともに(入力部)、ゲート電極配線と駆動用
ICをつないでいる(出力部)。図1,図2に示すよう
に、ガラス基板1上にスパッタリングによりゲートタン
タル薄膜を成膜,この膜にパターニング処理を行いゲー
ト配線2を形成する。その後、電解液である酒石酸アン
モニウム液にて陽極酸化処理を行い表層部に陽極酸化膜
としてTaOx膜を形成し、次に、ゲート絶縁膜4とし
てSiNx膜を形成する。
入力部と出力部として利用する部分のみ絶縁膜を除き、
その他のリード部は、絶縁膜4を残す構造とする。次に
絵素電極8となる透明導電材料ITOをスパッタリング
により成膜し、フォトリソグラフィによってパターニン
グする。次にこの上にタンタル膜をフォトリソグラフィ
によりパターニングし、ソース・ドレイン電極配線10
を形成する。その後、保護膜を形成するようにして順次
積層していき、、TFT−LCDマトリクス基板が製造
される。
としての上記実施形態1を具体化する場合に採用する手
段を考慮した実施形態について以下に説明する。図1に
TFT−LCD用のマトリクス基板に実施した本実施形
態におけるゲートCOGの電源リード部における構造を
断面図として示す。図1に示される構造をその製造手順
と共に以下に記載する。図1に示すように、ガラス基板
1上にスパッタリングによりゲートとして用いるための
タンタル薄膜を成膜し、この膜にパターニング処理を行
いゲート配線2を形成する。その後、電解液である酒石
酸アンモニウム液にて陽極酸化処理を行い表層部にTa
Ox膜を形成し、次にゲート絶縁膜4としてSiNxを
形成する。このとき、ゲートCOGの電源リード部の入
力部と出力部として利用する部分のみ絶縁膜を除き、そ
の他のリード部は、絶縁膜4を残す構造とする。次に、
絵素電極8となる透明導電材料ITOをスパッタリング
により成膜し、フォトリソグラフィによってパターニン
グする。そして、この上にタンタル膜をフォトリソグラ
フィによりパターニングする。タンタル膜をフォトリソ
グラフィによりパターニングし、ソース・ドレイン電極
配線10を形成する。ここで、ゲート配線電極のタンタ
ル薄膜と絵素配線電極のITO膜、ソース配線電極のタ
ンタル薄膜とのコンタクトをとるため、ゲート,絵素,
ソースの配線電極の各膜の重なり幅を100μm以下と
する必要がある。こうすることにより、本発明が目的と
する良好な膜の密着性が得られる。なお、この重なり幅
は機種により採用する数値に多少の違いがあることか
ら、100μm前後の値をとる。このようして成層を行
った後、その上に保護膜を形成することによりTFT−
LCDマトリクス基板が製造される。
としての上記実施形態1を具体化する場合に採用する手
段を考慮した他の実施形態について以下に説明する。図
2にTFT−LCD用のマトリクス基板に実施した本実
施形態におけるゲートCOGの電源リード部における構
造を断面図として示す。図2に示される構造をその製造
手順と共に以下に記載する。図2に示すように、ガラス
基板1上にスパッタリングによりゲートとして用いるた
めのタンタル薄膜を成膜し、この膜にパターニング処理
を行いゲート配線2を形成する。その後、電解液である
酒石酸アンモニウム液にて陽極酸化処理を行い表層部に
TaOx膜を形成し、次に、ゲート絶縁膜4としてSi
Nxを形成する。このとき、ゲートCOGの電源リード
部の入力部と出力部として利用する部分のみ絶縁膜を除
き、その他のリード部は、絶縁膜4を残す構造とする。
次に、絵素電極8となる透明導電材料ITOをスパッタ
リングにより成膜し、フォトリソグラフィによってパタ
ーニングする。そして、この上にタンタル膜をフォトリ
ソグラフィによりパターニングする。タンタル膜をフォ
トリソグラフィによりパターニングし、ソース・ドレイ
ン電極配線10を形成する。ここで、ゲート配線電極2
のタンタル薄膜と絵素配線電極8のITO膜、ソース配
線電極10のタンタル薄膜とのコンタクトをとるため、
ゲート,絵素,ソースの配線電極の各膜の重なりを設け
