JP3695393B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3695393B2 JP3695393B2 JP2001569549A JP2001569549A JP3695393B2 JP 3695393 B2 JP3695393 B2 JP 3695393B2 JP 2001569549 A JP2001569549 A JP 2001569549A JP 2001569549 A JP2001569549 A JP 2001569549A JP 3695393 B2 JP3695393 B2 JP 3695393B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- insulating film
- liquid crystal
- film
- pixel
- 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
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 252
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 924
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 173
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 173
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 173
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 166
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 131
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 102
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 59
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 description 137
- 230000008569 process Effects 0.000 description 95
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 54
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 40
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 35
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 35
- 102100036464 Activated RNA polymerase II transcriptional coactivator p15 Human genes 0.000 description 32
- 101000713904 Homo sapiens Activated RNA polymerase II transcriptional coactivator p15 Proteins 0.000 description 32
- 229910004444 SUB1 Inorganic materials 0.000 description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 24
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 23
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 17
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 14
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 13
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 11
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 6
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 6
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 5
- 101100224481 Dictyostelium discoideum pole gene Proteins 0.000 description 4
- 101150046160 POL1 gene Proteins 0.000 description 4
- 101150110488 POL2 gene Proteins 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101100117436 Thermus aquaticus polA gene Proteins 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 229910004438 SUB2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 101100311330 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) uap56 gene Proteins 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 101150018444 sub2 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100388071 Thermococcus sp. (strain GE8) pol gene Proteins 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- OMOWTHJGAMXCLT-UHFFFAOYSA-N cyclobuten-1-ylmethylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CCC1 OMOWTHJGAMXCLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 238000007447 staining method Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133345—Insulating layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
Description
【0001】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に透明電極を画素電極及び/又は共通電極に用いた液晶表示装置の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置として、画素を構成する表示領域にスイッチング素子として薄膜トランジスタTFT(TFT:Thin Film Transistor)素子を設けた構造のアクティブマトリックス方式が多く採用されている。この種の液晶表示装置においては、液晶層を一対の基板間で挟持した構造が採用されており、一方の基板(TFT基板)に、TFT素子,画素電極,走査信号や映像信号の電極や配線、及び配線と外部駆動回路とを接続するための端子等が形成され、他方の基板(CF基板)側にはカラーフィルタと対向電極が形成されており、一対の基板の画素電極と、他方の基板の対向電極に電圧を印加して液晶を駆動し表示を制御するツイストネマチック表示方式を採用している。
【0003】
この方式に対して、液晶表示装置の課題となっていた視野角とコントラストを改善できる方式として、カラーフィルタ基板側に配置していた対向電極に替って、TFT基板側に共通信号電極を配置し、櫛歯状の画素電極と共通信号電極間に電圧を印加して液晶を駆動し、表示を制御する液晶表示装置が、特開平6−160878号に提案されている。画素電極及び共通信号電極は、メタル電極配線材料で構成してもよいし、透明画素電極として用いられている酸化インジウムスズ(ITO:Indium Tin Oxide)で構成してもよい。
ITO電極を用いた例として、S.H.Lee等は、SID '98 DIJEST,P371(1998)、及びSID '99 DIJEST,P202(1999)において、画素電極と共通信号電極とを絶縁膜を挟む上下二層のITO電極で構成し、櫛歯状の画素電極と共通信号電極の電極幅、及び電極間距離を微細化する方向で最適化することで、上下二層のITO電極間に電圧を印加して液晶を駆動する技術がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来技術において、液晶駆動及び製造プロセスについて考察すると、液晶駆動に関する課題が二点、断面構造に起因するプロセス課題が二点あることがわかった。
【0005】
それぞれの課題について説明する。
(1)液晶への電圧書き込み時間の増加の課題
従来技術は櫛歯状に形成した上下二層のITO電極の電極幅、電極間隔を微細化することで、液晶駆動を制御する方式であるため、上下二層のITO電極加工時のホトリソグラフィー工程での合わせずれや、加工寸法のずれはそのまま表示特性のむら、具体的には輝度のばらつきを生じてしまう。この問題を回避するため、下層ITO電極を単位画素領域内のほぼ一面に形成する方式が採用されている。下層ITO電極は単位画素領域内のほぼ一面に形成されているため、上層ITO電極との合わせずれを考慮する必要がなくなる。これにより、表示特性のばらつきを低減することができる。
【0005】
従来技術においては、層間絶縁膜を介して、画素電極、及び共通信号電極となる上下二層のITO電極が重なった部分には液晶層に対して並列に接続される寄生容量が新たに形成されることになり、この寄生容量は、液晶の電圧保持特性を改善するための容量として有効利用することができるが、その一方で、上下二層のITO電極間に電圧を印加した際に、液晶層へ所望の電圧を印加するまでに必要とする時間、つまり液晶への電圧書き込み時間を増大させ、液晶へ十分に電圧を印加できないという問題が生じる。
【0006】
上下二層のITO電極間に配置された絶縁膜の構成を変える方法も寄生容量低減の手段の一つであるが、後述するように液晶の駆動電圧を上昇させるという問題がある。
(2)液晶駆動電圧の上昇の課題
液晶に電圧を印加する場合には、上下二層のITO電極に印加する電位差を利用するが、従来構造においては絶縁膜が存在しない領域、即ち下層ITO電極上で、上層ITO電極が存在しない領域にも絶縁膜が存在し、その絶縁膜が上下二層のITO電極間で液晶と直列に接続される容量を形成してしまう。そのため、上下二層のITO電極間に印加された電位差のうちの一部が、液晶層と直列に接続される容量により吸収される。その結果、上下二層のITO電極間には電圧降下分を考慮して液晶に印加したい所望の電圧以上の電位差を加える必要がある。
【0007】
つまり、絶縁膜の存在により、駆動電圧が上昇するという課題がある。駆動電圧が上昇すると、消費電力の上昇を招き、特に携帯型の液晶表示装置としては不適当となる。また、駆動電圧が上昇すると、安価な低電圧ドライバを使用できなくなるため、液晶表示装置を安価に提供できなくなるという課題も生じる。
【0008】
従来構造において、液晶層と並列に接続される寄生容量を低減する方法として、(1)上下二層のITO電極間の絶縁膜の膜厚を厚くする、(2)絶縁膜の材料を代え、誘電率の小さい材料を導入する、もしくは新たに一層加える、等の方法が考えられる。言い換えれば、上下二層のITO電極が重なり合った部分の、絶縁膜の層数をn、第k層の絶縁膜の誘電率をεk、膜厚をdkとした場合の
【0009】
【数1】
をSAとした場合に、SAを小さくすることが寄生容量の低減につながる。しかしながら従来構造では、寄生容量を低減した場合には、下層ITO電極上で上層ITO電極の存在しない領域に存在する絶縁膜、つまり液晶層と直列に接続される容量を形成する絶縁膜、のSAも小さくなり、液晶層と直列に接続される容量も小さくなる。その結果、液晶と直列接続される容量による電圧降下分が増大してしまい、液晶の駆動電圧の上昇を招く。
【0010】
逆に、液晶の駆動電圧を低減するために、下層ITO電極上で上層ITO電極の存在しない領域に配置された絶縁膜、つまり液晶層と直列の容量を形成する絶縁膜、のSAを大きくした場合には、層間絶縁膜、つまり液晶層と並列に接続される寄生容量を形成する絶縁膜、のSAも増加し、この場合には寄生容量が大きくなってしまう。このように、上記従来構造では、液晶への書き込み電圧の低減、および液晶駆動電圧はトレードオフの関係にあり、液晶に並列に接続される容量を小さくし、かつ液晶に直列に接続される容量を大きくすることは不可能であった。
【0011】
次に断面構造に起因するプロセス課題について説明する。
(3)上下二層の透明電極の層間短絡の課題
通常、TFT素子の絶縁膜には、例えば、CVD法で形成した窒化シリコン膜が用いられる。反応ガスとしては、例えばモノシランやアンモニア等が用いられるために、膜形成雰囲気は活性水素を含む還元プラズマ雰囲気となる。従って、上下二層の透明電極を形成するITO膜上に窒化シリコン膜を形成する際には、酸化物透明導電膜であるITO膜表面が還元プラズマ雰囲気にさらされることになる。形成条件によっては、ITO表面が還元されると共に、ITO上で窒化シリコン膜が異常成長を起こすことが知られている
(Jpn. J. appl. Phys.,32,p5072(1993) )。得られた積層膜は異常成長により表面凹凸が顕著になり、窒化シリコン膜自身の緻密性、絶縁性も低下する。窒化シリコン膜の異常成長反応は、活性水素の供給源となる反応ガスの流量が多いほど、また基板温度が高いほど加速される方向にある。しかしながら、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜用途等の良質な窒化シリコン膜を得るためには、基板温度を300度程度の高温に保つ必要があり、異常成長が起こりやすい条件で膜が形成されることになる。従って、ITO膜上に窒化シリコン膜を形成するプロセスは、層間絶縁膜となる窒化シリコン膜のクラックやピンホール、付き周り部分の被覆不良等が起こりやすい状況にある。
【0012】
これらのクラックやピンホール、付きまわり部分の被覆不良が上下二層のITO電極の重なり合った部分に発生すると、上層ITO電極と下層ITO電極間が絶縁不良となり、上下二層のITO電極が短絡するという問題を生じる。
(4)上層透明電極加工時の下層透明電極,金属配線,金属電極の溶解の課題
上層ITO電極膜の加工には、通常ウエットエッチング法が用いられる。エッチング液としては、臭化水素酸や塩酸,王水系(塩酸と硝酸の水溶液),塩化第二鉄の塩酸水溶液等、強酸の水溶液が用いられる。上層ITO電極を加工する際には、下層ITO電極上に形成された絶縁膜が、下層透明電極を保護する目的を有するが、クラックやピンホール、付き周り部分の被覆不良等の不良部分が存在すると、その不良部分を介してITO膜のウエットエッチング溶液が絶縁膜内に染み込むことになる。染み込んだエッチング液に下層ITO電極の表面が直接さらされると、下層ITO電極の溶解,断線不良が発生する。また、同様の現象により、上層ITO電極より下層に存在する金属材料からなる電極、配線も腐食する可能性がある。
【0013】
本発明の目的の1つは、絶縁膜を挟んで上下に、二層の透明導電膜からなる画素電極PX及び共通信号電極を有する液晶表示装置の、液晶への書き込み時間の低減、液晶の駆動電圧の低減、のいずれか一方、もしくは両方を低減し、開口率,透過率特性に優れたパネルを提供することにある。
【0014】
また、本発明の目的の1つは、絶縁膜を介してより上層に配置される透明導電膜をエッチングにより加工する際に、絶縁膜の不良部分を介してより下層に配置される透明導電膜からなる電極、及び金属材料からなる電極、配線が被る腐食、断線等の不良を低減、および上下二層の透明電極の絶縁不良によるショート不良を低減し、歩留まりよく製造することが可能な構造を提供することにある。
【発明を解決するための手段】
【0015】
本発明の実施形態の1の液晶表示装置は、一対の基板と、この一対の基板に挟持された液晶層とを有し、一対の基板の一方の基板(第1の基板)には、複数の走査信号配線と、複数の信号配線にマトリクス状に交差する複数の映像信号配線と、これらの配線のそれぞれの交点付近に対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、複数の走査信号配線および、映像信号配線で囲まれるそれぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれの画素には複数の画素にわたって接続された共通信号電極と、対応する薄膜トランジスタに接続された画素電極とを有し、共通信号電極と、画素電極とはその一部において層間絶縁膜を介して重ね合わさり、画素電極、および共通信号電極のそれぞれ少なくとも一部が透明導電膜で構成されており、画素電極と共通信号電極のうち絶縁膜を介して液晶層側に配置された電極が、スリット状、もしくは櫛歯状に加工されて配置し、さらに以下の手段を講じた。
(1)層間絶縁膜に、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜、および薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜以外の絶縁膜が少なくとも一層以上含まれており、かつ、層間絶縁膜に含まれるゲート絶縁膜、および薄膜トランジスタの表面保護膜以外の絶縁膜のうち、少なくとも一層以上を画素電極と共通信号電極のうち絶縁膜を介してより第一の基板に近い側の第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域に対して、第二の電極が配置される領域に、第二の電極の形状を倣って選択的に形成した構成とする。
(2)液晶層としてΔεが負の液晶を用いた構成で、層間絶縁膜に含まれる絶縁膜の層数をn、第k層の絶縁膜の誘電率をεk、膜厚をdkとした場合の
【0016】
【数2】
をSAとし、画素電極と共通電極のうち、絶縁膜を介してより第一の基板に近い側の第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域において、第一の基板上に配置された第一の配向膜と第一の電極の間に配置された絶縁膜の層数をm、第1層の絶縁膜の誘電率をε1、膜厚をd1、液晶のダイレクタに対して垂直方向の液晶の誘電率をεLCとした場合の
【0017】
【数3】
、(ただしm>1とする)、をSBとした場合に、SA<SBが成立する構成とする。
(3)液晶層としてΔεが正の液晶を用いた構成で、層間絶縁膜に含まれる、絶縁膜の層数をn、第k層の絶縁膜の誘電率をεk、膜厚をdkとした場合の
【0018】
【数4】
をSAとし、画素電極と共通電極のうち、絶縁膜を介してより第一の基板に近い側の第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域において、第一の基板上に配置された第一の配向膜と前記第一の電極の間に配置された絶縁膜の層数をm、第1層の絶縁膜の誘電率をε1、膜厚をd1、液晶のダイレクタに対して平行方向の液晶の誘電率をεLCとした場合の
【0019】
【数5】
、(ただしm>1とする)、をSBとした場合に、SA<SBが成立する構成とする。
(4)液晶層としてΔεが負の液晶を用いた構成で、画素電極と共通電極のうち、絶縁膜を介してより第一の基板に近い側の第一の電極上で第二の電極が存在しない領域において、第一の基板上に配置された第一の配向膜と第一の電極の間には絶縁膜が存在しておらず、層間絶縁膜に含まれる絶縁膜の層数をn、第k層の絶縁膜の誘電率をεk、膜厚をdkとした場合の
【0020】
【数6】
をSAとし、液晶のダイレクタに対して垂直方向の誘電率をεLCとした場合の
【0021】
【数7】
をSBとした場合に、SA<SBが成立する構成とする。
(5)液晶層としてΔεが正の液晶を用いた構成で、画素電極と共通電極のうち、絶縁膜を介してより第一の基板に近い側の第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域において、第一の基板上に配置された第一の配向膜と第一の電極の間には絶縁膜が存在しておらず、層間絶縁膜に含まれる絶縁膜の層数をn、第k層の絶縁膜の誘電率をεk、膜厚をdkとした場合の
