JPH06347822A - 液晶表示基板の製造方法 - Google Patents

液晶表示基板の製造方法

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JPH06347822A
JPH06347822A JP13309493A JP13309493A JPH06347822A JP H06347822 A JPH06347822 A JP H06347822A JP 13309493 A JP13309493 A JP 13309493A JP 13309493 A JP13309493 A JP 13309493A JP H06347822 A JPH06347822 A JP H06347822A
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bus line
layer
conductive layer
mask
forming
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JP13309493A
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English (en)
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Ryoji Oritsuki
良二 折付
Kiyao Kozai
甲矢夫 香西
Minoru Hiroshima
實 廣島
Masahiro Yanai
雅弘 箭内
Juichi Horii
寿一 堀井
Yuichi Hashimoto
雄一 橋本
Masaaki Matsuda
正昭 松田
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造工数を大幅に低減させる。 【構成】 透明基板の主表面に、同一パターンの導電
層、高濃度の半導体層の順次積層体からなる信号バスラ
インを形成する工程と、この信号バスラインと交差して
同一パターンの半導体層、絶縁層、導電層の順次積層体
からなるゲートバスラインを形成する工程と、これら信
号バスラインおよびゲートバスラインを被って前記透明
基板の主表面の全域に保護膜を形成する工程と、この保
護膜のその表面に形成したマスクを介して有効画素領域
に相当する領域に孔開けをする工程と、このように加工
された透明基板の主表面の全域に前記マスクを保持した
ままで透明導電層を形成する工程と、該マスクの上面に
形成された透明導電層を該マスクとともに除去する工程
とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示基板の製造方
法に係り、特に、いわゆるアクティブ・マトリックス方
式の液晶表示基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆるアクティブ・マトリックス方式
の液晶表示基板は、マトリックス状に配列された複数の
画素電極のそれぞれに対応して非線形素子(スイッチン
グ素子)を設けたものである。各画素における液晶は理
論的には常時駆動(デューティ比1.0)されているの
で、時分割駆動方式を採用している、いわゆる単純マト
リックス方式と比べてアクティブ方式はコントラストが
良く、特にカラー液晶表示基板では欠かせない技術とな
りつつある。スイッチング素子として代表的なものとし
ては薄膜トランジスタ(TFT)がある。
【0003】そして、この薄膜トランジスタ(TFT)
は、画素電極が形成される透明からなる基板面に、ゲー
ト、ゲート絶縁膜、およびアモルファスSi(a−S
i)またはポリSi(p−Si)からなるSi層が順次
形成されて構成され、該Si層面に形成されるドレイン
電極、およびソース電極は、それぞれ電圧を供給する配
線層、および画素電極と一体に形成されている。
【0004】なお、薄膜トランジスタ(TFT)を使用
したアクティブ・マトリックス方式の液晶表示基板は、
たとえば特開昭63−309921号公報や、「冗長構
成を採用した12.5型アクティブ・マトリックス方式
カラー液晶ディスプレィ」、日経エレクトロニクス、頁
193〜210、1986年12月15日、日経マグロ
ウヒル社発行、で知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された液晶表示基板の薄膜トランジスタ(TF
T)は、それらゲート、ゲート絶縁膜、Si層をそれぞ
れ別個に周知のフォトエッチング技術を用いて所定のパ
ターンで形成しており、製造工数が多くなってしたとい
う点が問題とされるに到った。
【0006】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、製造工数を大幅に低減できる液晶表示基板を提供す
るにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による液晶表示基板の製造方法は、基
本的には、透明基板の主表面に、同一パターンの導電
層、高濃度の半導体層の順次積層体からなる信号バスラ
インを形成する工程と、この信号バスラインと交差して
同一パターンの半導体層、絶縁層、導電層の順次積層体
からなるゲートバスラインを形成する工程と、これら信
号バスラインおよびゲートバスラインを被って前記透明
