JPH07104264A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH07104264A JPH07104264A JP24493793A JP24493793A JPH07104264A JP H07104264 A JPH07104264 A JP H07104264A JP 24493793 A JP24493793 A JP 24493793A JP 24493793 A JP24493793 A JP 24493793A JP H07104264 A JPH07104264 A JP H07104264A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 緻密な基板保護膜をもつ液晶表示装置。
【構成】一方の透明基板の上に、基板保護膜、複数の線
状の信号電極および信号電極にほぼ直交する複数の走査
電極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で設けられ、信
号電極と走査電極の重なり部分が絵素部とされ、絵素部
に薄膜トランジスタが接続され、他方の透明基板の上
に、対向電極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で設け
られ、両基板間に液晶が介在されてなる液晶表示装置に
おいて、基板保護膜が材質または形成方法が異なる少な
くとも２層の膜よりなることを特徴とする液晶表示装
置。
状の信号電極および信号電極にほぼ直交する複数の走査
電極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で設けられ、信
号電極と走査電極の重なり部分が絵素部とされ、絵素部
に薄膜トランジスタが接続され、他方の透明基板の上
に、対向電極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で設け
られ、両基板間に液晶が介在されてなる液晶表示装置に
おいて、基板保護膜が材質または形成方法が異なる少な
くとも２層の膜よりなることを特徴とする液晶表示装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は液晶表示装置に関す
る。さらに詳しくは、基板保護膜が複数の層よりなる液
晶表示装置に関する。
る。さらに詳しくは、基板保護膜が複数の層よりなる液
晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶表示基板の一例として薄膜ト
ランジスタ（以下、ＴＦＴと略）液晶表示基板の平面図
を図１に示す。この液晶表示基板は、ガラス基板上に保
護絶縁膜を介してマトリクス上に配置された薄膜トラン
ジスタと絵素電極１１、及びゲート電極線４とソース電
極線９を備えている。ゲート電極線４とソース電極線９
とは、各々、一様な線巾を有し、互いに交差することに
よって、格子状のパターンを形成している。ゲート電極
線４とソース電極線９に囲まれた領域内のガラス基板保
護膜上には、絵素電極１１が形成されている。絵素電極
１１は、アドレス素子として機能する薄膜トランジスタ
のドレイン電極１０に接続されている。ゲート電極線４
には走査信号が、ソース電極線９には画像信号が各々入
力され、走査信号により薄膜トランジスタがオン状態に
なったときに、ソース電極線９から各絵素電極１１に画
像信号電流が入力されている。
ランジスタ（以下、ＴＦＴと略）液晶表示基板の平面図
を図１に示す。この液晶表示基板は、ガラス基板上に保
護絶縁膜を介してマトリクス上に配置された薄膜トラン
ジスタと絵素電極１１、及びゲート電極線４とソース電
極線９を備えている。ゲート電極線４とソース電極線９
とは、各々、一様な線巾を有し、互いに交差することに
よって、格子状のパターンを形成している。ゲート電極
線４とソース電極線９に囲まれた領域内のガラス基板保
護膜上には、絵素電極１１が形成されている。絵素電極
１１は、アドレス素子として機能する薄膜トランジスタ
のドレイン電極１０に接続されている。ゲート電極線４
には走査信号が、ソース電極線９には画像信号が各々入
力され、走査信号により薄膜トランジスタがオン状態に
なったときに、ソース電極線９から各絵素電極１１に画
像信号電流が入力されている。
【０００３】図２は上記ＴＦＴ液晶表示基板上に形成さ
れている薄膜トランジスタの構造を説明するための、図
１のＡ−Ａ線断面図である。ガラス基板１の上にガラス
基板保護膜２が形成されており、その上には、ゲート電
極４、ゲート絶縁膜５、チャネル部真性半導体膜６（ア
モルファスシリコン膜又は多結晶膜）、チャネル部保護
絶縁膜７、コンタクト部のｎ型（またはｐ型）半導体膜
８（アモルファスシリコン膜又は多結晶膜）、ソース電
極９とドレイン電極１０、絵素電極１１、保護絶縁膜１
２が、絶縁性基板１側からこの順で形成されている。上
記のＴＦＴ構造は、ガラス基板にスパッタやＣＶＤで形
成した薄膜に、配線パターンを有するレジストマスクを
フォトリソグラフィーにて形成し、エッチングによって
不用な薄膜をとりのぞき、そして、これらの処理をサイ