【0022】
【数8】
をSAとし、液晶のダイレクタに対して平行方向の誘電率をεLCとした場合の
【0023】
【数9】
をSBとした場合に、SA<SBが成立する構成とする。
【0024】
上述した(1)から(5)の構成をとることにより、従来構造で課題となっていた、液晶への電圧書き込み時間と、液晶の駆動電圧とのトレードオフの関係を解消することができる。つまり、液晶への電圧書き込み時間、液晶の駆動電圧のいずれか一方を改善した場合でも、もう一方は従来構造と同等の特性を確保できる。また、(1)から(5)の構成を組み合わせることにより、液晶への電圧書き込み時間、液晶の駆動電圧の両方を改善することも可能となる。
【0025】
液晶への電圧書き込み時間と駆動電圧のトレードオフの関係を解消する方法として、具体的には、(1)に示したように、上層透明電極が存在する領域に配置される絶縁膜、つまり液晶層と並列に接続される寄生容量を形成した絶縁膜を、下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域については形成しない構成、つまり絶縁膜を選択的に形成する構成とすることにより、層間絶縁膜の厚膜化、もしくは層間絶縁膜の構成を変化させて、液晶層と並列に接続される寄生容量を低減することができ、かつ、液晶層と直列に接続される容量は可変とすることができる。これにより従来構造で問題となっていた、液晶への電圧書き込み時間と駆動電圧のトレードオフの関係を解消することができる。
【0026】
また、駆動電圧の低減に関しては、(1)から(5)に示したように、上層透明電極が存在する領域の上下二層透明電極間の絶縁膜、つまり液晶層と並列に接続される寄生容量を形成する絶縁膜、に対して、下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域に配置される絶縁膜、つまり、液晶層と直列に接続される容量を形成する絶縁膜を選択的に除去する構成とする。これにより、選択的に除去した領域に、今度は液晶が存在することになる。ここで、駆動電圧の低減効果を得るためには、選択的に除去した絶縁膜の、絶縁膜の層数をj、第i層の絶縁膜の誘電率をεi、膜厚をdiとした場合の
【0027】
【数10】
に対し、液晶の誘電率をεLCとした場合の
【0028】
【数11】
を大きくしなければならない。ここで、εLCはΔεが正の液晶の場合には液晶のダイレクタに対して平行方向の誘電率であり、Δεが負の液晶の場合には液晶のダイレクタに対して垂直方向の誘電率とする。つまり液晶層に電圧を印加した際に下側基板から上側基板に向かって見た場合の誘電率とする。上式が成立する場合にのみ、駆動電圧低減の効果が得られる。一般的に実現している液晶表示装置の液晶層のεLCは7以上であるため、選択的に形成する絶縁膜が窒化シリコン(ε=6〜7)、酸化シリコン(ε=3〜4)等であることを考えると、ほとんどの場合で、絶縁膜を選択的に除去することにより駆動電圧が低下すると考えてよい。
【0029】
また、上に示した方式の組み合わせとして、具体的には層間絶縁膜の構成を、例えばゲート絶縁膜としての機能を有する絶縁膜の一部や薄膜トランジスタの表面保護膜の機能を有する絶縁膜の一部と、それ以外の新規の絶縁膜との積層構造とし、その新規の絶縁膜を下層透明電極上で、上層透明電極が存在しない領域に対して、下層透明電極上で上層透明電極が存在する領域に、選択的に形成し、さらには従来構造で使用した絶縁膜を新規絶縁膜と同じ領域に選択的に形成することにより液晶の駆動電圧の低減、および液晶への電圧書き込み時間の低減、の両方を実現することができる。
【0030】
次に、上に示した構造を実現するためのより具体的な構成を以下に示す。
(6)(1)〜(5)において、層間絶縁膜と第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域において第一の基板上に形成された第一の配向膜と、第一の電極との間に配置された絶縁膜とで、層の層数、層を構成する材料の膜厚、もしくは層を構成する材料の誘電率のうち少なくとも一つ以上が異なる構成とする。
(7)(1)〜(6)において、層間絶縁膜が一層で構成されており、かつその一層を第一の電極上で第二の電極が存在しない領域に対して、第二の電極が配置される領域の一部に第二の電極の形状を倣って選択的に形成した構成とする。
(8)(7)において、層間絶縁膜が薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜の一部、もしくは薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜の一部のいずれかである構成とする。
(9)(7)において、層間絶縁膜が薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜、もしくは薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜以外の第三の絶縁膜である構成とする。
(10)(1)〜(6)において、層間絶縁膜が二層で構成されており、かつ少なくともそのうちの一層以上を第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域に対して、第二の電極が配置される領域の一部に第二の電極の形状を倣って選択的に形成した構成とする。
(11)(10)において、層間絶縁膜が薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜の一部、および薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜の一部の二層で構成する。
(12)(10)において、層間絶縁膜のうち一層が薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜の一部、もしくは薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜の一部のいずれかであり、もう一方は第一の絶縁膜、および前記第二の絶縁膜以外の絶縁膜で第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域に対して、第二の電極が配置される領域の一部に、第二の電極の形状を倣って選択的に形成した第三の絶縁膜である構成とする。
(13)(10)において、層間絶縁膜のうち、一層が前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜の一部、もしくは前記薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜の一部のいずれかで、もう一方は第一の絶縁膜、および第二の絶縁膜以外の絶縁膜で第二の電極と他の電極配線とを接続するためのスルーホールを形成する領域と、端子の露出領域とを除いた領域の一部に形成する第四の絶縁膜である構成とする。
(14)(10)において、層間絶縁膜が、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜、もしくは薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜以外の絶縁膜で、第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域に対して、第二の電極が配置される領域の一部に、第二の電極の形状を倣って選択的に形成する第三の絶縁膜、および第二の電極と他の電極配線とを接続するためのスルーホールを形成する領域と、端子露出領域とを除いた領域の一部に形成する第四の絶縁膜の積層膜で構成する。
(15)(1)〜(6)において、層間絶縁膜が三層以上で構成されており、かつ少なくともそのうちの一層以上を第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域に対して第二の電極が配置される領域の一部に、第二の電極の形状を倣って選択的に形成した構成とする。
(16)(15)において、層間絶縁膜に、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜の一部と、薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜の一部、および第一の絶縁膜、第二の絶縁膜以外の絶縁膜で第一の電極上で、第二の電極が配置される領域の一部に、第二の電極の形状を倣って選択的に形成する第三の絶縁膜の全てが含まれている構成とする。
(17)(15)において、層間絶縁膜に、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜の一部と薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜の一部、および第一の絶縁膜、第二の絶縁膜以外の絶縁膜で、第二の電極と他の電極配線とを接続するためのスルーホールを形成する領域と、端子露出領域とを除いた領域の一部に形成する第四の絶縁膜の全てが含まれている構成とする。
(18)(15)において、層間絶縁膜に、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜の一部、および薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜の一部の少なくともいずれか一方と、第一の絶縁膜,第二の絶縁膜以外の絶縁膜で、第一の電極上で第二の電極が配置される領域の一部に、第二の電極の形状を倣って選択的に形成する第三の絶縁膜、および第二の電極と他の電極配線とを接続するためのスルーホールを形成する領域と、端子露出領域とを除いた領域の一部に形成する第四の絶縁膜が含まれている構成とする。
(19)(1)〜(18)において、第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域に対して、第二の電極が配置される領域の一部に、第二の形状を倣って選択的に形成した絶縁膜のパターン幅をWISO:μm、前記スリット状、もしくは櫛歯状に形成された第二の電極の電極幅をWEL:μm、第二の電極の電極間の間隔をWSP:μmとした場合に、
WISO−2<WEL <WISO+2
WISO>0
WISO<WEL+WSP
が成立する構成とする。
(20)(7),(9),(10),(12)〜(19)において、第三の絶縁膜、および第四の絶縁膜を塗布型絶縁膜で形成する。
(21)(20)において、塗布型絶縁膜が、印刷,スピンコート等で形成される材料で、より具体的には、有機系の樹脂絶縁膜、もしくはSiを含む絶縁膜で形成する。
(22)(20),(21)において、第三の絶縁膜として使用する塗布型絶縁膜が、フォトイメージ形成型である。
(23)(20)〜(22)において、第三の絶縁膜を、第二の電極と一括で自己整合的に加工することにより第一の領域に対し、第二の領域に選択的に形成した構成である。
(24)(20)〜(23)において、第三の絶縁膜の膜厚が0.2μm〜4.0μmである。
(25)(20)〜(24)において、第三の絶縁膜の誘電率が1.5〜6.5である。
(26)(20),(21)において、第四の絶縁膜として使用する、塗布型絶縁膜の膜厚が0.1〜2μmである。
(27)(1)〜(26)において、第一の電極上で、第二の電極が存在しない第一の領域に誘電率が7.0以上の第五の絶縁膜を選択的に形成し、かつ第五の絶縁膜の膜厚をDA、第一の電極上で、第二の電極が存在しない領域において、第一の基板上に配置された第一の配向膜と第一の電極の間に配置された絶縁膜の総膜厚をDB、層間絶縁膜の膜厚をDC、第二の電極の膜厚をDDとした場合に、DA+DB <DC+DDが成立する構成とする。
【0031】
上述の(27)の構成により、液晶層の誘電率に関わらず、駆動電圧の低減が可能となる。従来例で示したプロセス上の課題についても、本構成で同時に解決できる。
【0032】
本方式においては、ゲート絶縁膜としての機能を有する絶縁膜、および薄膜トランジスタの表面保護膜以外の絶縁膜を新たに追加し、その絶縁膜として塗布型絶縁膜を適用している。塗布型絶縁膜は塗布する際に下地に存在する段差を被覆、埋め込みながら平坦化する機能を持っている。つまり塗布型絶縁膜には、窒化シリコン膜にある、クラックやピンホール、付き周り部分の被覆不良等を被覆する機能がある。この機能により、寄生容量低減のために選択的に形成した塗布型絶縁膜により、上下二層の透明電極間の絶縁膜不良に起因するショート不良を防止することができる。また、塗布型絶縁膜を選択的に形成する工程を上層透明電極形成後にすることにより、上層透明電極加工時には、下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域についても、塗布型絶縁膜で被覆することが可能となる。これにより下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域にある絶縁膜のクラックやピンホール、付き周り部分の被覆不良等についても塗布型絶縁膜が被覆、埋め込んで保護するため、不良部分を介して上層透明電極のウエットエッチング溶液が下層へ染み込むことを阻止することができる。つまり上層透明電極加工時の下層透明電極の溶解,断線不良を防止することができる。また、同様の効果により、金属材料からなる電極,配線の腐食,断線不良についても防止することができる。
【0033】
また、選択的に形成する塗布型絶縁膜の工程を上層透明電極形成前にした場合でも、上層透明電極の存在しない部分で、被覆保護を必要とする領域に塗布型絶縁膜の一部を残す、もしくは、選択的に形成する塗布型絶縁膜とは異なる、別材料の塗布型絶縁膜を追加し、上層透明電極と他の電極配線、とを接続するためのスルーホールを形成する領域、および端子露出部を除く、被覆保護を必要とする領域に形成することにより上記課題を解決できる。
【発明の効果】
【0034】
本発明は、液晶への書き込み時間の低減、液晶の駆動電圧の低減、のいずれか一方、もしくは両方を低減し、開口率,透過率特性に優れたパネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0035】
具体的な実施形態を説明する前に、本発明にかかる原理を図34,図35、および図36を用いて説明する。
【0036】
図34から図36の説明において、上記した従来構成の一例を標準構成とし、本発明の効果を比較検証した。具体的には標準構成を、配置されるガラス基板に対して上層透明電極がスリット、または櫛歯状に加工されており、下層透明電極は単位画素領域内のほぼ一面に形成され、スリット、または櫛歯上にパターン形成されていない構成とした。また、上層透明電極の電極幅、および電極間隔は一定の構成とし、上下二層の透明電極間の絶縁膜として窒化シリコン膜(誘電率ε=6.7)、膜厚700nmを適用し、二層の透明電極間に形成した窒化シリコン膜は下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域についても、延在した構成とする。この構成は後述する図34(a)において、xが0の構成、および図35(a)においてx=700nmの構成に相当する。
【0037】
まず、図34を用いて、従来構成である標準構成に対して、新たに低容量化させるための絶縁膜(低容量化絶縁膜)を一層追加した際の低容量化の効果について説明する。
【0038】
図34(a)は低容量化絶縁膜の効果を検討するために使用した構造を示す図である。ここでいう、低容量化絶縁膜とは図34(a)に示したように、標準構成の場合に存在する絶縁膜である窒化シリコン膜700nmとは別に、上下二層の透明電極間に新たに一層追加した絶縁膜のことをいう。また、規格化寄生容量とは標準構成での寄生容量値に対する各構成の寄生容量値の比、として定義する。
【0039】
図34(b)は低容量化絶縁膜の膜厚xに対する規格化寄生容量の変化を示す図である。パラメータは低容量化絶縁膜の材料とし、具体的には、低容量化絶縁膜として(A)窒化シリコン(ε=6.7)を適用した場合と、(B)有機材料で構成される塗布型絶縁膜(ε=4.0)を適用した場合を図示している。
【0040】
図34(b)から、各構成で標準構成に対して寄生容量値を半減する、つまり規格化容量値を0.5とする、ためには、低容量化絶縁膜として適用する(A)窒化シリコン、
(B)塗布型絶縁膜の膜厚は、それぞれ700nm,420nm必要であることがわかる。これは低容量化絶縁膜の誘電率εの違いによるもので、誘電率が小さい塗布型絶縁膜の方が、より薄膜で寄生容量低減の効果を得ることができる。また、(A),(B)の低容量化絶縁膜となりうる絶縁膜を一層加えることにより、効果の差はあるが寄生容量を低減できる、つまり液晶への電圧書き込み時間を低減できる、ことが分かる。
【0041】
この寄生容量低減の効果は、下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域の絶縁膜、つまり液晶表示装置を構成した際に、液晶層と直列に接続される容量を形成する領域の絶縁膜、の構成(本検証では低容量化絶縁膜の膜厚)にはほとんど依存せず、下層透明電極上で、上層透明電極が存在する領域に配置された絶縁膜、つまり液晶表示装置を構成した際に、液晶層と並列に接続される寄生容量を形成する領域の絶縁膜、の構成(本検証では低容量化絶縁膜の膜厚)に依存している。
【0042】
一方、(A)の窒化シリコン膜のように堆積膜を低容量化絶縁膜として使用した場合、例えば窒化シリコン膜の形成にはプラズマCVD法等が用いられるため、膜厚が大きくなるにつれ、膜形成に時間を要することになり、スループットが低下するという新たな問題が発生する。これに対し、(B)の塗布型絶縁膜を低容量化絶縁膜として使用した場合、例えば塗布型絶縁膜の形成にはスピンコート法等が用いられる。スピンコート法では、材料の粘度を調整して膜厚の制御をするため、堆積型のCVD法と異なり、膜厚に対してスループットがほとんど変化しないという利点がある。
【0043】
これらのことから、寄生容量を低減する、つまり液晶への電圧書き込み時間を低減する方法としては、誘電率が小さく薄膜で寄生容量低減の効果が得られ、かつ厚膜化に対してスループットが変化しない塗布型絶縁膜を低容量化絶縁膜として使用することがより望ましいことが分かる。
【0044】
次に図35を用いて、従来構造である標準構成に対して絶縁膜の構成を変更した際の、液晶の駆動電圧低減の効果について説明する。
【0045】
図35(a)は駆動電圧低減の効果を検証するために使用した構成を示す図である。図35(b)は図35(a)で示した構成の上下二層の透明電極間に印加した電圧に対する透過率の変化の一例を示す図である。
【0046】
図35(a)に示した構成で、上下二層の透明電極に電圧を印加すると、液晶層はその印加電圧に対応して異なった光学特性を示し、透過率が変化する。この際、上下二層の透明電極間に印加した電圧に対する透過率の図35(b)のようになる。ここで、液晶はノーマリーブラックとなるものを使用しているため、印加電圧が0Vの際には透過率がほぼ0となり、印加電圧を高くすることにより、透過率は徐々に上昇し、一定の電圧、例えば構成Aの場合にはVA、構成Bの場合にはVBで透過率のピークTMAXを示す。液晶表示装置では0Vから透過率ピークを与える電圧の間で駆動することから、上述した透過率ピークを与える電圧を小さくすることにより、液晶の駆動電圧の低減が可能となる。ここで、構成Aと構成Bでは上下二層の透明電極間に配置された窒化シリコン膜の膜厚が異なる。構成Aについては窒化シリコン膜の膜厚xが350nmであり、構成Bについては標準構成の700nmである。2つの構成の印加電圧−透過率特性を比較すると、透過率のピークの値は、ほぼ同じ値を示すのに対して、透過率の値がピークとなる電圧値が、構成Aの印加電圧に対し、構成Bは1.25倍大きくなることが分かる。これは前述したように、下層透明電極上で、上層透明電極が存在しない領域に配置される絶縁膜、つまり、液晶層と直列に接続される容量を形成する絶縁膜、の膜厚の違いに起因する。窒化シリコン膜の膜厚が厚い方が容量が小さくなるため、構成Bの場合は大きな電圧降下を引き起し、この電圧降下分だけ液晶に効率よく電圧が印加できないためである。この透過率の値がピークとなる電圧値は下層透明電極上で上層透明透明電極が存在する領域の絶縁膜の構成、つまり液晶層と並列に接続される寄生容量を形成する領域の絶縁膜の構成、本検証では絶縁膜の膜厚に相当する、にはほとんど依存しない。
【0047】
図35(c)は上下二層の透明電極間に配置される絶縁膜として窒化シリコン膜を用いた際の、膜厚xに対する規格化電圧の変化を示す図である。ここでいう、規格化電圧とは、標準構成において透過率がピークとなる電圧値に対する各構成の透過率がピークとなる電圧値の比、として定義する。
【0048】
膜厚が厚くなるにつれ、液晶層と直列に接続される容量が小さくなるため、電圧降下が大きくなり、透過率がピークとなる電圧の値は線形的に上昇することが分かる。
