JP4567385B2 - Manufacturing method of liquid crystal display device - Google Patents

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Description

本発明は、TFT素子を備えた液晶表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display equipment provided with a TFT element.

従来の画素スイッチング用の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下TFT)素子を備えた液晶表示装置としては、図10に示すものがある。この液晶表示装置Xは、TFT素子91を構成する半導体層92を備えており、この半導体層92の一部がチャンネル領域92aとされている。液晶表示装置Xが使用される際に、液晶層93を照明するための照明装置(図示略)からの光がチャンネル領域92aに入射すると、このチャンネル領域92aにおいて光電変換効果により光電流が発生し、TFT素子91の機能が適切に発揮されない。液晶表示装置Xにおいては、チャンネル領域92a下方の遮光対策として、下側遮光膜94が設けられている。また、チャンネル領域92a上方の遮光対策として、データ線95aおよび容量線95bがTFT素子91の上方を覆うように形成されており、これらのデータ線95aおよび容量線95bが上側遮光膜95として兼用されている。   A conventional liquid crystal display device provided with a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) element for pixel switching is shown in FIG. The liquid crystal display device X includes a semiconductor layer 92 constituting the TFT element 91, and a part of the semiconductor layer 92 is a channel region 92a. When the liquid crystal display device X is used, when light from an illuminating device (not shown) for illuminating the liquid crystal layer 93 enters the channel region 92a, a photocurrent is generated in the channel region 92a due to a photoelectric conversion effect. The function of the TFT element 91 is not properly exhibited. In the liquid crystal display device X, a lower light shielding film 94 is provided as a light shielding measure under the channel region 92a. As a light shielding measure above the channel region 92a, the data line 95a and the capacitor line 95b are formed so as to cover the TFT element 91, and the data line 95a and the capacitor line 95b are also used as the upper light shielding film 95. ing.

しかしながら、基板90上には絶縁膜96など複数の透光性を有する膜が複雑な形状で積層されている。このため、たとえば、TFT素子91からその側方に遠ざかった位置において絶縁膜96に入射した光が、屈折および反射を繰り返して、チャンネル領域92aに照射される場合がある。このような光に対しては、下側遮光膜94および上側遮光膜95は、遮光効果を果たさないため、上記光電流が発生することとなり、TFT素子91の機能を適切に発揮させることが困難であった。   However, a plurality of light-transmitting films such as the insulating film 96 are stacked on the substrate 90 in a complicated shape. For this reason, for example, light incident on the insulating film 96 at a position away from the TFT element 91 to the side thereof may be refracted and reflected repeatedly to be irradiated to the channel region 92a. For such light, the lower light-shielding film 94 and the upper light-shielding film 95 do not have a light-shielding effect, so that the above photocurrent is generated, and it is difficult to appropriately exert the function of the TFT element 91. Met.

特開2002−124679号公報(図3)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-124679 (FIG. 3)

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、漏光による光電流の発生を防止し、TFT素子の特性を適切に防止することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することをその課題とする。 The present invention, which has been proposed under the circumstances described above, to prevent the generation of photocurrent by light leakage, a method of manufacturing a liquid crystal display equipment capable of appropriately preventing the characteristics of the TFT element The issue is to provide

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明によって提供される液晶表示装置の製造方法は、TFT素子を構成する半導体層を基板上に形成する工程を有する液晶表示装置の製造方法であって、上記半導体層を形成する工程の後に、上記基板上に上記半導体層を囲う枠状部を形成する工程と、上記半導体層を囲う四方から上記基板に直交する方向に対して傾斜した方向に沿って指向性を有する薄膜形成法としてのスパッタ法または蒸着法を施すことにより、上記枠状部の内向き側面に遮光膜を形成する工程と、をさらに有することを特徴としている。 Method of manufacturing a liquid crystal display device which is in the onset Ming Thus provided is a method of manufacturing a liquid crystal display device having a step of forming a semiconductor layer that constitutes the TFT elements on a substrate, the step of forming the semiconductor layer Later, as a step of forming a frame-like portion surrounding the semiconductor layer on the substrate, and a thin film forming method having directivity along a direction inclined with respect to a direction orthogonal to the substrate from four directions surrounding the semiconductor layer And a step of forming a light-shielding film on the inward side surface of the frame-like portion by performing the sputtering method or the vapor deposition method .