基板の主表面の全域に保護膜を形成する工程と、この保
護膜のその表面に形成したマスクを介して有効画素領域
に相当する領域に孔開けをする工程と、このように加工
された透明基板の主表面の全域に前記マスクを保持した
ままで透明導電層を形成する工程と、該マスクの上面に
形成された透明導電層を該マスクとともに除去する工程
とを含むことを特徴とするものである。
【0008】
【作用】このように構成した液晶表示基板の製造方法
は、まず、同一パターンの導電層、高濃度の半導体層の
順次積層体からなる信号バスラインを形成する工程で第
1のマスク工程を使用することになる。
【0009】けだし、透明基板の主表面の全域に導電
層、高濃度の半導体層を順次形成し、周知のフォトエッ
チングによって、所定のパターンどおりに信号バスライ
ンを形成できるからである。
【0010】同様に、この信号バスラインと交差して同
一パターンの半導体層、絶縁層、導電層の順次積層体か
らなるゲートバスラインを形成する工程で第2のマスク
工程を使用することになる。
【0011】そして、これら信号バスラインおよびゲー
トバスラインを被って形成され、かつ有効画素領域に相
当する領域に孔開けがなされた絶縁膜を形成する際に第
3のマスク工程を使用する。
【0012】その後は、前記絶縁層の孔開けをする際に
用いたマスク(たとえばフォトマスク)を保持したまま
で透明導電層を全域に形成し、絶縁層の上面に形成され
た透明導電層を該マスクの除去とともに除去する。
【0013】これにより、有効画素領域に相当する領域
のみに透明導電層(画素電極)を形成でき、保護膜をそ
のまま残存させることができるようになる。
【0014】これにより、液晶を介して対向配置される
各透明基板のうちの一方の透明基板における加工が終了
し、それに用いられるマスク工程は3回で済むことにな
る。
【0015】したがって、本発明によればマスク工程の
大幅な低減を図ることができるようになる。
【0016】
【実施例】図4は、本発明による液晶表示基板の等価回
路とその周辺回路の一実施例を示す結線図である。
【0017】同図は回路図ではあるが、実際の幾何学的
配置に対応して描かれている。ARは複数の画素を二次
元的に配列したマトリックス・アレイで、液晶表示基板
の等価回路に相当している。
【0018】図中、Xは映像信号線(信号バスライン)
DLを意味し、添字G、BおよびRがそれぞれ緑、青お
よび赤画素に対応して付加されている。Yは走査信号線
(ゲートバスライン)GLを意味し、添字1,2,3,
……,endは走査タイミングの順序に従って付加され
ている。
【0019】信号バスラインX(添字省略)は交互に上
側(または奇数)の映像信号駆動回路He、下側(また
は偶数)の映像信号駆動回路Hoに接続されている。
【0020】ゲートバスラインY(添字省略)は垂直走
査回路Vに接続されている。
【0021】SUPは一つの電圧源から複数の分圧した
安定化された電圧源を得るための電源回路やホスト(上
位演算処理装置)からのCRT(陰極線管)用の情報を
TFT液晶表示装置用の情報に交換する回路を含む回路
である。
【0022】図1は、本発明による液晶表示基板の一実
施例を示す平面構成図である。
【0023】同図は、液晶を介して互いに対向配置され
る各ガラス基板のうち一方のガラス基板の該液晶側の主
表面を示す構成図であり、一の画素電極とその周辺を示
した図である。なお、図2は図1のII−II線における断
面図、図3は図1のIII−III線における断面図である。
【0024】図1において、ガラス基板10の主表面
に、まず、信号バスライン23が形成されている。この
信号バスライン23は図中Y方向に延在して形成され、
かつX方向に等間隔に平行に並設されている。
【0025】なお、これら信号バスライン23には後述
するゲートバスライン12が交差して図中Y方向に等間
隔に平行に並設されるようになっており、これにより各
ラインの格子内には画素領域が形成されるようになって
いる。
【0026】前記信号バスライン23は、図3に示すよ
うに、ガラス基板10側からAl合金層24、高濃度の
n型不純物がドーピングされたa−Si層25が順次積
層された同一パターンの積層体から構成されている。
【0027】一方、この信号バスライン23に近接して
平行配置され、かつ後述するゲートバスライン12に交
差するようにして画素領域に延在するソース電極30が
形成されている。このソース電極30は、信号バスライ
ン23と同様に、ガラス基板10側からAl合金層2
4、n型不純物が高濃度にドーピングされたa−Si層
25が順次積層された同一パターンの積層体から構成さ
れている。
【0028】さらに、画素領域において、後述するゲー
トバスライン12に近接してコンデンサCaddの一方
の電極40が形成され、この電極は、前記信号バスライ
ン23と同様に、ガラス基板10側からAl合金層2
4、n型不純物が高濃度にドーピングされたa−Si層
25が順次積層された同一パターンの積層体から構成さ
れている。
【0029】そして、このように形成された信号バスラ
イン23に交差してゲートバスライン12が形成されて
いる。このゲートバスライン12は図中X方向に延在し
て形成され、かつY方向に等間隔に平行に並設されてい
る。
【0030】このゲートバスライン12は、図2に示す
ように、ガラス基板10側からa−Si層13、SiN
層14、Al合金層15が順次積層された同一パターン
の積層体から構成されている。
【0031】そして、このゲートバスライン12の一部
には画素領域に延在して幅広の部分が形成され、この延
在部12Aは前記コンデンサCaddの一方の電極40
に重畳されて前記コンデンサのもう一方の電極を構成す
るようになっている。すなわち、各電極間にはSiN膜
14が介在され、SiN膜14がコンデンサの誘電体を
構成するようになる。
【0032】なお、信号バスライン23とソース電極3
0との間のゲートバスライン12の部分にはTFT50
が形成されている。すなわち、TFT50は、そのドレ
イン電極が信号バスライン23に相当し、ゲートバスラ
イン12のAl合金層15に電圧が印加された場合、そ
の下層のSiN層14を介したa−Si層13にチャネ
ル層が形成されてソース電極30とドレイン電極との間
がオンするスイッチング素子となっている。
【0033】さらに、このように加工されたガラス基板
10の表面の全域には保護膜(PAS)70が形成さ
れ、この保護膜(PAS)70には、画素電極80の形
成領域、ゲート端子12Bの形成領域、および信号端子
23Bの形成領域に相当する領域に孔開けがなされ、こ
の孔開けがなされた部分にITO膜が埋設されている。
【0034】すなわち、保護膜(PAS)70における
画素電極80の形成領域に形成される孔は、少なくとも
前記ソース電極30の一部、および前記コンデンサの一
方の電極40の一部が露呈されてなるものであり、この
孔に埋設されるITO膜からなる画素電極80は前記ソ
ース電極30およびコンデンサの一方の電極40に電気
的に導通された状態となっている。
【0035】また、ゲート端子12Bの形成領域に形成
される孔には、その孔から露呈されているAl合金層1
5面に被着されてITO膜95が埋設されている。
【0036】さらに、信号端子23Bの形成領域に形成
される孔には、その孔から露呈されている高濃度のa−
Si層25が除去され、これにより露呈されるAl合金
層24面に被着されてITO膜95が埋設されている。
【0037】次に、このように構成される液晶表示基板
の製造方法にの一実施例を図5ないし図10を用いて説
明する。なお、各図において、(a)は図1のII−II線
における断面図を、(b)は図1のIV−IV線における断
面図を示している。
【0038】工程1.(図5) ガラス基板10の主表面の全域に、Al合金層24(層
厚100nm)、高濃度のn型不純物がドーピングされ
たa−Si層25を順次形成し、周知のフォトエッチン
グ技術で選択エッチンをすることにより、信号バスライ
ン23、ドレイン電極30を形成する。
【0039】この際、同時にコンデンサCaddのもう
一方の電極40をも形成する。
【0040】工程2.(図6) 信号バスライン23が形成されたガラス基板10の主表
面の全域に、a−Si層13、SiN膜14およびAl
合金層15を順次形成し、周知のフォトエッチング技術
で選択エッチングをすることにより、ゲートバスライン
12を形成する。
【0041】工程3.(図7) このように加工されたガラス基板10の主表面の全域
に、保護膜(PAS)70を形成する。
【0042】工程4.(図8) 保護膜(PAS)膜70における画素電極80の形成領
域、ゲート端子12Bの形成領域、信号端子23Bの形
成領域(図示しない)に相当する領域の孔開けを周知の
フォトエッチング技術により行う。
【0043】この場合、孔開けのマスクとして用いたフ
ォトレジスト90を残存させておく。
【0044】なお、図示しない信号端子23Bの形成領
域に相当する領域の孔開けによって露呈された高濃度の
a−Si層25を適当な除去液で除去する。この場合、
保護膜(PAS)がマスクの機能を有することになる。
【0045】工程5.(図9) このように加工されたガラス基板10の主表面の全域に
ITO膜95を形成する。
【0046】工程6.(図10) 工程4.にて残存させていたフォトレジスト90を適当
な除去液で除去する。これにより、フォトレジスト90
の上面に形成されたITO膜95もともに除去されるよ
うになる。いわゆるリフト・オフと称される技法であ
る。
【0047】これにより、画素電極80の形成領域、ゲ
ート端子12Bの形成領域、信号端子23Bの形成領域
(図示しない)にそれぞれITO膜95が残存すること
になる。
【0048】このように構成した液晶表示基板の製造方
法は、まず、同一パターンの導電層、高濃度の半導体層
の順次積層体からなる信号バスライン23を形成する工
程で第1のマスク工程を使用することになる(図5参
照)。
【0049】けだし、透明基板の主表面の全域に導電
層、高濃度の半導体層を順次形成し、周知のフォトエッ
チングによって、所定のパターンどおり信号バスライン
を形成することになるからである。
【0050】同様に、このゲートバスライン12と交差
して同一パターンの半導体層、絶縁膜、、導電層の順次
積層体からなるゲートバスラインを形成する工程で第2
のマスク工程を使用することになる。
【0051】そして、これら信号バスラインおよびゲー
トバスラインを被って形成され、かつ有効画素領域に相
当する領域に孔開けされた絶縁膜を形成する際に第3の
マスク工程を使用する。
【0052】その後は、前記絶縁層の孔開けをする際に
用いたマスク(たとえばフォトマスク)を保持したまま
で透明導電層を全域に形成し、絶縁層の上面に形成され
た透明導電層を該マスクの除去とともに除去する。
【0053】これにより、有効画素領域に相当する領域
のみに透明導電層(画素電極)を形成でき、保護膜をそ
のまま残存させることによりいわゆるパッシベーション
膜と称される保護膜を形成することができるようにな
る。
【0054】これにより、液晶を介して対向配置される
各透明基板のうちの一方の透明基板における加工が終了
し、それに用いられるマスク工程は3回で済むことにな
る。
【0055】したがって、本発明によればマスク工程の
大幅な低減を図ることができるようになる。
【0056】図11は、本発明が適用される液晶表示基
板の他の実施例を示す平面図である。
【0057】図1と異なる構成は、TFT50のソース
電極30の信号バスライン23と反対側のゲートバスラ
イン12に該信号バスライン23から延在するドレイン
電極23Mを設けたことにある。このようにした場合、
書き込むべき画素に隣接する画素側の電荷が流れ込むの
を防止できる効果を奏することができるようになる。
【0058】また、このようにして構成された液晶表示
基板は、その駆動において、図中、下側方向から上側方
向へゲートバスライン12に電圧を印加するようにして
もよいことはいうまでもない。この場合、ドレイン側か
ら供給される信号が当該の画素のみならず、隣接する画
素にも流れ込む現象を防止できる効果を有するようにな
る。
【0059】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による液晶表示基板の製造方法によれば、その製
造工数を大幅に低減させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示基板の製造方法で得られ
る液晶表示基板の一実施例を示す平面図である。
【図2】図1のII−II線における断面図である。
【図3】図1のIII−III線における断面図である。
【図4】本発明が適用される液晶表示基板とその周辺回
路の等価回路図である。
【図5】本発明による液晶表示基板の製造方法の一実施
例の工程1.を示す説明図である。
【図6】本発明による液晶表示基板の製造方法の一実施
例の工程2.を示す説明図である。
【図7】本発明による液晶表示基板の製造方法の一実施
例の工程3.を示す説明図である。
【図8】本発明による液晶表示基板の製造方法の一実施
例の工程4.を示す説明図である。
【図9】本発明による液晶表示基板の製造方法の一実施
例の工程5.を示す説明図である。
【図10】本発明による液晶表示基板の製造方法の一実
施例の工程6.を示す説明図である。
【図11】本発明による液晶表示基板の製造方法に適用
される液晶表示基板の他の実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
12 ゲートバスライン 23 信号バスライン 80 画素電極 90 フォトレジスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箭内 雅弘 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 堀井 寿一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 橋本 雄一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 松田 正昭 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板の主表面に、同一パターンの導
    電層、高濃度の半導体層の順次積層体からなる信号バス
    ラインを形成する工程と、この信号バスラインと交差し
    て同一パターンの半導体層、絶縁層、導電層の順次積層
    体からなるゲートバスラインを形成する工程と、これら
    信号バスラインおよびゲートバスラインを被って前記透
    明基板の主表面の全域に保護膜を形成する工程と、この
    保護膜のその表面に形成したマスクを介して有効画素領
    域に相当する領域に孔開けをする工程と、このように加
    工された透明基板の主表面の全域に前記マスクを保持し
    たままで透明導電層を形成する工程と、該マスクの上面
    に形成された透明導電層を該マスクとともに除去する工
    程とを含むことを特徴とする液晶表示基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の発明において、信号バス
    ラインおよびゲートバスラインの端子部を、前記保護膜
    の有効画素領域に相当する領域の孔開けの際になされる
    該保護膜の孔開けによって形成することを特徴とする液
    晶表示基板の製造方法。
JP13309493A 1993-06-03 1993-06-03 液晶表示基板の製造方法 Pending JPH06347822A (ja)

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Cited By (3)

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