【0049】
その一方で、標準構成から絶縁膜の膜厚を薄くした構成においては、印加電圧が線形的に減少することが分かる。絶縁膜を薄くしていくと、透過率ピークを与える電圧値が図35(c)中に実線で示したように減少していき、図35(a)の構成では実現不可能であるが、膜厚が0となった場合には、標準構成に対して、透過率ピークを与える電圧を約0.6 倍とすることが可能となることがわかる。つまり、本検証で用いた構成について言えば、透過率がピークとなる電圧に関しては上下二層の透明電極間に配置される絶縁膜は、できるだけ薄膜で構成することが望ましいことが分かる。
【0050】
また、図35では上下二層の透明導電膜間の絶縁膜として、誘電率が6.7 の窒化シリコンを例に取って説明したが、例えば誘電率が窒化シリコン膜よりも小さい有機材料で構成される塗布型絶縁膜(ε=4.0 )で構成した場合には、図35(c)に示した直線の傾きがさらに大きくなり、透過率ピークを与える電圧が上昇することは容易に推測される。
【0051】
本発明者が検証した、以上二つの知見から、本発明の構成を採用することにより、具体的には上層透明電極が存在する領域の上下二層の透明電極間にのみ、低容量化を目的とした絶縁膜を新たに配置し、下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域にはできるだけ絶縁膜を配置しない構成をとることにより、従来構造に対して、低容量化による液晶への電圧書き込み時間の低減と液晶の駆動電圧の低減の両方を実現できることがわかる。
【0052】
次に本発明の塗布型絶縁膜を上下二層の透明電極間に追加した際のプロセス上の冗長効果について説明する。
【0053】
図36(a),(b)は塗布型絶縁膜の被覆、埋め込み効果を検証するために使用した構成を示す図で、図36(c)は上下二層の透明電極間に塗布型絶縁膜を配置した場合と、しない場合とで、上層透明電極加工時に層間絶縁膜の不良部分を介してエッチング液のしみ込みが起こり、下層透明電極が溶解して生じたピンホールの発生数を比較した図である。図36(c)において、横軸は発生したピンホールの直径をとって縦軸は単位面積当たりのピンホールの発生数を取って整理した。
【0054】
本検証では下層透明電極上の絶縁膜を、(a)窒化シリコン膜のみの構成、(b)窒化シリコン膜と塗布型絶縁膜を積層配置した構成、とし、その構成で上層透明電極を加工した際の結果について検証した。結果は一目で分かるとおり、窒化シリコン膜と塗布型絶縁膜を積層形成した(b)の構成が、窒化シリコン膜のみの(a)の構成に対して、ピンホールの発生数を約1/100に低減できていることがわかる。これは、図36(b)で示したように窒化シリコン膜に生じたピンホール、クラック、下層段差乗越え部の付きまわり不良を塗布型絶縁膜が埋め込んで被覆する効果によるものである。
【0055】
このことから、本発明によれば、上下二層の透明電極間の層間絶縁膜に、塗布型絶縁膜を形成することにより、窒化シリコン膜のピンホール、クラック、下層段差乗越え部の付きまわり不良部を埋め込み、被覆効果により補修できるため、上層透明電極加工時の下層透明電極の溶解,断線,大きく低減でき、歩留まりを大幅に向上できることが分かる。同様に、上層透明電極の下に存在する金属材料からなる配線,電極等の腐食,溶解についても同様に防止することができる。
【0056】
また、上述した窒化シリコンの不良部分を被覆する効果により、上下二層の透明電極の絶縁不良による短絡不良も低減することは言うまでもない。
【0057】
以上の知見を元に、本発明の具体的な実施形態を図面を用いて説明する。
【0058】
[実施例一]
図1から図10を用いて本発明の第一の実施例について説明する。
【0059】
図1から図10において、SUB1は薄膜トランジスタが配置される側の透明絶縁基板を、TFTは画素のスイッチング素子である薄膜トランジスタを、CLは共通信号配線を、CEは共通信号電極を、GEは走査信号電極を、GLは走査信号配線を、SIは半導体層を、SDは薄膜トランジスタのソースドレイン電極となる映像信号電極を、DLは映像信号配線を、PXは画素電極を、GIは該TFTのゲート絶縁膜を、PASは薄膜トランジスタの表面保護膜を、NSIは薄膜トランジスタのソースドレイン電極と半導体層のコンタクトを保証するためにリン等の不純物をドープしたシリコン膜からなる電極を、THはスルーホールを、OIL1は低容量化を目的として選択的に形成する塗布型絶縁膜を、BMは遮光パターンを、CFはカラーフィルタを、OCはオーバーコート膜を、SUB2はカラーフィルタ側の透明絶縁基板を示す。また、ORI1,2は配向膜を、POL1,2は偏光板を、GTMは走査信号配線用端子を、DTMは映像信号配線用端子を、CTMは共通信号配線用端子を、CBは共通信号配線のバス配線を、SLはシール材を、TC1は走査信号配線、および共通信号配線用端子のパッド電極を、TC2は映像信号配線用端子DTMのパッド電極をそれぞれ示す。
【0060】
図1は、本発明の第一の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の断面図で、後述する図2に示した、A−A′で示した線に沿う断面図である。図2は本発明の第一の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、単位画素の薄膜トランジスタが配置される側の透明絶縁基板SUB1の表面図を、図3は図2に示した、B−B′で示した線に沿う薄膜トランジスタが配置される側の透明絶縁基板SUB1の断面図を示す。
【0061】
薄膜トランジスタTFTが配置される側の透明絶縁基板SUB1はTFT基板と称され、このTFT基板と、液晶LCを介して対向配置される、対向側の透明絶縁基板SUB2はCF基板と称される。図1に示すように、CF基板は、その液晶層LC側の面に、まず、各画素領域を画するようにして遮光パターンBMが形成され、この遮光パターンBMの、実質的な画素領域を決定する開口部には、カラーフィルタCFが形成されている。そして、遮光パターンBM、及びカラーフィルタCFを覆って、例えば樹脂膜からなるオーバーコート膜OCが形成され、このオーバーコート膜OCの上面には配向膜ORI1が形成されている。TFT基板,CF基板、それぞれの外側の面(液晶層LC側の面とは反対の面)には、偏向板POL1,POL2が形成されている。
【0062】
第一の実施例においては、上下二層の透明導電膜からなる画素電極PX,共通信号電極CE間の層間絶縁膜は、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタの表面保護膜PAS、および本発明の塗布型絶縁膜OIL1との積層膜で構成されている。
【0063】
本実施例によれば、共通信号電極CE上で画素電極PXが存在している領域に画素電極PXの形状を倣って、塗布型絶縁膜OIL1を選択的に形成することにより、液晶の駆動電圧の上昇を招くことなく、共通信号電極CEと画素電極PXの間に発生する、液晶層LCと並列に接続される寄生容量を低減することが可能となる。例えば塗布型絶縁膜OIL1として、誘電率4.0の材料を使用し、膜厚を1.0μmとした場合には、上下二層の透明電極間の寄生容量は塗布型絶縁膜OIL1を形成しない場合の約1/3に低減される。その結果、液晶への電圧書き込み時間についてもそれにほぼ比例して、約1/3程度に短縮することができる。これにより、液晶への電圧書き込み不足による画質の低下を引き起こすことなく、高画質の液晶パネルを提供することが可能となる。また、前述したように、共通信号電極CE上で画素電極PXが存在しない領域に配置される絶縁膜については電圧降下を引き起こす要因となりうるが、本実施例では塗布型絶縁膜OIL1を選択的に形成しているため、共通信号電極CE上で画素電極PXが存在しない領域においては、はみ出した塗布型絶縁膜OIL1を除いては、塗布型絶縁膜OIL1が存在しない構成としている。よって、電圧降下を引き起こす要因となる絶縁膜を増やすことがない。従って、駆動電圧の上昇を防止することができる。
【0064】
また本実施例によれば、塗布型絶縁膜OIL1の被覆効果により、窒化シリコン膜にある、クラックやピンホール、付き周り部分の被覆不良等を被覆することができ、上下二層の透明電極の絶縁不良に起因するショート不良を防止することができる。
【0065】
本実施例では図2に示すように、走査信号配線GL、および映像信号配線DLにより分けられた領域に薄膜トランジスタTFT,画素電極PX,共通信号電極CEがそれぞれ1つずつ形成され、画素を構成している。画素電極PXはスルーホールTHを介して薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SDの一方に接続されており、映像信号電極SDの他方は映像信号配線DLに接続されている。また、共通信号電極CEは少なくとも画素領域の周辺を除く単位画素領域の全領域に形成されている。X方向に併設される共通信号電極CEは走査信号電極GEと同一工程,同一材料で形成された共通信号配線CLにより、電気的に接続されている。また、画素電極PXの少なくとも一部が画素内で櫛歯状に複数に分割、またはスリット状に加工されている。
【0066】
共通信号電極CE上で画素電極PXが存在しない領域に塗布型絶縁膜OIL1を形成すると、駆動電圧の上昇を引き起こすことは説明した。その一方で、駆動電圧に依存しない領域、つまり、走査信号配線GL,映像信号配線DL、および薄膜トランジスタTFTが存在する領域等、共通信号電極CE上で画素電極PXが存在しない領域を除いた領域については塗布型絶縁膜OIL1を形成してもよい。この場合には、共通信号電極CE,画素電極PX間の寄生容量低減の他に、塗布型絶縁膜OIL1の被覆効果により、画素電極PX加工時に下層に存在する走査信号や映像信号、もしくは共通信号電極の配線GL,DL,CL,電極GE,DE,CE、の溶解を防止する保護膜としての機能をも有することになる。ただし、走査信号や映像信号の端子露出部分、および薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SDの一方と画素電極PXとを接続するスルーホールTH部分には塗布型絶縁膜OIL1を形成してはならない。
【0067】
薄膜トランジスタTFTは図3に示すように、逆スタガの薄膜トランジスタを用いている。ゲート電極GEに薄膜トランジスタTFTのしきい値以上の電圧が加わると、半導体層SIが導通状態となり、薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SD間が導通となる。その際に映像信号配線DLに印加されている電圧が、画素電極PXに伝達される。またゲート電極GEの電圧が、薄膜トランジスタのしきい値電圧以下の場合には薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SD間が絶縁となり、映像信号配線DLに印加されている電圧は画素電極に伝達されず、画素電極PXはソースドレイン電極となる映像信号電極SDが導通状態の時に伝達された電圧を保持する。
【0068】
スルーホールTHは薄膜トランジスタの表面保護膜PAS上に形成されている。スルーホールTHは薄膜トランジスタのソースドレイン電極となる映像信号電極SDの一方と画素電極PXとを接続するために形成されており、画素電極PXはスルーホールTHの段差を乗り越えて、薄膜トランジスタのソースドレイン電極に接触し、電気的に接続されている。
【0069】
本実施例においては、スリット状に加工された画素電極PXの電極幅、及び電極間幅は、例えばそれぞれ3μm幅とした。塗布型絶縁膜は共通信号電極CE上で画素電極PXが存在する領域にのみ、画素電極PXの形状を倣って形成しており、そのパターン幅は4μmとした。
【0070】
画素電極PXの形状を倣って選択的に形成した塗布型絶縁繭OIL1のパターン幅WISO(μm) は、ホトリソグラフィー工程でのパターンの合わせ精度と加工寸法精度を考慮して、画素電極PXの電極幅WEL(μm)に対して裕度を持たせることが望ましい。具体的には塗布型絶縁膜OIL1のパターン幅WISOをWEL−2<WISO <WEL+2(μm)、ただしWISO>0,WISO<WEL+WSP、ここでWSP(μm)は画素電極の電極間隔とする、の条件を満たすパターン幅とすることがより望ましい。
【0071】
本実施例においては、塗布型絶縁膜OIL1の画素電極PXに対する、片側の突出幅を0μmより大きく1μm以下となる値、例えば0.5μmとした。つまり、WISO=WEL+1(μm)となるようにした。これにより塗布型絶縁膜OIL1は共通信号電極CE上で画素電極PXが存在しない領域についても塗布型絶縁膜OIL1がはみ出して存在することになるが、本構造とすることにより合わせずれが生じた場合においても、画素電極PXの一部が塗布型絶縁膜OIL1上に配置されないことによる、プロセスばらつきによる寄生容量の変動を低減することができる。
【0072】
また、本構成では塗布型絶縁膜OIL1を使用した場合に寄生容量を最大限低減できる構成として画素電極PXの電極幅に対して塗布型絶縁膜OIL1のパターン幅を大きくするような構成をとったが、その他にも画素電極PXの電極幅WELに対して、塗布型絶縁膜OIL1のパターン幅WISOを小さくした、つまり画素電極PXが塗布型絶縁膜OIL1のパターンからはみ出した構造、とした場合にも同様の効果は得られる。ただし、その場合には、画素電極PXの一部が塗布型絶縁膜OIL1からはみ出した分だけ、寄生容量低減の効果は実施例一で示した構造よりも小さくなる。
【0073】
次に、本実施例における基板端部の形状,電気回路、および端子部の形状について説明する。
【0074】
図4は本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の、電気回路を示す概略図を示す。図5は本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の基板端部の断面模式図で(a)は走査信号配線端子GTMが配置される側の端部で、(b)は液晶封入口が配置される側の端部の模式図を示す。
【0075】
図4の電気回路に示すとおり、x方向に延在され、y方向に併設される、前記各走査信号配線GLには、走査信号配線用端子GTMを介して、垂直走査回路によって順次走査信号(電圧信号)が供給されるようになっている。走査信号配線GLに沿って配置される、各画素領域の薄膜トランジスタTFTは、該走査信号によって駆動される。そして、この走査信号のタイミングに合わせて、映像信号駆動回路から、映像信号配線用端子DTMを介して、y方向に延在され、x方向に併設される、各映像信号配線DLに映像信号が供給される。この映像信号は、各画素領域の該薄膜トランジスタTFTを介して、画素電極PXに印加される。各画素領域において、画素電極PXと共に形成されている、共通信号電極CEには、共通信号配線用端子CTMを介して、共通信号配線のバス配線CBから分岐した対向電圧が印加されており、これら画素電極PXと共通信号電極CE間に電界を発生させる。そして、この電界のうち、透明絶縁基板SUB1に対して支配的に平行な成分を有する電界(横電界)によって、液晶の光透過率を制御する構成である。同図において、各画素領域に示したR,G,Bの各符号は、各画素領域にそれぞれ赤色用フィルタ,緑色用フィルタ,青色用フィルタが形成されていることを示している。
【0076】
TFT基板の、CF基板に対する固定は、図5に示すようにCF基板の周辺に形成されたシール材SLによってなされ、このシール材SLは、透明絶縁基板SUB1,SUB2の間に液晶を封入するための封入材としての機能をも有している。このシール材SLの外側、TFT基板の周辺で、フィルタ基板によって覆われていない領域には、それぞれ、走査信号配線用端子GTM,映像信号配線用端子DTM、共通信号配線用端子CTMが形成されている。
【0077】
図5では、このうち、走査信号配線GL用端子GTMを例示してある。各端子は、導電粒子を接着剤中に分散させた異方性導電膜を介して、TCP(Tape Carrier Package)、またはCOG(Chip On Glass)接続方式により、図5で前述した外部駆動回路と接続される。なお、このシール材SLの一部(図5中下側)には、図示しない液晶封入口があり、ここから液晶を封入した後は、液晶封入材によって封止がなされる。
【0078】
図6は本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の、走査信号配線GL用端子GTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図を示す。
【0079】
図7は、第一の実施例であるアクティブマトリックス型液晶表示装置の、映像信号配線用端子DTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図を示す。
【0080】
走査信号配線用端子GTM部分は図6に示すように、まず、透明絶縁基板SUB1上の走査信号端子部分を形成する領域に、走査信号配線GLの延在部、接続用のパッド電極TC1が形成される。接続用のパッド電極TC1は共通信号電極CEを形成した際と同一の透明導電膜材料で、同一の工程で形成される。パッド電極TC1は、走査信号配線GLの端部において、走査信号配線GLを覆うようにして形成されている。さらに、これらパッド電極TC1、及び走査信号配線GLを覆ってゲート絶縁膜GI、及び薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASが順次積層され、これらゲート絶縁膜GI、及び表面保護膜PASに設けたスルーホールTHによって、パッド電極TC1の一部が露出され、走査信号配線用端子GTMを形成する。通常、液晶表示装置の端子露出部分は、金属材料ではなく、耐湿性,耐薬品性,腐食性に優れる透明導電膜材料で構成されるが、本実施例においても、走査信号配線用端子GTMは、耐エッチング性に優れた透明導電膜で構成されるため、露出端子部分の信頼性を十分確保できる。また、本実施例においては、走査信号配線GLと共通信号配線CLとは、同一材料,同一工程で形成されるため、共通信号配線用端子CTMについても走査信号配線GL用端子GTMと同一材料,同一工程で形成され、必然的に同一構成となる。この場合、図4に示すとおり、共通信号配線用端子CTMは走査信号配線用端子GTMとは反対の方向に引き出される。
【0081】
映像信号配線用端子DTM部分は図7に示すように、まず、透明絶縁基板SUB1上にゲート絶縁膜GIが形成されたのち、映像信号配線DL端子が形成される領域に映像信号配線DLの延在部が形成される。その後、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASが形成され、映像信号配線用端子DTMが形成される領域のうち、後の工程で作製する、パッド電極TC2が形成される領域の一部にスルーホールTHが開口される。さらに前述した画素電極PXを形成する際に使用する透明導電膜を用いてパッド電極TC2が形成される。このパッド電極TC2はスルーホールTHを介して、映像信号配線DLと電気的に接続される。本構造を採用することにより、映像信号配線用端子DTMも走査信号配線用端子GTMと同様に、耐湿性,耐薬品性,腐食性に優れる透明導電膜材料で構成されるため、露出端子部分の信頼性を十分確保できる。
【0082】
次に第一の実施例において、TFT基板の各製造工程ごとの要部断面図を用いて、形成方法の具体例を図8から図10を用いて説明する。
【0083】
図8は本発明の第一の実施例の構成を実現するためのプロセスフローを示す図である。
【0084】
図9は図8のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の、前記図2におけるA−A′で示した線に沿う断面図であり、図10は図8のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の、前記図2におけるB−B′で示した線に沿う断面図である。
【0085】
実施例一においては、具体的には(A)〜(G)の、7段階のホトリソグラフィー工程を経てTFT基板SUB1が完成する。以下、工程順に説明する。
工程(A)
透明絶縁基板SUB1を用意し、その表面全域に、例えばスパッタリング法によって、Cr膜を100〜500nm、好ましくは150〜350nm形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該Cr膜を選択エッチングし、画素領域内には走査信号電極GE,配線GL、及び共通信号配線CLを、また、走査信号配線用端子GTM形成領域には、走査信号配線GLの延在部を形成する。