クルさせることで製造している。
れている薄膜トランジスタの構造を説明するための、図
１のＡ−Ａ線断面図である。ガラス基板１の上にガラス
基板保護膜２が形成されており、その上には、ゲート電
極４、ゲート絶縁膜５、チャネル部真性半導体膜６（ア
モルファスシリコン膜又は多結晶膜）、チャネル部保護
絶縁膜７、コンタクト部のｎ型（またはｐ型）半導体膜
８（アモルファスシリコン膜又は多結晶膜）、ソース電
極９とドレイン電極１０、絵素電極１１、保護絶縁膜１
２が、絶縁性基板１側からこの順で形成されている。上
記のＴＦＴ構造は、ガラス基板にスパッタやＣＶＤで形
成した薄膜に、配線パターンを有するレジストマスクを
フォトリソグラフィーにて形成し、エッチングによって
不用な薄膜をとりのぞき、そして、これらの処理をサイ
クルさせることで製造している。
【０００４】このとき、ガラス基板保護膜２は、エッチ
ング時に扱う強酸やアルカリから絶縁性基板を保護する
ために、ガラス基板上にスパッタ又はＣＶＤによって絶
縁性保護膜を成膜している。
ング時に扱う強酸やアルカリから絶縁性基板を保護する
ために、ガラス基板上にスパッタ又はＣＶＤによって絶
縁性保護膜を成膜している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Ｔａ2Ｏ5やＳｉＮxを
使った従来の単層のガラス基板保護膜は、ウエットエッ
チング時の強酸やアルカリに対しては耐食性が高いが、
ドライエッチング時のハロゲン系ガスに対しては耐食性
が低い。従ってＴａ2Ｏ5やＳｉＮx膜はドライエッチン
グに対するガラス基板保護膜としては不十分で、液晶表
示基板の欠陥不良の原因となり、歩留まり低下につなが
る。
使った従来の単層のガラス基板保護膜は、ウエットエッ
チング時の強酸やアルカリに対しては耐食性が高いが、
ドライエッチング時のハロゲン系ガスに対しては耐食性
が低い。従ってＴａ2Ｏ5やＳｉＮx膜はドライエッチン
グに対するガラス基板保護膜としては不十分で、液晶表
示基板の欠陥不良の原因となり、歩留まり低下につなが
る。
【０００６】そこで、ドライエッチングに対する基板保
護絶縁膜としては、比較的に選択比の高いＳｉＯ2膜が
考えられるがＰＣＶＤやスパッタによるＳｉＯ2膜は緻
密性が乏しくピンホール数が多くなる。そのため、下地
にダメージを与え液晶パネルの不良につながる。緻密性
のあるＳｉＯ2膜として熱ＣＶＤ法によるＳｉＯ2膜があ
げられる。ところがこの方法では成膜温度が高く、大面
積ガラス基板では熱ソリやワレの発生が大きな問題とな
る。
護絶縁膜としては、比較的に選択比の高いＳｉＯ2膜が
考えられるがＰＣＶＤやスパッタによるＳｉＯ2膜は緻
密性が乏しくピンホール数が多くなる。そのため、下地
にダメージを与え液晶パネルの不良につながる。緻密性
のあるＳｉＯ2膜として熱ＣＶＤ法によるＳｉＯ2膜があ
げられる。ところがこの方法では成膜温度が高く、大面
積ガラス基板では熱ソリやワレの発生が大きな問題とな
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かくしてこの発明によれ
ば、一方の透明基板の上に、基板保護膜、複数の線状の
信号電極および信号電極にほぼ直交する複数の走査電
極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で設けられ、信号
電極と走査電極の重なり部分が絵素部とされ、絵素部に
薄膜トランジスタが接続され、他方の透明基板の上に、
対向電極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で設けら
れ、両基板間に液晶が介在されてなる液晶表示装置にお
いて、基板保護膜が材質又は形成方法がの異なる少なく
とも２層の膜よりなることを特徴とする液晶表示装置が
提供される。
ば、一方の透明基板の上に、基板保護膜、複数の線状の
信号電極および信号電極にほぼ直交する複数の走査電
極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で設けられ、信号
電極と走査電極の重なり部分が絵素部とされ、絵素部に
薄膜トランジスタが接続され、他方の透明基板の上に、
対向電極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で設けら
れ、両基板間に液晶が介在されてなる液晶表示装置にお
いて、基板保護膜が材質又は形成方法がの異なる少なく
とも２層の膜よりなることを特徴とする液晶表示装置が
提供される。
【０００８】この発明の透明基板としては透光性の絶縁
性基板が用いられ、通常ガラス基板が使れる。一方の透
明基板の上に基板保護膜が形成される。基板保護膜は、
透明基板の上に第１層の膜、その上に第２層の膜が形成
され、必要に応じて第３層以上の膜が第１の膜や第２の
膜と同様方法で形成される。さらに、第１層の膜と第２
層の膜の順序が逆転してもよい。
性基板が用いられ、通常ガラス基板が使れる。一方の透
明基板の上に基板保護膜が形成される。基板保護膜は、
透明基板の上に第１層の膜、その上に第２層の膜が形成