このような構成によれば、上記遮光膜の形成において、上記枠状部材の内向き側面に上記遮光膜を適切に形成することができる。また、上記半導体層へと向かってくる上記遮光膜の材料を、上記枠状部の角部により遮ることが可能であり、上記半導体層に上記遮光膜の材料が不当に付着することを防止することができる。また、上記遮光膜の材料は高い指向性で出射されるために、上記枠状部の内向き側面に適切に上記遮光膜を形成しつつ、上記半導体層に上記遮光膜の材料が不当に付着することを防止するのに適しているAccording to such a configuration, in the formation of the light shielding film, the light shielding film can be appropriately formed on the inward side surface of the frame-shaped member. In addition, the material of the light-shielding film that faces the semiconductor layer can be blocked by the corners of the frame-like portion, and the material of the light-shielding film can be prevented from adhering to the semiconductor layer. be able to. Further, since the material of the light shielding film is emitted with high directivity, the light shielding film material is inappropriately attached to the semiconductor layer while appropriately forming the light shielding film on the inward side surface of the frame-like portion. It is suitable to prevent that .

本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体層を形成する工程の後に、上記半導体層に生じた段差部の平滑化を行なう工程を有し、上記枠状部の形成は、上記平滑化を行なう工程においてなされる。このような構成によれば、上記枠状部を形成するための特別な工程が不要であり、製造工程の効率を低下させることなく、上記枠状部を容易に形成することができるIn a preferred embodiment of the present invention, after the step of forming the semiconductor layer, there is a step of smoothing the stepped portion generated in the semiconductor layer. In the performing process . According to such a structure, the special process for forming the said frame-shaped part is unnecessary, and the said frame-shaped part can be formed easily, without reducing the efficiency of a manufacturing process .

本発明の好ましい実施の形態においては、上記平滑化を行なう工程は、上記基板のうち上記半導体層を含む領域をマスク材料により覆い、このマスク材料にエッチバック処理を施すことにより行い、上記枠状部の形成は、上記エッチバック処理において、上記マスク材料のうち上記半導体層を囲う部分を残存させることにより行なう。エッチバック処理とは、たとえば積層構造物において、パターン形成された各層間に生じた段差を縮小化するために用いられる、平坦化技術の一手法である。一般に、段差部を埋めるように絶縁膜を塗布し、ホトレジストを用いて上記絶縁膜のうち所定部分をエッチングすることによりなされる。エッチバック処理は、他の平坦化技術と比較して比較的簡単であること、対象物の微細化への対応が容易であることなどの長所を有する。このような構成によれば、上記枠状部をエッチバック処理により所定の位置に正確な形状で仕上げることが可能であり、上記枠状部の内向き側面を利用して、上記半導体層を適切に囲うように上記遮光膜を形成するのに適しているIn a preferred embodiment of the present invention, the step of performing the smoothing covered by the mask material a region including the semiconductor layer of the substrate is performed by performing an etch-back process to the mask material, the frame-shaped The portion is formed by leaving a portion surrounding the semiconductor layer in the mask material in the etch back process. The etch-back process is one method of flattening technology that is used, for example, in a laminated structure to reduce a step generated between each patterned layer. In general, an insulating film is applied so as to fill the step portion, and a predetermined portion of the insulating film is etched using a photoresist. The etch-back process has advantages such as being relatively simple as compared with other planarization techniques and being easy to cope with the miniaturization of an object. According to such a configuration, it is possible to finish the frame-like portion with a precise shape at a predetermined position by an etch-back process, and the semiconductor layer is appropriately formed using the inward side surface of the frame-like portion. It is suitable for forming the light-shielding film so as to surround the film .

本発明の好ましい実施の形態においては、上記マスク材料はSiO 2 である。このような構成によれば、上記枠状部を所望の形状に仕上げるのに有利である。SiO 2 は、エッチングにおける加工性に優れているために、上記半導体層を適切に覆うように上記枠状部を形成することができる。また、エッチバック処理においてエッチング速度を制御することにより、上記枠状部を上記TFT素子に対して適切な高さとすることが好ましいが、SiO 2 を用いれば上記枠状部の高さを比較的正確に仕上げることができるIn a preferred embodiment of the present invention, the mask material is SiO 2. Such a configuration is advantageous for finishing the frame-like portion into a desired shape. Since SiO 2 is excellent in workability in etching, the frame-like portion can be formed so as to appropriately cover the semiconductor layer. In addition, it is preferable to control the etching rate in the etch back process so that the frame-shaped portion has an appropriate height with respect to the TFT element. However, when SiO 2 is used, the height of the frame-shaped portion is relatively high. It can be finished accurately .