工程(B)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばスパッタリング法によって、下層の透明導電膜となるITOを50〜300nm、好ましくは70〜200nmの膜厚で形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、ITO膜をエッチングし、画素領域内には共通信号電極CEを、また、走査信号配線用端子GTM形成領域、および共通信号配線用端子CTM形成領域には、走査信号配線用端子GTM用および、共通信号配線CL用端子CTM用のパッド電極TC1をそれぞれ形成する。
工程(C)
透明絶縁基板SUB1表面全域に、例えばプラズマCVD法によって、ゲート絶縁膜GIとなる窒化シリコン膜を200〜700nm程度、好ましくは300〜500nmの膜厚で形成する。さらに、このゲート絶縁膜GIの表面全域に、例えばプラズマCVD法によって、アモルファスシリコン膜を50〜300nm、好ましくは100〜200nmの膜厚で、及びn型不純物としてリンをドーピングしたアモルファスシリコン膜を10〜100nm、好ましくは20〜60nmの膜厚で順次積層する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該アモルファスシリコン膜をエッチングし、画素領域内に薄膜トランジスタTFTの半導体層SIを形成する。
工程(D)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばスパッタリング法によって、Cr膜を100〜500nm、好ましくは150〜350nm形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該Cr膜をエッチングし、画素領域内には、薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SD、及び該映像信号電極SDの延在部である映像信号配線DLを、また、映像信号配線DL用端子DTM形成領域には、映像信号配線DLの延在部を形成する。その後、Cr膜をエッチングしたパターンをマスクとして、n型不純物としてリンをドーピングしたアモルファスシリコン膜をエッチングする。
工程(E)
透明絶縁基板SUB1の表面の全域に、例えばプラズマCVD法によって、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASとなる窒化シリコン膜を200nm〜900nm、好ましくは300〜500nmの膜厚で形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、表面保護膜PASをエッチングし、画素領域内に、該薄膜トランジスタTFTのドレイン電極の一部を露出するためのスルーホールTHを形成する。これとともに、走査信号配線用端子GTM形成領域には、表面保護膜PASの下層に位置するゲート絶縁膜GIにまで、スルーホールTHを貫通させて、走査信号配線用端子GTM用のパッド電極TC1の一部を露出させるためのスルーホールTHを、映像信号配線用端子DTM形成領域には映像信号配線DLの延在部を露出するためのスルーホールTHを形成する。
工程(F)
透明絶縁基板SUB1の表面の全域に、例えばスピンコート法によって、ポリイミド系,アクリル系ポリマー,エポキシ系ポリマー,ベンジシクロブテン系ポリマー等の種々の有機系の樹脂、もしくは有機溶媒に可溶なSiを含む無機ポリマー、例えば、SOG膜等の絶縁膜からなる塗布型絶縁膜OIL1を200nm〜4μm、好ましくは500nm〜1.5μm の膜厚で形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、塗布型絶縁膜を選択的に形成する。形成する領域は、共通信号電極CEが配置される領域で、工程(G)で形成する透明導電膜からなる画素電極PXが配置される領域の一部とする。ただし、共通信号電極CEが配置される領域で、工程(G)で形成する透明導電膜からなる画素電極PXが配置される領域の一部のうち、画素領域内で、薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号配線SDと画素電極PXとを電気的に接続するために形成するスルーホール部は塗布型絶縁膜OIL1は配置しない。
工程(G)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばスパッタリング法によって、上層の透明導電膜となるITO膜を50〜300nm、好ましくは70〜200nm形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、ITO膜をエッチングし、画素領域内には、スルーホールTHを介して、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極と接続された画素電極PXを形成するとともに、映像信号配線用端子DTM形成領域には、接続用のパッド電極TC2を形成する。
【0086】
以上に示した工程により、TFT基板側が完成する。
【0087】
一方、CF基板側には染色法により作製したカラーフィルタCF、及びCr系、もしくは有機材料からなる遮光パターンBMが形成される。その後、平坦化層となるオーバーコート膜を形成し、TFT基板とCF基板を貼り合せ、間に液晶層LCを封入し、両基板の外側に偏光板POL1,POL2を配置することにより液晶表示装置となる。
【0088】
本実施例において、共通信号配線CLの配置される位置は共通信号電極CEに対してより透明絶縁基板SUB1に近い構成となっているが、層順序を逆として、共通信号電極CEの配置される位置が共通信号配線CLに対してより透明絶縁基板SUB1に近い構成となってもよい。その場合はTFT基板形成工程で示した工程(a)と工程(b)の工程が逆転すると共に、走査信号電極GE配線の端子部は後述する実施例二の形状となる。
【0089】
本実施例において、塗布型絶縁膜OIL1として、フォトイメージ形成型の絶縁膜を使用しているが、ホトリソグラフィー工程を用いてエッチングにより塗布型絶縁膜OIL1のパターンを形成しても構わない。例えば、塗布型絶縁膜OIL1として、熱硬化型の絶縁膜を用いて、酸素を反応ガスに用いたドライエッチング法によりパターンを形成してもよい。
【0090】
この場合、ホトリソグラフィー工程で用いるレジスト膜の厚みはドライエッチング法により、エッチングされる厚みを考慮してレジスト膜を厚膜化する必要がある。また、エッチング工程によりパターンを形成する場合、塗布型絶縁膜OIL1の形成工程は画素電極PX形成後、画素電極PXを形成した際に使用したレジストを用いてエッチングすることも可能である。ただし、画素電極PX形成工程の前に映像信号配線DLの端子部分、および薄膜トランジスタのソースドレイン電極となる映像信号電極SDと画素電極PXとを接続する部分にはあらかじめスルーホールTHを開口する必要がある。上記プロセスを実施することにより、画素電極PXと、塗布型絶縁膜OIL1が自己整合的にパターニングされるため、合わせずれが発生しないという効果が生じる。
【0091】
[実施例二]
次に本発明の第二の実施例を図11から図18を用いて説明する。
【0092】
図11から図18において、前述の実施例と同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0093】
図11は、本発明の第一の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の断面図で、後述する図12に示した、A−A′で示した線に沿う断面図である。図12は本発明の第二の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、単位画素のTFT基板側の表面図を、図13は図12に示した、B−B′で示した線に沿うTFT基板側の断面図を示す。
【0094】
第二の実施例においては、画素電極PXと共通信号電極CEの層間絶縁膜は、ゲート絶縁膜GIと薄膜トランジスタの表面保護膜PASとの積層膜とで構成されている。
【0095】
本実施例によれば、共通信号電極CE上で画素電極PXが存在しない領域に対して、共通信号電極CE上で画素電極PXの存在する領域に絶縁膜を選択的に形成する、言い換えれば、共通信号電極CE上で画素電極PXの存在しない領域の絶縁膜を選択的に除去する、ことにより、駆動電圧の低減が可能となる。理由を以下に示す。
【0096】
液晶の駆動電圧の上昇を引き起こす要因となっているのは、共通信号電極CE上で、画素電極PXが存在しない領域に存在する絶縁膜が、液晶と直列に接続される容量を形成し、上下二層の透明電極間に印加した電圧の一部を吸収するために駆動電圧の上昇を引き起こすことは前述した通りである。
【0097】
本実施例によれば、共通信号電極CE上で画素電極PXの存在しない領域の絶縁膜を選択的に除去することにより、選択的に除去した領域に、絶縁膜の代わりに液晶層LCが配置されることになる。この構成で選択的に除去しない構成での駆動電圧に対して、選択的に除去した際の駆動電圧の大小を決定するのは、選択的に除去した領域に配置された液晶に電圧を印加した際の、TFT基板からCF基板に向かってみた液晶の誘電率の値である。選択的に除去した領域に配置された液晶に電圧を印加した際に、TFT基板からCF基板に向かってみた誘電率の値が、除去した絶縁膜の誘電率に対して高い場合には、その領域の容量が選択的に除去しない場合の容量に比べて大きくなり、その分だけ選択的に除去した領域での電圧降下を低減できる。その結果、より効果的に液晶に電圧を印加することができるようになり、駆動電圧を低減することができる。ここでいう、選択的に除去した領域に配置された液晶に電圧を印加した際のTFT基板からCF基板に向かってみた誘電率の値とは、液晶のΔεが負の場合には液晶のダイレクタに対して垂直方向の誘電率となり、液晶のΔεが正の場合には液晶のダイレクタに対して平行方向の誘電率となる。
【0098】
ここで、液晶のΔεが負の場合には電圧を印加していない場合でも、TFT基板からCF基板に向かってみた誘電率の値は、液晶のダイレクタに対して垂直方向の誘電率となるが、液晶のΔεが正の場合には、液晶に電圧が印加されていない場合には、TFT基板からCF基板に向かってみた誘電率は液晶のダイレクタに対して垂直方向の誘電率となる。そのため、選択的に除去した窒化シリコン膜の誘電率の値(ε=6.7 )よりは一般的に低い値を示す。ただし、電圧を印加した場合には、絶縁膜を選択的に除去した領域の液晶には、TFT基板に対して垂直方向の電界が発生する。この電界により選択的に除去した領域の液晶のほとんどが、電界に倣って配向状態が変化し、液晶のダイレクタはTFT基板に対して、垂直となる。このため、液晶に電圧を印加した場合には、TFT基板からCF基板に向かってみた誘電率の値は、液晶のダイレクタに対して平行方向の誘電率となる。
【0099】
一般的に、液晶のΔεが負の場合の液晶のダイレクタに対して垂直方向の誘電率、および液晶のΔεが正の場合の、液晶のダイレクタに対して平行方向の誘電率は、窒化シリコン膜の誘電率の値に対して、大きいため、実際にはほとんどの場合で駆動電圧の低減が可能である。
【0100】
本実施例においては、スリット状に加工された画素電極PXの電極幅、及び電極間幅は、例えばそれぞれ3μm幅とした。薄膜トランジスタの表面保護膜PAS、およびゲート絶縁膜GIについては、共通信号電極CE上で画素電極PXの形状を倣って選択的に形成したパターンの幅は4μmとした。
【0101】
本実施例ではゲート絶縁膜GI、および薄膜トランジスタの表面保護膜PASは画素電極PXの形状を倣って選択的に形成されている。この選択的に形成した絶縁膜のパターン幅ISO(μm) は、ホトリソグラフィー工程でのパターンの合わせ精度と加工寸法精度を考慮して画素電極PXの電極幅WEL(μm)に対して裕度を持たせることが望ましい。具体的には絶縁膜のパターン幅WISOをWISO <WEL+2(μm)ただしWISO>0,WISO<WEL+WSP、ここでWSP(μm)は画素電極の電極間隔とする、の条件を満たすパターン幅とすることがより望ましい。本実施例においては、片側の突出幅を0μmより大きく1μm以下となる値、例えば0.5μmとした。つまり、WISO=WEL+1(μm)となるようにした。絶縁膜を選択的に形成する工程は、画素電極PXのパターンを形成した後の工程となるため、画素電極PXのパターンと絶縁膜のホトリソグラフィー工程のパターンとに、合わせずれが生じても、画素電極PXが選択的に形成した絶縁膜パターン上に存在しないということは生じないが、絶縁膜が画素電極PXの片側に片寄って存在する構成となる。この場合、画素電極PXからはみ出た絶縁膜の形状が画素電極PXの左右で異なるため、理想的な印加電圧−透過率特性が得られない、という問題が生じるが、絶縁膜のパターン幅WISO(μm) を画素電極PXよりの電極幅WEL(μm)よりも大きな値とすることにより、パターンずれによる表示特性のばらつきを低減することができる。
【0102】
本実施例では、絶縁膜として窒化シリコン膜を適用して説明したが、本実施例の効果は絶縁膜に窒化シリコン膜よりもさらに誘電率の小さい酸化シリコン膜を使用した場合にはその効果が顕著になる。
【0103】
本実施例において、液晶表示装置の電気回路、および映像信号配線DLの端子部形状に関しては実施例一と同一であるため、図面、および説明を省略する。
【0104】
本実施例において、図12に示した平面図は、選択的に形成する絶縁膜の構成以外は実施例一と同一であるため、説明を省略する。
【0105】
本実施例において、図13に示した断面図は塗布型絶縁膜OIL1の有無以外は実施例一と同一であるため、説明を省略する。
【0106】
図14は本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の、基板端部の断面模式図で(a)は走査信号配線端子GTMが配置される側の端部で、(b)は液晶封入口が配置される側の端部の模式図を示す。図15は、第二の実施例であるアクティブマトリックス型液晶表示装置の、走査信号配線用端子GTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図を示す。
【0107】
本実施例において、基板端部の形状を図14に示しているが、走査信号配線GL用端子GTMの形状以外は実施例一と同一であり、走査信号配線用端子GTLに関しては、図15で詳細に説明しているため図14の説明は省略する。
【0108】
本実施例においては、走査信号配線用端子GTMについては実施例一の走査信号配線用端子GTMに対して、走査信号配線GLの延在部とパッド電極TC1の層順序が異なる構成について例示している。
【0109】
走査信号配線用端子GTM部分は図15に示すように、まず、透明絶縁基板SUB1上の走査信号端子部分を形成する領域に、接続用のパッド電極TC1,走査信号配線GLの延在部、が形成される。接続用のパッド電極TC1は共通信号電極CEを形成した際と同一の透明導電膜材料で、同一の工程で形成される。さらに、これらパッド電極TC1、及び走査信号配線GLを覆ってゲート絶縁膜GI、及び薄膜トランジスタの表面保護膜PASが順次積層され、これらゲート絶縁膜GI、及び表面保護膜PASに設けたスルーホールTHによって、パッド電極TC1の一部が露出され、走査信号配線GL用端子GTMを形成する。本実施例においても、走査信号配線用端子GTMは、耐エッチング性に優れた透明導電膜で構成されるため、露出端子部分の信頼性を十分確保できる。また、本実施例においても、走査信号配線GLと共通信号配線CLとは、同一材料,同一工程で形成されるため、共通信号配線用端子CTMについても、同一材料,同一工程で形成されるために必然的に走査信号配線用端子GTMと同一構成となる。この場合、図4に示すとおり、共通信号配線用端子CTMは走査信号配線用端子GTMとは反対の方向に引き出される。
【0110】
第二の実施例において、TFT基板の各製造工程ごとの要部断面図を用いて、形成方法の具体例を図16から図18を用いて説明する。図16は本発明の第一の実施例の構成を実現するためのプロセスを示す図である。図17は図16のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の図12におけるA−A′で示した線に沿う断面図であり、図18は図16のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の図12におけるB−B′で示した線に沿う断面図である。
【0111】
実施例二においては、具体的には(A)〜(G)の、7段階のホトリソグラフィー工程を経てTFT基板SUB1が完成する。以下、工程順に説明する。
工程(A)
透明絶縁基板SUB1を用意し、その表面全域に、例えばスパッタリング法によって、下層の透明導電膜となるITO膜を50〜300nm、好ましくは70〜200nmの膜厚で形成する。
【0112】
次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該多結晶ITO膜をエッチングし、画素領域内には共通信号電極CEを、また、走査信号配線用端子GTM形成領域、および共通信号配線用端子CTM形成領域には、走査信号配線用端子GTM用、および共通信号配線用端子CTM用のパッド電極TC1をそれぞれ形成する。
工程(B)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばスパッタリング法によって、Cr膜を100〜500nm、好ましくは150〜350nmの膜厚で形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該Cr膜をエッチングし、画素領域内には走査信号電極GE,配線、及び共通信号配線CLを、また、走査信号配線用端子GTM形成領域には、走査信号配線GLの延在部を形成する。
工程(C)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばプラズマCVD法によって、ゲート絶縁膜GIとなる窒化シリコン膜を200〜700nm程度、好ましくは300〜500nmの膜厚で形成する。さらに、このゲート絶縁膜GIの表面全域に、例えばプラズマCVD法によって、アモルファスシリコン膜を50〜300nm、好ましくは100〜200nmの膜厚で、及びn型不純物としてリンをドーピングしたアモルファスシリコン膜を10〜100nm、好ましくは20〜60nmの膜厚で順次積層する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該アモルファスシリコン膜をエッチングし、画素領域内に薄膜トランジスタTFTの半導体層SIを形成する。
工程(D)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばスパッタリング法によって、Cr膜を100〜500nm、好ましくは150〜350nm形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該Cr膜をエッチングし、画素領域内には、薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SD、及び該映像信号電極SDの延在部である映像信号配線DLを、また、映像信号配線用端子DTM形成領域には、該映像信号配線DLの延在部を形成する。その後、Cr膜をエッチングしたパターンをマスクとして、n型不純物としてリンをドーピングしたアモルファスシリコン膜をエッチングする。
工程(E)
透明絶縁基板SUB1の表面の全域に、例えばプラズマCVD法によって、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASとなる窒化シリコン膜を200nm〜700nm、好ましくは300〜500nmの膜厚で形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、表面保護膜PASをエッチングし、画素領域内に、薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SDの一部を露出するためのスルーホールTHを形成する。これとともに、走査信号配線用端子GTM形成領域には、表面保護膜PASの下層に位置する該ゲート絶縁膜GIにまで、スルーホールTHを貫通させて、走査信号配線用端子GTM用のパッド電極TC1の一部を露出させるためのスルーホールTHを、映像信号配線用端子DTM形成領域には映像信号配線DLの延在部を露出するためのスルーホールTHを形成する。
工程(F)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばスパッタリング法によって、下層の透明導電膜となるITO膜を50〜300nm、好ましくは70〜200nm形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、ITO膜をエッチングし、画素領域内には、スルーホールTHを介して、薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SDと接続された画素電極PXを形成するとともに、映像信号配線用端子DTM形成領域には、端子部分のパッド電極TC2を形成する。