る必要があるが、これを上記実施形態2のようにエッジ
部分ではなく、図3に示すように中間に設けその幅を1
00〜300μmとし、重なりの先にあるエッジ部分で
はソース及び絵素の配線電極の下層にゲート絶縁膜4に
よるしきいを設ける。こうすることにより、本発明が目
的とする良好な膜の密着性が達成できる。このようして
成層を行った後、その上に保護膜を形成することにより
TFT−LCDマトリクス基板が製造される。
素子では、ゲートCOGの電源リード部、つまりゲート
電極配線と電源をつなぐ電源リード部におけるコンタク
ト部分以外のところのゲート薄膜上に絶縁膜を残す構造
にすることによって膜密着性が向上したため、従来発生
していたゲート電極配線をなすタンタル薄膜からのIT
O膜・ソース膜の膜剥がれは低減される。
子によると、ゲートCOGの電源リード部のリード線の
入出力部において、絶縁膜を除いた上記したコンタクト
部分は、ゲート薄膜とITO膜・ソース膜の重なり幅を
100μm以下とした構造にすることによって、膜応力
がかかりにくく、膜剥がれがさらに低減される。
子によると、上述した請求項1の発明の構造でコンタク
ト部を大きくとるためゲート薄膜とITO膜・ソース膜
の重なり幅を100〜300μmにするとともにエッジ
に至るまでの中間部にこれを設け、また、ソースのエッ
ジ部分の下層にゲート絶縁膜を残しゲート絶縁膜による
しきいを設けることにより、コンタクト部において、接
触面積が大きくとれ、接触抵抗を減少させることができ
ることから、膜剥がれが低減でき接触抵抗も減少させる
ことができる。
のゲートCOGの電源リード部における構造を示す断面
図である。
態のゲートCOGの電源リード部における構造を示す断
面図である。
す断面図である。
断面図である。
3…陽極酸化膜、4…ゲート絶縁膜、5…アモルファス
Si半導体層、6,7…n+半導体層、8,9…透明導
電膜(ITO膜)、10,11…ソース・ドレイン電極
配線。
Claims (3)
- 【請求項1】 透明絶縁性基板上に表示絵素に応じてマ
トリクス状に配置されたゲート電極配線及びソース電極
配線と、該ゲート電極配線及びソース電極配線で囲まれ
た領域それぞれにスイッチング素子と、該スイッチング
素子により選択駆動される絵素電極を配置し、該絵素電
極によって液晶への印可電圧を制御するCOG型液晶表
示素子において、前記ゲート電極配線を電源につなぐ電
源リード線は、前記透明絶縁性基板上にTa膜、TaO
x膜、SiNx膜、ITO膜、Ta膜が順次積層されて
おり、前記電源リード線の入力部と出力部のみ前記Ta
Ox膜及びSiNx膜が除かれていることを特徴とする
COG型液晶表示素子。 - 【請求項2】 請求項1記載のCOG型液晶表示素子に
おいて、前記電源リード線の入力部と出力部を前記ゲー
ト電極配線のエッジ部分に設け、前記TaOx膜及びS
iNx膜が除かれている個所であるコンタクト部の幅を
100μm以下としたことを特徴とするCOG型液晶表
示素子。 - 【請求項3】 請求項1記載のCOG型液晶表示素子に
おいて、前記電源リード線の入力部と出力部を前記ゲー
ト電極配線のエッジ部分に至るまでの中間部分に設け、
前記TaOx膜及びSiNx膜が除かれている個所であ
るコンタクト部の幅を100〜300μmとしたことを
特徴とするCOG型液晶表示素子。
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JP2000019554A JP2000019554A (ja) | 2000-01-21 |
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-
1998
- 1998-07-07 JP JP19167398A patent/JP3432420B2/ja not_active Expired - Fee Related
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