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法の一例によって製造された液晶表示装置の一例を示している。この液晶表示装置Aは、TFT基板1Aおよび対向基板1Bと、これらの基板間に介在する液晶層7とを備えている。なお、図2においては、説明の便宜のため層間絶縁膜52が省略されている。 1 and 2 show an example of a liquid crystal display device manufactured by an example of a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention. The liquid crystal display device A includes a TFT substrate 1A and a counter substrate 1B, and a liquid crystal layer 7 interposed between these substrates. In FIG. 2, the interlayer insulating film 52 is omitted for convenience of explanation.

TFT基板1Aは、たとえばガラス製であり、複数のTFT素子Tがマトリクス状に配置されている。   The TFT substrate 1A is made of, for example, glass, and a plurality of TFT elements T are arranged in a matrix.

TFT素子Tは、半導体層2、ゲート絶縁膜51、ゲート電極31、ソース電極32などから構成されている。TFT素子Tは、この液晶表示装置Aにマトリクス状に配置された複数の画素(図示略)について、それぞれの画素に対応する液晶層7の偏光状態を切り替えるいわゆるスイッチングのために用いられるものである。   The TFT element T is composed of a semiconductor layer 2, a gate insulating film 51, a gate electrode 31, a source electrode 32, and the like. The TFT element T is used for so-called switching of a plurality of pixels (not shown) arranged in a matrix in the liquid crystal display device A so as to switch the polarization state of the liquid crystal layer 7 corresponding to each pixel. .

半導体層2は、チャンネル領域21、ソース領域22、およびドレイン領域23を有しており、TFT基板1A上に形成されている。半導体層2は、多結晶シリコン(以下、poly-Si)により形成されている。チャンネル領域21は、ゲート電極31からの電界によ
りいわゆるチャンネルが形成される領域である。ソース領域22およびドレイン領域23は、それぞれソース電極32およびドレイン33と接合されている。なお、半導体層2は、poly-Siに代えてアモルファスシリコン(a-Si)により形成しても良い。
The semiconductor layer 2 has a channel region 21, a source region 22, and a drain region 23, and is formed on the TFT substrate 1A. The semiconductor layer 2 is formed of polycrystalline silicon (hereinafter referred to as poly-Si). The channel region 21 is a region where a so-called channel is formed by an electric field from the gate electrode 31. The source region 22 and the drain region 23 are joined to the source electrode 32 and the drain 33, respectively. The semiconductor layer 2 may be formed of amorphous silicon (a-Si) instead of poly-Si.

ゲート電極31は、チャンネル領域21に作用させる電界を発生させるためのものであり、たとえば、アルミニウム、タンタル、タングステンなどの金属薄膜により形成されている。このゲート電極31が高電位または低電位の状態とされることにより、上記画素に対するスイッチングがなされる。ゲート絶縁膜51は、ゲート電極31などと半導体層2とを絶縁するためのものであり、たとえばSiO2やSi34などにより形成されている。 The gate electrode 31 is for generating an electric field that acts on the channel region 21 and is formed of a metal thin film such as aluminum, tantalum, or tungsten. When the gate electrode 31 is in a high potential or low potential state, the pixel is switched. The gate insulating film 51 is for insulating the gate electrode 31 and the like from the semiconductor layer 2 and is formed of, for example, SiO 2 or Si 3 N 4 .

ソース電極32は、図外のソース配線から信号電圧が供給されるものであり、たとえばゲート電極31と同様に金属薄膜により形成されている。ドレイン33は、TFT素子Tから画素電極34に信号電圧を供給するためのものであり、たとえば上述した金属薄膜により形成されている。   The source electrode 32 is supplied with a signal voltage from a source wiring (not shown), and is formed of a metal thin film, for example, like the gate electrode 31. The drain 33 is for supplying a signal voltage from the TFT element T to the pixel electrode 34, and is formed of, for example, the metal thin film described above.

遮光部4は、枠状部41と遮光膜42とにより構成されており、図2に良く表れているようにTFT素子Tの半導体層2およびゲート電極31などを囲うように設けられている。枠状部41は、SiO2を用いて、TFT基板1A上に形成されている。枠状部41は、その上面41bがゲート電極31の上面よりも十分に高位となる高さとされている。遮光膜42は、枠状部41の内向き側面41aおよび上面41bに形成されており、半導体層2に側方から向かってくる光を遮るためのものである。遮光膜42は、たとえばTiまたはWにより形成されている。TiまたはWによれば、後述するように、スパッタ法または蒸着法などを用いて形成するのに適している。 The light-shielding portion 4 is composed of a frame-shaped portion 41 and a light-shielding film 42, and is provided so as to surround the semiconductor layer 2 of the TFT element T, the gate electrode 31, and the like, as clearly shown in FIG. The frame portion 41 is formed on the TFT substrate 1A using SiO 2 . The frame-shaped portion 41 has a height at which the upper surface 41 b is sufficiently higher than the upper surface of the gate electrode 31. The light shielding film 42 is formed on the inward side surface 41 a and the upper surface 41 b of the frame-like portion 41, and serves to block light coming from the side toward the semiconductor layer 2. The light shielding film 42 is made of, for example, Ti or W. Ti or W is suitable for forming by sputtering or vapor deposition, as will be described later.