工程(G)
ホトリソグラフィー技術を用いて、ゲート絶縁膜GI、および薄膜トランジスタTFTの表面保護膜の一部を選択的にエッチングする。エッチングする領域は、共通信号電極CEが配置される領域で、画素電極PXが存在しない領域の一部とする。
【0113】
以上に示した工程により、TFT基板側が完成する。
【0114】
本実施例において、CF基板側の作製方法、液晶、および偏光板POL1,POL2の構成に関しては、実施例一と同一であるため、説明を省略する。
【0115】
なお、本実施例において、共通信号配線CLの配置される位置は共通信号電極CEに対してより液晶層LCに近い構成となっているが、前記第一の実施例に示したように、層順序を逆として、共通信号電極CEの配置される位置が共通信号配線CLに対してより液晶層LCに近い側となってもよい。その場合は上記したTFT基板形成工程で示した工程(a)と工程(b)の工程が逆転すると共に、走査信号電極GE配線の端子部は前述した実施例一と同一形状となる。
【0116】
[実施例三]
本発明の第三の実施例について図19から図28を用いて説明する。
【0117】
図19から図28において、前述の実施例と同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明を省略する。OIL2はプロセスの歩留まり向上を目的とした第二の塗布型絶縁膜である。
【0118】
図19は、本発明の第一の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の断面図で、後述する図20に示した、A−A′で示した線に沿う断面図である。図20は本発明の第三の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、単位画素のTFT基板側の表面図を、図21は図20に示した、B−B′で示した線に沿うTFT基板側の断面図を示す。図22は図20に示した、C−C′で示した線に沿うTFT基板側の断面図を示す。
【0119】
第三の実施例においては、上下二層の透明導電膜からなる電極の層間絶縁膜は、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2、および第一の塗布型絶縁膜OIL1との積層膜とで構成されている。
【0120】
本実施例によれば、画素電極PX上で共通信号電極CEが存在する領域に塗布型絶縁膜OIL1を形成することにより、実施例一で示した効果が得られ、駆動電圧の上昇を招くことなく、寄生容量を低減することができる。一方で、画素電極PX上で共通信号電極CEが存在しない領域に対して、画素電極PX上で共通信号電極CEが存在する領域のゲート絶縁膜GI、および薄膜トランジスタの表面保護膜PASを選択的に形成する、つまり、画素電極PX上で共通信号電極CEの存在しない領域のゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタの表面保護膜PASを選択的に除去することにより、実施例二で示した効果が得られ、駆動電圧の低減が可能となる。つまり、本実施例では寄生容量を低減し、液晶への電圧書き込み時間を低減させ、かつ液晶の駆動電圧を低減することができる構成である。
【0121】
また、本実施例では第二の塗布型絶縁膜OIL2を新たに追加している。第二の塗布型絶縁膜OIL2の膜厚は100〜1000nm、より望ましくは150〜500nmである。第二の塗布型絶縁膜OIL2は上層透明電極加工時の下層透明電極の溶解を防止する機能を有する。本工程でTFT基板を作製すると、共通信号電極CE形成時には画素電極PXが存在する領域にゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2の積層膜が配置されている。ここで、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜にピンホールやクラック、もしくは段差乗越え部の付きまわり不良等の不良部分が存在していても、第二の塗布型絶縁膜OIL2の埋め込み、被覆効果によりその部分の絶縁性を確保することができる。したがって、共通信号電極CE加工時のエッチング液が画素電極PX表面に到達することがなく、画素電極PXの溶解を防止することができる。また、第二の塗布型絶縁膜OIL2は後述する図26工程(H)により除去されるため、TFT基板完成の際には画素電極PX上で共通信号電極CEが存在しない領域に第二の塗布型絶縁膜OIL2が残ることがない。従って第二の塗布型絶縁膜OIL2は駆動電圧を引き起こす要因にもならない。
【0122】
薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SDと、画素電極PXを電気的に接続する方法を図21に示す。図に示すとおり、薄膜トランジスタのソースドレイン電極SDと、画素電極PXは直接接続せずに、共通信号電極CEを形成する際に同一材料,同一工程で作製されるパッド電極TC2を介して接続される。これは、薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極SDと画素電極PXを直接接続するためにはゲート絶縁膜GIのみにスルーホールTH部を開口する工程が新たに必要となるためである。そのため、直接接続する方法は工程数の増加を招き、その結果、スループットの低下、生産コストの増大などを引き起こすことになり望ましくない。そこで、本実施例では図26工程(E)で後述するスルーホール形成工程のみでゲート絶縁膜GI、および薄膜トランジスタTFTの表面保護膜のスルーホールTHを形成できる方式として、共通信号電極CEを形成する際に同一材料,同一工程で作製されるパッド電極TC3を新たに形成して接続している。
【0123】
本実施例では第一の塗布型絶縁膜OIL1の配置される領域を画素電極PX上で共通信号電極CEが存在しない領域、スルーホールTH、および端子露出部、を除く領域に形成している。これは後述するようにゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタの表面保護膜PAS、および第二の塗布型絶縁膜OIL2を選択的に形成する際に第一の塗布型絶縁膜をマスクにしてエッチングするためである。この構成とすることにより、選択的に形成する際のホトリソグラフィー工程を省略することができるため、スループットの低下をできるだけ抑制することができる。
【0124】
また、本実施例では第一の塗布型絶縁膜OIL1のスルーホールTHの径を薄膜トランジスタの表面保護膜PAS、およびゲート絶縁膜GIのそれよりも小さくしている。これは共通信号電極CEの段差乗越えによる断線不良を低減するためである。第一の塗布型絶縁膜OIL1のスルーホールTH径を薄膜トランジスタの表面保護膜PAS、およびゲート絶縁膜GIのそれよりも小さくすることにより、スルーホールTH端部に生じるゲート絶縁膜GI、および薄膜トランジスタTFT保護膜による段差は第一の塗布型絶縁膜OIL1の平坦化効果により、緩和され、なだらかな形状となる。また、第一の塗布型絶縁膜OIL1として本実施例ではフォトイメージ型の材料を使用しているため、第一の塗布型絶縁膜OIL1の段差形状もなだらかな曲面を持つ。その結果、共通信号電極CEの段差乗越えが容易となり、断線による不良部を低減することが可能となる。
【0125】
共通信号配線CLと共通信号電極CEは図22に示すようにスルーホールTHを介して接続される。共通信号電極CEは、走査信号電極GEと同一材料,同一工程で作製され、共通信号電極は第一の塗布型絶縁膜OIL1上に作製される。ここで作製する第一の塗布型絶縁膜OIL1のスルーホールTH径は図21で前述した理由により、ゲート絶縁膜GI、および薄膜トランジスタの表面保護膜PASに形成したスルーホールTHよりも小さくし、塗布型絶縁膜OIL1の平坦化効果により乗越え部の段差を緩和した。
【0126】
図23は本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の、基板端部の断面模式図で(a)は走査信号配線端子GTLが配置される側の端部で、(b)は液晶封入口が配置される側の端部の模式図を示す。図24は、第三の実施例であるアクティブマトリックス型液晶表示装置の、走査信号配線用端子GTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図を示す。図25は、第三の実施例であるアクティブマトリックス型液晶表示装置の、映像信号配線用端子DTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図を示す。
【0127】
本実施例において、液晶表示装置の電気回路は実施例一と同一であるため、図面、および説明を省略する。
【0128】
本実施例において、基板端部の形状を図23に示しているが、走査信号配線用端子GTMの形状以外は実施例一と同一であるため説明は省略する。
【0129】
本実施例において、走査信号配線用端子GTM部分を図24に示しているが、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS上に第二の塗布型絶縁膜OIL1が配置されている以外の構成は実施例一と同一構成となるため説明を省略する。
【0130】
映像信号配線用端子DTM部分を図25に示しているが、上述した乗越え段差の緩和のため、映像信号配線DL端子部分も同様に第一の塗布型絶縁膜OIL1のスルーホールTHの径を薄膜トランジスタの表面保護膜PAS、およびゲート絶縁膜GIのそれよりも小さくしている。その他の構成は実施例一と同一であるため説明を省く。
【0131】
本実施例においては、スリット状に加工された画素電極PXの電極幅、及び電極間幅は、例えばそれぞれ3μm幅とした。第一の塗布型絶縁膜OIL1の共通信号電極CE上で画素電極PXが存在する領域に、画素電極PXの形状を倣って形成したパターン幅は4
μmとした。また、第二の塗布型絶縁膜OIL2,薄膜トランジスタの表面保護膜PAS、およびゲート絶縁膜GIについては、後述するように第一の塗布型絶縁膜OIL1をマスクにして作製するため、パターン幅は4μmとなる。
【0132】
本実施例においても実施例一,二と同様に、選択的に形成した絶縁膜のパターン幅WISO(μm) は、ホトリソグラフィー工程でのパターンの合わせ精度と加工寸法精度を考慮して画素電極PXの電極幅WEL(μm)に対して裕度を持たせることが望ましい。具体的には絶縁膜のパターン幅WISOをWISO <WEL+2(μm)ただしWISO>0,WISO<WEL+WSP、ここでWSP(μm)は画素電極の電極間隔とする、の条件を満たすパターン幅とすることがより望ましい。本実施例においては、片側の突出幅を0μmより大きく1μm以下となる値、例えば0.5μmとした。つまり、WISO=WEL+1(μm)となるようにした。
【0133】
第三の実施例において、図26から図28に示したTFT基板の各製造工程ごとの要部断面図を用いて、形成方法の具体例を説明する。図26は本発明の第三の実施例の構成を実現するためのプロセスを示す図である。図27は図26のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の図20におけるA−A′で示した線に沿う断面図であり、図28は図26のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の図20におけるB−B′で示した線に沿う断面図である。
【0134】
実施例三においては、具体的には(A)〜(H)の、8段階のホトリソグラフィー工程を経てTFT基板が完成する。以下、工程順に説明する。
工程(A)
透明絶縁基板SUB1を用意し、その表面全域に、例えばスパッタリング法によって、Cr膜を100〜500nm、好ましくは150〜350nmの膜厚で形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該Cr膜を選択エッチングし、画素領域内には走査信号電極GE,走査信号配線GL、及び共通信号配線CLを、また、走査信号配線用端子GTM形成領域には、走査信号配線GLの延在部を形成する。
工程(B)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばスパッタリング法によって、ITO膜等の透明導電膜を50〜300nm、好ましくは70〜200nmの膜厚で形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、ITO膜をエッチングし、画素領域内には画素電極PXを、また、走査信号配線用端子GTM形成領域、および共通信号配線用端子CTM形成領域には、走査信号配線用端子GTM、および共通信号配線CL用端子CTM用のパッド電極TC1をそれぞれ形成する。
工程(C)
透明絶縁基板SUB1表面全域に、例えばプラズマCVD法によって、ゲート絶縁膜GIとなる窒化シリコン膜を200〜700nm程度、好ましくは300〜500nmの膜厚で形成する。さらに、このゲート絶縁膜GIの表面全域に、例えばプラズマCVD法によって、アモルファスシリコン膜を50〜300nm、好ましくは100〜200nmの膜厚で、及びn型不純物としてリンをドーピングしたアモルファスシリコン膜を10〜100nm、好ましくは20〜60nmの膜厚で順次積層する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該アモルファスシリコン膜をエッチングし、画素領域内に薄膜トランジスタTFTの半導体層SIを形成する。
工程(D)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばスパッタリング法によって、Cr膜を100〜500nm、好ましくは150〜350nm形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、該Cr膜をエッチングし、画素領域内には、薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SD、及び映像信号電極SDの延在部である映像信号配線DLを、また、映像信号配線用端子DTM形成領域には、映像信号配線DLの延在部を形成する。その後、Cr膜をエッチングしたパターンをマスクとして、n型不純物としてリンをドーピングしたアモルファスシリコン膜をエッチングする。
工程(E)
透明絶縁基板SUB1の表面の全域に、例えばプラズマCVD法によって、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASとなる窒化シリコン膜を200nm〜700nm、好ましくは300〜500nmの膜厚で形成する。さらに、この表面保護膜の表面全域に例えばスピンコート法によって、ポリイミド系,アクリル系ポリマー,エポキシ系ポリマー,ベンジシクロブテン系ポリマー等の種々の有機系の樹脂、もしくは有機溶媒に可溶なSiを含む無機ポリマー、例えば、SOG膜等の絶縁膜からなる第二の塗布型絶縁膜OIL2を100〜1000nm、好ましくは150〜500nmの膜厚で順次積層する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、表面保護膜PASと第二の塗布型絶縁膜OIL2とをエッチングし、画素領域内に、薄膜トランジスタTFTのソースドレイン電極となる映像信号電極SD、および画素電極PXの一部を露出するためのスルーホールTHを形成する。これとともに、映像信号配線用端子DTM形成領域には、表面保護膜PASの下層に位置するゲート絶縁膜GIにまで、スルーホールTHを貫通させて、走査信号配線用端子GTM用のパッド電極TC1の一部を露出させるためのスルーホールTHを形成する。映像信号配線用端子DTM形成領域には映像信号配線DLの延在部を露出させるためのスルーホールTHを、共通信号配線CL上に、共通信号配線CLの一部を露出させるためのスルーホールTHを形成する。
工程(F)
透明絶縁基板SUB1の表面の全域に、例えばスピンコート法によって、ポリイミド系,アクリル系ポリマー,エポキシ系ポリマー,ベンジシクロブテン系ポリマー等の種々の有機系の樹脂、もしくは有機溶媒に可溶なSiを含む無機ポリマー、例えば、SOG膜等の絶縁膜からなる第一の塗布型絶縁膜OIL1を200nm〜4μm、好ましくは500nm〜2μmの膜厚で形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、塗布型絶縁膜を選択的に形成する。形成する領域は工程(E)スルーホールTHを形成した領域、および画素電極PX上で後の工程で作製する共通信号電極CEが存在しない領域、を除く領域の一部とする。
工程(G)
透明絶縁基板SUB1の表面全域に、例えばスパッタリング法によって、ITO膜等の透明導電膜を50〜300nm、好ましくは70〜200nm形成する。次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、ITO膜をエッチングし、画素領域内には、前記スルーホールTHを介して、共通信号配線CLと接続された共通信号電極CEを形成するとともに、薄膜トランジスタTFTのドレイン配線と電気的画素電極PXを電気的に接続するためのパッド電極TC3を、映像信号配線用端子DTM形成領域にはパッド電極TC2を形成する。
工程(H)
工程(F)で作製した選択的に形成した第一の塗布型絶縁膜OIL1をマスクとして、第二の塗布型絶縁膜OIL2,薄膜トランジスタの表面保護膜PAS、およびゲート絶縁膜GIを選択的に形成する。この工程により、塗布型絶縁膜OIL1,薄膜トランジスタTFT保護膜、およびゲート絶縁膜GIが残る部分は工程(F)で作製した塗布型絶縁膜OIL1が存在する領域のみとなる。
【0135】
以上に示した工程により、TFT基板側が完成する。
【0136】
本実施例において、CF基板側の作製方法、液晶、および偏光板POL1,POL2の構成に関しては、実施例一と同一であるため、説明を省略した。
【0137】
本実施例では図26工程(H)で第二の塗布型絶縁膜OIL2、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜、ゲート絶縁膜GIの三層の積層絶縁膜をエッチング工程により選択的に除去しているが、この際、レジストを用いた露光,現像工程は実施せずに工程(F)で作製した第一の塗布型絶縁膜をマスクとしてパターンを自己整合的に一括形成している。これにより工程数の増加をできるだけ抑えて、本実施例に示した構成が実現できる。また、本方式を実施することにより、工程を増やさないばかりではなく、第二の塗布型絶縁膜OIL1に対して、パターンの合わせずれが起こることなく薄膜トランジスタTFTの表面保護膜、およびゲート絶縁膜GIを除去できるという利点がある。この場合、第二の塗布型絶縁膜は端子露出部,スルーホールTH部、および画素電極PX上で共通信号電極CEの存在しない領域、以外の領域の一部に形成されている。もちろん、工程(F)で作製した塗布型絶縁膜OIL1をマスクとして用いずに、レジストを用いた露光,現像工程を新たに追加して、層間絶縁膜を一括形成してもよいことは言うまでもない。
【0138】
本実施例では共通信号電極CE加工時の画素電極PX、およびメタル配線,電極の保護のために新たに第二の塗布型絶縁膜を追加した構成となっているが、塗布型絶縁膜を一層のみとし、OIL1に本実施例で示したOIL2の効果を付与しても同様の効果が得られる。その際にはOIL1は工程(F)の露光,現像工程において、選択的に形成する領域以外の絶縁膜を全て除去するのではなく、その領域に薄膜を残すような構成となる。
【0139】
本実施例において、第一の塗布型絶縁膜OIL1として、フォトイメージ形成型の絶縁膜を使用しているが、上述の実施例一のように、ホトリソグラフィー工程を用いてエッチングにより第一の塗布型絶縁膜OIL1のパターンを形成しても構わない。また、第一の塗布型絶縁膜OIL1として、例えば、熱硬化型の絶縁膜を用いて、酸素を反応ガスとして用いたドライエッチング法、あるいはイオンミリング法等によりパターンを形成してもよい。この場合、ホトリソグラフィー工程で用いるレジスト膜の厚みはエッチング法により、エッチングされる厚みを考慮してレジスト膜を厚膜化する必要がある。また、エッチング工程によりパターンを形成する場合、塗布型絶縁膜OIL1の形成工程は共通信号電極CE形成後、共通信号電極CEを形成した際に使用したレジストを用いてエッチングすることも可能である。ただし、共通信号電極CE形成工程を前に映像信号配線DLの端子部分にはあらかじめスルーホールTHを開口する必要がある。ただし、上記プロセスを実施することにより、共通信号電極と、第一の塗布型絶縁膜OIL1とが自己整合的にパターニングされるため、合わせずれが発生しないという効果が生じることはいうまでもない。
【0140】
[実施例四]
図29は、本発明の第四の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、単位画素のTFT基板側の表面図である。