され、必要に応じて第３層以上の膜が第１の膜や第２の
膜と同様方法で形成される。さらに、第１層の膜と第２
層の膜の順序が逆転してもよい。
【０００９】第１層の膜の組成は、ＳｉＯx、Ｔａ
2Ｏ5、ＳｉＮx、ＴｉＯ2またはＹ2Ｏ3からなる。ＳｉＯ
x、Ｔａ2Ｏ5およびＳｉＮxが好ましい。特に、ＳｉＯx
が好ましい。好ましい膜厚の範囲は５０Å以上５００μ
ｍ以下であり、５０Åより薄いと十分保護の効果を発揮
せず、５００μｍより厚いと経済的でない。第１層の膜
はスパッタ法またはＣＶＤ法によって形成されることが
好ましい。スパッタ法は通常の方法、例えば化学便覧、
応用化学編ＩＩ、ｐ９５３〜９５４に記載された方法が
適用できる。ＣＶＤ法も同様に通常の方法、例えば化学
便覧、応用化学編ＩＩ、ｐ９５４〜９５５に記載された
方法が適用できる。
2Ｏ5、ＳｉＮx、ＴｉＯ2またはＹ2Ｏ3からなる。ＳｉＯ
x、Ｔａ2Ｏ5およびＳｉＮxが好ましい。特に、ＳｉＯx
が好ましい。好ましい膜厚の範囲は５０Å以上５００μ
ｍ以下であり、５０Åより薄いと十分保護の効果を発揮
せず、５００μｍより厚いと経済的でない。第１層の膜
はスパッタ法またはＣＶＤ法によって形成されることが
好ましい。スパッタ法は通常の方法、例えば化学便覧、
応用化学編ＩＩ、ｐ９５３〜９５４に記載された方法が
適用できる。ＣＶＤ法も同様に通常の方法、例えば化学
便覧、応用化学編ＩＩ、ｐ９５４〜９５５に記載された
方法が適用できる。
【００１０】第２層の膜は、ＳｉＯx、Ｔａ2Ｏ5、Ｔｉ
Ｏ2またはＹ2Ｏ3からなる。ＳｉＯxおよびＴａ2Ｏ5が好
ましい。特に、Ｔａ2Ｏ5が好ましい。好ましい膜厚の範
囲は５０Å以上であり、５０Åより薄いと十分保護の効
果を発揮せず、第２層の膜は液相成長法（以下、ＬＰＤ
と略）によって形成されることが好ましい。ＬＰＤは通
常の方法、例えばシーエムシー社編、先端電子材料事
典、ｐ１５５〜１５７に記載された方法によって形成さ
れる。この発明の装置は、一般的にＬＰＤに用いられる
傾斜法およびスライド・ボード法のいずれの装置も適用
可能であるが、スライド・ボード法が好ましい。スライ
ド・ボード法の装置は、例えば図４に示すように、水溶
液を満たした容器２０と、撹拌子１９および水溶液滴下
装置１５とからなる。飽和水溶液１７、例えば珪フッ化
水素酸と酸化珪素の飽和水溶液に水溶液滴下装置１５か
ら溶液、例えばほう酸水溶液が滴下されて反応がおこ
り、目標堆積物、例えば酸化珪素が過飽和状態の溶液に
される。過飽和状態になった溶液から基板１８の表面に
目標堆積物、例えば酸化珪素の皮膜が堆積される。皮膜
の均一性向上のため、堆積過程で撹拌子１９の適当な撹
拌および基板１８の適当なスライドが好ましい。
Ｏ2またはＹ2Ｏ3からなる。ＳｉＯxおよびＴａ2Ｏ5が好
ましい。特に、Ｔａ2Ｏ5が好ましい。好ましい膜厚の範
囲は５０Å以上であり、５０Åより薄いと十分保護の効
果を発揮せず、第２層の膜は液相成長法（以下、ＬＰＤ
と略）によって形成されることが好ましい。ＬＰＤは通
常の方法、例えばシーエムシー社編、先端電子材料事
典、ｐ１５５〜１５７に記載された方法によって形成さ
れる。この発明の装置は、一般的にＬＰＤに用いられる
傾斜法およびスライド・ボード法のいずれの装置も適用
可能であるが、スライド・ボード法が好ましい。スライ
ド・ボード法の装置は、例えば図４に示すように、水溶
液を満たした容器２０と、撹拌子１９および水溶液滴下
装置１５とからなる。飽和水溶液１７、例えば珪フッ化
水素酸と酸化珪素の飽和水溶液に水溶液滴下装置１５か
ら溶液、例えばほう酸水溶液が滴下されて反応がおこ
り、目標堆積物、例えば酸化珪素が過飽和状態の溶液に
される。過飽和状態になった溶液から基板１８の表面に
目標堆積物、例えば酸化珪素の皮膜が堆積される。皮膜
の均一性向上のため、堆積過程で撹拌子１９の適当な撹
拌および基板１８の適当なスライドが好ましい。
【００１１】このうち最も好ましい組合せは、第１層の
膜にＣＶＤ法またはスパッタ法にて形成されたＳｉＯx
膜と第２層の膜にＬＰＤによるＴａ2Ｏ5膜の組合せであ
る。
膜にＣＶＤ法またはスパッタ法にて形成されたＳｉＯx
膜と第２層の膜にＬＰＤによるＴａ2Ｏ5膜の組合せであ
る。
【００１２】この基板保護膜にはそれぞれＩｎＯ3,Ｓｎ
Ｏ2,ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などの導電性薄膜からな
る透明電極が形成される。透明電極は複数の線状の信号
電極および信号電極にほぼ直交する複数の走査電極から
なり、この信号電極と走査電極の重なり部分が絵素部と
される。絵素部にＴＦＴが接続される。この発明のＴＦ
Ｔは、あらかじめ絵素部の上に絶縁膜として、ＣＶＤ法
等の公知の方法によりＳｉＯ2 、ＳｉＯ2 ／ＳｉＮ膜等
を５００〜３０００オングストローム程度積層されてい
る。さらに、その絶縁膜上にポリシリコンが１００〜１
０００オングストローム程度、ゲート酸化膜としてＳｉ
Ｏ2 膜、あるいはＳｉＯ 2／ＳｉＮ膜が５０〜２００オ
ングストローム程度、ゲート電極としてポリシリコン、
あるいはＴｉ、Ｔａ、Ｗ等のシリサイドとのポリサイド