画素電極34は、液晶層7の偏光状態を切り替えるために電圧を印加するためのものであり、透明電極(ITO)として形成されている。この画素電極34には、TFT素子Tのスイッチング機能により、その画素の表示状態に応じた電圧がドレイン33を介して供給される。   The pixel electrode 34 is for applying a voltage in order to switch the polarization state of the liquid crystal layer 7 and is formed as a transparent electrode (ITO). A voltage corresponding to the display state of the pixel is supplied to the pixel electrode 34 via the drain 33 by the switching function of the TFT element T.

配光膜6Aは、液晶層7の液晶材料71に混入された液晶分子を一方向に並べるためのものであり、ラビング処理などの配光処理が施されている。配光膜6Aは、たとえばポリイミド樹脂を用いて薄膜として形成されている。   The light distribution film 6A is for aligning liquid crystal molecules mixed in the liquid crystal material 71 of the liquid crystal layer 7 in one direction, and is subjected to a light distribution process such as a rubbing process. The light distribution film 6A is formed as a thin film using, for example, a polyimide resin.

対向基板1Bは、TFT基板1Aと対向するように設けられており、たとえばガラス製である。対向基板1Bの下面には、共通電極35および配光膜6Bが形成されている。   The counter substrate 1B is provided so as to face the TFT substrate 1A, and is made of, for example, glass. A common electrode 35 and a light distribution film 6B are formed on the lower surface of the counter substrate 1B.

液晶層7は、TFT基板1Aおよび対向基板1B間の領域のうちシール材料(図示略)により密閉された空間に、ネマチック液晶などの液晶を含む液晶材料71が充填されたものである。液晶層7の所定部分の偏光状態が表示される画像に応じて変更されることにより、この液晶層7を透過する光の強度が調整されることとなり、液晶表示装置Aの画像表示が実現される。   The liquid crystal layer 7 is a liquid crystal material 71 containing a liquid crystal such as a nematic liquid crystal in a space sealed by a seal material (not shown) in the region between the TFT substrate 1A and the counter substrate 1B. By changing the polarization state of a predetermined portion of the liquid crystal layer 7 according to the displayed image, the intensity of light transmitted through the liquid crystal layer 7 is adjusted, and the image display of the liquid crystal display device A is realized. The

次に、液晶表示装置Aの製造方法について、図面を参照しつつ以下に説明する。   Next, a manufacturing method of the liquid crystal display device A will be described below with reference to the drawings.

まず、図3に示すようにガラス製の基板材料1A’を準備し、この基板材料1A’上に半導体層2を形成する。半導体層2の形成は、たとえばCVD法によりpoly-Siの膜を成膜し、この膜に対してフォトリソグラフィを用いたパターニングを施すことにより行なう。   First, as shown in FIG. 3, a glass substrate material 1A 'is prepared, and a semiconductor layer 2 is formed on the substrate material 1A'. The semiconductor layer 2 is formed by, for example, forming a poly-Si film by CVD and patterning the film using photolithography.

半導体層2を形成した後は、図4に示すように、この半導体層2を覆うようにゲート絶縁膜51を形成する。このゲート絶縁膜51の形成は、たとえばCVD法によりSiO2やSi34などの膜を形成した後にパターニングを施すことにより行なう。このゲート絶縁膜51上に、スパッタリング法などによりアルミニウム、タンタル、タングステンなどの金属薄膜を成膜したのちにパターニングを施すことにより、ゲート電極31を形成する。 After the semiconductor layer 2 is formed, a gate insulating film 51 is formed so as to cover the semiconductor layer 2 as shown in FIG. The gate insulating film 51 is formed by patterning after a film such as SiO 2 or Si 3 N 4 is formed by CVD, for example. A gate electrode 31 is formed by forming a metal thin film such as aluminum, tantalum, or tungsten on the gate insulating film 51 by sputtering or the like and then performing patterning.