【0141】
図29において、前述の実施例と同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0142】
第四の実施例において、電気回路,アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図,端部形状,走査信号配線用端子GTM部分,映像信号配線端子部分、および構成を実現するためのプロセスフローについては実施例一と同一のため、説明を省略する。また、塗布型絶縁膜OIL1の効果についても実施例一と同一のため、説明を省く。
【0143】
本実施例では実施例一の画素電極PXに屈曲部を設けた実施例を示す。本実施例は、上述した実施例一を、いわゆるマルチドメイン方式の液晶表示装置に適用したものである。
【0144】
ここで、マルチドメイン方式とは、液晶の広がり方向に発生する電界(横電界)において、各画素領域内に横電界の方向が異なる領域を形成するようにし、各領域の液晶分子のねじれ方向を逆にする(図29中のLC1,LC2)ことにより、例えば、表示領域を左右からそれぞれ見た場合に生じる着色差を、相殺させる効果を付与したものである。具体的には、図29において、一方向に延在し、それと交差する方向に併設させた帯状の各画素電極PXを、前記一方向に対して角度(P型液晶で、配向膜ORI1のラビング方向を映像信号配線DLの方向と一致づけた場合、5〜40°の範囲が適当)に傾けて延在された後に、角度(−2θ)に屈曲させて延在させることを繰り返してジグザグ状に形成し、共通信号電極CEに、絶縁膜を介して上層に、上述した構成の画素電極PXが重畳するように配置させるだけで、前述したマルチドメイン方式の効果を奏することができる。そして、特に、画素電極PXの屈曲部の近傍において共通信号電極CEとの間に発生する電界は、画素電極PXの他の部分において共通信号電極CEとの間に発生する電界と、まったく同様に発生することが確かめられており、画素電極PXの屈曲部の近傍において、光透過率の低下というような不具合を生じない効果を奏する。(従来は、いわゆるディスクリネーション領域と称され、液晶分子のねじれの方向がランダムになって不透過部分が発生していた。)なお、本実施例においては、画素電極PXは、図29中のy方向に延在させて形成しているが、図中のx方向に延在させるようにして、これに対して屈曲部を設けて、マルチドメインの効果を得る様にしてもよい。
【0145】
本実施例によれば、実施例一で示した、寄生容量低減の効果と同時にマルチドメインの効果を得るのと同時にマルチドメインの効果を得ることもできる。
【0146】
本実施例では寄生容量低減の効果の他にゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASを選択的に形成し、下層透明電極上で上層透明電極の存在しない領域に絶縁膜を配置しない構成とすることにより、駆動電圧低減の効果についても得ることができる。
【0147】
[実施例五]
図30は、本発明の第五の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、断面構成図である。
【0148】
図30において、前述の実施例と同一の構成要素については同一の符号を伏して重複する説明を省略する。
【0149】
ILは駆動電圧低減のために新たに挿入された、絶縁膜である。
【0150】
第五の実施例において、アクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図,端部形状,走査信号配線用端子GTM部分,映像信号配線端子部分,構成を実現するためのプロセスフローについては実施例二と同一のため、説明を省略する。
【0151】
本実施例では実施例二で示したプロセスフローの後、共通信号電極CE上で、画素電極PXの存在しない領域に駆動電圧低減を目的として、新たに絶縁膜ILを選択的に形成している。この絶縁膜ILはその誘電率が、同じ領域で選択的に除去した絶縁膜の誘電率よりも高いことを特徴とする。また、絶縁膜ILの膜厚は共通信号電極CE上で画素電極PXが存在しない領域で、配向膜ORI1の下に形成されており、絶縁膜ILの膜厚と、共通信号電極CE上で画素電極PXが存在する領域の絶縁膜の総膜厚と画素電極PXの膜厚の和にほぼ等しいことをもう一つの特徴とする。
【0152】
本実施例によれば絶縁膜を選択的に除去した領域に誘電率の高い絶縁膜を新しく形成することにより、液晶の誘電率に左右されずに駆動電圧を低減することができる。この場合、絶縁膜ILの誘電率が高いほど、駆動電圧低減の効果は大きくなる。
【0153】
また、本実施例によれば、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタの表面保護膜PASを選択的に除去した領域に絶縁膜ILを配置して、TFT基板とCF基板とに挟持された液晶の、段差によるギャップの差をほぼ0にすることができ、ギャップばらつきによる表示不良を引き起こすことなく良好な表示が可能となる。
【0154】
上に示したすべての実施例の他に、上下二層透明電極間に形成する絶縁膜の種類、および選択的に形成する絶縁膜の種類により、様々な実現方法がある。図31から図33に実現可能な絶縁膜の構成例を示す。具体的には(1) から(36) の各構成において、上下二層の透明電極が形成される間の工程で、形成される絶縁膜の種類と層間の絶縁膜の形状について個別に説明する。ここで、これまでに説明したように第一の塗布型絶縁膜OIL1は駆動電圧の上昇を招くことなく寄生容量を低減するために配置される材料であるため、上下二層の透明電極の層間で、下層透明電極上で、上層透明電極膜が存在する領域に選択的に形成することは必然であるとする。従って、下記には第一の塗布型絶縁膜OIL1を選択的に形成することは表記しない。また、ゲート絶縁膜GL薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS、および第二の塗布型絶縁膜OIL2を選択的に除去する場合には、駆動電圧の低減が目的である。従って、下記には選択的にゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタの表面保護膜PASが選択的に除去される領域については表記しないが、その領域は、下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域である。
(1)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI単層とし、駆動電圧低減のためゲート絶縁膜GIを選択的に除去した構成である。
(2)上下二層の透明電極間は薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS単層とし、駆動電圧低減のため薄膜トランジスタTFT表面保護膜PASを選択的に除去した構成である。
(3)上下二層の透明電極間は第一の塗布型絶縁膜単層のみとした構成である。
(4)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASの二層積層とし、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜、の両方を選択的に除去した構成である。本構成は前述した実施例二の構成である。
(5)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASの二層積層とし、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜のみを選択的に除去した構成である。
(6)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASの二層積層とし、ゲート絶縁膜GIのみを選択的に除去した構成である。
(7)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,第一の塗布型絶縁膜OIL1の二層積層とし、ゲート絶縁膜GIを選択的に除去した構成である。
(8)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,第一の塗布型絶縁膜OIL1の二層積層とした構成である。
(9)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,第二の塗布型絶縁膜OIL2の二層積層とし、ゲート絶縁膜GIを選択的に除去した構成である。
(10)上下二層の透明電極間は薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第一の塗布型絶縁膜OIL1の二層積層とし、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASを選択的に除去した構成である。
(11)上下二層の透明電極間は薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第一の塗布型絶縁膜OIL1の二層積層とした構成である。
(12)上下二層の透明電極間は薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL1の二層積層とし、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASを選択的に除去した構成である。
(13)上下二層の透明電極間は第一の塗布型絶縁膜OIL1,第二の塗布型絶縁膜OIL2の二層積層とした構成である。
(14)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とし、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS両方を選択的に除去した構成である。
(15)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とし、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜を選択的に除去した構成である。
(16)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とし、ゲート絶縁膜GIを選択的に除去した構成である。
(17)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とした構成である。本構成は前述した実施例一、および実施例四の構成である。
(18)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とし、ゲート絶縁膜GI,第二の塗布型絶縁膜OIL1の両方を選択的に除去した構成である。
(19)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とし、第二の塗布型絶縁膜OIL1を選択的に除去した構成である。
(20)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とし、ゲート絶縁膜GIを選択的に除去した構成である。
(21)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とした構成である。
(22)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2、の三層積層とし、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASを選択的に除去した構成である。
(23)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2、の三層積層とし、ゲート絶縁膜GIを選択的に除去した構成である。
(24)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2、の三層積層とし、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASを選択的に除去した構成である。
(25)上下二層の透明電極間は薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とし、薄膜トランジスタ
TFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL1を選択的に除去した構成である。
(26)上下二層の透明電極間は薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層。薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASを選択的に除去した構成である。
(27)上下二層の透明電極間は薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とし、第二の塗布型絶縁膜OIL2を選択的に除去した構成である。
(28)上下二層の透明電極間は薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL1,第一の塗布型絶縁膜OIL1の三層積層とした構成である。
(29)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の四層積層とし、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2を選択的に除去した構成である。本構成は前述した実施例三の構成である。
(30)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の四層積層とし、薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2を選択的に除去した構成である。
(31)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL1,第一の塗布型絶縁膜OIL1の四層積層とし、ゲート絶縁膜GI,第二の塗布型絶縁膜OIL2を選択的に除去した構成である。
(32)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の四層積層とし、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS、を選択的に除去した構成である。
(33)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の四層積層とし、第二の塗布型絶縁膜OIL2を選択的に除去した構成である。
(34)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の四層積層。薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASを選択的に除去した構成である。
(35)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の四層積層とし、ゲート絶縁膜GIを選択的に除去した構成である。
(36)上下二層の透明電極間はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS,第二の塗布型絶縁膜OIL2,第一の塗布型絶縁膜OIL1の四層積層とした構成である。
【0155】
図31から図33において、上層透明電極、および下層透明電極はいずれか一方が画素電極PXで、他方が共通信号電極CEとなるが、上層,下層の透明電極の役割が入れ替わったどちらの構成の場合においても、本発明の効果が得られる。また、塗布型絶縁膜OIL1は全て、上下二層の透明電極間において、ゲート絶縁膜GI、および薄膜トランジスタ
TFTの表面保護膜PASよりも上層透明電極側に配置されているが、ゲート絶縁膜GI、および薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PASよりも下層透明電極側に配置されても同様の効果が得られる。ただし、その場合には薄膜トランジスタTFTの動作安定,信頼性確保のため、薄膜トランジスタTFTの配置される領域には塗布型絶縁膜OIL1は存在しない構成とすることがより望ましい。
【0156】
また、図31から図33においては、ゲート絶縁膜GIを選択的に形成し、薄膜トランジスタTFT保護膜PASを選択的に形成していない構成もあるが、これらについてはゲート絶縁膜GIのみを半導体層SIをエッチングした後にエッチングすることにより実現できる。ただし、この場合はホトリソグラフィー工程が一回増えることとなる。
【0157】
また、図31から図33に示した構成において、実施例五で示したように、下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域に誘電率の高い絶縁膜ILを新たに加えることにより、液晶層LCの誘電率に関わらずに駆動電圧の低減が可能な構成となる。
【0158】
上記の全ての実施例において、本発明の透明導電膜構成を、逆スタガ型のTFTをスィッチング素子に用いた液晶表示装置に適用した例を説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、例えば正スタガ型のTFT、あるいはコプレナー型のTFT等、異なる構造のTFTを用いた場合も適用可能である。
【0159】
上下二層の透明電極の役割については実施例毎にいずれかの場合しか示していないが、一方が、共通信号電極CEで他方が画素電極PXであれば効果は変らないことはいうまでもない。
【0160】
走査信号電極GE,配線GL、及び映像信号電極SD,配線DL、及び共通信号配線CLを構成するメタル膜は、一例としてCrを使用しているが、例えば、スパッタリング、または蒸着法等で形成されたCr,Mo,Ta,Ti,Nb,W等の高融点金属、これらの合金または金属シリサイド、または低抵抗配線材料であるAl,Al合金、またはこれらの材料からなる積層膜で構成されても構わない。半導体,不純物をドープしたシリコン膜からなる電極NSIを構成するシリコン膜としてはアモルファスシリコン膜を使用しているが、例えば、アモルファスシリコン膜を熱処理、またはレーザーアニール処理して結晶化した多結晶シリコン膜を用いてもよい。
【0161】
ゲート絶縁膜GI,保護絶縁膜は、例えばプラズマCVD、またはスパッタリング法等で形成された窒化シリコン膜を使用しているが、例えば、酸化シリコン膜等の絶縁膜で構成しても構わない。ゲート絶縁膜GIについては、走査信号電極GE、配線を構成するメタルの一部表面を酸化して得られた絶縁膜を用いてもよい。
【0162】
上下二層の透明電極間の絶縁膜はゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜PAS、の両方が含まれた積層構造としたが、ゲート絶縁膜GI,薄膜トランジスタTFTの表面保護膜のいずれかが存在しない場合、もしくはいずれも存在しない場合、でも構わない。
【0163】
上下層の透明導電膜は全てITOを使用しているが、透明導電膜であれば、同様の効果は得られ、例えば、酸化インジウム亜鉛(IZO:Indium Zinc Oxide) 等の透明導電膜でも構わない。
【0164】
実施例四に示した上層透明電極に屈曲部を設ける構成は実施例一の構成を変化させた構成として示しているが、実施例二,実施例三、および実施例五において、上層透明電極に屈曲部分を設けることにより、それぞれに示した効果に、マルチドメインの効果が付与されることは言うまでもない。
【0165】
以上の実施例においては、共通信号配線CL、及びについては、走査信号電極GE,配線GLと同層に、同一材料,同一工程で形成したメタル配線を用いているが、映像信号電極SD,配線DLと同層に同一材料,同一工程で形成してもよいことはもちろん、共通信号電極CEを構成する透明導電膜をそのまま延在して共通信号配線CLとしてもよい。
【0166】
本発明によれば、層間絶縁膜を挟んで上下に、二層の透明導電膜からなる画素電極、及び共通信号電極を有する横電界方式の液晶表示装置において、上下二層の透明電極間の層間絶縁膜を新たに一層追加し、下層透明電極上で上層透明電極が存在する領域に選択的に形成する構成とすることにより、液晶への書き込み時間の低減が可能となる。また、従来構造で配置されている層間絶縁膜を、下層透明電極上で上層透明電極の存在しない領域において、選択的に除去する構成とすることにより、液晶の駆動電圧の低減が可能となる。
【0167】
