JP4702335B2 - Color liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、パーソナルコンピュータ、プロジェクター、ビューファインダー等の機器に用いられるカラー液晶装置、およびカラー液晶装置を構成するカラー表示装置とその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a color liquid crystal device used in devices such as personal computers, projectors, and viewfinders, a color display device constituting the color liquid crystal device, and a manufacturing method thereof.
従来より、多結晶シリコン、非晶質シリコン等からなる薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと記す)やMIM(Metal−Insulator−Metal)素子等の非線形素子を用いたアクティブマトリックス型液晶装置が広く知られている。この種の液晶装置、特に、カラー液晶装置の構成の一例を図21を用いて説明する。 2. Description of the Related Art Conventionally, active matrix liquid crystal devices using nonlinear elements such as thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) and MIM (Metal-Insulator-Metal) elements made of polycrystalline silicon, amorphous silicon, etc. have been widely used. Are known. An example of the configuration of this type of liquid crystal device, particularly a color liquid crystal device, will be described with reference to FIG.
図21(a)に示すように、TFT基板1と対向基板2の間に液晶3が封入されており、TFT基板1にはTFT4と画素電極5が形成され、対向基板2にはカラーフィルター6と対向電極7が形成されている。TFT4は、ゲート電極8、ゲート絶縁膜9、チャネル領域を有するシリコン薄膜10、ソース・ドレイン電極11、12から構成されており、ドレイン電極12と画素電極5が接続されている。一方、カラーフィルター6は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色素材13から構成されており、各色素材13の間には色と色の隙間を遮光するためのブラックマトリックス14(Black Matrix,以下、BMと記す)が設けられている。このカラー液晶装置においては、画素電極5と対向電極7の間で基板に垂直な方向の電界、いわゆる縦電界E1を発生させ、この縦電界E1によって液晶分子15を回転させている。
As shown in FIG. 21A, a liquid crystal 3 is sealed between a
これに対して、特に大型の液晶パネルに適し、広視野角化を実現することのできる横電界方式、インプレイン・スイッチング(In−Plane Switching,以下、IPSと記す)と呼ばれる方式のカラー液晶装置が近年、注目を集めている。図21(b)は、IPS方式のカラー液晶装置の構成を示すものである。 On the other hand, a color liquid crystal device of a method called in-plane switching (hereinafter referred to as IPS), which is particularly suitable for a large liquid crystal panel and can realize a wide viewing angle. Has attracted attention in recent years. FIG. 21B shows the configuration of an IPS color liquid crystal device.
IPS方式の場合、図21(b)に示すように、TFT4およびカラーフィルター6の構造は従来の液晶装置と同じであるが、対向電極16(共通電極)がTFT4と同じ基板1側に形成される点が従来の液晶装置との構成上の大きな違いである。従来の液晶装置では、基板1、2に対して垂直方向の縦電界E1を使って液晶分子15を動かしていた。この縦電界動作モードでは、液晶分子15が斜めに立ち上がった状態になると見る角度によって光学特性が異なるため、視野角が狭められていた。これに対して、IPS方式では、TFT基板1上のドレイン電極12(画素電極)と対向電極16との間でTFT基板1に平行な横電界E2を発生させ、この横電界E2によって長軸がTFT基板1と平行な方向に向くように液晶分子15を回転させる。これにより、見る角度によって光学特性が変わることがなくなり、どの方向から見ても良好な画像を得ることができる。なお、図21(b)の例では、対向電極16がTFT4のゲート電極8と同じ層で形成されている。
In the case of the IPS system, as shown in FIG. 21B, the structure of the TFT 4 and the color filter 6 is the same as that of the conventional liquid crystal device, but the counter electrode 16 (common electrode) is formed on the
例えば、図21(a)に示した従来一般のカラー液晶装置を製造する際には、TFT基板1上のゲート電極8、ゲート絶縁膜9、シリコン薄膜10、画素電極5、ソース・ドレイン電極11、12のパターニングに各1回、計5回のフォトリソグラフィー工程が必要であり、対向基板2側のBM14、R、G、Bの各色素材13の形成等も合わせると、合計9〜10回程度のフォトリソグラフィー工程が必要となる。また、図21(b)に示したIPS方式のカラー液晶装置の場合、TFT4のゲート電極8と対向電極16を1回のフォトリソグラフィー工程で同時に形成するが、液晶装置全体ではやはり同じ程度のフォトリソグラフィー工程が必要である。
For example, when the conventional color liquid crystal device shown in FIG. 21A is manufactured, the gate electrode 8, the
しかしながら、液晶装置製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では高価なフォトマスクや露光装置等を使用するため、液晶装置の製造コスト中に占めるフォトリソグラフィー工程の割合は他の工程に比べて極めて大きいものである。そのため、フォトリソグラフィー工程の回数を減らすことは液晶装置の製造コスト低減にとって重要な課題である。また、フォトリソグラフィー工程の回数が多いとそれだけ欠陥の発生する確率が高くなり、製品の歩留まりが低下するため、歩留まり向上の観点からもフォトリソグラフィー工程数の低減が望まれている。 However, since an expensive photomask, exposure apparatus, or the like is used in the photolithography process in the liquid crystal device manufacturing process, the ratio of the photolithography process in the manufacturing cost of the liquid crystal device is extremely large compared to other processes. Therefore, reducing the number of photolithography processes is an important issue for reducing the manufacturing cost of the liquid crystal device. Also, if the number of photolithography processes is large, the probability of occurrence of defects increases accordingly, and the yield of products decreases. Therefore, it is desired to reduce the number of photolithography processes from the viewpoint of improving the yield.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、従来の製法に比べてフォトリソグラフィー工程数を低減することで製造コストの低減および歩留まりの向上を実現し得るカラー表示装置とその製造方法およびカラー液晶装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a color display device capable of realizing a reduction in manufacturing cost and an improvement in yield by reducing the number of photolithography processes as compared with a conventional manufacturing method and its manufacturing. It is an object to provide a method and a color liquid crystal device.
本発明者は、本願発明に先だって、透明基板上にシリコン等の半導体膜からなる複数の線状遮光体を有し、複数の線状遮光体間の開口部に色素材を定着して、これを酸化珪素膜等の透明保護膜で覆い、透明保護膜上にTFT等の駆動素子を形成したカラー液晶表示装置を提案している(特願平8−152696号)。 Prior to the present invention, the inventor has a plurality of linear light-shielding bodies made of a semiconductor film such as silicon on a transparent substrate, and fixes a color material in openings between the plurality of linear light-shielding bodies. Has been proposed (Japanese Patent Application No. 8-152696) in which a transparent protective film such as a silicon oxide film is covered and a driving element such as a TFT is formed on the transparent protective film.
そこで、本発明は、このカラー液晶表示装置の構成に基づき、製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程数の低減を図ったものである。 Therefore, the present invention aims to reduce the number of photolithography steps in the manufacturing process based on the configuration of the color liquid crystal display device.
上記の目的を達成するために、本発明の第1のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記ゲート絶縁膜が、前記透明基板上の一部で取り除かれていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a first color display device of the present invention is fixed to a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate and openings between the plurality of linear light shields. In a color display device having a color material, a transparent protective film covering the color material, and a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, A gate insulating film; a source line connected to the source region; a drain electrode connected to the drain region; and a gate line, wherein the gate insulating film is partially removed on the transparent substrate. It is characterized by being.
本発明の第2のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記ソース領域がソース側不純物拡散源に接するとともに、前記ドレイン領域がドレイン側不純物拡散源に接し、前記ソース側不純物拡散源が前記ソース線の少なくとも一部を構成していることを特徴とするものである。 The second color display device of the present invention covers a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film and a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a source region. A connected source line; a drain electrode connected to the drain region; and a gate line, the source region being in contact with a source-side impurity diffusion source, the drain region being in contact with a drain-side impurity diffusion source, The source-side impurity diffusion source constitutes at least a part of the source line.
また、第2のカラー表示装置は、前記ソース側不純物拡散源がドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜であり、前記ソース線が該ソース側不純物拡散源と金属の少なくとも2層からなることを特徴とするものである。 In the second color display device, the source-side impurity diffusion source is a semiconductor film containing a donor or an acceptor, and the source line includes at least two layers of the source-side impurity diffusion source and a metal. To do.
本発明の第3のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記ソース領域がソース側不純物拡散源に接するとともに、前記ドレイン領域がドレイン側不純物拡散源に接し、前記ゲート線が前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上方に形成されたことを特徴とするものである。 A third color display device according to the present invention covers a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film and a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a source region. A connected source line; a drain electrode connected to the drain region; and a gate line, the source region being in contact with a source-side impurity diffusion source, the drain region being in contact with a drain-side impurity diffusion source, A gate line is formed above the semiconductor layer with the gate insulating film interposed therebetween.
また、第3のカラー表示装置は、前記ソース側不純物拡散源が前記ソース線の少なくとも一部を構成し、該ソース線が透明保護膜で埋め込まれたことを特徴とするものである。 The third color display device is characterized in that the source-side impurity diffusion source constitutes at least part of the source line, and the source line is embedded with a transparent protective film.
また、第3のカラー表示装置は、前記ドレイン電極が前記ゲート線と同一の層で形成されたことを特徴とするものである。 The third color display device is characterized in that the drain electrode is formed of the same layer as the gate line.
また、第3のカラー表示装置は、保持容量線が前記ソース線と同一の層で該ソース線と略平行に形成されたことを特徴とするものである。 The third color display device is characterized in that the storage capacitor line is formed in the same layer as the source line and substantially parallel to the source line.
また、第3のカラー表示装置は、前記保持容量線が共通電極線を兼ね、該共通電極線と前記ドレイン電極との間に液晶を駆動するための電圧が印加される構成となっていることを特徴とするものである。 In the third color display device, the storage capacitor line also serves as a common electrode line, and a voltage for driving a liquid crystal is applied between the common electrode line and the drain electrode. It is characterized by.
本発明の第4のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記ゲート線が前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上方に形成されるとともに、前記ドレイン電極が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ソース線、前記ゲート絶縁膜、前記ドレイン電極で保持容量部が構成されたことを特徴とするものである。 A fourth color display device of the present invention covers a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film and a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a source region. A source line connected to the drain region; a drain electrode connected to the drain region; and a gate line. The gate line is formed over the semiconductor layer with the gate insulating film interposed therebetween. The storage capacitor section is formed of the same layer as the gate line, and the source line, the gate insulating film, and the drain electrode form a storage capacitor portion.
また、第4のカラー表示装置は、自段のソース線、ゲート絶縁膜、ドレイン電極からなる保持容量部の容量と、それに隣接するソース線、ゲート絶縁膜、ドレイン電極からなる保持容量部の容量が略等しいことを特徴とするものである。 In addition, the fourth color display device has a capacity of a storage capacitor portion including a source line, a gate insulating film, and a drain electrode in its own stage, and a capacitance of a storage capacitor portion including a source line, a gate insulating film, and a drain electrode adjacent thereto. Are substantially equal to each other.
また、第4のカラー表示装置は、前記ドレイン電極に加えて共通電極線も前記ゲート線と同一の層で形成され、これらドレイン電極と共通電極線との間に液晶を駆動するための電圧が印加される構成となっていることを特徴とするものである。 In the fourth color display device, in addition to the drain electrode, the common electrode line is formed of the same layer as the gate line, and a voltage for driving liquid crystal is provided between the drain electrode and the common electrode line. It is the structure which is applied.
また、第4のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線を兼ねていることを特徴とするものである。 The fourth color display device is characterized in that the gate line of the next stage also serves as the common electrode line.
また、本発明の第5のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記ゲート線が前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上方に形成され、前記ドレイン電極が前記ソース線と同一の層で形成されたことを特徴とするものである。 Further, a fifth color display device of the present invention includes a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in openings between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film covering a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and the source A source line connected to the region; a drain electrode connected to the drain region; and a gate line, wherein the gate line is formed above the semiconductor layer via the gate insulating film, and the drain electrode is It is characterized by being formed of the same layer as the source line.
また、第5のカラー表示装置は、保持容量線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と前記ゲート絶縁膜と前記保持容量線で保持容量部が構成されたことを特徴とするものである。 The fifth color display device is characterized in that a storage capacitor line is formed of the same layer as the gate line, and a storage capacitor portion is formed by the drain electrode, the gate insulating film, and the storage capacitor line. To do.
また、第5のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記保持容量線を兼ねていることを特徴とするものである。 The fifth color display device is characterized in that the gate line in the next stage also serves as the storage capacitor line.
また、第5のカラー表示装置は、共通電極線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と前記共通電極線との間に液晶を駆動するための電圧が印加される構成となっていることを特徴とするものである。 In the fifth color display device, the common electrode line is formed of the same layer as the gate line, and a voltage for driving liquid crystal is applied between the drain electrode and the common electrode line. It is characterized by becoming.
また、第5のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線を兼ねていることを特徴とするものである。 The fifth color display device is characterized in that the gate line of the next stage also serves as the common electrode line.
また、第5のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線と前記保持容量線の双方を兼ねていることを特徴とするものである。 The fifth color display device is characterized in that the gate line in the next stage serves as both the common electrode line and the storage capacitor line.
本発明の第6のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記ソース領域に接するソース線がボロンを含有した金属からなり、前記半導体層が前記ゲート絶縁膜を介して前記ゲート線の上方に形成されたことを特徴とするものである。 A sixth color display device of the present invention covers a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film and a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a source region. A source line connected to the drain region, a drain electrode connected to the drain region, and a gate line, wherein the source line in contact with the source region is made of a metal containing boron, and the semiconductor layer is interposed through the gate insulating film. The gate line is formed above the gate line.
また、本発明の第7のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記線状遮光体が撥水性を有する導電膜で形成されるとともに、前記ソース線を兼ね、前記ゲート線が前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上方に形成されたことを特徴とするものである。 The seventh color display device of the present invention includes a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in openings between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film covering a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and the source A source line connected to the region; a drain electrode connected to the drain region; and a gate line, wherein the linear light-shielding body is formed of a water-repellent conductive film, and also serves as the source line, The gate line is formed above the semiconductor layer through the gate insulating film.
また、第7のカラー表示装置は、ドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜からなる前記線状遮光体の表面がソース側不純物拡散源を兼ね、前記ソース領域の下面が前記ソース側不純物拡散源に接していることを特徴とするものである。 In the seventh color display device, the surface of the linear light shield made of a semiconductor film containing a donor or an acceptor also serves as a source-side impurity diffusion source, and the lower surface of the source region is in contact with the source-side impurity diffusion source. It is characterized by that.
また、第7のカラー表示装置は、前記線状遮光体が前記半導体膜と金属の少なくとも2層からなることを特徴とするものである。 Further, the seventh color display device is characterized in that the linear light-shielding body includes at least two layers of the semiconductor film and a metal.
また、第7のカラー表示装置は、前記ドレイン電極が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ソース線と前記ゲート絶縁膜と前記ドレイン電極で保持容量部が構成されたことを特徴とするものである。 The seventh color display device is characterized in that the drain electrode is formed of the same layer as the gate line, and a storage capacitor portion is constituted by the source line, the gate insulating film, and the drain electrode. Is.
また、第7のカラー表示装置は、前記ゲート線と前記ドレイン電極の間の開口部の一部が前記線状遮光体により遮光されていることを特徴とするものである。 The seventh color display device is characterized in that a part of the opening between the gate line and the drain electrode is shielded by the linear light shield.
また、第7のカラー表示装置は、前記ドレイン電極に加えて共通電極線も前記ゲート線と同一の層で形成され、これらドレイン電極と共通電極線との間に液晶を駆動するための電圧が印加される構成となっていることを特徴とするものである。 In the seventh color display device, in addition to the drain electrode, the common electrode line is formed of the same layer as the gate line, and a voltage for driving the liquid crystal is provided between the drain electrode and the common electrode line. It is the structure which is applied.
また、第7のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線を兼ねていることを特徴とするものである。 The seventh color display device is characterized in that the gate line of the next stage also serves as the common electrode line.
また、第7のカラー表示装置は、前記ドレイン電極と前記次段のゲート線との間におけるスイッチング電界方向と異なる方向に電界が生じる個所が前記線状遮光体により遮光されていることを特徴とするものである。 Further, the seventh color display device is characterized in that a portion where an electric field is generated in a direction different from a switching electric field direction between the drain electrode and the next-stage gate line is shielded by the linear light shield. To do.
また、本発明の第8のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタを有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記線状遮光体が撥水性を有する導電膜で形成されるとともに、前記ゲート線を兼ね、前記半導体層が前記ゲート絶縁膜を介して前記ゲート線を兼ねる線状遮光体の上方に形成されたことを特徴とするものである。 In addition, an eighth color display device of the present invention includes a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in openings between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film covering a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and the source region A source line connected to the drain region, a drain electrode connected to the drain region, and a gate line, wherein the linear light-shielding body is formed of a water-repellent conductive film, and also serves as the gate line, A semiconductor layer is formed above the linear light-shielding body that also serves as the gate line through the gate insulating film.
また、第8のカラー表示装置は、前記線状遮光体の表面が半導体膜からなることを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that the surface of the linear light shield is made of a semiconductor film.
また、第8のカラー表示装置は、前記半導体膜がドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜であることを特徴とするものである。 In an eighth color display device, the semiconductor film is a semiconductor film containing a donor or an acceptor.
また、第8のカラー表示装置は、前記線状遮光体が前記半導体膜と金属の少なくとも2層からなることを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that the linear light-shielding body is composed of at least two layers of the semiconductor film and metal.
また、第8のカラー表示装置は、前記ドレイン電極が前記ソース線と同一の層で形成されたことを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that the drain electrode is formed of the same layer as the source line.
また、第8のカラー表示装置は、保持容量線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と前記ゲート絶縁膜と前記保持容量線で保持容量部が構成されたことを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that a storage capacitor line is formed of the same layer as the gate line, and a storage capacitor portion is formed by the drain electrode, the gate insulating film, and the storage capacitor line. To do.
また、第8のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記保持容量線を兼ねていることを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that the gate line in the next stage also serves as the storage capacitor line.
また、第8のカラー表示装置は、共通電極線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と共通電極線との間に液晶を駆動するための電圧が印加される構成となっていることを特徴とするものである。 In the eighth color display device, the common electrode line is formed of the same layer as the gate line, and a voltage for driving the liquid crystal is applied between the drain electrode and the common electrode line. It is characterized by that.
また、第8のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線を兼ねていることを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that the gate line of the next stage also serves as the common electrode line.
また、第8のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線と前記保持容量線の双方を兼ねていることを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that the gate line in the next stage serves as both the common electrode line and the storage capacitor line.
また、第8のカラー表示装置は、前記ソース線と前記ドレイン電極の間の開口部の一部が、前記共通電極線により遮光されていることを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that a part of the opening between the source line and the drain electrode is shielded from light by the common electrode line.
また、第8のカラー表示装置は、前記ソース線と前記ドレイン電極の間の開口部の一部が、前記次段のゲート線により遮光されていることを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that a part of the opening between the source line and the drain electrode is shielded from light by the next-stage gate line.
また、第8のカラー表示装置は、前記ゲート線と前記共通電極線の間の開口部の一部が、前記ソース線または前記ドレイン電極により遮光されていることを特徴とするものである。 The eighth color display device is characterized in that a part of the opening between the gate line and the common electrode line is shielded by the source line or the drain electrode.
本発明の第9のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記ゲート線が前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上方に形成され、前記ドレイン電極が前記ソース線と同一の層で形成され、前記ソース線の端部に設けられたソース端子上には前記ゲート絶縁膜が形成されていないことを特徴とするものである。 A ninth color display device of the present invention covers a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film and a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a source region. A drain line connected to the drain region; and a gate line, the gate line formed above the semiconductor layer via the gate insulating film, and the drain electrode serving as the source The gate insulating film is not formed on a source terminal formed in the same layer as the line and provided at an end of the source line.
また、第9のカラー表示装置は、保持容量線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と前記ゲート絶縁膜と前記保持容量線で保持容量部が構成されたことを特徴とするものである。 The ninth color display device is characterized in that a storage capacitor line is formed of the same layer as the gate line, and a storage capacitor portion is formed by the drain electrode, the gate insulating film, and the storage capacitor line. To do.
また、第9のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記保持容量線を兼ねていることを特徴とするものである。 The ninth color display device is characterized in that the gate line in the next stage also serves as the storage capacitor line.
また、第9のカラー表示装置は、共通電極線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と前記共通電極線との間に液晶を駆動するための電圧が印加される構成となっていることを特徴とするものである。 In the ninth color display device, the common electrode line is formed of the same layer as the gate line, and a voltage for driving the liquid crystal is applied between the drain electrode and the common electrode line. It is characterized by becoming.
また、第9のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線を兼ねていることを特徴とするものである。 The ninth color display device is characterized in that the gate line in the next stage also serves as the common electrode line.
また、第9のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線と前記保持容量線の双方を兼ねていることを特徴とするものである。 The ninth color display device is characterized in that the gate line in the next stage serves as both the common electrode line and the storage capacitor line.
本発明の第10のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記線状遮光体が撥水性を有する導電膜で形成されるとともに、前記ソース線を兼ね、前記ゲート線が前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上方に形成され、前記ドレイン電極が前記ソース線と同一の層で形成され、前記ソース線の端部に設けられたソース端子上には前記ゲート絶縁膜が形成されていないことを特徴とするものである。 A tenth color display device of the present invention covers a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in openings between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film and a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a source region. A source line connected to the drain region; a drain electrode connected to the drain region; and a gate line, wherein the linear light-shielding body is formed of a water-repellent conductive film, and also serves as the source line, the gate A source end provided at an end of the source line, wherein a line is formed above the semiconductor layer via the gate insulating film, the drain electrode is formed of the same layer as the source line The upper is characterized in that no said gate insulating film is formed.
また、第10のカラー表示装置は、ドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜からなる前記線状遮光体の表面がソース側不純物拡散源を兼ね、前記ソース領域の下面が前記ソース側不純物拡散源に接していることを特徴とするものである。 In the tenth color display device, the surface of the linear light-shielding body made of a semiconductor film containing a donor or acceptor also serves as a source-side impurity diffusion source, and the lower surface of the source region is in contact with the source-side impurity diffusion source. It is characterized by that.
また、第9のカラー表示装置は、前記線状遮光体が前記半導体膜と金属の少なくとも2層からなることを特徴とするものである。 Further, the ninth color display device is characterized in that the linear light shielding body is composed of at least two layers of the semiconductor film and a metal.
また、第9のカラー表示装置は、保持容量線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と前記ゲート絶縁膜と前記保持容量線で保持容量部が構成されたことを特徴とするものである。 The ninth color display device is characterized in that a storage capacitor line is formed of the same layer as the gate line, and a storage capacitor portion is formed by the drain electrode, the gate insulating film, and the storage capacitor line. To do.
また、第10のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記保持容量線を兼ねていることを特徴とするものである。 The tenth color display device is characterized in that the gate line of the next stage also serves as the storage capacitor line.
また、第10のカラー表示装置は、共通電極線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と前記共通電極線との間に液晶を駆動するための電圧が印加される構成となっていることを特徴とするものである。 In the tenth color display device, the common electrode line is formed of the same layer as the gate line, and a voltage for driving liquid crystal is applied between the drain electrode and the common electrode line. It is characterized by becoming.
また、第10のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線を兼ねていることを特徴とするものである。 The tenth color display device is characterized in that the gate line in the next stage also serves as the common electrode line.
また、第10のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線と前記保持容量線の双方を兼ねていることを特徴とするものである。 The tenth color display device is characterized in that the gate line in the next stage serves as both the common electrode line and the storage capacitor line.
また、第9のカラー表示装置は、自段のゲート線と前記次段のゲート線の間の開口部の一部が前記線状遮光体により遮光されていることを特徴とするものである。 The ninth color display device is characterized in that a part of the opening between the gate line of the next stage and the gate line of the next stage is shielded by the linear light shield.
本発明の第11のカラー表示装置は、透明基板上に形成された複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、前記線状遮光体上に設けられた複数の薄膜トランジスタ、を有するカラー表示装置において、前記薄膜トランジスタが、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域に接続されたソース線と、前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極と、ゲート線を具備し、前記線状遮光体が撥水性を有する導電膜で形成されるとともに、前記ゲート線を兼ね、前記半導体層が前記ゲート絶縁膜を介して前記ゲート線を兼ねる線状遮光体の上方に形成され、前記ゲート線の端部に設けられたゲート端子上には前記ゲート絶縁膜が形成されていないことを特徴とするものである。 An eleventh color display device of the present invention covers a plurality of linear light shields formed on a transparent substrate, a color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, and the color material. In a color display device having a transparent protective film and a plurality of thin film transistors provided on the linear light shield, the thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a source region. A semiconductor device comprising: a connected source line; a drain electrode connected to the drain region; and a gate line, wherein the linear light-shielding body is formed of a water-repellent conductive film and also serves as the gate line. A layer is formed above the linear light shield that also serves as the gate line through the gate insulating film, and the gate insulating film is formed on a gate terminal provided at an end of the gate line. It is characterized in that no.
また、第11のカラー表示装置は、前記線状遮光体の表面が半導体膜からなることを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that the surface of the linear light shield is made of a semiconductor film.
また、第11のカラー表示装置は、前記半導体膜がドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜であることを特徴とするものである。 In an eleventh color display device, the semiconductor film is a semiconductor film containing a donor or an acceptor.
また、第11のカラー表示装置は、前記線状遮光体が前記半導体膜と金属の少なくとも2層からなることを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that the linear light-shielding body comprises at least two layers of the semiconductor film and metal.
また、第11のカラー表示装置は、前記ドレイン電極が前記ソース線と同一の層で形成されたことを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that the drain electrode is formed of the same layer as the source line.
また、第11のカラー表示装置は、保持容量線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と前記ゲート絶縁膜と前記保持容量線で保持容量部が構成されたことを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that a storage capacitor line is formed of the same layer as the gate line, and a storage capacitor portion is formed by the drain electrode, the gate insulating film, and the storage capacitor line. To do.
また、第11のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記保持容量線を兼ねていることを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that the gate line of the next stage also serves as the storage capacitor line.
また、第11のカラー表示装置は、共通電極線が前記ゲート線と同一の層で形成され、前記ドレイン電極と前記共通電極線との間に液晶を駆動するための電圧が印加される構成となっていることを特徴とするものである。 In the eleventh color display device, the common electrode line is formed of the same layer as the gate line, and a voltage for driving a liquid crystal is applied between the drain electrode and the common electrode line. It is characterized by becoming.
また、第11のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線を兼ねていることを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that the gate line in the next stage also serves as the common electrode line.
また、第11のカラー表示装置は、次段のゲート線が前記共通電極線と前記保持容量線の双方を兼ねていることを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that the gate line in the next stage serves as both the common electrode line and the storage capacitor line.
また、第11のカラー表示装置は、前記ソース線と前記ドレイン電極の間の開口部の一部が、前記共通電極線により遮光されていることを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that a part of the opening between the source line and the drain electrode is shielded by the common electrode line.
また、第11のカラー表示装置は、前記ソース線と前記ドレイン電極の間の開口部の一部が、前記次段のゲート線により遮光されていることを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that a part of the opening between the source line and the drain electrode is shielded from light by the next-stage gate line.
また、第11のカラー表示装置は、前記ゲート線と前記共通電極線の間の開口部の一部が、前記ソース線により遮光されていることを特徴とするものである。本発明の第1の製造方法は、透明基板上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることにより複数の線状遮光体を形成する線状遮光体形成工程と、これら複数の線状遮光体間の開口部に色素材を定着させる色素材定着工程と、該色素材を覆う透明保護膜を成膜する透明保護膜成膜工程と、該透明保護膜上に後でソース線となる第1の導電膜を成膜する第1導電膜成膜工程と、該第1の導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりソース線を形成するソース線形成工程と、該ソース線を埋め込む埋込透明保護膜を成膜する埋込透明保護膜成膜工程と、該埋込透明保護膜上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングし所定の形状の半導体層を形成する半導体層形成工程と、該半導体層を覆うゲート絶縁膜を成膜するゲート絶縁膜成膜工程と、該ゲート絶縁膜の一部をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いて開口することにより前記半導体層に通じるコンタクト孔を形成するコンタクト孔形成工程と、該コンタクト孔内を含む前記ゲート絶縁膜上に第2の導電膜を成膜する第2導電膜成膜工程と、該第2の導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりゲート線およびドレイン電極を形成するゲート線・ドレイン電極形成工程と、を有することを特徴とするものである。 The eleventh color display device is characterized in that a part of the opening between the gate line and the common electrode line is shielded from light by the source line. A first manufacturing method of the present invention includes a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on a transparent substrate, and patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques to form a plurality of linear light shielding bodies. A linear light-shielding body forming step to be formed; a color material fixing step of fixing a color material in openings between the plurality of linear light-shielding bodies; and a transparent protective film forming method for forming a transparent protective film covering the color material A first conductive film forming step of forming a first conductive film to be a source line later on the transparent protective film, and patterning the first conductive film using photolithography and etching techniques A source line forming step for forming a source line, a buried transparent protective film forming step for forming a buried transparent protective film for embedding the source line, and a semiconductor film formed on the buried transparent protective film A semiconductor film forming step, and A semiconductor layer forming step of patterning the body film using photolithography and etching techniques to form a semiconductor layer having a predetermined shape; a gate insulating film forming step of forming a gate insulating film covering the semiconductor layer; and the gate A contact hole forming step of forming a contact hole communicating with the semiconductor layer by opening a part of the insulating film using photolithography or etching technique; and a second conductive layer on the gate insulating film including the inside of the contact hole. A second conductive film forming step for forming a film; a gate line / drain electrode forming step for forming a gate line and a drain electrode by patterning the second conductive film using photolithography and etching techniques; It is characterized by having.
また、第1の製造方法において、前記ソース線の表面をドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜で形成して不純物拡散源とするとともに、該ソース線表面に前記半導体層が直接接触するようにし、前記不純物拡散源からのドナーまたはアクセプターの拡散により前記半導体層中にソース領域を形成することを特徴とするものである。 In the first manufacturing method, the surface of the source line is formed of a semiconductor film containing a donor or an acceptor to form an impurity diffusion source, and the semiconductor layer is in direct contact with the source line surface, A source region is formed in the semiconductor layer by diffusion of a donor or an acceptor from an impurity diffusion source.
本発明の第2の製造方法は、透明基板上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることにより複数の線状遮光体を形成する線状遮光体形成工程と、これら複数の線状遮光体間の開口部に色素材を定着させる色素材定着工程と、該色素材を覆う透明保護膜を成膜する透明保護膜成膜工程と、該透明保護膜上に後でソース線およびドレイン電極となる第1の導電膜を成膜する第1導電膜成膜工程と、該第1の導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりソース線およびドレイン電極を形成するソース線・ドレイン電極形成工程と、該ソース線およびドレイン電極を埋め込む埋込透明保護膜を成膜する埋込透明保護膜成膜工程と、該埋込透明保護膜上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングし所定の形状の半導体層を形成する半導体層形成工程と、該半導体層を覆うゲート絶縁膜を成膜するゲート絶縁膜成膜工程と、該ゲート絶縁膜の一部をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いて開口することにより前記ソース線に通じるコンタクト孔を形成するコンタクト孔形成工程と、該コンタクト孔内を含む前記ゲート絶縁膜上に第2の導電膜を成膜する第2導電膜成膜工程と、該第2の導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりゲート線を形成するゲート線形成工程、を有することを特徴とするものである。 According to a second manufacturing method of the present invention, a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on a transparent substrate, and a plurality of linear light-shielding bodies are formed by patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques. A linear light-shielding body forming step to be formed; a color material fixing step of fixing a color material in openings between the plurality of linear light-shielding bodies; and a transparent protective film forming method for forming a transparent protective film covering the color material A first conductive film forming step of forming a first conductive film to be a source line and a drain electrode later on the transparent protective film, and photolithography and etching techniques for the first conductive film Source line / drain electrode forming step for forming source line and drain electrode by patterning, and embedded transparent protective film forming process for forming embedded transparent protective film for embedding the source line and drain electrode A semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on the embedded transparent protective film, and a semiconductor layer forming step of patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques to form a semiconductor layer of a predetermined shape A gate insulating film forming step for forming a gate insulating film covering the semiconductor layer, and a contact hole that leads to the source line by opening a part of the gate insulating film using photolithography and etching techniques A contact hole forming step to be formed; a second conductive film forming step of forming a second conductive film on the gate insulating film including the inside of the contact hole; and photolithography and etching techniques for the second conductive film. And a gate line forming step of forming a gate line by patterning using the substrate.
また、第2の製造方法において、前記ソース線およびドレイン電極の表面をドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜で形成して不純物拡散源とするとともに、これらソース線およびドレイン電極表面に前記半導体層が直接接触するようにし、前記不純物拡散源からのドナーまたはアクセプターの拡散により前記半導体層中にソース領域およびドレイン領域を形成することを特徴とするものである。 In the second manufacturing method, the surface of the source line and the drain electrode is formed of a semiconductor film containing a donor or an acceptor to form an impurity diffusion source, and the semiconductor layer is directly formed on the surface of the source line and the drain electrode. A source region and a drain region are formed in the semiconductor layer by diffusion of donors or acceptors from the impurity diffusion source so as to be in contact with each other.
本発明の第3の製造方法は、透明基板上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることにより複数の線状遮光体を形成する線状遮光体形成工程と、これら複数の線状遮光体間の開口部に色素材を定着させる色素材定着工程と、該色素材を覆う透明保護膜を成膜する透明保護膜成膜工程と、該透明保護膜上に後でゲート線となる第1の導電膜を成膜する第1導電膜成膜工程と、該第1の導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりゲート線を形成するソース線形成工程と、該ゲート線を覆うゲート絶縁膜を成膜するゲート絶縁膜成膜工程と、該ゲート絶縁膜上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングし所定の形状の半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記ゲート絶縁膜の一部をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いて開口することにより前記ゲート線に通じるコンタクト孔を形成するコンタクト孔形成工程と、該コンタクト孔内を含む前記ゲート絶縁膜上に第2の導電膜を成膜する第2導電膜成膜工程と、該第2の導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりソース線およびドレイン電極を形成するソース線・ドレイン電極形成工程、を有することを特徴とするものである。 A third manufacturing method of the present invention includes a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on a transparent substrate, and patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques to form a plurality of linear light-shielding bodies. A linear light-shielding body forming step to be formed; a color material fixing step of fixing a color material in openings between the plurality of linear light-shielding bodies; and a transparent protective film forming method for forming a transparent protective film covering the color material A first conductive film forming step of forming a first conductive film to be a gate line later on the transparent protective film, and patterning the first conductive film using photolithography and etching techniques A source line forming step for forming a gate line, a gate insulating film forming step for forming a gate insulating film covering the gate line, and a semiconductor film forming step for forming a semiconductor film on the gate insulating film And the semiconductor film is A semiconductor layer forming step of forming a semiconductor layer having a predetermined shape by patterning using photolithography and etching techniques, and opening the part of the gate insulating film using photolithography and etching techniques to communicate with the gate lines. A contact hole forming step of forming a contact hole, a second conductive film forming step of forming a second conductive film on the gate insulating film including the inside of the contact hole, and photolithography of the second conductive film And a source line / drain electrode forming step of forming a source line and a drain electrode by patterning using an etching technique.
また、第3の製造方法において、前記ソース線およびドレイン電極をボロンを含有した金属で形成して不純物拡散源とするとともに、これらソース線およびドレイン電極と前記半導体層が直接接触するようにし、前記不純物拡散源からのボロンの拡散により前記半導体層中にソース領域およびドレイン領域を形成することを特徴とするものである。 Further, in the third manufacturing method, the source line and the drain electrode are formed of a metal containing boron to be an impurity diffusion source, the source line and the drain electrode and the semiconductor layer are in direct contact, A source region and a drain region are formed in the semiconductor layer by diffusion of boron from an impurity diffusion source.
本発明の第4の製造方法は、透明基板上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることにより少なくとも一部がソース線を兼ねる複数の線状遮光体を形成する線状遮光体形成工程と、これら複数の線状遮光体間の開口部に色素材を定着させる色素材定着工程と、該色素材を覆う透明保護膜を成膜する透明保護膜成膜工程と、前記線状遮光体上および透明保護膜上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングし所定の形状の半導体層を形成する半導体層形成工程と、該半導体層を覆うゲート絶縁膜を成膜するゲート絶縁膜成膜工程と、該ゲート絶縁膜の一部をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いて開口することにより前記半導体層に通じるコンタクト孔を形成するコンタクト孔形成工程と、該コンタクト孔内を含む前記ゲート絶縁膜上に導電膜を成膜する導電膜成膜工程と、該導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりゲート線およびドレイン電極を形成するゲート線・ドレイン電極形成工程、を有することを特徴とするものである。 The fourth manufacturing method of the present invention includes a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on a transparent substrate, and patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques, so that at least a part of the source line is formed. A linear light-shielding body forming step for forming a plurality of linear light-shielding bodies, a color material fixing step for fixing a color material at openings between the plurality of linear light-shielding bodies, and a transparent protective film covering the color material. A transparent protective film forming step for forming a film, a semiconductor film forming step for forming a semiconductor film on the linear light shield and the transparent protective film, and patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques A semiconductor layer forming step for forming a semiconductor layer having a predetermined shape, a gate insulating film forming step for forming a gate insulating film covering the semiconductor layer, and a part of the gate insulating film by photolithography and etching. A contact hole forming step of forming a contact hole that leads to the semiconductor layer by opening using a chucking technique; a conductive film forming step of forming a conductive film on the gate insulating film including the inside of the contact hole; And a gate line / drain electrode forming step of forming a gate line and a drain electrode by patterning the conductive film using photolithography and etching techniques.
また、第4の製造方法において、前記ソース線の表面をドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜で形成して不純物拡散源とするとともに、該ソース線表面に前記半導体層が直接接触するようにし、前記不純物拡散源からのドナーまたはアクセプターの拡散により前記半導体層中にソース領域を形成することを特徴とするものである。 In the fourth manufacturing method, the surface of the source line is formed of a semiconductor film containing a donor or an acceptor to form an impurity diffusion source, and the semiconductor layer is in direct contact with the surface of the source line. A source region is formed in the semiconductor layer by diffusion of a donor or an acceptor from an impurity diffusion source.
また、本発明の第5の製造方法は、透明基板上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることにより少なくとも一部がゲート線を兼ねる複数の線状遮光体を形成する線状遮光体形成工程と、これら複数の線状遮光体間の開口部に色素材を定着させる色素材定着工程と、前記線状遮光体および前記色素材を覆う透明保護膜を成膜する透明保護膜成膜工程と、該透明保護膜上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングし所定の形状の半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記線状遮光体が画素マトリックス領域外に延びてゲート線端子となる部分の上の透明保護膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いて開口することにより前記ゲート線端子に通じるコンタクト孔を形成するコンタクト孔形成工程と、該コンタクト孔内を含む前記透明保護膜上に導電膜を成膜する導電膜成膜工程と、該導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりソース線およびドレイン電極およびゲート線端子用パッドを形成するソース線・ドレイン電極形成工程、を有することを特徴とするものである。 Further, the fifth manufacturing method of the present invention includes a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on a transparent substrate, and patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques, so that at least a part of the gate is formed. A linear light-shielding body forming step for forming a plurality of linear light-shielding bodies that also serve as lines; a color material fixing step for fixing a color material in an opening between the plurality of linear light-shielding bodies; A transparent protective film forming step of forming a transparent protective film covering the color material, a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on the transparent protective film, and the semiconductor film using photolithography and etching techniques A semiconductor layer forming step of patterning to form a semiconductor layer having a predetermined shape, and a photolithography process for forming a transparent protective film on a portion where the linear light shield extends outside the pixel matrix region and becomes a gate line terminal A contact hole forming step of forming a contact hole that leads to the gate line terminal by opening using an etching technique, and a conductive film forming step of forming a conductive film on the transparent protective film including the inside of the contact hole. And a source line / drain electrode forming step of forming a source line / drain electrode and a gate line terminal pad by patterning the conductive film using photolithography and etching techniques. It is.
また、第5の製造方法において、前記ソース線およびドレイン電極をボロンを含有した金属で形成して不純物拡散源とするとともに、これらソース線およびドレイン電極と前記半導体層が直接接触するようにし、前記不純物拡散源からのボロンの拡散により前記半導体層中にソース領域およびドレイン領域を形成することを特徴とするものである。 Further, in the fifth manufacturing method, the source line and the drain electrode are formed of a metal containing boron to be an impurity diffusion source, the source line and the drain electrode and the semiconductor layer are in direct contact, A source region and a drain region are formed in the semiconductor layer by diffusion of boron from an impurity diffusion source.
本発明の第6の製造方法は、透明基板上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることにより複数の線状遮光体を形成する線状遮光体形成工程と、これら複数の線状遮光体間の開口部に色素材を定着させる色素材定着工程と、該色素材を覆う透明保護膜を成膜する透明保護膜成膜工程と、該透明保護膜上に後でソース線またはドレイン電極となる第1の導電膜を成膜する第1導電膜成膜工程と、該第1の導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりソース線またはドレイン電極を形成するソース線形成工程と、該ソース線およびドレイン電極を埋め込む埋込透明保護膜を成膜する埋込透明保護膜成膜工程と、前記ソース線、ドレイン電極および前記埋込透明保護膜上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングし所定の形状の半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記ソース線が画素マトリックス領域外に延びてソース線端子となる部分を覆い、次工程でのこの部分へのゲート絶縁膜の成膜を阻止する阻止膜を形成する阻止膜形成工程と、前記半導体層および前記線状遮光体を覆うゲート絶縁膜を成膜するゲート絶縁膜成膜工程と、前記阻止膜を除去する阻止膜除去工程と、前記ソース線端子上および前記ゲート絶縁膜上に第2の導電膜を成膜する第2導電膜成膜工程と、該第2の導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりゲート電極およびソース線端子用パッドを形成するゲート電極形成工程、を有することを特徴とするものである。 A sixth manufacturing method of the present invention includes a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on a transparent substrate, and patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques to form a plurality of linear light shielding bodies. A linear light-shielding body forming step to be formed; a color material fixing step of fixing a color material in openings between the plurality of linear light-shielding bodies; and a transparent protective film forming method for forming a transparent protective film covering the color material A first conductive film forming step for forming a first conductive film to be a source line or a drain electrode later on the transparent protective film, and photolithography and etching techniques for the first conductive film. A source line forming step of forming a source line or a drain electrode by patterning, an embedded transparent protective film forming step of forming an embedded transparent protective film for embedding the source line and drain electrode, and the source A semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on the line, drain electrode and the embedded transparent protective film; and a semiconductor that forms a semiconductor layer of a predetermined shape by patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques A layer formation step, and a blocking film formation for covering the portion where the source line extends outside the pixel matrix region to become a source line terminal and blocking the formation of a gate insulating film on this portion in the next step A gate insulating film forming step for forming a gate insulating film covering the semiconductor layer and the linear light shield, a blocking film removing step for removing the blocking film, and on the source line terminal and the gate insulation A second conductive film forming step for forming a second conductive film on the film; and patterning the second conductive film using photolithography and etching techniques to form a gate electrode. And it is characterized in that it has a gate electrode forming step of forming a pad for the source line terminal.
また、第6の製造方法において、前記ソース線およびドレイン電極の表面をドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜で形成して不純物拡散源とするとともに、これらソース線およびドレイン電極表面に前記半導体層が直接接触するようにし、前記不純物拡散源からのドナーまたはアクセプターの拡散により前記半導体層中にソース領域およびドレイン領域を形成することを特徴とするものである。 In the sixth manufacturing method, the surface of the source line and drain electrode is formed of a semiconductor film containing a donor or acceptor to form an impurity diffusion source, and the semiconductor layer is directly formed on the surface of the source line and drain electrode. A source region and a drain region are formed in the semiconductor layer by diffusion of donors or acceptors from the impurity diffusion source so as to be in contact with each other.
本発明の第7の製造方法は、透明基板上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることにより少なくとも一部がソース線またはドレイン電極を兼ねる複数の線状遮光体を形成する線状遮光体形成工程と、これら複数の線状遮光体間の開口部に色素材を定着させる色素材定着工程と、該色素材を覆う透明保護膜を成膜する透明保護膜成膜工程と、前記線状遮光体上および前記透明保護膜上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングし所定の形状の半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記線状遮光体が画素マトリックス領域外に延びてソース線端子となる部分を覆い、次工程でのこの部分へのゲート絶縁膜の成膜を阻止する阻止膜を形成する阻止膜形成工程と、前記半導体層および前記線状遮光体を覆うゲート絶縁膜を成膜するゲート絶縁膜成膜工程と、前記阻止膜を除去する阻止膜除去工程と、前記ソース線端子上および前記ゲート絶縁膜上に導電膜を成膜する導電膜成膜工程と、該導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりゲート電極およびソース線端子用パッドを形成するゲート電極形成工程、を有することを特徴とするものである。 The seventh manufacturing method of the present invention includes a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on a transparent substrate, and patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques so that at least a part of the semiconductor film is formed as a source line or A linear light-shielding body forming step for forming a plurality of linear light-shielding bodies that also serve as drain electrodes, a color material fixing step for fixing a color material in openings between the plurality of linear light-shielding bodies, and a transparent covering the color material A transparent protective film forming step for forming a protective film, a semiconductor film forming step for forming a semiconductor film on the linear light shield and on the transparent protective film, and photolithography and etching techniques for the semiconductor film. A semiconductor layer forming step of forming a semiconductor layer having a predetermined shape by patterning using the linear light shielding body that extends outside the pixel matrix region and covers a portion serving as a source line terminal; A blocking film forming step for forming a blocking film for blocking the formation of the gate insulating film on the portion, a gate insulating film forming step for forming a gate insulating film covering the semiconductor layer and the linear light shielding body, A blocking film removing step of removing the blocking film, a conductive film forming step of forming a conductive film on the source line terminal and the gate insulating film, and patterning the conductive film using photolithography and etching techniques Thus, a gate electrode forming step of forming a gate electrode and a source line terminal pad is provided.
また、第7の製造方法において、前記ソース線およびドレイン電極の表面をドナーまたはアクセプターを含有した半導体膜で形成して不純物拡散源とするとともに、これらソース線およびドレイン電極表面に前記半導体層が直接接触するようにし、前記不純物拡散源からのドナーまたはアクセプターの拡散により前記半導体層中にソース領域およびドレイン領域を形成することを特徴とするものである。 In the seventh manufacturing method, the surface of the source line and the drain electrode is formed of a semiconductor film containing a donor or an acceptor to form an impurity diffusion source, and the semiconductor layer is directly formed on the surface of the source line and the drain electrode. A source region and a drain region are formed in the semiconductor layer by diffusion of donors or acceptors from the impurity diffusion source so as to be in contact with each other.
本発明の第8の製造方法は、透明基板上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることにより少なくとも一部がゲート電極を兼ねる複数の線状遮光体を形成する線状遮光体形成工程と、これら複数の線状遮光体間の開口部に色素材を定着させる色素材定着工程と、前記線状遮光体が画素マトリックス領域外に延びてゲート線端子となる部分を覆い、次工程でのこの部分への透明保護膜の成膜を阻止する阻止膜を形成する阻止膜形成工程と、前記線状遮光体および前記色素材を覆う透明保護膜を成膜する透明保護膜成膜工程と、該透明保護膜上に半導体膜を成膜する半導体膜成膜工程と、該半導体膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングし所定の形状の半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記阻止膜を除去する阻止膜除去工程と、前記ゲート線端子上および前記透明保護膜上に導電膜を成膜する導電膜成膜工程と、該導電膜をフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いてパターニングすることによりソース線およびドレイン電極およびゲート線端子用パッドを形成するソース線・ドレイン電極形成工程、を有することを特徴とするものである。 The eighth manufacturing method of the present invention includes a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on a transparent substrate, and patterning the semiconductor film using photolithography and etching techniques so that at least a part of the gate electrode is formed. A linear light-shielding body forming step for forming a plurality of linear light-shielding bodies, a color material fixing step for fixing a color material in openings between the plurality of linear light-shielding bodies, and the linear light-shielding body serving as a pixel matrix region A blocking film forming step of forming a blocking film that extends outside and covers a portion that becomes a gate line terminal and blocks the formation of a transparent protective film on this portion in the next step; and the linear light-blocking body and the color material A transparent protective film forming step of forming a transparent protective film covering the substrate, a semiconductor film forming step of forming a semiconductor film on the transparent protective film, and a patterning of the semiconductor film using photolithography and etching techniques A semiconductor layer forming step for forming a semiconductor layer having a predetermined shape; a blocking film removing step for removing the blocking film; and a conductive film forming method for forming a conductive film on the gate line terminal and the transparent protective film. And a source line / drain electrode forming step of forming a source line / drain electrode and a gate line terminal pad by patterning the conductive film using photolithography and etching techniques. is there.
また、第8の製造方法において、前記ソース線およびドレイン電極をボロンを含有した金属で形成して不純物拡散源とするとともに、これらソース線およびドレイン電極と前記半導体層が直接接触するようにし、前記不純物拡散源からのボロンの拡散により前記半導体層中にソース領域およびドレイン領域を形成することを特徴とするものである。 In the eighth manufacturing method, the source line and drain electrode are formed of a metal containing boron to form an impurity diffusion source, and the source line and drain electrode and the semiconductor layer are in direct contact with each other. A source region and a drain region are formed in the semiconductor layer by diffusion of boron from an impurity diffusion source.
また、本発明のカラー液晶装置は、上記のいずれかに記載のカラー表示装置に対向する対向基板が設けられ、前記カラー表示装置と対向基板との間に液晶が封入されたことを特徴とするものである。 Further, the color liquid crystal device of the present invention is characterized in that a counter substrate facing the color display device described above is provided, and liquid crystal is sealed between the color display device and the counter substrate. Is.
以下、本発明の9つの実施の形態について説明する。 Hereinafter, nine embodiments of the present invention will be described.
第1の実施の形態は、5回のフォトリソグラフィー工程を経て製造され、トップゲート型TFT、独立した共通電極線を有する(5フォト、トップゲート、共通電極線独立型の)カラー表示装置、第2の実施の形態は5フォト、トップゲート、共通電極線兼用型のカラー表示装置、第3の実施の形態は5フォト、トップゲート、共通電極線兼用型(ソース線とドレイン電極が同層)のカラー表示装置、第4の実施の形態は5フォト、ボトムゲート型のカラー表示装置、第5の実施の形態は4フォト、トップゲート、共通電極線兼用型のカラー表示装置、第6の実施の形態は4フォト、ボトムゲート、共通電極線独立型のカラー表示装置、第7の実施の形態は4フォト、トップゲート、共通電極線兼用型(コンタクト孔無し)のカラー表示装置、第8の実施の形態は3フォト、トップゲート、共通電極線兼用型のカラー表示装置、第9の実施の形態は3フォト、ボトムゲート、共通電極線兼用型のカラー表示装置、の例である。また、以下に示す全ての実施の形態のカラー表示装置は、IPS方式のカラー表示装置の例である。 The first embodiment is manufactured through five photolithography processes, and includes a top gate type TFT, a color display device having independent common electrode lines (5 photo, top gate, common electrode line independent type), The second embodiment is a 5 photo, top gate, common electrode line type color display device, and the third embodiment is a 5 photo, top gate, common electrode line type (source and drain electrodes are in the same layer). Color display device, the fourth embodiment is a 5-photo, bottom-gate color display device, the fifth embodiment is a 4-photo, top-gate, common electrode line type color display device, the sixth embodiment The embodiment is a 4-photo, bottom gate, common electrode line independent type color display device, and the seventh embodiment is a 4-photo, top gate, common electrode line type (no contact hole) color display device. The eighth embodiment is an example of a three-photo, top gate, common electrode line type color display device, and the ninth embodiment is an example of a three-photo, bottom gate, common electrode line type color display device. . The color display devices of all the embodiments described below are examples of IPS color display devices.
まず、本発明の第1の実施の形態を図1〜図3を参照して説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本実施の形態のカラー表示装置の画素の部分を示す平面図、図2は同、断面図であり、図中符号101は線状遮光体、102は色素材、103は透明保護膜、104は埋込透明保護膜、105はソース線、106はTFT、107はゲート線、108はドレイン電極、109は共通電極線、である。 FIG. 1 is a plan view showing a pixel portion of the color display device of the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the same, in which reference numeral 101 is a linear light shield, 102 is a color material, and 103 is a transparent protective film , 104 are embedded transparent protective films, 105 is a source line, 106 is a TFT, 107 is a gate line, 108 is a drain electrode, and 109 is a common electrode line.
なお、本実施の形態のカラー表示装置は、第3のカラー表示装置に対応する。 Note that the color display device of the present embodiment corresponds to a third color display device.
図2に示すように、ソーダガラス等の透明基板110上に複数の線状遮光体101が設けられている。この線状遮光体101は、基板表面に格子状に組まれることもあり、可視光の遮光能力を備えて黒く見えることから、ブラックマトリックスとも呼ばれる。透明基板110の表面が掘り下げられた複数の線状遮光体101間の開口部111は光が透過する部分であり、この開口部111にはR、G、Bの各色素材102が定着されている。これにより、色にじみを防止するBMを備えたカラーフィルターが構成されている。なお、透明基板110の材料としては、ソーダガラスの他に、溶融石英や無アルカリガラス等を用いてもよい。
As shown in FIG. 2, a plurality of linear
本実施の形態において、線状遮光体101は非晶質シリコン膜等の半導体膜で構成されている。この半導体膜の膜厚は、光を完全に遮光するという観点から1μm程度以上の膜厚が望ましい。また、半導体膜の材質としては、シリコンの他、ゲルマニウム、シリコン−ゲルマニウム、ガリウム−ヒ素等、種々の材料が用いられる。さらに、その状態も非晶質、結晶質の他に、これらが混在した混晶質であっても良い。本発明の線状遮光体101に求められる物性としては、膜厚が1〜5μm程度に堆積し得ること、その時に充分な遮光能力を備えていること、300〜500℃程度の熱環境に対して安定であること、アクリルやエタノール等の有機溶剤に対して安定であること、ガラスとの密着性が良いこと、等が挙げられる。
In the present embodiment, the linear
複数の線状遮光体101と色素材102上には、これらを覆う透明保護膜103が設けられている。この透明保護膜103としては、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物が用いられる。また、透明保護膜103の表面は、線状遮光体101や色素材102等からなる段差を埋め、充分に平坦化されている。そして、透明保護膜103上には、ソース線105および共通電極線109が設けられている。なお、共通電極線109は、後述する保持容量線をも兼ねるものである。これらソース線105と共通電極線109は同一の層で構成されており、本実施の形態の場合、アルミニウム膜112とn型不純物を含む微結晶シリコン膜113(以下、n+ −m−Si膜と記す、ソース側不純物拡散源)の積層構造で構成されている。また、ソース線105および共通電極線109の間は、埋込透明保護膜104で埋め込まれている。埋込透明保護膜104も、透明保護膜103と同様、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物が用いられる。
On the plurality of linear
埋込透明保護膜104上にはTFT106が形成されている。このTFT106は、ソース・ドレイン領域114、115、チャネル領域116を有するシリコン薄膜117の上方にゲート電極118が存在するトップゲート型のnch−TFTである。そして、ソース線105に接するようにシリコン薄膜117が設けられ、ソース線105に接する側のn型不純物拡散領域がソース領域114、反対側のn型不純物拡散領域がドレイン領域115、ソース−ドレイン領域114、115間がチャネル領域116となっている。そして、このシリコン薄膜117、埋込透明保護膜104、ソース線105、共通電極線109等を覆うように酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜119が形成され、ゲート絶縁膜119上にゲート電極118が形成されている。また、シリコン薄膜117のドレイン領域115上にあたるゲート絶縁膜119の一部にはコンタクト孔120が開口されるとともに、ゲート絶縁膜119上にドレイン電極108が形成され、ドレイン電極108はコンタクト孔120の部分でドレイン領域115に接続されている。なお、ゲート電極118とドレイン電極108は同一の層で構成されており、例えばAl−Si−Cu(アルミニウム−シリコン−銅)合金等が用いられる。
前述したように、図1はカラー表示装置における画素マトリックス内の一つの画素121の構成を示す平面図である。この図に示すように、本実施の形態では、複数の線状遮光体101(図中2点鎖線で示す)は格子状に組まれており、これら線状遮光体101間の隣接する開口部111には異なる色の色素材が定着されている。図中横方向に延びる線状遮光体101の上には、画素マトリックス上の横方向に並ぶ複数のTFT106のゲート電極118からなるゲート線107と、矩形状のドレイン電極108の一部が配置されている。また、縦方向に延びる線状遮光体101の上には、ソース線105と共通電極線109およびドレイン電極108の一部が配置されている。さらに、共通電極線109の一部109aは画素121の中央部に延びており、カラー表示装置の動作時にはドレイン電極108と共通電極線109aとの間に液晶を駆動するための電圧が印加され、いわゆる横電界(図中矢印Eで示す)が発生する構成となっている。
A
As described above, FIG. 1 is a plan view showing the configuration of one
また、画素マトリックスにおいては、複数のソース線に信号電圧が印加されると同時に複数のゲート線に走査電圧が順次印加されていき、1フィールドの画面が形成されるが、各ゲート線が非選択状態の場合も各画素が1フィールド期間にわたって電圧を保持するために保持容量部を必要とする。そこで、本実施の形態のカラー表示装置では、図2に示すように、共通電極線109は保持容量線を兼ねており、ゲート絶縁膜119、これを挟んで対向する共通電極線109、ドレイン電極108で保持容量部が構成されている。
In the pixel matrix, a signal voltage is applied to a plurality of source lines and simultaneously a scanning voltage is sequentially applied to a plurality of gate lines to form a screen of one field, but each gate line is not selected. Even in the state, each pixel needs a storage capacitor portion to hold a voltage for one field period. Therefore, in the color display device of this embodiment, as shown in FIG. 2, the
以下、上記構成のカラー表示装置の製造方法について図2および図3を用いて説明する。図3は、本実施の形態のカラー表示装置の製造方法を順を追って示すプロセスフロー図である。なお、本方法は、第1の製造方法に対応するものであり、5回のフォトリソグラフィー工程を有する例である。 Hereinafter, a method of manufacturing the color display device having the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a process flow diagram showing the manufacturing method of the color display device of this embodiment in order. This method corresponds to the first manufacturing method and is an example having five photolithography steps.
例えばソーダガラスからなる透明基板110上に、PECVD法を用いて膜厚3μm程度の非晶質シリコン膜(amorphous−Silicon,以下、a−Siと記す、半導体膜)を成膜する(半導体膜成膜工程)。次に、周知のフォトリソグラフィー技術を用いて、線状遮光体形成用のフォトレジストパターンをa−Si膜上に形成(図3中「BM形成ホト」と記す)した後、CDE(Chemical Dry Etching)法を用いてa−Si膜のエッチングを行い、線状遮光体101を形成する(線状遮光体形成工程)。さらに、透明基板110の表面もエッチングにより掘り下げて、次工程で色素材を定着させるための開口部111を形成する。その後、フォトレジストパターンを除去する。
For example, an amorphous silicon film (amorphous-silicon, hereinafter referred to as a-Si, a semiconductor film) having a film thickness of about 3 μm is formed on a
次に、一般のインクジェットプリンタを用いて、複数の線状遮光体101間の開口部111内にR、G、Bの各インクをそれぞれ注入する。この際に用いるインクとしては顔料系インク、染料系インクのいずれも用いることができる。これらインクの成分の多くは溶媒の水であるが、透明基板110は親水性、a−Si膜は撥水性という性質を持っているため、インクの表面が透明基板110内に位置するようにインクの量を加減すると開口部111内にインクが保持されやすくなる。その後、基板全体を加熱してインクを乾燥させることにより、表面が平坦化された色素材102が形成される(色素材定着工程)。
Next, R, G, and B inks are respectively injected into the openings 111 between the plurality of linear
次に、全面にシリコンを含有した液体を塗布した後、これを焼結させる(Spin−On−Glass,以下、SOG法と記す)と、線状遮光体101と色素材102を覆う酸化珪素膜からなる透明保護膜103が成膜される(透明保護膜成膜工程)。なお、ここで用いるシリコン含有液体(SOG液)としては、例えば、ポリシラザン膜(Poly−Silazane,PS)を用いることができる。その後、スパッタ法を用いて透明保護膜103上の全面にAl膜112を成膜し、ついで、PECVD法を用いてn+ −m−Si膜113を成膜する(第1導電膜成膜工程)。そして、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いてAl膜112、n+ −m−Si膜113を連続的にパターニングすることにより、ソース線105および共通電極線109を形成する(図3中「ソース線形成ホト」と記す、ソース線形成工程)。次に、透明保護膜103と同様、SOG法を用いて埋込透明保護膜104を成膜し、ソース線105および共通電極線109を埋め込む(埋込透明保護膜成膜工程)。その後、埋込透明保護膜104の表面をエッチングし、n+ −m−Si膜113の表面を露出させておく。
Next, after a silicon-containing liquid is applied to the entire surface, this is sintered (Spin-On-Glass, hereinafter referred to as SOG method), and a silicon oxide film covering the linear light-shielding
次に、PECVD法やスパッター法を用いて全面にa−Si膜を成膜した後(半導体膜成膜工程)、レーザアニールや急速熱処理等を施してa−Si膜を多結晶化する。こうして形成された多結晶シリコン膜をフォトリソグラフィー、エッチング法を用いてパターニングすることによって、多結晶シリコン薄膜117を形成する(図3中「poly−Siホト」と記す、半導体層形成工程)。ここまでの工程で多結晶シリコン薄膜117に接触しているソース線105のn+ −m−Si膜113中のn型不純物が多結晶シリコン薄膜117中に拡散することによって、多結晶シリコン薄膜117にソース領域114、ドレイン領域115が形成される。
Next, after forming an a-Si film over the entire surface by PECVD or sputtering (semiconductor film forming step), laser annealing, rapid heat treatment, or the like is performed to polycrystallize the a-Si film. The polycrystalline silicon film thus formed is patterned by photolithography and etching to form a polycrystalline silicon thin film 117 (semiconductor layer forming step denoted as “poly-Si photo” in FIG. 3). The n-type impurity in the n + -m-
その後、PECVD法を用いて全面に酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜119を成膜し(ゲート絶縁膜成膜工程)、ついで、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いて多結晶シリコン薄膜117のドレイン領域115上にあたるゲート絶縁膜119の一部を開口することにより、ドレイン領域115に通じるコンタクト孔120を形成する(図3中「コンタクトホト」と記す、コンタクト孔形成工程)。次に、スパッタ法を用いてコンタクト孔120内を含むゲート絶縁膜119上の全面にAl−Si−Cu膜を成膜する(第2導電膜成膜工程)。そして、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いてAl−Si−Cu膜をパターニングすることにより、ゲート電極118およびゲート線107、ドレイン電極108を形成する(図3中「ゲート線形成ホト」と記す、ゲート線・ドレイン電極形成工程)。
Thereafter, a
本実施の形態の方法によれば、フォトリソグラフィー工程として、線状遮光体101の形成、ソース線105および共通電極線109の形成、多結晶シリコン薄膜117の形成、コンタクト孔120の形成、ゲート線107およびドレイン電極108の形成、の5工程を要するのみでカラーフィルターを備えたカラー表示装置を製造することが可能となる。したがって、合計9〜10回程度のフォトリソグラフィー工程を必要とした従来の製造方法と比べてフォトリソグラフィー工程の回数をほぼ半減することができるので、液晶装置の製造コストを大幅に低減することができる。さらに、フォトリソグラフィー工程の回数を減らすことで製品の歩留まりを向上させることができる。
According to the method of this embodiment, as a photolithography process, the formation of the linear
以下、本発明の第2の実施の形態を図4を参照して説明する。 The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図4は本実施の形態のカラー表示装置の画素の部分を示す平面図であり、図中符号201は線状遮光体、205はソース線、206はTFT、207はゲート線、208はドレイン電極、である。 FIG. 4 is a plan view showing a pixel portion of the color display device of this embodiment, in which reference numeral 201 denotes a linear light shield, 205 denotes a source line, 206 denotes a TFT, 207 denotes a gate line, and 208 denotes a drain electrode. .
本実施の形態のカラー表示装置は、第4のカラー表示装置に対応する。すなわち、第1の実施の形態では、IPSの対をなすドレイン電極と異なる層に別個の共通電極線が設けられていたのに対して、本実施の形態では、ドレイン電極と同層のゲート線が共通電極線を兼ねており、共通電極線を別個に設けていない点が構成上の相違点である。また、本実施の形態における線状遮光体、ソース線、ゲート線、ドレイン電極、TFT等の構成、材料等に関しては、第1の実施の形態と同様とすることができる。 The color display device of this embodiment corresponds to a fourth color display device. That is, in the first embodiment, a separate common electrode line is provided in a layer different from the drain electrode forming the IPS pair, whereas in this embodiment, the gate line in the same layer as the drain electrode is provided. Also serves as a common electrode line, and the common electrode line is not provided separately. In addition, the configuration, material, and the like of the linear light shield, source line, gate line, drain electrode, TFT, and the like in this embodiment can be the same as those in the first embodiment.
図4に示すように、本実施の形態では、複数の線状遮光体201は格子状に組まれており、これら線状遮光体201間の隣接する開口部211には異なる色の色素材が定着されている。図中横方向に延びる線状遮光体201の上には、画素マトリックス上の横方向に並ぶ複数のTFT206のゲート電極218からなるゲート線207と、略コ字状のドレイン電極208の一部が配置されている。縦方向に延びる線状遮光体201の上には、ソース線205およびドレイン電極208の一部が配置されている。また、本カラー表示装置では、図中上側から下側に向けて画素マトリックス内のゲート線207を走査するものとするが、自段の画素221の中央部に次段の画素(図中下側の画素)のゲート線222の一部222aが延びている。そこで、カラー表示装置の動作時には自段のドレイン電極208と次段のゲート線222との間に液晶を駆動するための電圧が印加され、横電界Eが発生する構成となっている。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a plurality of linear
上記構成のカラー表示装置の製造方法に関しては詳細な説明を省略するが、第1の実施の形態と同様、線状遮光体の形成、ソース線の形成、多結晶シリコン薄膜の形成、コンタクト孔の形成、ゲート電極およびドレイン電極の形成、の5回のフォトリソグラフィー工程を要するものである。したがって、本実施の形態においても、製造コストの低減、製品歩留まりの向上、といった第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。 Although a detailed description of the manufacturing method of the color display device having the above-described configuration is omitted, as in the first embodiment, formation of a linear light shield, formation of a source line, formation of a polycrystalline silicon thin film, formation of contact holes This requires five photolithography steps of formation and formation of the gate electrode and drain electrode. Therefore, also in this embodiment, the same effects as those of the first embodiment, such as reduction in manufacturing cost and improvement in product yield, can be achieved.
さらに、本実施の形態の場合、自段のソース線205、ゲート絶縁膜、ドレイン電極208で構成される保持容量部233の容量と、隣接するソース線205a、ゲート絶縁膜、ドレイン電極208で構成される隣の保持容量部233aの容量がほぼ等しくなるように設計されているので、各ソース線に信号電圧が印加された際に生じる容量の変動を双方でキャンセルすることができる。その結果、このカラー表示装置を液晶装置に用いた際に画像のちらつきを抑えることができる。
Further, in the case of this embodiment mode, the capacitance of the
また、本実施の形態の場合、共通電極線を別個に設ける必要がないため、第1の実施の形態のカラー表示装置に比べて開口率を上げることができる。 In the case of the present embodiment, since it is not necessary to provide a common electrode line separately, the aperture ratio can be increased as compared with the color display device of the first embodiment.
第1、第2の実施の形態では、多結晶シリコン薄膜のドレイン領域上にコンタクト孔を設け、ゲート線と同層のドレイン電極をこのコンタクト孔を通じてドレイン領域に接続した構造の例を示したが、多結晶シリコン薄膜の下面に接するソース線と同層のドレイン電極を埋込透明保護膜に埋め込んだ構造としてもよい。
その構造を採用した第3の実施の形態を次に説明する。
In the first and second embodiments, a contact hole is provided on the drain region of the polycrystalline silicon thin film, and the drain electrode in the same layer as the gate line is connected to the drain region through the contact hole. The drain electrode in the same layer as the source line in contact with the lower surface of the polycrystalline silicon thin film may be embedded in the embedded transparent protective film.
A third embodiment employing this structure will be described next.
図13は本実施の形態のカラー表示装置の画素の部分を示す平面図、図14は同、断面図であり、図中符号601は線状遮光体、602は色素材、603は透明保護膜、604は埋込透明保護膜、605はソース線、606はTFT、607はゲート線、608はドレイン電極、である。
FIG. 13 is a plan view showing a pixel portion of the color display device of the present embodiment, FIG. 14 is a cross-sectional view thereof, in which the
なお、本実施の形態のカラー表示装置は、第5のカラー表示装置に対応する。 Note that the color display device of the present embodiment corresponds to a fifth color display device.
図14に示すように、ソーダガラス等の透明基板610上にa−Si膜からなる複数の線状遮光体601が設けられている。透明基板610の表面が掘り下げられた複数の線状遮光体601間の開口部611は光が透過する部分であり、この開口部611にはR、G、Bの各色素材602が定着されている。これにより、色にじみを防止するBMを備えたカラーフィルターが構成されている。なお、透明基板610の材料としては、ソーダガラスの他に、溶融石英や無アルカリガラス等を用いてもよい。
As shown in FIG. 14, a plurality of linear
複数の線状遮光体601と色素材602上には、これらを覆う透明保護膜603が設けられている。この透明保護膜603としては、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物が用いられる。また、透明保護膜603の表面は、線状遮光体601や色素材602等からなる段差を埋め、充分に平坦化されている。そして、透明保護膜603上には、ソース線605およびドレイン電極608が設けられている。これらソース線605とドレイン電極608は同一の層で構成されており、本実施の形態の場合、アルミニウム膜612とn型不純物を含むシリコン膜613(以下、n+ −Si膜と記す)の積層構造で構成されている。また、ソース線605およびドレイン電極608の間は、埋込透明保護膜604で埋め込まれている。埋込透明保護膜604も、透明保護膜603と同様、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物が用いられる。
A transparent
埋込透明保護膜604上にはTFT606が形成されている。このTFT606は、ソース・ドレイン領域614、615、チャネル領域616を有するシリコン薄膜617の上方にゲート電極618が存在するトップゲート型のnch−TFTである。そして、ソース線605およびドレイン電極608に接するようにシリコン薄膜617が設けられ、ソース線605に接する側のn型不純物拡散領域がソース領域614、ドレイン電極608に接する側のn型不純物拡散領域がドレイン領域615、ソース−ドレイン領域614、615間がチャネル領域616となっている。そして、このシリコン薄膜617、埋込透明保護膜604、ソース線605、ドレイン電極608等を覆うように酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜619が形成され、ゲート絶縁膜619上にゲート電極618が形成されている。なお、ゲート電極118には、例えばAl−Si−Cu合金等が用いられる。
A
また、本実施の形態の場合、画素マトリックス内にコンタクト孔は存在しない。そして、第6の実施の形態の項で詳細に述べるが、画素マトリックス外部の端子部分において、ソース線605上のゲート絶縁膜619にコンタクト孔が開口され、ソース線端子用パッドが設けられている。
In the present embodiment, no contact hole exists in the pixel matrix. As described in detail in the sixth embodiment, a contact hole is opened in the
図13はカラー表示装置における画素マトリックス内の一つの画素の構成を示す平面図である。この図に示すように、本実施の形態では、複数の線状遮光体601は格子状に組まれており、これら線状遮光体601間の隣接する開口部611には異なる色の色素材が定着されている。図中横方向に延びる線状遮光体601の上には、画素マトリックス上の横方向に並ぶ複数のTFT606のゲート電極618からなるゲート線607と、矩形状のドレイン電極608の一部が配置されている。また、縦方向に延びる線状遮光体601の上には、ソース線605とドレイン電極608の一部が配置されている。さらに、次段のゲート線622の一部は画素621の中央部に延びており、この段の共通電極線を兼ねている。
したがって、カラー表示装置の動作時にはドレイン電極608と次段のゲート線622との間に液晶を駆動するための電圧が印加され、いわゆる横電界Eが発生する構成となっている。
FIG. 13 is a plan view showing the configuration of one pixel in the pixel matrix in the color display device. As shown in this figure, in the present embodiment, a plurality of linear
Accordingly, a voltage for driving the liquid crystal is applied between the
また、本実施の形態の場合、次段のゲート線622は共通電極線とともに保持容量線をも兼ねており、ゲート絶縁膜619と、これを挟んで対向する次段のゲート線622、ドレイン電極608で保持容量部が構成されている。
In this embodiment, the next-
上記構成のカラー表示装置の製造方法に関しては詳細な説明を省略するが、本実施の形態の場合は、線状遮光体の形成、ソース線およびドレイン電極の形成、多結晶シリコン薄膜の形成、コンタクト孔の形成、ゲート電極の形成、の5回のフォトリソグラフィー工程を要するものである。したがって、本実施の形態においても、製造コストの低減、製品歩留まりの向上、といった第1、第2の実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、本実施の形態のカー表示装置の製造方法は、第2の製造方法に対応する。 Although a detailed description of the manufacturing method of the color display device having the above configuration is omitted, in the case of the present embodiment, formation of a linear light shield, formation of a source line and a drain electrode, formation of a polycrystalline silicon thin film, contact This requires five photolithography steps of forming a hole and forming a gate electrode. Therefore, also in this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments, such as reduction in manufacturing cost and improvement in product yield, can be achieved. Note that the manufacturing method of the car display device of the present embodiment corresponds to the second manufacturing method.
以下、本発明の第4の実施の形態を図5を参照して説明する。 The fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図5は本実施の形態のカラー表示装置の画素の部分を示す断面図であり、図中符号301、301kは線状遮光体、302は色素材、323は透明保護膜、306はTFT、305はソース線、308はドレイン電極、である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a pixel portion of the color display device of the present embodiment, in which reference
なお、本実施の形態のカラー表示装置は、第6のカラー表示装置に対応する Note that the color display device of the present embodiment corresponds to the sixth color display device.
図5に示すように、ソーダガラス等の透明基板310上に複数の線状遮光体301、301kが設けられている。そして、透明基板310の表面が掘り下げられた複数の線状遮光体301、301k間の開口部311にR、G、Bの各色素材302が定着され、カラーフィルターが構成されている。なお、透明基板310の材料としては、ソーダガラスの他に、溶融石英や無アルカリガラス等を用いてもよい。また、線状遮光体301、301kは、例えばa−Si膜で構成されている。線状遮光体301、301k上および色素材302上には、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物からなる透明保護膜323が設けられ、線状遮光体301、301kと色素材302との間の段差が埋められて平坦化されている。
As shown in FIG. 5, a plurality of linear
透明保護膜323上にTFT306が構成されている。このTFT306は、ゲート電極が下側に存在するボトムゲート型のpch−TFTであり、透明保護膜323上に窒化タンタル膜からなるゲート電極318が形成され、そのゲート電極318と透明保護膜323表面を覆うゲート絶縁膜319が形成されている。そして、その上に多結晶シリコン薄膜317が形成され、多結晶シリコン薄膜317上にボロンを含むAl膜(以下、B−Al膜と記す)からなるソース線305およびドレイン電極308が設けられている。そして、多結晶シリコン薄膜17のB−Al膜に接する部分がp型不純物拡散領域となり、それぞれがソース領域314、ドレイン領域315となっている。また、共通電極線309がゲート電極318と同一の層で形成されている。なお、第2の実施の形態と同様に、共通電極線を別個に設けず、次段のゲート線がこの共通電極線309を兼ねる構成としてもよい。そして、カラー表示装置の動作時にはドレイン電極308と共通電極線309との間に液晶を駆動するための電圧が印加され、横電界Eが発生する構成となっている。
A
上記構成のカラー表示装置の製造方法に関しては詳細な説明を省略するが、請求項73、74に記載の製造方法に対応するものである。すなわち、線状遮光体の形成、ゲート電極の形成、多結晶シリコン薄膜の形成、ゲート電極へ導通を取るためのコンタクト孔の形成、ソース線およびドレイン電極の形成、の5回のフォトリソグラフィー工程を要するものである。したがって、本実施の形態においても、製造コストの低減、製品歩留まりの向上、といった第1、第2の実施の形態と同様の効果を奏することができる。 Although a detailed description of the manufacturing method of the color display device having the above-described configuration is omitted, it corresponds to the manufacturing method according to claims 73 and 74. That is, five photolithographic steps including formation of a linear light shielding body, formation of a gate electrode, formation of a polycrystalline silicon thin film, formation of a contact hole for conducting to the gate electrode, formation of a source line and a drain electrode are performed. It is necessary. Therefore, also in this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments, such as reduction in manufacturing cost and improvement in product yield, can be achieved.
以下、本発明の第5の実施の形態を図6〜図8を参照して説明する。 Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6は本実施の形態のカラー表示装置の画素の部分を示す平面図、図7は同、断面図であり、図中符号401、401kは線状遮光体、402は色素材、423は透明保護膜、406はTFT、407はゲート線、408はドレイン電極、である。 FIG. 6 is a plan view showing a pixel portion of the color display device of the present embodiment, FIG. 7 is a cross-sectional view of the same, in which 401 and 401k are linear light shielding bodies, 402 is a color material, and 423 is transparent. A protective film, 406 is a TFT, 407 is a gate line, and 408 is a drain electrode.
なお、本実施の形態のカラー表示装置は、第7のカラー表示装置に対応する Note that the color display device of the present embodiment corresponds to the seventh color display device.
図7に示すように、ソーダガラス等の透明基板410上に複数の線状遮光体401、401kが設けられている。そして、透明基板410の表面が掘り下げられた複数の線状遮光体401、401k間の開口部411にR、G、Bの各色素材402が定着され、カラーフィルターが構成されている。なお、透明基板410の材料としては、ソーダガラスの他に、溶融石英や無アルカリガラス等を用いてもよい。また、線状遮光体401、401kは、例えば窒化タンタル(TaN)膜424とn+ −m−Si膜413の積層構造で構成されている。色素材402上には、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物からなる透明保護膜423が設けられ、線状遮光体401、401kと色素材402との間の段差が埋められて平坦化されている。
As shown in FIG. 7, a plurality of linear
線状遮光体401、401kおよび透明保護膜423上にはTFT406が形成されている。このTFT406は、トップゲート型nch−TFTであり、線状遮光体401、401kに接するようにシリコン薄膜417が設けられ、線状遮光体401、401kのn+ −m−Si膜413に接する部分がn型不純物拡散領域となり、それぞれソース領域414、ドレイン領域415となっている。そして、このシリコン薄膜417および線状遮光体401、401k、透明保護膜423等を覆うように酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜419が形成され、ゲート絶縁膜419上にゲート電極418が形成されている。また、シリコン薄膜417のドレイン領域415上にあたるゲート絶縁膜419の一部にはコンタクト孔420が開口されるとともに、ゲート絶縁膜419上にドレイン電極408が形成され、ドレイン電極408はコンタクト孔420の部分でドレイン領域415に接続されている。なお、ゲート電極418とドレイン電極408は同一の層で構成されており、例えばAl膜が用いられる。
A
前述したように、図6はカラー表示装置における画素マトリックス内の一つの画素の構成を示す平面図である。この図に示すように、複数の線状遮光体401のうち、縦方向に延びる線状遮光体401kはTFT406のソース領域414に接しており、光を遮光するという機能を持つ他に、画素マトリックス上の縦方向に並ぶ画素を結ぶソース線405を兼ねている。一方、横方向に延びる線状遮光体401は、文字通り光を遮光するという機能のみを持つものである。なお、本実施の形態の場合、縦方向に延びる線状遮光体401kがソース線405を兼ねるため、横方向に延びる線状遮光体401が縦方向に延びる隣接する2本の線状遮光体401kに接触するとソース線405同士が短絡してしまうので、横方向に延びる線状遮光体401と縦方向に延びる線状遮光体401kは離して形成する必要がある。すなわち、本実施の形態における複数の線状遮光体は格子状ではなく、縦方向に隣接する開口部411はわずかな間隙425で縦方向に繋がっている。そのため、本実施の形態の場合、縦方向に隣接する開口部411には異なる色の色素材402を定着させることはできず、カラーフィルターの形態としては縦ストライプ型となる。
As described above, FIG. 6 is a plan view showing the configuration of one pixel in the pixel matrix in the color display device. As shown in this figure, among the plurality of linear
また、本実施の形態では、ゲート絶縁膜419と、これを挟んで対向する隣接する段のソース線405、ドレイン電極408で保持容量部が構成されている。
線状遮光体401、401k上には、画素マトリックス上の横方向に並ぶ複数のTFT406のゲート電極418からなるゲート線407と、ドレイン電極408が配置されている。ここで、自段のドレイン電極408と次段のゲート線422はそれぞれ櫛刃状の形状とされ、これらが噛み合うように配置されている。
そして、第2の実施の形態と同様、カラー表示装置の動作時には自段のドレイン電極408と次段のゲート線422との間に液晶を駆動する電圧が印加され、横電界Eが発生する構成となっている。そして、開口部411の大部分には図中矢印Eで示す方向に横電界Eが発生するが、ドレイン電極408の先端部、または次段のゲート線422の先端部の近傍では、矢印Eとは異なる方向、例えば矢印E’の方向に横電界が発生する。その場合、この部分だけ液晶分子の方向が変わり、色むらが発生するため、色むらを防止するために線状遮光体401が設けられている。
In this embodiment mode, a storage capacitor portion is formed by the
On the linear
As in the second embodiment, when the color display device operates, a voltage for driving the liquid crystal is applied between the
以下、上記構成のカラー表示装置の製造方法について図7および図8を用いて説明する。図8は、本実施の形態のカラー表示装置の製造方法を順を追って示すプロセスフロー図である。なお、本方法は、第4の製造方法に対応するものであり、4回のフォトリソグラフィー工程を有する例である Hereinafter, a method of manufacturing the color display device having the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a process flow diagram illustrating the manufacturing method of the color display device of the present embodiment step by step. This method corresponds to the fourth manufacturing method, and is an example having four photolithography steps.
例えばソーダガラスからなる透明基板410上に、スパッタ法を用いて膜厚2μmの窒化タンタル膜424を形成し、続いてPECVD法を用いて膜厚1μmのn+ −m−Si膜413(半導体膜)を成膜する(半導体膜成膜工程)。次に、周知のフォトリソグラフィー技術を用いて、線状遮光体401、401k形成用のフォトレジストパターンをn+ −m−Si膜413上に形成(図8中「BM兼ソース線形成ホト」と記す)した後、CDE法を用いてn+ −m−Si膜413、窒化タンタル膜424の連続エッチングを行い、一部ソース線405を兼ねる線状遮光体401、401kを形成する(線状遮光体形成工程)。さらに、透明基板410の表面も弗酸を用いたウェットエッチングにより1μm掘り下げて、次工程で色素材を定着させるための開口部411を形成する。その後、フォトレジストパターンを除去する。
For example, a 2 μm-thick
次に、一般のインクジェットプリンタを用いて複数の線状遮光体401、401k間の開口部411内にR、G、Bの各インクをそれぞれ注入する。この際に用いるインクとしては顔料系インク、染料系インクのいずれも用いることができる。その後、基板全体を加熱してインクを乾燥させることにより、表面が平坦化された色素材402が形成される(色素材定着工程)。
Next, R, G, and B inks are respectively injected into the
次に、線状遮光体401、401kと色素材402を覆う膜厚1μmのPSG膜と膜厚2μmのイントリンシックのポリシラザン膜の積層膜を成膜した後、ライトエッチングを行って線状遮光体401、401k上の積層膜を除去し、色素材402のみを覆う透明保護膜423を形成する(透明保護膜成膜工程)。その後、PECVD法を用いて全面に膜厚500Åのa−Si膜を成膜した後(半導体膜成膜工程)、レーザアニールを施してa−Si膜を多結晶化する。こうして形成された多結晶シリコン膜をフォトリソグラフィー、エッチング法を用いてパターニングすることにより、多結晶シリコン薄膜417を形成する(図8中「poly−Siホト」と記す、半導体層形成工程)。ここまでの工程で多結晶シリコン薄膜417に接触しているn+ −m−Si膜413中のn型不純物が多結晶シリコン薄膜417中に拡散することによって、多結晶シリコン薄膜417にソース領域414、ドレイン領域415が形成される。
Next, after forming a laminated film of a 1 μm-thick PSG film and a 2 μm-thick intrinsic polysilazane film covering the linear light-shielding
その後、PECVD法を用いて全面に膜厚1200Åの酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜419を成膜し(ゲート絶縁膜成膜工程)、ついで、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いて多結晶シリコン薄膜417のドレイン領域415上にあたるゲート絶縁膜419の一部を開口することにより、ドレイン領域415に通じるコンタクト孔420を形成する(図8中「コンタクトホト」と記す、コンタクト孔形成工程)。次に、スパッタ法を用いてコンタクト孔420内を含むゲート絶縁膜419上の全面に膜厚1μmのAl膜を成膜する(導電膜成膜工程)。そして、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いてAl膜をパターニングすることにより、ゲート線407(ゲート電極418)およびドレイン電極408を形成する(図8中「ゲート線形成ホト」と記す、ゲート線・ドレイン電極形成工程)。
Thereafter, a
本実施の形態の方法では、線状遮光体401kがソース線405を兼ね、独立した共通電極線をなくしたことで第1の実施の形態の製造方法に比べてフォトリソグラフィー工程が1回減り、線状遮光体401、401kの形成、多結晶シリコン薄膜417の形成、コンタクト孔420の形成、ゲート線407およびドレイン電極408の形成、の4回のフォトリソグラフィー工程を要するのみでカラー表示装置を製造することが可能となる。したがって、本実施の形態においては、製造コストの低減、製品歩留まりの向上、といった上記第1〜第4の実施の形態の効果をより高めることができる。
In the method of the present embodiment, the linear light-shielding body 401k also serves as the
以下、本発明の第6の実施の形態を図9〜図12を参照して説明する。 Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図9は本実施の形態のカラー表示装置の画素の部分を示す平面図、図11は同、断面図であり、図中符号501、501kは線状遮光体、502は色素材、523は透明保護膜、506はTFT、505はソース線、508はドレイン電極、である。 FIG. 9 is a plan view showing a pixel portion of the color display device of the present embodiment, FIG. 11 is a cross-sectional view of the same, in which 501 and 501k are linear light-shielding bodies, 502 is a color material, and 523 is transparent. A protective film, 506 is a TFT, 505 is a source line, and 508 is a drain electrode.
なお、本実施の形態のカラー表示装置は、第8のカラー表示装置に対応する。 Note that the color display device of the present embodiment corresponds to an eighth color display device.
図11に示すように、ソーダガラス等の透明基板510上に複数の線状遮光体501、501kが設けられている。そして、透明基板510の表面が掘り下げられた複数の線状遮光体501、501k間の開口部511にR、G、Bの各色素材502が定着され、カラーフィルターが構成されている。なお、透明基板510の材料としては、ソーダガラスの他に、溶融石英や無アルカリガラス等を用いてもよい。また、線状遮光体501、501kは、例えば窒化タンタル膜524とn+ −m−Si膜513の積層構造で構成されている。線状遮光体501、501k上および色素材502上には、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物からなる透明保護膜523が設けられ、線状遮光体501、501kと色素材502との間の段差が埋められて平坦化されている。
As shown in FIG. 11, a plurality of linear
これら線状遮光体501、501kおよび透明保護膜523の一部を含めてTFT506が構成されている。すなわち、このTFT506は、ゲート電極が下側に存在するボトムゲート型のpch−TFTであり、一部の線状遮光体501kがゲート電極518を兼ね、その線状遮光体501k上に位置する透明保護膜523がゲート絶縁膜519を兼ねている。そして、その上に多結晶シリコン薄膜517が形成され、多結晶シリコン薄膜517上にB−Al膜からなるソース線505およびドレイン電極508が設けられており、B−Al膜に接する部分がp型不純物拡散領域となり、それぞれソース領域514、ドレイン領域515となっている。また、他の線状遮光体501は共通電極線509を兼ねている。
前述したように、図9はカラー表示装置における画素マトリックス内の一つの画素の構成を示す平面図である。この図に示すように、複数の線状遮光体のうち、横方向に延びる一つの線状遮光体501kは、前述したTFT506のゲート電極518を兼ねるものであり、したがって、画素マトリックス上の横方向に並ぶ画素を結ぶゲート線507となる。また、横方向に延びる他の一つの線状遮光体501は、共通電極線509を兼ねるものであり、画素521の中央部に縦方向に延びる部分509aを有している。これら線状遮光体501、501k上には、画素マトリックス上の縦方向に並ぶ複数のTFT506のソース線505と、略矩形状のドレイン電極508が配置されている。そして、カラー表示装置の動作時にはドレイン電極508と共通電極線509との間に液晶を駆動するための電圧が印加され、横電界Eが発生する構成となっている。
A
As described above, FIG. 9 is a plan view showing the configuration of one pixel in the pixel matrix in the color display device. As shown in this figure, among the plurality of linear light shielding bodies, one linear light shielding body 501k extending in the horizontal direction also serves as the
また、図9に示すように、ソース線505とドレイン電極508の間の開口部が共通電極線509によって遮光されるとともに、ゲート線507と共通電極線509の間の開口部がソース線505またはドレイン電極508によって遮光される構成になっており、光漏れが防止されるようになっている。そして、本実施の形態では、共通電極線509は保持容量線を兼ねており、ゲート絶縁膜519と、これを挟んで対向する共通電極線509、ドレイン電極508で保持容量部が構成されている。
In addition, as illustrated in FIG. 9, the opening between the
また、図10は画素マトリックス外部の端子部分を示す図である。ゲート線507および共通電極線509の端部はそれぞれ矩形状の端子部526、527とされるとともに、その上の透明保護膜523にコンタクト孔528、529がそれぞれ開口されている。そして、共通電極線端子527上には、ソース線505およびドレイン電極508と同一の層で形成された共通電位供給線530が設けられ、コンタクト孔528の部分で共通電極線509と接続されている。また、ゲート線端子526上には、ソース線505およびドレイン電極508と同一の層で形成されたゲート線端子用パッド531が設けられている。
FIG. 10 is a diagram showing terminal portions outside the pixel matrix. The end portions of the
以下、上記構成のカラー表示装置の製造方法について図10〜図12を用いて説明する。図12は、本実施の形態のカラー表示装置の製造方法を順を追って示すプロセスフロー図である。なお、本方法は、第5の製造方法に対応するものであり、4回のフォトリソグラフィー工程を有する例である。 Hereinafter, a method of manufacturing the color display device having the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a process flow diagram showing the manufacturing method of the color display device of this embodiment step by step. This method corresponds to the fifth manufacturing method, and is an example having four photolithography steps.
例えばソーダガラスからなる透明基板510上に、スパッタ法を用いて膜厚2μmの窒化タンタル膜524を形成し、続いてPECVD法を用いて膜厚1μmのn+ −m−Si膜513(半導体膜)を成膜する(半導体膜成膜工程)。なお、ここでn+ −m−Si膜513を成膜するのは線状遮光体に撥水性を持たせるためであって、次工程のインク注入工程で制御できるならば、必ずしもn+ −m−Si膜513を設ける必要はない。次に、周知のフォトリソグラフィー技術を用いて、線状遮光体形成用のフォトレジストパターンをn+ −m−Si膜513上に形成(図12中「BM兼ゲート線形成ホト」と記す)した後、CDE法を用いてn+ −m−Si膜513、窒化タンタル膜524の連続エッチングを行い、ゲート電極518または共通電極線509を兼ねる線状遮光体501、501kを形成する(線状遮光体形成工程)。さらに、透明基板510の表面を弗酸を用いたウェットエッチングにより掘り下げて、次工程で色素材を定着させるための開口部511を形成する。その後、フォトレジストパターンを除去する。
For example, a 2 μm-thick
次に、一般のインクジェットプリンタを用いて、複数の線状遮光体501、501k間の開口部511内にR、G、Bの各インクをそれぞれ注入する。この際に用いるインクとしては顔料系インク、染料系インクのいずれも用いることができる。その後、基板全体を加熱してインクを乾燥させることにより、表面が平坦化された色素材502が形成される(色素材定着工程)。
Next, R, G, and B inks are respectively injected into the
次に、線状遮光体501、501kと色素材502を覆う膜厚1μmのPSG膜と膜厚2μmのイントリンシックのポリシラザン膜の積層膜を成膜し、線状遮光体501k上にあたる部分がゲート絶縁膜519を兼ねる透明保護膜523を形成する(透明保護膜成膜工程)。その後、PECVD法を用いて全面にa−Si膜を成膜した後(半導体膜成膜工程)、レーザアニールを施してa−Si膜を多結晶化する。こうして形成された多結晶シリコン膜をフォトリソグラフィー、エッチング法を用いてパターニングすることにより、多結晶シリコン薄膜517を形成する(図12中「poly−Siホト」と記す、半導体層形成工程)。
Next, a laminated film of a 1 μm thick PSG film and a 2 μm thick intrinsic polysilazane film covering the linear
その後、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いて画素マトリックス外部のゲート線端子526上および共通電極線端子527上の透明保護膜523にコンタクト孔528、529を開口する(図12中「コンタクトホト」と記す、コンタクト孔形成工程)。次に、スパッタ法を用いてコンタクト孔528、529内を含む全面に膜厚1μmのB−Al膜を成膜する(導電膜成膜工程)。そして、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いてB−Al膜をパターニングすることにより、ソース線505、ドレイン電極508、共通電位供給線530、ゲート線端子用パッド531等を形成する(図12中「ソース線・ドレイン電極形成ホト」と記す、ソース線・ドレイン電極形成工程)。その後、多結晶シリコン薄膜517のB−Al膜に接した部分にボロンが拡散してp型不純物拡散領域となり、ソース領域514、ドレイン領域515が形成される。
Thereafter, contact holes 528 and 529 are opened in the transparent
本実施の形態の方法では、線状遮光体501、501kがゲート線507または共通電極線509を兼ねることで第1の実施の形態の製造方法に比べてフォトリソグラフィー工程が1回減り、線状遮光体501、501kの形成、多結晶シリコン薄膜517の形成、コンタクト孔528、529の形成、ソース線505およびドレイン電極508の形成、の4回のフォトリソグラフィー工程を要するのみでカラー表示装置を製造することが可能となる。したがって、本実施の形態においても、製造コストの低減、製品歩留まりの向上、といった上記第5の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
In the method of the present embodiment, the linear light-shielding
なお、第6の実施の形態では、共通電極線509が保持容量線を兼ねるものとしたが、この構成に代えて、ゲート線507と同層、すなわち線状遮光体501、501kで独立した保持容量線を形成するようにしてもよいし、次段のゲート線が保持容量線を兼ねるようにしてもよい。また、ゲート線507とは別個に共通電極線509を設けるようにしたが、この構成に代えて、次段のゲート線が共通電極線を兼ねてもよいし、さらに、次段のゲート線が共通電極線と保持容量線の双方を兼ねる構成としてもよい。なお、これらのカラー表示装置は、第8のカラー表示装置に対応する。
In the sixth embodiment, the
以下、本発明の第7の実施の形態を図13、図14を参照して説明する。 A seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図13は本実施の形態のカラー表示装置の画素の部分を示す平面図、図14は同、断面図であり、図中符号601は線状遮光体、602は色素材、603は透明保護膜、604は埋込透明保護膜、605はソース線、606はTFT、607はゲート線、608はドレイン電極、である。なお、本実施の形態のカラー表示装置は、画素の部分の構造に関しては第3の実施の形態のカラー表示装置と同様である。また、本実施の形態のカラー表示装置は、第9のカラー表示装置に対応する。
FIG. 13 is a plan view showing a pixel portion of the color display device of the present embodiment, FIG. 14 is a cross-sectional view thereof, in which the
図14に示すように、ソーダガラス等の透明基板610上にa−Si膜からなる複数の線状遮光体601が設けられている。透明基板610の表面が掘り下げられた複数の線状遮光体601間の開口部611は光が透過する部分であり、この開口部611にはR、G、Bの各色素材602が定着されている。これにより、色にじみを防止するBMを備えたカラーフィルターが構成されている。なお、透明基板610の材料としては、ソーダガラスの他に、溶融石英や無アルカリガラス等を用いてもよい。
As shown in FIG. 14, a plurality of linear
複数の線状遮光体601と色素材602上には、これらを覆う透明保護膜603が設けられている。この透明保護膜603としては、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物が用いられる。また、透明保護膜603の表面は、線状遮光体601や色素材602等からなる段差を埋め、充分に平坦化されている。そして、透明保護膜603上には、ソース線605およびドレイン電極608が設けられている。これらソース線605とドレイン電極608は同一の層で構成されており、本実施の形態の場合、アルミニウム膜612とn型不純物を含むシリコン膜613(以下、n+ −Si膜と記す)の積層構造で構成されている。また、ソース線605およびドレイン電極608の間は、埋込透明保護膜604で埋め込まれている。埋込透明保護膜604も、透明保護膜603と同様、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物が用いられる。
A transparent
埋込透明保護膜604上にはTFT606が形成されている。このTFT606は、ソース・ドレイン領域614、615、チャネル領域616を有するシリコン薄膜617の上方にゲート電極618が存在するトップゲート型のnch−TFTである。そして、ソース線605およびドレイン電極608に接するようにシリコン薄膜617が設けられ、ソース線605に接する側のn型不純物拡散領域がソース領域614、ドレイン電極608に接する側のn型不純物拡散領域がドレイン領域615、ソース−ドレイン領域614、615間がチャネル領域616となっている。そして、このシリコン薄膜617、埋込透明保護膜604、ソース線605、ドレイン電極608等を覆うように酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜619が形成され、ゲート絶縁膜619上にゲート電極618が形成されている。なお、ゲート電極118には、例えばAl−Si−Cu合金等が用いられる。
A
また、本実施の形態の場合、画素マトリックス内にコンタクト孔は存在しない。さらに、第6の実施の形態の項で述べたような画素マトリックス外の端子部にもコンタクト孔は存在せず、画素マトリックス外に延びるソース線の端部に形成されたソース線端子上に、ゲート電極と同一のAl−Si−Cu合金からなるソース線端子用パッドが直接形成されている(図示略)。 In the present embodiment, no contact hole exists in the pixel matrix. Further, there is no contact hole in the terminal portion outside the pixel matrix as described in the section of the sixth embodiment, and on the source line terminal formed at the end portion of the source line extending outside the pixel matrix, A source line terminal pad made of the same Al—Si—Cu alloy as the gate electrode is directly formed (not shown).
図13はカラー表示装置における画素マトリックス内の一つの画素の構成を示す平面図である。この図に示すように、本実施の形態では、複数の線状遮光体601は格子状に組まれており、これら線状遮光体601間の隣接する開口部611には異なる色の色素材が定着されている。図中横方向に延びる線状遮光体601の上には、画素マトリックス上の横方向に並ぶ複数のTFT606のゲート電極618からなるゲート線607と、矩形状のドレイン電極608の一部が配置されている。また、縦方向に延びる線状遮光体601の上には、ソース線605とドレイン電極608の一部が配置されている。さらに、次段のゲート線622の一部は画素621の中央部に延びており、この段の共通電極線を兼ねている。
したがって、カラー表示装置の動作時にはドレイン電極608と次段のゲート線622との間に液晶を駆動するための電圧が印加され、いわゆる横電界Eが発生する構成となっている。
FIG. 13 is a plan view showing the configuration of one pixel in the pixel matrix in the color display device. As shown in this figure, in the present embodiment, a plurality of linear
Accordingly, a voltage for driving the liquid crystal is applied between the
また、本実施の形態の場合、次段のゲート線622は共通電極線とともに保持容量線をも兼ねており、ゲート絶縁膜619と、これを挟んで対向する次段のゲート線622、ドレイン電極608で保持容量部が構成されている。
In this embodiment, the next-
上記構成のカラー表示装置の製造方法に関しては詳細な説明を省略するが、本実施の形態の場合は、第1の実施の形態と同様、線状遮光体とソース線がそれぞれ別個の層で構成されているので、第5の実施の形態と比べて線状遮光体形成工程の1回分だけフォトリソグラフィー工程が増える。ただし、このカラー表示装置にはコンタクト孔が存在しないため、コンタクト孔形成のフォトリソグラフィー工程1回分が減る。したがって、本実施の形態のカラー表示装置の製造方法は、結果的には4回のフォトリソグラフィー工程を要するものとなる。なお、コンタクト孔を形成しない方法に関しては、次の第8、第9の実施の形態の項で詳述する。 Although a detailed description of the manufacturing method of the color display device having the above-described configuration is omitted, in the case of the present embodiment, the linear light-shielding body and the source line are configured by separate layers, respectively, as in the first embodiment. Therefore, the number of photolithography processes is increased by one time for the linear light shielding body forming process as compared with the fifth embodiment. However, since there is no contact hole in this color display device, one photolithography process for forming the contact hole is reduced. Therefore, the color display device manufacturing method of the present embodiment requires four photolithography processes as a result. Note that the method of not forming the contact hole will be described in detail in the following sections of the eighth and ninth embodiments.
なお、本実施の形態では、次段のゲート線622が共通電極線と保持容量線の双方を兼ねる構成としたが、ゲート線と同一の層で独立した共通電極線や保持容量線を設けるようにしてもよい。なお、これらのカラー表示装置は、第9のカラー表示装置に対応する。
In this embodiment mode, the
以下、本発明の第8の実施の形態を図15〜図17を参照して説明する。 Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図15は本実施の形態のカラー表示装置の画素の部分を示す平面図、図16は同、断面図であり、図中符号701、701kは線状遮光体、702は色素材、723は透明保護膜、706はTFT、705はソース線、707はゲート線、である。
FIG. 15 is a plan view showing a pixel portion of the color display device of this embodiment, FIG. 16 is a cross-sectional view of the same, in which the
なお、本実施の形態のカラー表示装置は、第10のカラー表示装置に対応する。 Note that the color display device of the present embodiment corresponds to the tenth color display device.
図16に示すように、ソーダガラス等からなる透明基板710上に複数の線状遮光体701、701kが設けられている。そして、透明基板710の表面が掘り下げられた複数の線状遮光体701、701k間の開口部711にR、G、Bの各色素材702が定着され、カラーフィルターが構成されている。なお、透明基板710の材料としては、ソーダガラスの他に、溶融石英や無アルカリガラス等を用いてもよい。また、線状遮光体701、701kは、例えば窒化タンタル膜724とn+ −m−Si膜713の積層構造で構成されている。色素材702上には、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物からなる透明保護膜723が設けられ、線状遮光体701、701kと色素材702との間の段差が埋められて平坦化されている。
As shown in FIG. 16, a plurality of linear
線状遮光体701、701kおよび透明保護膜723上にはTFT706が形成されている。このTFT706は、トップゲート型nch−TFTであり、線状遮光体701、701kに接するようにシリコン薄膜717が設けられ、線状遮光体701、701kのn+ −m−Si膜に接する部分がn型不純物拡散領域となり、それぞれソース領域714、ドレイン領域715となっている。本実施の形態において、線状遮光体701はソース線705を兼ね、線状遮光体701kはドレイン電極708を兼ねている。そして、これらシリコン薄膜717および線状遮光体701、701k、透明保護膜723等を覆うように酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜719が形成され、ゲート絶縁膜719上にAl−Si−Cu膜からなるゲート電極718が形成されている。また、本実施の形態の場合、画素マトリックス内にコンタクト孔は存在しない。さらに、第6の実施の形態の項で述べたような画素マトリックス外の端子部にもコンタクト孔は存在せず、画素マトリックス外に延びるソース線の端部に形成されたソース線端子上に、ゲート電極と同一のAl−Si−Cu膜からなるソース線端子用パッドが直接形成されている(図示略)。
A
図15はカラー表示装置における画素マトリックス内の一つの画素の構成を示す平面図である。この図に示すように、複数の線状遮光体のうち、縦方向に延びる直線状の線状遮光体701はソース線705を兼ねるものであり、矩形状の線状遮光体701kはドレイン電極708を兼ねるものである。画素マトリックスの横方向にはゲート線707が延びるとともに、各画素721の中央部には共通電極線を兼ねる次段のゲート線722が延びている。そして、カラー表示装置の動作時には自段のドレイン電極708と次段のゲート線722との間に液晶を駆動するための電圧が印加され、横電界Eが発生する構成となっている。また、各画素721の図中右上の部分に、ソース線705、ドレイン電極708、ゲート線707のいずれも存在しない領域があり、この領域には光漏れを防止するための前記線状遮光体701、701kと同一の層からなる遮光体701aが設けられている。
FIG. 15 is a plan view showing the configuration of one pixel in the pixel matrix in the color display device. As shown in this figure, among the plurality of linear light shields, a linear linear
また、本実施の形態の場合、次段のゲート線722は共通電極線とともに保持容量線をも兼ねており、ゲート絶縁膜719と、これを挟んで対向する次段のゲート線722、ドレイン電極708で保持容量部が構成されている。
In this embodiment, the next-
以下、上記構成のカラー表示装置の製造方法について図16および図17を用いて説明する。図17は、本実施の形態のカラー表示装置の製造方法を順を追って示すプロセスフロー図である。なお、本方法は、第7の製造方法に対応するものであり、3回のフォトリソグラフィー工程を有する例である。 Hereinafter, a method of manufacturing the color display device having the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is a process flow diagram showing the manufacturing method of the color display device of this embodiment in order. This method corresponds to the seventh manufacturing method and is an example having three photolithography steps.
例えばソーダガラスからなる透明基板710上に、スパッタ法を用いて膜厚2μm、比抵抗0.36Ω/□の窒化タンタル膜724を形成し、続いてPECVD法を用いて膜厚2000Åのn+ −m−Si膜713(半導体膜)を成膜する(半導体膜成膜工程)。なお、n+ −m−Si膜713の膜厚としては、1000〜4000Å程度の範囲とすることができる。またこの後、温度700℃(基板温度290℃)、1秒程度のRTAアニールを行ってもよい。次に、周知のフォトリソグラフィー技術を用いて、線状遮光体形成用のフォトレジストパターンをn+ −m−Si膜713上に形成(図17中「BM兼ソース線形成ホト」と記す)した後、CDE法を用いてn+ −m−Si膜713、窒化タンタル膜724の連続エッチングを行い、ソース線705またはドレイン電極708を兼ねる線状遮光体701、701kを形成する(線状遮光体形成工程)。さらに、透明基板710の表面を1:30弗酸を用いたウェットエッチングにより2μm掘り下げ、次工程で色素材を定着させるための開口部711を形成する。その後、フォトレジストパターンを除去する。
For example, a
次に、一般のインクジェットプリンタを用いて、複数の線状遮光体701、701k間の開口部711内にR、G、Bの各インクをそれぞれ注入する。この際に用いるインクとしては顔料系インク、染料系インクのいずれも用いることができる。その後、基板全体を加熱してインクを乾燥させることにより、表面が平坦化された色素材702が形成される(色素材定着工程)。
Next, R, G, and B inks are respectively injected into the
次に、線状遮光体701、701kと色素材702を覆う膜厚1μmのPSG膜と膜厚1μmのイントリンシックのポリシラザン膜(NSG膜)の積層膜を成膜した後、温度200℃のH2O−O2アニールを行い、下地のPSG膜の膜質を改善する。その後、さらに膜厚2μmのNSG膜を成膜した後、温度250℃のH2O−O2アニールを行い、全体で膜厚4μmの透明保護膜とする。次に、1:30弗酸を用いたライトエッチングを行って線状遮光体701、701k上の積層膜を除去し、色素材702上のみを覆う透明保護膜723を形成する(透明保護膜成膜工程)。
Next, a laminated film of a 1 μm thick PSG film and a 1 μm thick intrinsic polysilazane film (NSG film) covering the linear
次に、温度290℃のPECVD法を用いて全面に膜厚500Åのm−Si膜を成膜した後(半導体膜成膜工程)、エネルギー220mJ/cm2のKrFレーザアニールを施してm−Si膜を多結晶化する。この際、レーザアニールに加えてRTAアニールを行ってもよいし、レーザアニールの代わりにRTAアニールを行ってもよい。その際、RTAアニールの条件は、温度700℃(基板温度290℃)、1秒程度とする。そして、こうして形成された多結晶シリコン膜をフォトリソグラフィー、エッチング法を用いてパターニングすることにより、多結晶シリコン薄膜717を形成する(図17中「poly−Siホト」と記す、半導体層形成工程)。ここまでの工程で多結晶シリコン薄膜717に接触している線状遮光体701、701kのn+ −m−Si膜713が不純物拡散源となり、その中のn型不純物が多結晶シリコン薄膜717中に拡散することによって、多結晶シリコン薄膜717にソース領域714、ドレイン領域715が形成される。
Next, an m-Si film having a thickness of 500 mm is formed on the entire surface by PECVD at a temperature of 290 ° C. (semiconductor film forming process), and then subjected to KrF laser annealing with an energy of 220 mJ / cm 2 to form an m-Si film. Is polycrystallized. At this time, RTA annealing may be performed in addition to laser annealing, or RTA annealing may be performed instead of laser annealing. At this time, the RTA annealing conditions are a temperature of 700 ° C. (substrate temperature of 290 ° C.) and about 1 second. Then, the polycrystalline silicon film thus formed is patterned by photolithography and etching to form a polycrystalline silicon thin film 717 (semiconductor layer forming step described as “poly-Si photo” in FIG. 17). . The n + -m-
次に、画素マトリックス外部のソース線端子部が形成された領域上にポリイミド膜(阻止膜)を塗布する。このポリイミド膜は、この領域に次工程のゲート絶縁膜が成膜されるのを阻止するための膜である(阻止膜形成工程)。ポリイミド膜を塗布する際の具体的な方法としては、例えばポリイミド溶融液に浸した筆等を用いて塗布すればよい。そして、温度290℃のTEOS−PECVD法を用いて、前記ポリイミド膜を形成した領域を除いて多結晶シリコン薄膜717および線状遮光体701、701k、透明保護膜723の表面を覆う酸化珪素膜を成膜し、ゲート絶縁膜719とする(ゲート絶縁膜成膜工程)。次に、ポリイミド膜を除去した後(阻止膜除去工程)、スパッタ法を用いて全面に膜厚1μm、比抵抗30mΩ/□のAl−Si−Cu膜を成膜する(導電膜成膜工程)。そして、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いてAl−Si−Cu膜をパターニングすることにより、ゲート線707、ソース線端子用パッドを形成する(図17中「ゲート線形成ホト」と記す、ゲート線形成工程)。
Next, a polyimide film (blocking film) is applied on the region where the source line terminal portion outside the pixel matrix is formed. This polyimide film is a film for preventing the gate insulating film of the next process from being formed in this region (blocking film forming process). As a specific method for applying the polyimide film, for example, it may be applied using a brush dipped in a polyimide melt. Then, using a TEOS-PECVD method at a temperature of 290 ° C., a silicon oxide film covering the surfaces of the polycrystalline silicon
本実施の形態の方法では、線状遮光体701、701kがソース線705およびドレイン電極708を兼ねることで第1の実施の形態の製造方法に比べてフォトリソグラフィー工程が1回減り、途中工程に端子部でのゲート絶縁膜の成膜を阻止するポリイミド膜を用いたことでコンタクト孔の形成が不要となり、フォトリソグラフィー工程がさらに1回減る。その結果、線状遮光体701、701kの形成、多結晶シリコン薄膜717の形成、ゲート線707の形成、の3回のフォトリソグラフィー工程を要するのみでカラー表示装置を製造することが可能となる。したがって、本実施の形態によれば、製造コストの低減、製品歩留まりの向上、といった上記実施の形態と同様の効果をより高めることができる。
In the method of the present embodiment, the linear light-shielding
さらに、上述したように、全工程を通じての処理温度が290℃以下であるため、透明基板として高価な溶融石英基板等を用いることなく、安価なソーダガラスを用いて何ら支障なくカラー表示装置を作製することができる。したがって、フォトリソグラフィー工程数の低減に加え、ソーダガラスの使用による効果によって、製造コストをより低減することが可能となる。 Furthermore, as described above, since the processing temperature throughout the entire process is 290 ° C. or less, a color display device can be manufactured without any trouble using an inexpensive soda glass without using an expensive fused quartz substrate or the like as a transparent substrate. can do. Therefore, in addition to the reduction in the number of photolithography processes, the manufacturing cost can be further reduced by the effect of using soda glass.
なお、本実施の形態では、次段のゲート線722が共通電極線と保持容量線の双方を兼ねる構成としたが、ゲート線と同一の層で独立した共通電極線や保持容量線を設けるようにしてもよい。これらのカラー表示装置は、第10のカラー表示装置に対応する。
Note that in this embodiment, the
以下、本発明の第9の実施の形態を図18〜図20を参照して説明する。 The ninth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図18は本実施の形態のカラー表示装置の画素の部分を示す平面図、図19は同、断面図であり、図中符号801、801kは線状遮光体、802は色素材、823は透明保護膜、806はTFT、805はソース線、807はゲート線、である。 18 is a plan view showing a pixel portion of the color display device of this embodiment, FIG. 19 is a cross-sectional view of the same, in which 801 and 801k are linear light-shielding bodies, 802 is a color material, and 823 is transparent. A protective film, 806 is a TFT, 805 is a source line, and 807 is a gate line.
なお、本実施の形態のカラー表示装置は、第11のカラー表示装置に対応する。 Note that the color display device of the present embodiment corresponds to the eleventh color display device.
図19に示すように、ソーダガラス等からなる透明基板810上に複数の線状遮光体801、801kが設けられている。そして、透明基板810の表面が掘り下げられた複数の線状遮光体801、801k間の開口部811にR、G、Bの各色素材802が定着され、カラーフィルターが構成されている。なお、透明基板810の材料としては、ソーダガラスの他に、溶融石英や無アルカリガラス等を用いてもよい。また、線状遮光体801、801kは、例えば窒化タンタル膜824とn+ −m−Si膜813の積層構造で構成されている。線状遮光体801、801k上および色素材802上には、酸化珪素膜や窒化珪素膜等のシリコン含有無機化合物からなる透明保護膜823が設けられ、線状遮光体801、801kと色素材802との間の段差が埋められて平坦化されている。
As shown in FIG. 19, a plurality of linear
これら線状遮光体801および透明保護膜823の一部を含めてTFT806が構成されている。すなわち、このTFT806はボトムゲート型のpch−TFTであり、線状遮光体801がゲート電極818を兼ね、その線状遮光体801上に位置する透明保護膜823がゲート絶縁膜819を兼ねており、その上に多結晶シリコン薄膜817が形成されている。そして、多結晶シリコン薄膜817上にB−Al膜からなるソース線805およびドレイン電極808が設けられており、多結晶シリコン薄膜817上のB−Al膜に接する部分がp型不純物拡散領域となり、それぞれソース領域814、ドレイン領域815となっている。
また、本実施の形態の場合も第8の実施の形態と同様、画素マトリックス内および画素マトリックス外の端子部にコンタクト孔は存在せず、画素マトリックス外に延びるゲート線の端部に形成されたゲート線端子上に、ソース線、ドレイン電極と同一のB−Al膜からなるゲート線端子用パッドが直接形成されている(図示略)。
A
Also in the present embodiment, as in the eighth embodiment, there are no contact holes in the terminal portions inside the pixel matrix and outside the pixel matrix, and they are formed at the ends of the gate lines extending outside the pixel matrix. On the gate line terminal, a gate line terminal pad made of the same B-Al film as the source line and drain electrode is directly formed (not shown).
前述したように、図18はカラー表示装置における画素マトリックス内の一つの画素の構成を示す平面図である。この図に示すように、画素マトリックスの横方向にはゲート線807が延びるとともに、各画素821の中央部には共通電極線を兼ねる次段のゲート線822が延びている。これらゲート線807、822を兼ねる線状遮光体801、801k上には、画素マトリックス上の縦方向に並ぶ複数のTFT806のソース線805と、略矩形状のドレイン電極808が配置されている。そして、カラー表示装置の動作時には自段のドレイン電極808と次段のゲート線822との間に液晶を駆動するための電圧が印加され、横電界Eが発生する構成となっている。
As described above, FIG. 18 is a plan view showing the configuration of one pixel in the pixel matrix in the color display device. As shown in this figure, a
また、本実施の形態の場合、次段のゲート線822は共通電極線とともに保持容量線をも兼ねており、ゲート絶縁膜819と、これを挟んで対向する次段のゲート線822、ドレイン電極808で保持容量部が構成されている。さらに、光漏れを防止するために、ソース線805やゲート線822は本来の機能としては不要な部分にも延びており、遮光体として機能する。すなわち、ソース線805が、IPSを構成する自段のゲート線807と次段のゲート線822との間の開口部を遮光しており、次段のゲート線822が、ソース線805とドレイン電極808との間の開口部を遮光している。
In this embodiment mode, the next-
以下、上記構成のカラー表示装置の製造方法について図19および図20を用いて説明する。図20は、本実施の形態のカラー表示装置の製造方法を順を追って示すプロセスフロー図である。なお、本方法は、第8の製造方法に対応するものであり、3回のフォトリソグラフィー工程を有する例である。 Hereinafter, a method of manufacturing the color display device having the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a process flow chart showing the manufacturing method of the color display device of this embodiment in order. This method corresponds to the eighth manufacturing method, and is an example having three photolithography steps.
例えばソーダガラスからなる透明基板810上に、スパッタ法を用いて窒化タンタル膜824を形成し、続いてPECVD法を用いてn+ −m−Si膜813(半導体膜)を成膜する(半導体膜成膜工程)。次に、周知のフォトリソグラフィー技術を用いて線状遮光体形成用のフォトレジストパターンをn+ −m−Si膜813上に形成(図20中「BM兼ゲート線形成ホト」と記す)した後、CDE法を用いてn+ −m−Si膜813、窒化タンタル膜824の連続エッチングを行い、ゲート線807、822を兼ねる線状遮光体801、801kを形成する(線状遮光体形成工程)。さらに、透明基板810の表面を弗酸を用いたウェットエッチングにより掘り下げ、次工程で色素材を定着させるための開口部811を形成する。その後、フォトレジストパターンを除去する。
For example, a
次に、一般のインクジェットプリンタを用いて、複数の線状遮光体801、801k間の開口部811内にR、G、Bの各インクをそれぞれ注入する。この際に用いるインクとしては顔料系インク、染料系インクのいずれも用いることができる。その後、基板全体を加熱してインクを乾燥させることにより、表面が平坦化された色素材802が形成される(色素材定着工程)。
Next, using a general inkjet printer, R, G, and B inks are respectively injected into the
次に、画素マトリックス外部のゲート線端子部が形成された領域上にポリイミド膜(阻止膜)を塗布する。このポリイミド膜は、この領域に次工程の透明保護膜が成膜されるのを阻止するための膜である(阻止膜形成工程)。そして、ポリイミド膜を形成した領域を除く領域にSOG膜を成膜し、線状遮光体801を覆う部分がゲート絶縁膜819を兼ねる透明保護膜823とする(透明保護膜成膜工程)。その後、PECVD法を用いて、全面にm−Si膜を成膜した後(半導体膜成膜工程)、レーザアニールを施してm−Si膜を多結晶化する。そして、こうして形成された多結晶シリコン膜をフォトリソグラフィー、エッチング法を用いてパターニングすることにより、多結晶シリコン薄膜817を形成する(図20中「poly−Siホト」と記す、半導体層形成工程)。
Next, a polyimide film (blocking film) is applied on the area where the gate line terminal portion outside the pixel matrix is formed. This polyimide film is a film for preventing the formation of a transparent protective film in the next step in this region (blocking film forming step). Then, an SOG film is formed in a region excluding the region where the polyimide film is formed, and a portion covering the linear
次に、ポリイミド膜を除去した(阻止膜除去工程)後、スパッタ法を用いて全面にB−Al膜を成膜する(導電膜成膜工程)。そして、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いて、B−Al膜をパターニングすることにより、ソース線805、ドレイン電極808、ゲート線端子用パッド等を形成する(図20中「ソース線形成ホト」と記す、ソース線・ドレイン電極形成工程)。その後、多結晶シリコン薄膜817のB−Al膜に接した部分にボロンが拡散してp型不純物拡散領域となり、ソース領域814、ドレイン領域815が形成される。
Next, after removing the polyimide film (blocking film removing step), a B-Al film is formed on the entire surface by sputtering (conductive film forming step). Then, the
本実施の形態の方法においても、第8の実施の形態と同様、線状遮光体801、801kがゲート線807、822を兼ねることで第1の実施の形態の製造方法に比べてフォトリソグラフィー工程が1回減り、途中工程に端子部での透明保護膜の成膜を阻止するポリイミド膜を用いたことでコンタクト孔形成のフォトリソグラフィー工程がさらに1回減る。その結果、線状遮光体801、801kの形成、多結晶シリコン薄膜817の形成、ソース線805・ドレイン電極808の形成、の3回のフォトリソグラフィー工程を要するのみでカラー表示装置を製造することが可能となる。したがって、本実施の形態においても、製造コストの低減、製品歩留まりの向上、といった第8の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
Also in the method of the present embodiment, as in the eighth embodiment, the linear light-shielding
なお、本実施の形態では、次段のゲート線822が共通電極線と保持容量線の双方を兼ねる構成としたが、ゲート線と同一の層で独立した共通電極線や保持容量線を設けるようにしてもよい。また、独立した共通電極線を設けた場合、ソース線とドレイン電極の間の開口部を共通電極線で遮光したり、ゲート線と共通電極線の間の開口部をソース線で遮光したりするとよい。これらのカラー表示装置は、第11のカラー表示装置に対応する。
Note that in this embodiment, the
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記全ての実施の形態はIPS方式のカラー表示装置の例で説明したが、本発明はIPS方式に限るものではなく、IPS方式に比べてフォトリソグラフィー工程は1回増えるものの、対向基板側に共通電極を設けて縦電界方式のカラー表示装置としてもよい。また、カラー表示装置を構成する各種の膜の膜厚等の具体的な数値、各製造工程における具体的な製造条件等に関しては、上記実施の形態に限らず、適宜設計変更が可能なことは勿論である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, all of the above embodiments have been described with reference to the example of the IPS color display device. However, the present invention is not limited to the IPS method, and the photolithography process is increased once compared with the IPS method. A common electrode may be provided to form a vertical electric field type color display device. In addition, specific numerical values such as film thicknesses of various films constituting the color display device, specific manufacturing conditions in each manufacturing process, etc. are not limited to the above embodiment, and it is possible to change the design as appropriate. Of course.
また、上記全ての実施の形態のカラー表示装置に対して、これに対向するように対向基板を配置し、カラー表示装置と対向基板との間に液晶を封入することによりカラー液晶装置を作製することができる。そして、そのカラー液晶装置を、例えばパーソナルコンピュータ、プロジェクター、ビューファインダー等の各種機器に適用することができる。 Further, with respect to the color display devices of all the above embodiments, a counter substrate is disposed so as to face the color display device, and a liquid crystal is sealed between the color display device and the counter substrate, whereby a color liquid crystal device is manufactured. be able to. The color liquid crystal device can be applied to various devices such as a personal computer, a projector, and a viewfinder.
上述の実施例のカラー表示装置を用いて構成される電子機器は、図22に示す表示情報出力源1000、表示情報処理回路1002、表示駆動回路1004、液晶パネルなどの表示パネル1006、クロック発生回路1008及び電源回路1010を含んで構成される。表示情報出力源1000は、ROM、RAMなどのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、クロック発生回路1008からのクロックに基づいて、ビデオ信号などの表示情報を出力する。表示情報処理回路1002は、クロック発生回路1008からのクロックに基づいて表示情報を処理して出力する。この表示情報処理回路1002は、例えば増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路あるいはクランプ回路等を含むことができる。表示駆動回路1004は、走査側駆動回路及びデータ側駆動回路を含んで構成され、液晶パネル1006を表示駆動する。電源回路1010は、上述の各回路に電力を供給する。
An electronic device configured using the color display device of the above-described embodiment includes a display
このような構成の電子機器として、液晶プロジェクタ、図23に示すマルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、図24に示すページャ、あるいは携帯電話、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置などを挙げることができる。 As an electronic apparatus having such a configuration, a liquid crystal projector, a multimedia-compatible personal computer (PC) and engineering workstation (EWS) shown in FIG. 23, a pager shown in FIG. 24, a mobile phone, a word processor, a television, a viewfinder, and the like. Examples include a type or monitor direct-view type video tape recorder, an electronic notebook, an electronic desk calculator, a car navigation device, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel.
図23に示すパーソナルコンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、液晶表示画面1206とを有する。
A
図24に示すページャ1300は、金属製フレーム1302内に、液晶表示基板1304、バックライト1306aを備えたライトガイド1306、回路基板1308、第1,第2のシールド板1310,1312、2つの弾性導電体1314,1316、及びフィルムキャリアテープ1318を有する。2つの弾性導電体1314,1316及びフィルムキャリアテープ1318は、液晶表示基板1304と回路基板1308とを接続するものである。
A
ここで、液晶表示基板1304は、2枚の透明基板1304a,1304bの間に液晶を封入したもので、これにより少なくともドットマトリクス型の液晶表示パネルが構成される。一方の透明基板に、図22に示す駆動回路1004、あるいはこれに加えて表示情報処理回路1002を形成することができる。液晶表示基板1304に搭載されない回路は、液晶表示基板の外付け回路とされ、図25の場合には回路基板1308に搭載できる。
Here, the liquid
図24はページャの構成を示すものであるから、液晶表示基板1304以外に回路基板1308が必要となるが、電子機器用の一部品として液晶表示装置が使用される場合であって、透明基板に表示駆動回路などが搭載される場合には、その液晶表示装置の最小単位は液晶表示基板1304である。あるいは、液晶表示基板1304を筺体としての金属フレーム1302に固定したものを、電子機器用の一部品である液晶表示装置として使用することもできる。さらに、バックライト式の場合には、金属製フレーム1302内に、液晶表示基板1304と、バックライト1306aを備えたライトガイド1306とを組み込んで、液晶表示装置を構成することができる。
FIG. 24 shows the configuration of the pager, and thus a
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本発明は上述の各種の液晶パネルの駆動に適用されるものに限らず、エレクトロルミネッセンス、プラズマディスプレー装置にも適用可能である。 In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, the present invention can be applied not only to driving the above-described various liquid crystal panels but also to electroluminescence and plasma display devices.
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、1枚の透明基板上にカラーフィルターやTFTを作り込み、しかも、カラーフィルターの線状遮光体がソース線やゲート線等を兼ねる構成としたため、合計9〜10回程度のフォトリソグラフィー工程を必要とした従来の製造方法と比べて製造プロセス中のフォトリソグラフィー工程の回数を3〜5回と大きく減らすことが可能になる。その結果、カラー液晶装置の製造コストを大幅に低減できるとともに、製品の歩留まりを向上させることができる。 As described above in detail, according to the present invention, a color filter and a TFT are formed on a single transparent substrate, and the linear light-shielding body of the color filter also serves as a source line and a gate line. Therefore, the number of photolithography processes during the manufacturing process can be greatly reduced to 3 to 5 times compared to the conventional manufacturing method that requires a total of about 9 to 10 photolithography processes. As a result, the manufacturing cost of the color liquid crystal device can be greatly reduced, and the yield of products can be improved.
101,201,301,301k,401,401k,501,501k,601,701,701k,801,801k…線状遮光体、102,302,402,502,602,702,802…色素材、103,323,423,523,603,723,823…透明保護膜、104,604…埋込透明保護膜、105,205,205a,305,405,505,605,705,805…ソース線、106,206,306,406,506,606,706,806…薄膜トランジスタ、107,207,307,407,507,607,707,807…ゲート線、108,208,308,408,508,608,708,808…ドレイン電極、109,309,509…共通電極線、110,310,410,510,610,710,810…透明基板、111,211,311,411,511,611,711,811…開口部、113,413,513,613,713,813…n+−m−Si膜(ソース側不純物拡散源)、114,314,414,514,614,714,814…ソース領域、115,315,415,515,615,715,815…ドレイン領域、117,317,417,517,617,717,817…シリコン薄膜(半導体層)、118,218,318,418,518,618,718,818…ゲート電極、120,420,528,529…コンタクト孔、121,221,421,521,621,721,821…画素、222,422,622,722,822…次段のゲート線、233,233a…保持容量部、424,524,724,824…窒化タンタル膜(導電膜)、526…ゲート線端子、531…ゲート線端子用パッド。
101, 201, 301, 301k, 401, 401k, 501, 501k, 601, 701, 701k, 801, 801k ... linear shading bodies, 102, 302, 402, 502, 602, 702, 802 ... color materials, 103, 323, 423, 523, 603, 723, 823 ... transparent protective film, 104, 604 ... embedded transparent protective film, 105, 205, 205a, 305, 405, 505, 605, 705, 805 ... source line, 106, 206 , 306, 406, 506, 606, 706, 806 ... Thin film transistor, 107, 207, 307, 407, 507, 607, 707, 807 ... Gate line, 108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808 ... Drain electrode, 109, 309, 509 ... Common electrode line, 110, 310, 410 510, 610, 710, 810 ... transparent substrate, 111, 211, 311, 411, 511, 711, 711, 811 ... opening, 113, 413, 513, 613, 713, 813 ... n + -m-Si film (
Claims (18)
該一対の基板の一方の基板は透明基板であり、該透明基板上には複数の線状遮光体と、
これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、ソース線と、共通電極線と、ゲート線と、薄膜トランジスタとが形成され、
該薄膜トランジスタは該線状遮光体上に設けられ、
該薄膜トランジスタは、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを具備し、該ソース領域には該ソース線が接続し、該ドレイン領域にはドレイン電極が接続し、該ゲート電極には該ゲート線が延在し、
該ソース線と該共通電極線とは同一材料で同一層上に形成され、
該ゲート絶縁膜の一部が取り除かれて、該ドレイン領域と該ドレイン電極とを接続し、
該ドレイン電極と該ゲート線とは同一材料で同一層上に形成され、
該ドレイン電極と該共通電極線との間に電圧を印加して液晶を駆動することを特徴とするカラー液晶表示装置。 In a color liquid crystal display device sandwiching liquid crystal between a pair of substrates,
One substrate of the pair of substrates is a transparent substrate, and a plurality of linear light shields on the transparent substrate;
A color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, a transparent protective film covering the color material, a source line, a common electrode line, a gate line, and a thin film transistor are formed,
The thin film transistor is provided on the linear light shield,
The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode, the source line is connected to the source region, and the drain electrode is connected to the drain region, The gate line extends to the gate electrode;
The source line and the common electrode line are formed on the same layer with the same material,
A portion of the gate insulating film is removed to connect the drain region and the drain electrode;
The drain electrode and the gate line are formed on the same layer with the same material,
A color liquid crystal display device, wherein a liquid crystal is driven by applying a voltage between the drain electrode and the common electrode line.
前記ソース側不純物拡散源が前記ソース線の少なくとも一部を構成していることを特徴とする請求項1に記載のカラー液晶表示装置。 The source region is in contact with the source side impurity diffusion source, and the drain region is in contact with the drain side impurity diffusion source,
The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the source-side impurity diffusion source constitutes at least a part of the source line.
該一対の基板の一方の基板は透明基板であり、該透明基板上には複数の線状遮光体と、
これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、ソース線と、共通電極線と、ゲート線と、薄膜トランジスタとが形成され、
該薄膜トランジスタは該線状遮光体上に設けられ、
該薄膜トランジスタは、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを具備し、該ソース領域には該ソース線が接続し、該ドレイン領域にはドレイン電極が接続し、該ゲート電極には該ゲート線が延在し、
該ゲート絶縁膜の一部が取り除かれて、該ドレイン領域と該ドレイン電極とを接続し、
該ドレイン電極と該ゲート線と該共通電極線とは同一材料で同一層上に形成され、
該ドレイン電極と該共通電極線との間に電圧を印加して液晶を駆動することを特徴とするカラー液晶表示装置。 In a color liquid crystal display device sandwiching liquid crystal between a pair of substrates,
One substrate of the pair of substrates is a transparent substrate, and a plurality of linear light shields on the transparent substrate;
A color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, a transparent protective film covering the color material, a source line, a common electrode line, a gate line, and a thin film transistor are formed,
The thin film transistor is provided on the linear light shield,
The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode, the source line is connected to the source region, and the drain electrode is connected to the drain region, The gate line extends to the gate electrode;
A portion of the gate insulating film is removed to connect the drain region and the drain electrode;
The drain electrode, the gate line, and the common electrode line are formed on the same layer with the same material,
A color liquid crystal display device, wherein a liquid crystal is driven by applying a voltage between the drain electrode and the common electrode line.
該一対の基板の一方の基板は透明基板であり、該透明基板上には複数の線状遮光体と、
これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、ソース線と、ゲート線と、薄膜トランジスタと、保持容量部とが形成され、
該薄膜トランジスタは該線状遮光体上に設けられ、
該薄膜トランジスタは、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを具備し、該ソース領域には該ソース線が接続し、該ドレイン領域にはドレイン電極が接続し、該ゲート電極には該ゲート線が延在し、
該ゲート線が該ゲート絶縁膜を介して該半導体層の上方に形成されるとともに、該ドレイン電極が該ゲート線と同一の層で形成され、
該保持容量部は該ソース線と該ゲート絶縁膜と該ドレイン電極とで構成される事を特徴とするカラー液晶表示装置。 In a color liquid crystal display device sandwiching liquid crystal between a pair of substrates,
One substrate of the pair of substrates is a transparent substrate, and a plurality of linear light shields on the transparent substrate;
A color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, a transparent protective film covering the color material, a source line, a gate line, a thin film transistor, and a storage capacitor portion are formed,
The thin film transistor is provided on the linear light shield,
The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode, the source line is connected to the source region, and the drain electrode is connected to the drain region, The gate line extends to the gate electrode;
The gate line is formed above the semiconductor layer via the gate insulating film, and the drain electrode is formed of the same layer as the gate line,
The color liquid crystal display device, wherein the storage capacitor portion is constituted by the source line, the gate insulating film, and the drain electrode.
該一対の基板の一方の基板は透明基板であり、該透明基板上には複数の線状遮光体と、
これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、ソース線と、共通電極線と、ゲート線と、薄膜トランジスタとが形成され、
該薄膜トランジスタは該線状遮光体上に設けられ、
該薄膜トランジスタは、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを具備し、該ソース領域には該ソース線が接続し、該ドレイン領域にはドレイン電極が接続し、該ゲート電極には該ゲート線が延在し、
該ドレイン電極と該ソース線とは同一材料で同一層上に形成され、
該ゲート線と該共通電極線とは同一材料で同一層上に形成され、
該ドレイン電極と該共通電極線との間に電圧を印加して液晶を駆動することを特徴とするカラー液晶表示装置。 In a color liquid crystal display device sandwiching liquid crystal between a pair of substrates,
One substrate of the pair of substrates is a transparent substrate, and a plurality of linear light shields on the transparent substrate;
A color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, a transparent protective film covering the color material, a source line, a common electrode line, a gate line, and a thin film transistor are formed,
The thin film transistor is provided on the linear light shield,
The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode, the source line is connected to the source region, and the drain electrode is connected to the drain region, The gate line extends to the gate electrode;
The drain electrode and the source line are formed on the same layer with the same material,
The gate line and the common electrode line are formed on the same layer with the same material,
A color liquid crystal display device, wherein a liquid crystal is driven by applying a voltage between the drain electrode and the common electrode line.
該一対の基板の一方の基板は透明基板であり、該透明基板上には複数の線状遮光体と、
これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、ソース線と、共通電極線と、ゲート線と、薄膜トランジスタとが形成され、
該薄膜トランジスタは該線状遮光体上に設けられ、
該薄膜トランジスタは、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを具備し、該ソース領域には該ソース線が接続し、該ドレイン領域にはドレイン電極が接続し、該ゲート電極には該ゲート線が延在し、
該ゲート線と該共通電極線とは同一材料で同一層上に形成され、
該ドレイン電極と該ソース線とは同一材料で同一層上に形成され、
該半導体層が該ゲート絶縁膜を介して該ゲート線の上方に形成され、
該ドレイン電極と該共通電極線との間に電圧を印加して液晶を駆動することを特徴とするカラー液晶表示装置。 In a color liquid crystal display device sandwiching liquid crystal between a pair of substrates,
One substrate of the pair of substrates is a transparent substrate, and a plurality of linear light shields on the transparent substrate;
A color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, a transparent protective film covering the color material, a source line, a common electrode line, a gate line, and a thin film transistor are formed,
The thin film transistor is provided on the linear light shield,
The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode, the source line is connected to the source region, and the drain electrode is connected to the drain region, The gate line extends to the gate electrode;
The gate line and the common electrode line are formed on the same layer with the same material,
The drain electrode and the source line are formed on the same layer with the same material,
The semiconductor layer is formed above the gate line through the gate insulating film;
A color liquid crystal display device, wherein a liquid crystal is driven by applying a voltage between the drain electrode and the common electrode line.
該一対の基板の一方の基板は透明基板であり、該透明基板上には複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、
ソース線と、ゲート線と、薄膜トランジスタとが形成され、
該薄膜トランジスタは、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを具備し、該ソース領域には該ソース線が接続し、該ドレイン領域にはドレイン電極が接続し、該ゲート電極には該ゲート線が延在し、
該線状遮光体が導電膜で形成されるとともに、該ソース線を兼ね、
該ゲート線が該ゲート絶縁膜を介して該半導体層の上方に形成されたことを特徴とするカラー液晶表示装置。 In a color liquid crystal display device sandwiching liquid crystal between a pair of substrates,
One substrate of the pair of substrates is a transparent substrate, a plurality of linear light shields on the transparent substrate, a color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, and the color material A transparent protective film covering the
A source line, a gate line, and a thin film transistor are formed,
The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode, the source line is connected to the source region, and the drain electrode is connected to the drain region, The gate line extends to the gate electrode;
The linear light shield is formed of a conductive film, and also serves as the source line,
A color liquid crystal display device, wherein the gate line is formed above the semiconductor layer through the gate insulating film.
該一対の基板の一方の基板は透明基板であり、該透明基板上には複数の線状遮光体と、
これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、ソース線と、共通電極線と、ゲート線と、薄膜トランジスタとが形成され、
該薄膜トランジスタは、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを具備し、該ソース領域には該ソース線が接続し、該ドレイン領域にはドレイン電極が接続し、該ゲート電極には該ゲート線が延在し、
該線状遮光体が導電膜で形成されるとともに、該ソース線を兼ね、
該ゲート線が該ゲート絶縁膜を介して該半導体層の上方に形成され、
該ゲート絶縁膜の一部が取り除かれて、該ドレイン領域と前記ドレイン電極とを接続し、
該ドレイン電極と該ゲート線と該共通電極線とは同一材料で同一層上に形成され、
該ドレイン電極と該共通電極線との間に電圧を印加して液晶を駆動することを特徴とするカラー液晶表示装置。 In a color liquid crystal display device sandwiching liquid crystal between a pair of substrates,
One substrate of the pair of substrates is a transparent substrate, and a plurality of linear light shields on the transparent substrate;
A color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, a transparent protective film covering the color material, a source line, a common electrode line, a gate line, and a thin film transistor are formed,
The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode, the source line is connected to the source region, and the drain electrode is connected to the drain region, The gate line extends to the gate electrode;
The linear light shield is formed of a conductive film, and also serves as the source line,
The gate line is formed above the semiconductor layer via the gate insulating film;
A part of the gate insulating film is removed to connect the drain region and the drain electrode;
The drain electrode, the gate line, and the common electrode line are formed on the same layer with the same material,
A color liquid crystal display device, wherein a liquid crystal is driven by applying a voltage between the drain electrode and the common electrode line.
該一対の基板の一方の基板は透明基板であり、該透明基板上には複数の線状遮光体と、これら複数の線状遮光体間の開口部に定着された色素材と、該色素材を覆う透明保護膜と、
ソース線と、ゲート線と、薄膜トランジスタとが形成され、
該薄膜トランジスタは該線状遮光体上に設けられ、
該薄膜トランジスタは、ソース領域およびドレイン領域を有する半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを具備し、該ソース領域には該ソース線が接続し、該ドレイン領域にはドレイン電極が接続し、該ゲート電極には該ゲート線が延在し、
該線状遮光体が導電膜で形成されるとともに、該ゲート線を兼ね、
該透明保護膜が該ゲート絶縁膜を兼ね、
該半導体層が該ゲート絶縁膜を介して該ゲート線を兼ねる線状遮光体の上方に形成されたことを特徴とするカラー液晶表示装置 In a color liquid crystal display device sandwiching liquid crystal between a pair of substrates,
One substrate of the pair of substrates is a transparent substrate, a plurality of linear light shields on the transparent substrate, a color material fixed in an opening between the plurality of linear light shields, and the color material A transparent protective film covering the
A source line, a gate line, and a thin film transistor are formed,
The thin film transistor is provided on the linear light shield,
The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source region and a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode, the source line is connected to the source region, and the drain electrode is connected to the drain region, The gate line extends to the gate electrode;
The linear light shield is formed of a conductive film, and also serves as the gate line,
The transparent protective film also serves as the gate insulating film,
A color liquid crystal display device, wherein the semiconductor layer is formed above a linear light-shielding body that also serves as the gate line through the gate insulating film
該共通電極線と前記ゲート線とは同一材料で同一層上に形成され、
前記ドレイン電極と該共通電極線との間に電圧を印加して液晶を駆動することを特徴とする請求項16に記載のカラー液晶表示装置。 A common electrode line is formed on the transparent substrate,
The common electrode line and the gate line are formed on the same layer with the same material,
17. The color liquid crystal display device according to claim 16, wherein the liquid crystal is driven by applying a voltage between the drain electrode and the common electrode line.
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