が２００〜１５００オングストローム程度、順次積層さ
れてＴＦＴが形成されている。
Ｏ2,ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などの導電性薄膜からな
る透明電極が形成される。透明電極は複数の線状の信号
電極および信号電極にほぼ直交する複数の走査電極から
なり、この信号電極と走査電極の重なり部分が絵素部と
される。絵素部にＴＦＴが接続される。この発明のＴＦ
Ｔは、あらかじめ絵素部の上に絶縁膜として、ＣＶＤ法
等の公知の方法によりＳｉＯ2 、ＳｉＯ2 ／ＳｉＮ膜等
を５００〜３０００オングストローム程度積層されてい
る。さらに、その絶縁膜上にポリシリコンが１００〜１
０００オングストローム程度、ゲート酸化膜としてＳｉ
Ｏ2 膜、あるいはＳｉＯ 2／ＳｉＮ膜が５０〜２００オ
ングストローム程度、ゲート電極としてポリシリコン、
あるいはＴｉ、Ｔａ、Ｗ等のシリサイドとのポリサイド
が２００〜１５００オングストローム程度、順次積層さ
れてＴＦＴが形成されている。
【００１３】また、絶縁膜上に形成されているＴＦＴ
は、絶縁膜上にゲート電極、ゲート酸化膜及びポリシリ
コンが順次積層されて形成されていてもよい。さらに、
ゲート電極上にゲート酸化膜を介してポリシリコンが積
層され、さらにポリシリコン上にゲート酸化膜及びゲー
ト電極が形成された、２重のゲート電極としたＴＦＴで
あってもよい。
は、絶縁膜上にゲート電極、ゲート酸化膜及びポリシリ
コンが順次積層されて形成されていてもよい。さらに、
ゲート電極上にゲート酸化膜を介してポリシリコンが積
層され、さらにポリシリコン上にゲート酸化膜及びゲー
ト電極が形成された、２重のゲート電極としたＴＦＴで
あってもよい。
【００１４】さらに、他方の透明基板の上に、ＩｎＯ3,
ＳｎＯ2,ＩＴＯなどの導電性薄膜からなる対向電極が形
成される。これら電極の上に、保護絶縁膜が形成され
る。この保護絶縁膜は例えば、ＳｉＯ2,ＳｉＮｘ，Ａｌ
2Ｏ3などの無機系薄膜、ポリイミド、フォトレジスト樹
脂、高分子液晶などの有機系薄膜などを用いることがで
きる。保護絶縁膜が無機系薄膜の場合には蒸着法、スパ
ッタ法、ＣＶＤ法、あるいは溶液塗布法などによって形
成出来る。また、保護絶縁膜が有機系薄膜の場合には有
機物質を溶かした溶液またはその前駆体溶液を用いて、
スピンナー塗布法、浸せき塗布法、スクリーン印刷法、
ロール塗布法などで塗布し、所定の硬化条件（加熱、光
照射など）で硬化させ形成する方法、あるいは蒸着法、
スパッタ法、ＣＶＤ法などで形成したり、ＬＢ（Langum
uir-Blodgett）法などで形成することもできる。
ＳｎＯ2,ＩＴＯなどの導電性薄膜からなる対向電極が形
成される。これら電極の上に、保護絶縁膜が形成され
る。この保護絶縁膜は例えば、ＳｉＯ2,ＳｉＮｘ，Ａｌ
2Ｏ3などの無機系薄膜、ポリイミド、フォトレジスト樹
脂、高分子液晶などの有機系薄膜などを用いることがで
きる。保護絶縁膜が無機系薄膜の場合には蒸着法、スパ
ッタ法、ＣＶＤ法、あるいは溶液塗布法などによって形
成出来る。また、保護絶縁膜が有機系薄膜の場合には有
機物質を溶かした溶液またはその前駆体溶液を用いて、
スピンナー塗布法、浸せき塗布法、スクリーン印刷法、
ロール塗布法などで塗布し、所定の硬化条件（加熱、光
照射など）で硬化させ形成する方法、あるいは蒸着法、
スパッタ法、ＣＶＤ法などで形成したり、ＬＢ（Langum
uir-Blodgett）法などで形成することもできる。
【００１５】保護絶縁膜の上には配向膜が形成される。
配向膜には無機系の層を用いる場合と有機系の層を用い
る場合とがある。無機系の配向膜を用いる場合、よく用
いられる方法としては酸化ケイ素の斜め蒸着がある。ま
た、回転蒸着などの方法を用いることもできる。有機系
の配向膜を用いる場合、ナイロン、ポリビニルアルコー
ル、ポリイミド等を用いることができ、通常この上をラ
ビングする。また、高分子液晶、ＬＢ膜を用いて配向さ
せたり、磁場による配向、スペーサエッジ法による配向
なども可能である。また、ＳｉＯ2,ＳｉＮｘなどを蒸着
し、その上をラビングする方法も可能である。
配向膜には無機系の層を用いる場合と有機系の層を用い
る場合とがある。無機系の配向膜を用いる場合、よく用
いられる方法としては酸化ケイ素の斜め蒸着がある。ま
た、回転蒸着などの方法を用いることもできる。有機系
の配向膜を用いる場合、ナイロン、ポリビニルアルコー
ル、ポリイミド等を用いることができ、通常この上をラ
ビングする。また、高分子液晶、ＬＢ膜を用いて配向さ
せたり、磁場による配向、スペーサエッジ法による配向
なども可能である。また、ＳｉＯ2,ＳｉＮｘなどを蒸着
し、その上をラビングする方法も可能である。
【００１６】本発明の配向処理法としては、ラビング
法、斜方蒸着法などがあるが、大画面の液晶表示装置の
量産化の場合にはラビング法が有利である。ラビング法
の場合、配向膜を形成した後、ラビング処理を施すわけ
であるが、パラレルラビング法（一対の基板の両方にラ
ビング処理を施しラビング方向が同一になるように貼り
合わせる方法）、アンチパラレルラビング法（一対の基
板の両方にラビング処理を施しラビング方向が逆になる