さらに2つの効果を組み合わせた構成とすることにより、液晶への書き込み時間の低減、液晶の駆動電圧低減の両方を実現できる。また、本発明の構成において、新たに加える絶縁膜を塗布型絶縁膜とすることにより、上層透明電極をエッチングする際、絶縁膜の不良部分を埋め込み、被覆でき、下層透明電極、及び金属材料からなる電極,配線が被る腐食,断線等の不良を低減、および上下二層の透明電極間の絶縁不良を低減し、高透過率で高性能な液晶表示装置を、歩留まりよく製造することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0168】
以上のように、本発明によれば、歩留まりよく製造することが可能な構造の液晶表示装置を提供するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【0169】
【図1】本発明の第一の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の断面図で、後述する図2に示した、A−A′で示した線に沿う断面図である。
【図2】本発明の第一の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、単位画素の薄膜トランジスタが配置される側の透明絶縁基板側の表面図である。
【図3】図2に示した、B−B′で示した線に沿う薄膜トランジスタが配置される側の透明絶縁基板側の断面図である。
【図4】本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の、電気回路を示す概略図である。
【図5】本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の、基板端部の断面模式図である。
【図6】本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の、走査信号配線GL用端子GTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図である。
【図7】第一の実施例であるアクティブマトリックス型液晶表示装置の、映像信号配線DL用端子DTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図である。
【図8】本発明の第一の実施例の構成を実現するためのプロセスフローを示す図である。
【図9】図8のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の、図2におけるA−A′で示した線に沿う断面図である。
【図10】図8のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の、図2におけるB−B′で示した線に沿う断面図である。
【図11】本発明の第二の実施例を示す断面図で、後述する図12に示した、A−A′で示した線に沿う、対向基板を含む断面図である。
【図12】本発明の第二の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、単位画素のTFT基板側の表面図である。
【図13】図12に示した、B−B′で示した線に沿うTFT基板側の断面図である。
【図14】本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の、基板端部の断面模式図である。
【図15】第二の実施例であるアクティブマトリックス型液晶表示装置の、走査信号配線GL用端子GTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図である。
【図16】本発明の第一の実施例の構成を実現するためのプロセスを示す図である。
【図17】図16のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の図12におけるA−A′で示した線に沿う断面図である。
【図18】図16のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の図12におけるB−B′で示した線に沿う断面図である。
【図19】本発明の第三の実施例を示す断面図で、後述する図20に示した、A−A′で示した線に沿う、対向基板を含む断面図である。
【図20】本発明の第三の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、単位画素のTFT基板側の表面図である。
【図21】図20に示した、B−B′で示した線に沿うTFT基板側の断面図である。
【図22】図20に示した、C−C′で示した線に沿うTFT基板側の断面図である。
【図23】本発明の実施例に係る、アクティブマトリックス型液晶表示装置の、基板端部の断面模式図である。
【図24】第三の実施例であるアクティブマトリックス型液晶表示装置の、走査信号配線GL用端子GTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図である。
【図25】、第三の実施例であるアクティブマトリックス型液晶表示装置の、映像信号配線DL用端子DTM部分の要部平面図(a)と、(b)A−A′で示した線に沿う断面図である。
【図26】本発明の第三の実施例の構成を実現するためのプロセスを示す図である。
【図27】図26のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の図20におけるA−A′で示した線に沿う断面図である。
【図28】図26のプロセスフローに則ってTFT基板を作製した際の図20におけるB−B′で示した線に沿う断面図である。
【図29】本発明の第四の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、単位画素のTFT基板側の表面図である。
【図30】本発明の第五の実施例を示すアクティブマトリックス型液晶表示装置の、断面構成図である。
【図31】第一の実施例から第五の実施例において、上下二層の透明電極間の層間絶縁膜の取りうる構成の組み合わせを示した図である。
【図32】第一の実施例から第五の実施例において、上下二層の透明電極間の層間絶縁膜の取りうる構成の組み合わせを示した図である。
【図33】第一の実施例から第五の実施例において、上下二層の透明電極間の層間絶縁膜の取りうる構成の組み合わせを示した図である。
【図34】上下二層の透明電極間に存在する絶縁膜構成に対して、新たに低容量化絶縁膜を一層追加した際の低容量化の効果を示す図である。
【図35】下層透明電極上で上層透明電極が存在しない領域に配置される絶縁膜構成(膜厚)を変更した際の液晶の駆動電圧低減の効果を示す図である。
【図36】上下透明電極間に塗布型絶縁膜を配置した場合の絶縁膜の不良部分の被覆埋め込みによるプロセス冗長効果を示す図である。
Claims (19)
- 一対の基板と、
該一対の基板に挟持された液晶層とを有し、
一対の基板の一方の基板には、複数の走査信号配線と、該複数の信号配線にマトリクス状に交差する複数の映像信号配線と、これらの配線のそれぞれの交点付近に対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、
前記複数の走査信号配線および、前記複数の映像信号配線で囲まれるそれぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれの画素には複数の画素にわたって接続された共通信号電極と、対応する薄膜トランジスタに接続された画素電極とを有し、
前記共通信号電極と、前記画素電極とはその一部において層間絶縁膜を介して重ね合わさり、
前記画素電極、および前記共通信号電極のそれぞれ少なくとも一部が透明導電膜で構成されており、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記一方の基板に近い側に配置された第一の電極が、前記一つの画素のほぼ全域に形成され、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記液晶層側に配置された第二の電極が、スリット状、もしくは櫛歯状に形成された液晶表示装置であって、
前記層間絶縁膜に含まれる絶縁膜のうち少なくとも一層の絶縁膜を、第一の電極上で、第二の電極が存在する領域に選択的に形成した液晶表示装置。 - 一対の基板と、
該一対の基板に挟持された液晶層とを有し、
一対の基板の一方の基板には、複数の走査信号配線と、該複数の信号配線にマトリクス状に交差する複数の映像信号配線と、これらの配線のそれぞれの交点付近に対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、
前記複数の走査信号配線および、前記複数の映像信号配線で囲まれるそれぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれの画素には複数の画素にわたって接続された共通信号電極と、対応する薄膜トランジスタに接続された画素電極とを有し、
前記共通信号電極と、前記画素電極とはその一部において層間絶縁膜を介して重ね合わさり、
前記画素電極、および前記共通信号電極のそれぞれ少なくとも一部が透明導電膜で構成されており、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記一方の基板に近い側に配置された第一の電極が、前記一つの画素のほぼ全域に形成され、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記液晶層側に配置された第二の電極が、スリット状、もしくは櫛歯状に形成された液晶表示装置であって、
前記層間絶縁膜は、一層の絶縁膜で構成されており、かつその一層の絶縁膜を、前記第一の電極上で、第二の電極が存在する領域に選択的に形成した液晶表示装置。 - 一対の基板と、
該一対の基板に挟持された液晶層とを有し、
一対の基板の一方の基板には、複数の走査信号配線と、該複数の信号配線にマトリクス状に交差する複数の映像信号配線と、これらの配線のそれぞれの交点付近に対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、
前記複数の走査信号配線および、前記複数の映像信号配線で囲まれるそれぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれの画素には複数の画素にわたって接続された共通信号電極と、対応する薄膜トランジスタに接続された画素電極とを有し、
前記共通信号電極と、前記画素電極とはその一部において層間絶縁膜を介して重ね合わさり、
前記画素電極、および前記共通信号電極のそれぞれ少なくとも一部が透明導電膜で構成されており、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記一方の基板に近い側に配置された第一の電極が、前記一つの画素のほぼ全域に形成され、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記液晶層側に配置された第二の電極が、スリット状、もしくは櫛歯状に形成された液晶表示装置であって、
前記層間絶縁膜が二層の絶縁膜で構成されており、かつ少なくともそのうちの一層以上の絶縁膜を、前記第一の電極上で、前記第二の電極が存在する領域に選択的に形成した液晶表示装置。 - 一対の基板と、
該一対の基板に挟持された液晶層とを有し、
一対の基板の一方の基板には、複数の走査信号配線と、該複数の信号配線にマトリクス状に交差する複数の映像信号配線と、これらの配線のそれぞれの交点付近に対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、
前記複数の走査信号配線および、前記複数の映像信号配線で囲まれるそれぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれの画素には複数の画素にわたって接続された共通信号電極と、対応する薄膜トランジスタに接続された画素電極とを有し、
前記共通信号電極と、前記画素電極とはその一部において層間絶縁膜を介して重ね合わさり、
前記画素電極、および前記共通信号電極のそれぞれ少なくとも一部が透明導電膜で構成されており、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記一方の基板に近い側に配置された第一の電極が、前記一つの画素のほぼ全域に形成され、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記液晶層側に配置された第二の電極が、スリット状、もしくは櫛歯状に形成された液晶表示装置であって、
前記層間絶縁膜が三層以上の絶縁膜で構成されており、かつ少なくともそのうちの一層以上の絶縁膜を、前記第一の電極上で、前記第二の電極が存在する領域に選択的に形成した液晶表示装置。 - 前記層間絶縁膜は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する請求項6から8のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記層間絶縁膜は、前記薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する請求項6から8のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記層間絶縁膜は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜、もしくは前記薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜と、前記第一の絶縁膜及び前記第二の絶縁膜以外の絶縁膜で、前記第一の電極上で前記第二の電極が配置される領域の一部に、前記第二の電極の形状を倣って、選択的に形成する第三の絶縁膜と、を有する請求項8の液晶表示装置。
- 前記層間絶縁膜は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する第一の絶縁膜、もしくは前記薄膜トランジスタの表面保護膜としての機能を有する第二の絶縁膜と、前記第一の絶縁膜及び前記第二の以外の絶縁膜で、前記第二の電極と他の電極配線とを接続するためのスルーホールを形成する領域及び端子の露出領域を除いた領域の一部に形成された第四の絶縁膜と、を有する請求項8の液晶表示装置。
- 前記第一の電極上で、前記第二の電極が存在しない領域に対して、前記第二の電極が配置される領域の一部に、選択的に形成した前記層間絶縁膜の絶縁膜のパターン幅をWISO:μm、前記スリット状、もしくは櫛歯状に形成された前記第二の電極の電極幅をWEL:μm、前記第二の電極の電極間の間隔をWSP:μmとした場合に、
WISO−2≦WEL≦WISO+2
WISO>0
WISO<WEL+WSP
が成立することを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記第三の絶縁膜は、塗布型絶縁膜である請求項11に記載の液晶表示装置。
- 前記第四の絶縁膜は、塗布型絶縁膜である請求項12に記載の液晶表示装置。
- 前記第三の絶縁膜の膜厚は、0.2μm〜4.0μmである請求項11に記載の液晶表示装置。
- 前記第三の絶縁膜の誘電率は、1.5〜6.5である請求項11に記載の液晶表示装置。
- 前記塗布型絶縁膜である前記第四の絶縁膜の膜厚は、0.1μm〜2.0μmである請求項15に記載の液晶表示装置。
- 一対の基板と、
該一対の基板に挟持された液晶層とを有し、
一対の基板の一方の基板には、複数の走査信号配線と、該複数の信号配線にマトリクス状に交差する複数の映像信号配線と、これらの配線のそれぞれの交点付近に対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、
前記複数の走査信号配線および、前記複数の映像信号配線で囲まれるそれぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれの画素には複数の画素にわたって接続された共通信号電極と、対応する薄膜トランジスタに接続された画素電極とを有し、
前記共通信号電極と、前記画素電極とはその一部において層間絶縁膜を介して重ね合わさり、
前記画素電極、および前記共通信号電極のそれぞれ少なくとも一部が透明導電膜で構成されており、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記一方の基板に近い側に配置された第一の電極が、前記一つの画素のほぼ全域に形成され、
前記画素電極と前記共通信号電極のうち絶縁膜を介して前記液晶層側に配置された第二の電極が、スリット状、もしくは櫛歯状に形成された液晶表示装置であって、
前記層間絶縁膜に含まれる絶縁膜のうち少なくとも一層の絶縁膜は、第一の電極上で、第二の電極が存在する領域に選択的に形成されており、
前記第一の電極上で、前記第二の電極が存在しない領域に選択的に形成された誘電率が7.0以上の第五の絶縁膜を有し、
前記第一の電極上で、前記第二の電極が存在しない領域において、前記一対の基板の一方の基板上に配置された第一の配向膜と前記第一の電極の間に配置された前記第五の絶縁膜の総膜厚をDB、前記層間絶縁膜の膜厚をDC、前記第二の電極の膜厚をDD とした場合に、DB≦DC+DDが成立する液晶表示装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2000/001712 WO2001071417A1 (fr) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | Affichage a cristaux liquides |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3695393B2 true JP3695393B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=11735815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001569549A Expired - Fee Related JP3695393B2 (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 液晶表示装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6507383B1 (ja) |
JP (1) | JP3695393B2 (ja) |
KR (1) | KR100482720B1 (ja) |
TW (1) | TW513588B (ja) |
WO (1) | WO2001071417A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007298976A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-11-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置及び半導体装置、並びに電子機器 |
JP2012053486A (ja) * | 2006-04-06 | 2012-03-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及び電子機器 |
US8338865B2 (en) | 2006-05-16 | 2012-12-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and semiconductor device |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100348288B1 (ko) * | 2000-08-11 | 2002-08-09 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 횡전계방식 액정표시장치 |
JP3877129B2 (ja) | 2000-09-27 | 2007-02-07 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
KR100587217B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2006-06-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 횡전계 방식의 액정표시장치용 어레이기판 및 그제조방법 |
US6784966B2 (en) * | 2001-03-06 | 2004-08-31 | Seiko Epson Corp. | Liquid crystal device, projection type display and electronic equipment |
KR100829785B1 (ko) * | 2001-12-11 | 2008-05-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 횡전계형 액정표시장치 |