次いで、半導体層2およびゲート電極31に生じた段差部の平滑化を目的として、エッチバック処理を行なう。本実施形態においては、このエッチバック処理の際に、遮光部4を構成する枠状部41も形成する。まず、図5に示すように、半導体層2およびゲート電極31などを含む基板材料1A’の略全面を覆うようにSiO2の膜55を形成する。この膜55は、その厚さがこの後に形成する枠状部41の高さとなるため、その上面がゲート電極31の上面よりも十分に高位となるものとしておく。次いで、図6に示すように、肩部54および枠状部41を形成する。肩部54および枠状部41の形成は、膜55に対してエッチバック処理を施すことにより行なう。肩部54は、図6(a)に良く表れているように、ゲート電極31の上面縁部からゲート絶縁膜51に向けてなだらかな傾斜面を有し、かつ、図6(b)に良く表れているように、ゲート電極31を囲う形状とされる。枠状部41は、図6(b)に良く表れているように、膜55のうち、平面視において半導体層2およびゲート電極31から離間し、かつこれらを囲う枠状の部分を残存させることにより形成する。図6(a)に良く表れているように、枠状部41は、その上面41bがゲート電極31の上面よりも十分に高位となる高さとなっている。枠状部41の材料としてSiO2を用いれば、微細な形状に形成された半導体層2を適切に覆うような形状に枠状部41を仕上げるのに好適である。 Next, etch back processing is performed for the purpose of smoothing the stepped portions generated in the semiconductor layer 2 and the gate electrode 31. In the present embodiment, a frame-like portion 41 that constitutes the light-shielding portion 4 is also formed during this etch-back process. First, as shown in FIG. 5, a SiO 2 film 55 is formed so as to cover substantially the entire surface of the substrate material 1A ′ including the semiconductor layer 2, the gate electrode 31, and the like. Since the thickness of the film 55 is the height of the frame-like portion 41 to be formed later, the upper surface of the film 55 is sufficiently higher than the upper surface of the gate electrode 31. Next, as shown in FIG. 6, a shoulder portion 54 and a frame-like portion 41 are formed. The shoulder portion 54 and the frame-like portion 41 are formed by performing an etch back process on the film 55. As shown in FIG. 6A, the shoulder 54 has a gentle inclined surface from the upper surface edge of the gate electrode 31 toward the gate insulating film 51, and is excellent in FIG. 6B. As shown, the shape surrounds the gate electrode 31. As shown well in FIG. 6B, the frame-like portion 41 is separated from the semiconductor layer 2 and the gate electrode 31 in the plan view of the film 55 and leaves a frame-like portion surrounding them. To form. As clearly shown in FIG. 6A, the frame-like portion 41 has a height at which the upper surface 41 b is sufficiently higher than the upper surface of the gate electrode 31. If SiO 2 is used as the material of the frame-shaped portion 41, it is suitable for finishing the frame-shaped portion 41 in a shape that appropriately covers the semiconductor layer 2 formed in a fine shape.

枠状部41を形成した後は、枠状部41の内向き側面41aおよび上面41bに遮光膜42を形成する。まず、図7(a)に示すように、枠状部41の右側部分41Rに対して、TiまたはWを用いてスパッタ法または蒸着法などの指向性を有する薄膜形成法を施す。この際、上記薄膜形成法は、基板材料1A’に直交する方向に対して傾斜した方向から行い、本実施形態においては、基板材料1A’の面内方向に対して角度θだけ傾斜した方向から行なう。スパッタ法または蒸着法は、TiまたはWなどの金属材料を高い指向性で加工対象に向けて放射するものである。本実施形態においては、TiまたはWなどが放射される方向からは、ゲート電極31および半導体層2が、枠状部41の左側部分41Lの影となっていることにより、ゲート電極31および半導体層2にTiまたはWの薄膜が形成されることを回避することができる。一方、枠状部41の右側部分41Rの内向き側面41aは、枠状部41の左側部分41Lの影とはならないために、遮光膜42を適切に形成することができる。また、図7(b)に示すように、図7(a)に示した方向とは反対側から、基板材料1A’の面内方向に対して角度θだけ傾斜した方向から上記薄膜形成法を施すことにより、枠状部41の左側部分41Lの内向き側面41aに遮光膜42を形成する。このような処理を、枠状部41に向けて四方から行なうことにより、枠状部41の内向き側面41aすべてに遮光膜42を形成することができる。遮光膜42をTiまたはWにより形成すれば、後述する工程において遮光膜42が不当に侵食されるなどの不具合を回避するのに適している。   After the frame portion 41 is formed, the light shielding film 42 is formed on the inward side surface 41 a and the upper surface 41 b of the frame portion 41. First, as shown in FIG. 7A, the right portion 41R of the frame-like portion 41 is subjected to a thin film forming method having directivity such as sputtering or vapor deposition using Ti or W. At this time, the thin film forming method is performed from a direction inclined with respect to the direction orthogonal to the substrate material 1A ′. In this embodiment, the thin film formation method is performed from a direction inclined by an angle θ with respect to the in-plane direction of the substrate material 1A ′. Do. The sputtering method or vapor deposition method radiates a metal material such as Ti or W toward a processing target with high directivity. In the present embodiment, the gate electrode 31 and the semiconductor layer 2 are shaded by the left portion 41L of the frame-like portion 41 from the direction in which Ti or W is radiated. It is possible to avoid the formation of a thin film of Ti or W on 2. On the other hand, since the inward side surface 41a of the right side portion 41R of the frame-like portion 41 does not become a shadow of the left side portion 41L of the frame-like portion 41, the light shielding film 42 can be appropriately formed. Further, as shown in FIG. 7B, the thin film forming method is performed from a direction inclined by an angle θ with respect to the in-plane direction of the substrate material 1A ′ from the side opposite to the direction shown in FIG. By applying, the light shielding film 42 is formed on the inward side surface 41a of the left side portion 41L of the frame-like portion 41. By performing such processing from four directions toward the frame-shaped portion 41, the light shielding film 42 can be formed on all the inward side surfaces 41a of the frame-shaped portion 41. If the light shielding film 42 is formed of Ti or W, it is suitable for avoiding problems such as the light shielding film 42 being unduly eroded in a process described later.

この後は、従来技術などと同様の既知の工程により、液晶表示装置Aを完成させる。たとえば、半導体層2にソース領域22およびドレイン領域23を形成するためのインプラを施した後に、基板材料1A’の全面を覆うように層間絶縁膜52を形成する。また、層間絶縁膜52の所定箇所にソース領域22およびドレイン領域23へと通じるコンタクトホールを形成し、その上面に金属膜をパターニングすることによりソース電極32およびドレイン33を形成する。次いで、これらを覆うように保護膜53を形成し、その上に画素電極34をパターン形成する。そして、ポリイミド樹脂などを用いて配光膜6Aを形成することにより、TFT基板1Aが得られる。一方、ガラスなどの基板材料1B’に共通電極35および配光膜6Bを積層させて、対向基板1Bを形成する。TFT基板1Aおよび対向基板1Bを対向させ、これらの間の空間をその周縁部にシール部材(図示略)を設けることにより区画し、その区画領域内に液晶材料71を充填して密封することにより液晶層7を形成する。そして、適宜、制御IC(図示略)や接続端子部(図示略)を設けることにより、液晶表装置Aが得られる。   Thereafter, the liquid crystal display device A is completed by a known process similar to the prior art. For example, after the implantation for forming the source region 22 and the drain region 23 is performed on the semiconductor layer 2, the interlayer insulating film 52 is formed so as to cover the entire surface of the substrate material 1A '. Further, a contact hole that leads to the source region 22 and the drain region 23 is formed at a predetermined position of the interlayer insulating film 52, and a metal film is patterned on the upper surface to form the source electrode 32 and the drain 33. Next, a protective film 53 is formed so as to cover them, and a pixel electrode 34 is formed thereon by patterning. Then, the TFT substrate 1A is obtained by forming the light distribution film 6A using a polyimide resin or the like. On the other hand, the counter electrode 1B is formed by laminating the common electrode 35 and the light distribution film 6B on the substrate material 1B 'such as glass. The TFT substrate 1A and the counter substrate 1B are opposed to each other, and a space between them is partitioned by providing a seal member (not shown) at the peripheral edge thereof, and the partition region is filled with a liquid crystal material 71 and sealed. A liquid crystal layer 7 is formed. Then, by appropriately providing a control IC (not shown) and a connection terminal portion (not shown), the liquid crystal surface device A can be obtained.

次に、液晶表示装置Aの作用について説明する。   Next, the operation of the liquid crystal display device A will be described.

本実施形態によれば、TFT素子Tの側方遠方において、層間絶縁膜52に入射した光が層間絶縁膜52内で反射を繰り返してTFT素子Tに向かってきても、このような光は、遮光膜42により遮られるために、半導体層2に到達しない。したがって、半導体層2において側方からの漏光に起因して光電変換効果により光電流が生じることを防止することが可能であり、TFT素子Tの機能を適切に発揮させることができる。遮光膜42は、半導体層2を四方から囲うように設けられた枠状部41の内向き側面41aに形成されていることにより、半導体層2の四方について遮光するのに好適である。   According to the present embodiment, even if the light incident on the interlayer insulating film 52 is repeatedly reflected in the interlayer insulating film 52 and travels toward the TFT element T in the far side of the TFT element T, such light is Since it is blocked by the light shielding film 42, it does not reach the semiconductor layer 2. Therefore, it is possible to prevent photocurrent from being generated due to photoelectric leakage effect due to light leakage from the side in the semiconductor layer 2, and the function of the TFT element T can be appropriately exhibited. Since the light shielding film 42 is formed on the inward side surface 41a of the frame-like portion 41 provided so as to surround the semiconductor layer 2 from four sides, it is suitable for shielding light from the four sides of the semiconductor layer 2.

液晶表示装置Aの製造においては、TFT基板Tの厚さ方向に対して傾斜した方向から薄膜形成法を施すことにより遮光膜42を形成するために、ゲート電極31および半導体層2に遮光膜42の金属材料が不当に付着することを回避可能であり、TFT素子Tとしての機能が阻害される虞れが無い。   In the manufacture of the liquid crystal display device A, the light shielding film 42 is formed on the gate electrode 31 and the semiconductor layer 2 in order to form the light shielding film 42 by performing a thin film forming method from a direction inclined with respect to the thickness direction of the TFT substrate T. It is possible to prevent the metal material from adhering unreasonably, and there is no possibility that the function as the TFT element T will be hindered.

また、上述した製造方法によれば、枠状部41は、半導体層2とゲート電極31との段差部を平滑化するためのエッチバック処理において一括して形成することができるために、液晶表示装置Aを従来の液晶表示装置と同等の効率で製造することができる。   In addition, according to the manufacturing method described above, the frame-like portion 41 can be formed in a batch in the etch-back process for smoothing the step portion between the semiconductor layer 2 and the gate electrode 31, so that the liquid crystal display The device A can be manufactured with the same efficiency as a conventional liquid crystal display device.

上述したように、本実施形態によれば、半導体層2の四方について適切に遮光することが可能であるが、さらに、半導体層2の上下方向についての遮光対策を図っても良い。たとえば、図8に示された実施形態においては、半導体層2の上方および下方に上部遮光膜43および下部遮光膜44が形成されている。これらは、遮光膜42と同様にTiまたはWにより形成すれば良い。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to appropriately shield light from the four sides of the semiconductor layer 2, but it is also possible to take measures against light shielding in the vertical direction of the semiconductor layer 2. For example, in the embodiment shown in FIG. 8, an upper light shielding film 43 and a lower light shielding film 44 are formed above and below the semiconductor layer 2. These may be formed of Ti or W like the light shielding film 42.

図9に示された実施形態においては、枠状部43自体が遮光性を有する点が、上述した実施形態と異なる。枠状部43は、たとえば顔料が混入された樹脂により形成されている。このような実施形態によっても、半導体層2の遮光を適切に行なうことが可能であり、光電流の発生を抑制してTFT素子Tの機能を適切に発揮させることができる。   The embodiment shown in FIG. 9 is different from the above-described embodiment in that the frame-shaped portion 43 itself has a light shielding property. The frame-shaped part 43 is formed of, for example, a resin mixed with a pigment. Also according to such an embodiment, the light shielding of the semiconductor layer 2 can be performed appropriately, the generation of the photocurrent can be suppressed, and the function of the TFT element T can be appropriately exhibited.

本発明に係る液晶表示装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る液晶表示装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The liquid crystal display device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the liquid crystal display device according to the present invention can be varied in design in various ways.

枠状部は、矩形状の外形を有するものに限定されず、たとえばリング形状であっても良い。遮光部は、枠状部とこれに形成された遮光膜とにより構成されたものが、遮光性および製造効率の向上に好ましいが、本発明はこれに限定されず、半導体層の側方から向かってくる光を適切に遮ることが可能な材質および形状であれば良く、たとえば、起立した壁状の遮光部材を設けても良い。   The frame portion is not limited to one having a rectangular outer shape, and may be, for example, a ring shape. The light shielding portion is constituted by a frame-shaped portion and a light shielding film formed thereon, which is preferable for improving light shielding properties and manufacturing efficiency, but the present invention is not limited to this, and is directed from the side of the semiconductor layer. Any material and shape that can appropriately block incoming light may be used. For example, an upright wall-shaped light shielding member may be provided.

上述した実施形態におけるTFT素子、その他の液晶表示装置各部の構造は、それらの一例でありこれらに限定されるものではない。本発明は、TFT素子の構成部材として光電変換効果が生じる半導体層を有するあらゆる液晶表示装置に適用することができる。   The structure of each part of the TFT element and other liquid crystal display devices in the above-described embodiments is an example thereof and is not limited thereto. The present invention can be applied to any liquid crystal display device having a semiconductor layer that produces a photoelectric conversion effect as a constituent member of a TFT element.

本発明に係る液晶表示装置の製造方法の一例によって製造された液晶表示装置の一例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows an example of the liquid crystal display device manufactured by an example of the manufacturing method of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 図1のII−II線に沿う要部断面図である。It is principal part sectional drawing in alignment with the II-II line of FIG. 本発明に係る液晶表示装置の製造方法を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the manufacturing method of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明に係る液晶表示装置の製造方法を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the manufacturing method of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明に係る液晶表示装置の製造方法を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the manufacturing method of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 本図(a)は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法を示す要部断面図であり、本図(b)は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法を示す要部平面図である。This figure (a) is principal part sectional drawing which shows the manufacturing method of the liquid crystal display device which concerns on this invention, This figure (b) is principal part top view which shows the manufacturing method of the liquid crystal display apparatus which concerns on this invention. is there. 本図(a),(b)は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法を示す要部断面図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating the main part of the method for manufacturing the liquid crystal display device according to the present invention. 本発明に係る液晶表示装置の製造方法の一例によって製造された液晶表示装置の他の例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the other example of the liquid crystal display device manufactured by an example of the manufacturing method of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明に係る液晶表示装置の製造方法の一例によって製造された液晶表示装置の他の例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the other example of the liquid crystal display device manufactured by an example of the manufacturing method of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 従来の液晶表示装置の一例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows an example of the conventional liquid crystal display device.

A 液晶表示装置
T TFT素子
1A TFT基板
1B 対向基板
2 半導体層
4 遮光部
7 液晶層
21 チャンネル領域
22 ソース領域
23 ドレイン領域
31 ゲート電極
32 ソース電極
33 ドレイン
34 画素電極
35 共通電極
41 枠状部
42 遮光膜
43 上部遮光膜
44 下部遮光膜
51 ゲート絶縁膜
52 層間絶縁膜
53 保護膜
6A,6B 配光膜
71 液晶材料
A liquid crystal display device T TFT element 1A TFT substrate 1B counter substrate 2 semiconductor layer 4 light-shielding portion 7 liquid crystal layer 21 channel region 22 source region 23 drain region 31 gate electrode 32 source electrode 33 drain 34 pixel electrode 35 common electrode 41 frame-like portion 42 Light shielding film 43 Upper light shielding film 44 Lower light shielding film 51 Gate insulating film 52 Interlayer insulating film 53 Protective films 6A, 6B Light distribution film 71 Liquid crystal material

Claims (4)

TFT素子を構成する半導体層を基板上に形成する工程を有する液晶表示装置の製造方法であって、
上記半導体層を形成する工程の後に、上記基板上に上記半導体層を囲う枠状部を形成する工程と、
上記半導体層を囲う四方から上記基板に直交する方向に対して傾斜した方向に沿って指向性を有する薄膜形成法としてのスパッタ法または蒸着法を施すことにより、上記枠状部の内向き側面に遮光膜を形成する工程と、をさらに有することを特徴とする、液晶表示装置の製造方法
A method for manufacturing a liquid crystal display device comprising a step of forming a semiconductor layer constituting a TFT element on a substrate,
After the step of forming the semiconductor layer, a step of forming a frame-like portion surrounding the semiconductor layer on the substrate;
By applying a sputtering method or a vapor deposition method as a thin film forming method having directivity along a direction inclined with respect to a direction orthogonal to the substrate from four directions surrounding the semiconductor layer, an inward side surface of the frame-shaped portion is formed. forming a light shielding film, and further comprising a method of manufacturing a liquid crystal display device.
上記半導体層を形成する工程の後に、上記半導体層に生じた段差部の平滑化を行なう工程を有し、
上記枠状部の形成は、上記平滑化を行なう工程においてなされる、請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法
After the step of forming the semiconductor layer, the step of smoothing the stepped portion generated in the semiconductor layer,
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the frame portion is formed in the smoothing step .
上記平滑化を行なう工程は、上記基板のうち上記半導体層を含む領域をマスク材料により覆い、このマスク材料にエッチバック処理を施すことにより行い、
上記枠状部の形成は、上記エッチバック処理において、上記マスク材料のうち上記半導体層を囲う部分を残存させることにより行なう、請求項2に記載の液晶表示装置の製造方法
The step of performing the smoothing is performed by covering a region including the semiconductor layer of the substrate with a mask material, and performing an etch back process on the mask material,
The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein the frame-shaped portion is formed by leaving a portion surrounding the semiconductor layer in the mask material in the etch-back process .
上記マスク材料はSiO 2 である、請求項3に記載の液晶表示装置の製造方法。 The mask material is SiO 2, The method according to claim 3.
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