ように貼り合わせる方法）、片ラビング法（一対の基板
の片方にのみラビング処理を施す方法）がある。本発明
の液晶表示装置の場合、いずれの配向法も用いることが
できる。
法、斜方蒸着法などがあるが、大画面の液晶表示装置の
量産化の場合にはラビング法が有利である。ラビング法
の場合、配向膜を形成した後、ラビング処理を施すわけ
であるが、パラレルラビング法（一対の基板の両方にラ
ビング処理を施しラビング方向が同一になるように貼り
合わせる方法）、アンチパラレルラビング法（一対の基
板の両方にラビング処理を施しラビング方向が逆になる
ように貼り合わせる方法）、片ラビング法（一対の基板
の片方にのみラビング処理を施す方法）がある。本発明
の液晶表示装置の場合、いずれの配向法も用いることが
できる。
【００１７】本発明で使用し得る液晶は、常温附近で液
晶状態を示す有機物混合体であり、ネマチック液晶（２
周波駆動用液晶、Δε＜０の液晶を含む）、コレステリ
ック液晶、スメクチック液晶、強誘電性液晶、デスコチ
ック液晶等である。具体的には、ネマチック液晶ではZL
I-4801-000,ZLI-4801-001,ZLI-4792(いずれもメルク社
製)、強誘電性液晶ではZLI-4237-000,ZLI-4003(いずれ
もメルク社製)などが好ましいが、これらに限定されな
い。
晶状態を示す有機物混合体であり、ネマチック液晶（２
周波駆動用液晶、Δε＜０の液晶を含む）、コレステリ
ック液晶、スメクチック液晶、強誘電性液晶、デスコチ
ック液晶等である。具体的には、ネマチック液晶ではZL
I-4801-000,ZLI-4801-001,ZLI-4792(いずれもメルク社
製)、強誘電性液晶ではZLI-4237-000,ZLI-4003(いずれ
もメルク社製)などが好ましいが、これらに限定されな
い。
【００１８】さらに、これら液晶化合物を適宜混合して
用いてもよい。また液晶化合物以外の化合物を適宜混合
してもよい。この化合物は必ずしも液晶相を示す必要は
なく、（ａ）作製する組成物の液晶相の温度範囲を調整
するための化合物、（ｂ）強誘電性液晶相において大き
な自発分極を示すか、または誘起する光学活性化合物、
（ｃ）作製する組成物の液晶相のらせんピッチを調整す
るための光学活性化合物などが挙げられる。
用いてもよい。また液晶化合物以外の化合物を適宜混合
してもよい。この化合物は必ずしも液晶相を示す必要は
なく、（ａ）作製する組成物の液晶相の温度範囲を調整
するための化合物、（ｂ）強誘電性液晶相において大き
な自発分極を示すか、または誘起する光学活性化合物、
（ｃ）作製する組成物の液晶相のらせんピッチを調整す
るための光学活性化合物などが挙げられる。
【００１９】液晶が真空注入法で注入されたり、塗布さ
れて基板間に介在された後、アクリル系等のＵＶ硬化型
の樹脂やエポキシ系等の熱硬化型の樹脂の封止部で注入
口を封止して液晶セルとする。さらに、必要に応じて、
この液晶セルの上下に偏光軸をほぼ直交させた偏光板を
配置させ、偏光板の一方の偏光軸をセルの液晶のどちら
か一方の光軸にほぼ一致させて液晶表示装置とすること
ができる。
れて基板間に介在された後、アクリル系等のＵＶ硬化型
の樹脂やエポキシ系等の熱硬化型の樹脂の封止部で注入
口を封止して液晶セルとする。さらに、必要に応じて、
この液晶セルの上下に偏光軸をほぼ直交させた偏光板を
配置させ、偏光板の一方の偏光軸をセルの液晶のどちら
か一方の光軸にほぼ一致させて液晶表示装置とすること
ができる。
【００２０】
【作用】液晶表示基板のガラス基板保護膜を二層構造に
することで一層のときよりピンホールを減少させること
ができる。さらに、二層構造の上層部に成膜する液層成
長法によるＳｉＯ2膜は非常に緻密で、スパッタやＣＶ
ＤのＳｉＯ2膜に比べてピンホール数が少ない。
することで一層のときよりピンホールを減少させること
ができる。さらに、二層構造の上層部に成膜する液層成
長法によるＳｉＯ2膜は非常に緻密で、スパッタやＣＶ
ＤのＳｉＯ2膜に比べてピンホール数が少ない。
【００２１】そして、液層成長法のＳｉＯ2膜は、熱Ｃ
ＶＤのＳｉＯ2膜より良質（石英並）で、ウエットエッ
チング時の酸やアルカリに対しても耐食性が高い。した
がって、ウエット・ドライ両エッチング時のガラス基板
保護膜として、液層成長法のＳｉＯ2膜を使ったＴａ2Ｏ
5／ＳｉＯ2の二層構造は適している。
ＶＤのＳｉＯ2膜より良質（石英並）で、ウエットエッ
チング時の酸やアルカリに対しても耐食性が高い。した
がって、ウエット・ドライ両エッチング時のガラス基板
保護膜として、液層成長法のＳｉＯ2膜を使ったＴａ2Ｏ
5／ＳｉＯ2の二層構造は適している。
【００２２】
【実施例】図３に、ＬＰＤで成膜したガラス基板保護膜
（ＳｉＯ2）を含む二層構造のガラス基板保護膜を有す
るＴＦＴ基板の断面図をこの発明の実施例として示す。
ガラス基板１の上にガラス基板保護膜（Ｔａ2Ｏ5）、ガ
ラス基板保護膜３（ＳｉＯ 2）が二層構造で形成されて
おり、その上には、ゲート電極４（Ｔａ）、ゲート絶縁
膜５（ＳｉＮx）、チャネル部真性半導体膜６（アモル
ファスシリコン膜）、チャネル部保護絶縁膜７、コンタ
クト部のｎ型（またはｐ型）半導体膜８（アモルファス
シリコン膜）、ソース電極９（Ｔｉ）とドレイン電極１
０（Ｔｉ）、絵素電極１１（透明電極）、保護絶縁膜１
２（ＳｉＮx）がガラス基板１側から、この順で形成さ
れている。
（ＳｉＯ2）を含む二層構造のガラス基板保護膜を有す
るＴＦＴ基板の断面図をこの発明の実施例として示す。
ガラス基板１の上にガラス基板保護膜（Ｔａ2Ｏ5）、ガ
ラス基板保護膜３（ＳｉＯ 2）が二層構造で形成されて
おり、その上には、ゲート電極４（Ｔａ）、ゲート絶縁
膜５（ＳｉＮx）、チャネル部真性半導体膜６（アモル
ファスシリコン膜）、チャネル部保護絶縁膜７、コンタ
クト部のｎ型（またはｐ型）半導体膜８（アモルファス
シリコン膜）、ソース電極９（Ｔｉ）とドレイン電極１
０（Ｔｉ）、絵素電極１１（透明電極）、保護絶縁膜１
２（ＳｉＮx）がガラス基板１側から、この順で形成さ
れている。
【００２３】このＴＦＴ基板は、ゲート電極４（Ｔａ）
をスパッタで成膜し、ドライエッチングして、ゲート絶
縁膜５（ＳｉＮx）、チャネル部真性半導体部６（アモ
ルファスシリコン膜）、コンタクト部のｎ型（またはｐ
型）半導体膜８（アモルファスシリコン膜）、ソース電
極９（Ｔｉ）とドレイン電極１０（Ｔｉ）、絵素電極１
１（透明電極）、保護絶縁膜１２（ＳｉＮx）をＣＶＤ
で成膜し、ウエットエッチングしてパターン形成した。
そして、ウエットエッチングによるガラス基板１のダメ
ージを防ぐためにＴａ2Ｏ5をガラス基板保護膜として成
膜し、ドライエッチングによるガラス基板保護膜２（Ｔ
ａ2Ｏ5）及びガラス基板１へのダメージを防ぐためにＳ
ｉＯ2をガラス基板保護膜として成膜した。これは、二
層のガラス基板保護膜を有するＴＦＴの構造である、ガ
ラス基板保護膜３（ＳｉＯ2）をＬＰＤ法を用いて成膜
した。
をスパッタで成膜し、ドライエッチングして、ゲート絶
縁膜５（ＳｉＮx）、チャネル部真性半導体部６（アモ
ルファスシリコン膜）、コンタクト部のｎ型（またはｐ
型）半導体膜８（アモルファスシリコン膜）、ソース電
極９（Ｔｉ）とドレイン電極１０（Ｔｉ）、絵素電極１
１（透明電極）、保護絶縁膜１２（ＳｉＮx）をＣＶＤ
で成膜し、ウエットエッチングしてパターン形成した。
そして、ウエットエッチングによるガラス基板１のダメ
ージを防ぐためにＴａ2Ｏ5をガラス基板保護膜として成
膜し、ドライエッチングによるガラス基板保護膜２（Ｔ
ａ2Ｏ5）及びガラス基板１へのダメージを防ぐためにＳ
ｉＯ2をガラス基板保護膜として成膜した。これは、二
層のガラス基板保護膜を有するＴＦＴの構造である、ガ
ラス基板保護膜３（ＳｉＯ2）をＬＰＤ法を用いて成膜
した。
【００２４】次に、ＬＰＤによるＳｉＯ2膜の製造方法
について、以下に示す。ＬＰＤの成膜装置の基本構造
は、図４に示すように、水溶液を満たした容器２０と、
撹拌子１９、ほう酸水溶液滴下装置１５とからなる。ケ
イフッ化水素酸（Ｈ2ＳｉＦ6）にＳｉＯ2を溶解し、飽
和水溶液とした後、ほう酸（Ｈ3ＢＯ3）水溶液を添加す
ることによって過飽和状態を作り、ＳｉＯ2を折出させ
堆積させる方法である。このときに起こる化学反応式
を、、に示す。
について、以下に示す。ＬＰＤの成膜装置の基本構造
は、図４に示すように、水溶液を満たした容器２０と、
撹拌子１９、ほう酸水溶液滴下装置１５とからなる。ケ
イフッ化水素酸（Ｈ2ＳｉＦ6）にＳｉＯ2を溶解し、飽
和水溶液とした後、ほう酸（Ｈ3ＢＯ3）水溶液を添加す
ることによって過飽和状態を作り、ＳｉＯ2を折出させ
堆積させる方法である。このときに起こる化学反応式
を、、に示す。
【００２５】 Ｈ2ＳｉＦ6＋２Ｈ2ｏ＝６ＨＦ＋ＳｉＯ2 …… Ｈ3ＢＯ3＋４ＨＦ＝ＢＦ4＋Ｈ3Ｏ＋２Ｈ2Ｏ …… 即ち、ほう酸を加えることにより、式の化学反応が右
方向に進行し、フッ化水素酸（ＨＦ）が消費される。従
って、式で示す化学反応が右方向に進行し、ＳｉＯ2
が折出し、基板に堆積する。
方向に進行し、フッ化水素酸（ＨＦ）が消費される。従
って、式で示す化学反応が右方向に進行し、ＳｉＯ2
が折出し、基板に堆積する。
【００２６】図４に示すように、ＬＰＤ−ＳｉＯ2膜製
造装置は非常に簡単な構造をしており、真空装置等の複
雑な装置を有するＣＶＤ装置に比べて低コスト化の面で
かなり有益である。さらに、ＣＶＤで扱うようなＳｉＨ
4等の危険なガスも扱わないので安全性も高い。基板処
理プロセスの点から言えば、ＬＰＤ−ＳｉＯ2は低温形
成（４０℃以下）が可能であり、比較的大きな基板にも
対応できる。そして、本方法で成膜したＳｉＯ2膜は、
物理／化学的物性、電気的特性においてもＣＶＤ法で形
成したものに劣らない。
造装置は非常に簡単な構造をしており、真空装置等の複
雑な装置を有するＣＶＤ装置に比べて低コスト化の面で
かなり有益である。さらに、ＣＶＤで扱うようなＳｉＨ
4等の危険なガスも扱わないので安全性も高い。基板処
理プロセスの点から言えば、ＬＰＤ−ＳｉＯ2は低温形
成（４０℃以下）が可能であり、比較的大きな基板にも
対応できる。そして、本方法で成膜したＳｉＯ2膜は、
物理／化学的物性、電気的特性においてもＣＶＤ法で形
成したものに劣らない。
【００２７】
【発明の効果】ガラス基板保護膜を二層構造にすること
で一層のときよりピンホールを減少させることができ
た。さらに、二層構造の上層部に成膜する液相成長法に
よるＳｉＯ2膜は非常に緻密で、スパッタやＣＶＤのＳ
ｉＯ2膜に比べてピンホール数が少ない。そして、液相
成長法のＳｉＯ2膜は熱ＣＶＤのＳｉＯ2膜より良質（石
英並）で、ウエットエッチング時の酸やアルカリに対し
ても耐食性が高い。従って、ウエット・ドライ両エッチ
ング時のガラス基板保護膜として、液相成長法のＳｉＯ
2膜を使ったＴａ2Ｏ5／ＳｉＯ2の二層構造は適してい
る。
で一層のときよりピンホールを減少させることができ
た。さらに、二層構造の上層部に成膜する液相成長法に
よるＳｉＯ2膜は非常に緻密で、スパッタやＣＶＤのＳ
ｉＯ2膜に比べてピンホール数が少ない。そして、液相
成長法のＳｉＯ2膜は熱ＣＶＤのＳｉＯ2膜より良質（石
英並）で、ウエットエッチング時の酸やアルカリに対し
ても耐食性が高い。従って、ウエット・ドライ両エッチ
ング時のガラス基板保護膜として、液相成長法のＳｉＯ
2膜を使ったＴａ2Ｏ5／ＳｉＯ2の二層構造は適してい
る。
【００２８】表１は、液相成長ＳｉＯ2膜の層間絶縁膜
としての適応性を電気的特性について熱ＣＶＤ法−Ｓｉ
Ｏ2膜と比較したものである。液相成長ＳｉＯ2膜に見ら
れる絶縁特性は、成膜直後のものでもリーク電流、絶縁
耐圧ともに熱ＣＶＤ−ＳｉＯ 2膜をしのぎ、アニール処
理により更に向上することがわかった。このような優れ
た電気特性は、液相成長ＳｉＯ2膜がピンホールの極め
て少ない状態で形成された膜であることを裏づけてい
る。
としての適応性を電気的特性について熱ＣＶＤ法−Ｓｉ
Ｏ2膜と比較したものである。液相成長ＳｉＯ2膜に見ら
れる絶縁特性は、成膜直後のものでもリーク電流、絶縁
耐圧ともに熱ＣＶＤ−ＳｉＯ 2膜をしのぎ、アニール処
理により更に向上することがわかった。このような優れ
た電気特性は、液相成長ＳｉＯ2膜がピンホールの極め
て少ない状態で形成された膜であることを裏づけてい
る。
【００２９】また、液相成長法の特徴の一つとして膜の
平坦化効果がある。液相成長法では、薄いＳｉＯ2膜で
は凹状溝の表面形状に沿った均一な成膜が見られるが、
ＳｉＯ2膜が厚くなるにつれて凹状溝内は充填され平坦
化現象ができた。ガラス基板保護膜表面の平坦化により
後工程の製造プロセスがスムーズに進む利点がある。そ
して、大型基板にも均一に膜を形成することができた。
平坦化効果がある。液相成長法では、薄いＳｉＯ2膜で
は凹状溝の表面形状に沿った均一な成膜が見られるが、
ＳｉＯ2膜が厚くなるにつれて凹状溝内は充填され平坦
化現象ができた。ガラス基板保護膜表面の平坦化により
後工程の製造プロセスがスムーズに進む利点がある。そ
して、大型基板にも均一に膜を形成することができた。
【００３０】さらに、液相成長法のＳｉＯ2膜は低温形
成（４０℃以下）が可能であり、ガラス基板の反りや熱
割れなどの問題がない。
成（４０℃以下）が可能であり、ガラス基板の反りや熱
割れなどの問題がない。
【００３１】
【表１】
【図１】液晶表示基板の一例であるマトリクス型ＴＦＴ
液晶表示基板の平面図。
液晶表示基板の平面図。
【図２】従来技術のＴＦＴ構造断面図。
【図３】本発明のＴＦＴ構造断面図。
【図４】液相成長ＳｉＯ2膜の成膜装置の基本構造。
１ ガラス基板 ２ ガラス基板保護膜 ３ ガラス基板保護膜 ４ ゲート電極 ５ ゲート絶縁膜 ６ チャネル部ｉ型半導体膜（アモルファスシリコン膜
または、多結晶膜） ７ チャネル部保護絶縁膜 ８ コンタクト部のｎ型（またはｐ型）半導体膜（アモ
ルファスシリコン膜または、多結晶膜） ９ ソース電極 １０ ドレイン電極 １１ 絵素電極 １２ 保護絶縁膜（ＳｉＮｘ） １３ 保護絶縁膜（ＳｉＯ2）、（信号線） １４ 絶縁性基板 １５ Ｈ3ＢＯ3水溶液滴下装置 １６ 撹拌子 １７ Ｈ2ＳｉＦ6＋ＳｉＯ2飽和水溶液 １８ 基板 １９ カセット吊り下げアーム ２０ コントロールボックス ２１ 基板カセット
または、多結晶膜） ７ チャネル部保護絶縁膜 ８ コンタクト部のｎ型（またはｐ型）半導体膜（アモ
ルファスシリコン膜または、多結晶膜） ９ ソース電極 １０ ドレイン電極 １１ 絵素電極 １２ 保護絶縁膜（ＳｉＮｘ） １３ 保護絶縁膜（ＳｉＯ2）、（信号線） １４ 絶縁性基板 １５ Ｈ3ＢＯ3水溶液滴下装置 １６ 撹拌子 １７ Ｈ2ＳｉＦ6＋ＳｉＯ2飽和水溶液 １８ 基板 １９ カセット吊り下げアーム ２０ コントロールボックス ２１ 基板カセット
Claims (5)
- 【請求項１】 一方の透明基板の上に、基板保護膜、複
数の線状の信号電極および信号電極にほぼ直交する複数
の走査電極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で設けら
れ、信号電極と走査電極の重なり部分が絵素部とされ、
絵素部に薄膜トランジスタが接続され、他方の透明基板
の上に、対向電極、保護絶縁膜および配向膜がこの順で
設けられ、両基板間に液晶が介在されてなる液晶表示装
置において、基板保護膜が材質または形成方法が異なる
少なくとも２層の膜よりなることを特徴とする液晶表示
装置。 - 【請求項２】 基板保護膜の一方の層の膜が、ＳｉＯ
x、Ｔａ2Ｏ5またはＳｉＮxからなる請求項１に記載の液
晶表示装置。 - 【請求項３】 基板保護膜の他方の層の膜が、ＳｉＯx
またはＴａ2Ｏ5からなる請求項１に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項４】 基板保護膜の一方の層の膜が、スパッタ
法またはＣＶＤ法（気相化学蒸着法）によって形成され
た膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の
液晶表示装置。 - 【請求項５】 基板保護膜の他方の層の膜が、液相成長
法によって形成された膜であることを特徴とする請求項
１または３に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24493793A JP3048489B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24493793A JP3048489B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104264A true JPH07104264A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3048489B2 JP3048489B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=17126187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24493793A Expired - Fee Related JP3048489B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3048489B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19649761A1 (de) * | 1996-11-30 | 1998-06-10 | Ernst Lueder | Verfahren zur Herstellung von Flüssigkristall-Displays auf Kunststoff-Folien unter Verwendung von bistabilen Flüssigkristallen |
| KR100611042B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2006-08-09 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정 표시장치 제조방법 및 그 제조방법에 따른액정표시장치 |
| CN100353511C (zh) * | 2003-08-26 | 2007-12-05 | 友达光电股份有限公司 | 有机电激发光的非晶硅薄膜电晶体的制造方法 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24493793A patent/JP3048489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19649761A1 (de) * | 1996-11-30 | 1998-06-10 | Ernst Lueder | Verfahren zur Herstellung von Flüssigkristall-Displays auf Kunststoff-Folien unter Verwendung von bistabilen Flüssigkristallen |
| DE19649761C2 (de) * | 1996-11-30 | 2003-04-03 | Univ Stuttgart | Verfahren zur Herstellung von Flüssigkristall-Displays auf Kunststoff-Folien unter Verwendung von bistabilen Flüssigkristallen |
| KR100611042B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2006-08-09 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정 표시장치 제조방법 및 그 제조방법에 따른액정표시장치 |
| CN100353511C (zh) * | 2003-08-26 | 2007-12-05 | 友达光电股份有限公司 | 有机电激发光的非晶硅薄膜电晶体的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3048489B2 (ja) | 2000-06-05 |
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