AU2002367601A1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-09-02 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Liquid crystal display and method for fabricating the display |
KR100577299B1 (ko) * | 2003-10-31 | 2006-05-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치 |
JP4381782B2 (ja) * | 2003-11-18 | 2009-12-09 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 液晶表示装置 |
JP2007212706A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Epson Imaging Devices Corp | 液晶表示装置 |
JP2007271839A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Hitachi Displays Ltd | 表示素子 |
JP2007334317A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-12-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置及び半導体装置 |
JP4952063B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2012-06-13 | 日本電気株式会社 | 横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置 |
US7847904B2 (en) | 2006-06-02 | 2010-12-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and electronic appliance |
JP2009014950A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及び電子機器 |
KR20100030094A (ko) * | 2008-09-09 | 2010-03-18 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
TWI392918B (zh) * | 2009-03-27 | 2013-04-11 | Tpo Displays Corp | 影像顯示系統及電子裝置 |
JP5322059B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2013-10-23 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 液晶表示装置 |
WO2011089844A1 (en) * | 2010-01-24 | 2011-07-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and manufacturing method thereof |
CN102566157B (zh) * | 2010-12-16 | 2014-10-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板和液晶显示器 |
US9568794B2 (en) * | 2010-12-20 | 2017-02-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
TWI434068B (zh) * | 2011-05-18 | 2014-04-11 | Au Optronics Corp | 可切換式立體顯示器 |
JP2013114069A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Japan Display Central Co Ltd | 液晶表示装置 |
KR20140102983A (ko) * | 2013-02-15 | 2014-08-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
KR102074424B1 (ko) * | 2013-03-04 | 2020-02-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
CN103323988B (zh) * | 2013-06-27 | 2016-08-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 透明电极、阵列基板和液晶显示装置 |
JP6367001B2 (ja) * | 2014-05-26 | 2018-08-01 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置及び液晶表示装置 |
JP6749252B2 (ja) | 2015-02-12 | 2020-09-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
CN105223740B (zh) * | 2015-11-05 | 2019-01-22 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制造方法、液晶显示面板 |
CN111277240B (zh) * | 2020-03-07 | 2022-05-03 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种薄膜体声波滤波器的膜层结构及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3597305B2 (ja) * | 1996-03-05 | 2004-12-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置およびその作製方法 |
JP3486859B2 (ja) * | 1996-06-14 | 2004-01-13 | 大林精工株式会社 | 液晶表示装置 |
JP2956652B2 (ja) * | 1997-05-20 | 1999-10-04 | 日本電気株式会社 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
TW387997B (en) * | 1997-12-29 | 2000-04-21 | Hyundai Electronics Ind | Liquid crystal display and fabrication method |
KR100299381B1 (ko) * | 1998-08-24 | 2002-06-20 | 박종섭 | 고개구율 및 고투과율을 갖는 액정표시장치 및 그 제조방법 |
-
2000
- 2000-03-21 WO PCT/JP2000/001712 patent/WO2001071417A1/ja active IP Right Grant
- 2000-03-21 JP JP2001569549A patent/JP3695393B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-21 KR KR10-2002-7010742A patent/KR100482720B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-03-21 US US09/582,655 patent/US6507383B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-17 TW TW089109410A patent/TW513588B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007298976A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-11-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置及び半導体装置、並びに電子機器 |
JP2012053486A (ja) * | 2006-04-06 | 2012-03-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及び電子機器 |
US11921382B2 (en) | 2006-04-06 | 2024-03-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device, semiconductor device, and electronic appliance |
US11644720B2 (en) | 2006-04-06 | 2023-05-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device, semiconductor device, and electronic appliance |
US9207504B2 (en) | 2006-04-06 | 2015-12-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device, semiconductor device, and electronic appliance |
US9213206B2 (en) | 2006-04-06 | 2015-12-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device, semiconductor device, and electronic appliance |
US11442317B2 (en) | 2006-04-06 | 2022-09-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device, semiconductor device, and electronic appliance |
US11073729B2 (en) | 2006-04-06 | 2021-07-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device, semiconductor device, and electronic appliance |
US9958736B2 (en) | 2006-04-06 | 2018-05-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device, semiconductor device, and electronic appliance |
US10684517B2 (en) | 2006-04-06 | 2020-06-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device, semiconductor device, and electronic appliance |
US10509271B2 (en) | 2006-05-16 | 2019-12-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device comprising a semiconductor film having a channel formation region overlapping with a conductive film in a floating state |
US10001678B2 (en) | 2006-05-16 | 2018-06-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and semiconductor device |
US11061285B2 (en) | 2006-05-16 | 2021-07-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device comprising a dogleg-like shaped pixel electrode in a plane view having a plurality of dogleg-like shaped openings and semiconductor device |
US9709861B2 (en) | 2006-05-16 | 2017-07-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and semiconductor device |
US11106096B2 (en) | 2006-05-16 | 2021-08-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and semiconductor device |
US11435626B2 (en) | 2006-05-16 | 2022-09-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and semiconductor device |
US9268188B2 (en) | 2006-05-16 | 2016-02-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and semiconductor device |
US8872182B2 (en) | 2006-05-16 | 2014-10-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and semiconductor device |
US11726371B2 (en) | 2006-05-16 | 2023-08-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | FFS-mode liquid crystal display device comprising a top-gate transistor and an auxiliary wiring connected to a common electrode in a pixel portion |
US8338865B2 (en) | 2006-05-16 | 2012-12-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6507383B1 (en) | 2003-01-14 |
KR20020077480A (ko) | 2002-10-11 |
KR100482720B1 (ko) | 2005-04-13 |
WO2001071417A1 (fr) | 2001-09-27 |
TW513588B (en) | 2002-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3695393B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3793915B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP4619997B2 (ja) | 液晶表示装置とその製造方法 | |
US7440040B2 (en) | Liquid crystal display device with storage electrode extension | |
US7663723B2 (en) | In-plane switching mode liquid crystal display device and fabrication method thereof | |
US7880845B2 (en) | Liquid crystal display with a control electrode partially overlapping slits forming domains with a pixel electrode and a protrusion pattern providing higher position for the control electrode than the pixel electrode | |
JP3687452B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US8300166B2 (en) | Display panel and method of manufacturing the same | |
WO2014034512A1 (ja) | 薄膜トランジスタ基板及び表示装置 | |
JP2008180928A (ja) | 液晶表示装置及びその製造方法 | |
JP4727201B2 (ja) | 水平電界型の液晶表示パネル | |
US7894010B2 (en) | Liquid crystal display panel and method for fabricating the same | |
JP3952672B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US6091470A (en) | Active matrix substrate with concave portion in region at edge of pixel electrode and method for fabricating the same using ashing treatment | |
JP2004295073A (ja) | 平坦化層を有する基板及びその製造方法並びに電気光学装置用基板及び電気光学装置及び電子機器 | |
US8767150B2 (en) | Liquid crystal display and method of manufacturing the same | |
KR20070008882A (ko) | 액정표시장치 및 그 제조방법 | |
JP4398015B2 (ja) | 液晶表示装置及びその製造方法 | |
KR20080073573A (ko) | 액정패널과 이의 제조방법 | |
US20090066900A1 (en) | Liquid crystal display | |
KR101296648B1 (ko) | 액정표시장치 | |
KR100866977B1 (ko) | 리페어 구조를 가지는 액정표시장치용 어레이 기판 | |
KR20080045544A (ko) | 박막트랜지스터 기판과 이의 제조방법 및 이를 포함하는액정표시패널 | |
KR101211245B1 (ko) | 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조방법 | |
KR20080067858A (ko) | 액정 표시 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040924 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050425 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050607 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050620 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080708 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100708 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100708 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110708 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110708 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130708 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |