JPH075490A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置およびその製造方法

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JPH075490A
JPH075490A JP14521493A JP14521493A JPH075490A JP H075490 A JPH075490 A JP H075490A JP 14521493 A JP14521493 A JP 14521493A JP 14521493 A JP14521493 A JP 14521493A JP H075490 A JPH075490 A JP H075490A
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JP
Japan
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thin film
film transistor
liquid crystal
forming
display device
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JP14521493A
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English (en)
Inventor
Minoru Matsuo
稔 松尾
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 薄膜トランジスタの表示画素電極,ソース配
線,ゲート配線が絶縁膜を挟んで各々異なる層に形成さ
れ、前記の表示画素電極が、前記のソース配線ならびに
ゲート配線と絶縁膜を挟んで重なっており、前記の表示
画素電極下部にカラーフィルターが形成され、前記の表
示画素電極と薄膜トランジスタのドレイン部の接合部
に、導電性と遮光性を有する材料でパッドが形成されて
いることを特徴とする。 【効果】 高精細な液晶表示装置のフルカラー化が、開
口率を犠牲にすること無く容易に製造できると同時に、
コンタクトホール周辺の液晶の配向乱れによる表示品質
の劣化を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタをス
イッチ素子として表示電極アレイを構成したアクティブ
マトリックス型液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近のアクティブマトリックス型液晶表
示装置では、高精細な表示を目指した大容量,高密度の
液晶表示装置の開発が盛んである。このような液晶表示
装置を実現するために、これまで対向基板側に形成され
ていたブラックマトリックスを、薄膜トランジスタが形
成されている基板側に形成する方法が考案されている。
ブラックマトリックスを、薄膜トランジスタが形成され
ている基板側に形成した例としては、特開平2−207
222号の様に、薄膜トランジスタのソース配線あるい
はゲート配線をブラックマトリックスとして使用してい
る例がある。図3(a)は、従来の液晶表示装置におけ
る薄膜トランジスタが形成された基板の平面図を示す。
1は薄膜トランジスタのソース配線、2は薄膜トランジ
スタのゲート配線、3は絶縁膜、4は薄膜トランジス
タ、5は薄膜トランジスタの画素電極、6はコンタクト
ホールを示す。図3(b)は図3(a)におけるX−
X’部の断面を示す。8は薄膜トランジスタとなるシリ
コン膜、9は薄膜トランジスタのソース・ドレイン部、
10は絶縁膜である。しかし、従来例を用いてのカラー
表示の液晶表示装置を考えた場合、カラーフィルターを
対向基板側に設けるためにカラーフィルターの一画素と
薄膜トランジスタの画素電極との精密な位置合わせが要
求され、液晶表示装置の組立が困難になる欠点を有して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ブラックマトリックス
のみならず、カラーフィルターを薄膜トランジスタが形
成されている基板側に設けることが可能となる液晶表示
装置の構造を考案することにより、フルカラー液晶表示
装置の製造を容易にすることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するためのものであり、薄膜トランジスタの表示画
素電極,ソース配線,ゲート配線が絶縁膜を挟んで各々
異なる層に形成され、前記の表示画素電極が、前記のソ
ース配線ならびにゲート配線と絶縁膜を挟んで重なって
おり、前記の表示画素電極下部にカラーフィルターが形
成され、前記の表示画素電極と薄膜トランジスタのドレ
イン部の接合部に、導電性を有し、かつ遮光性を有する
材料でパッドが形成されていることを特徴とする。
【0005】
【実施例】
(実施例1)図1に本発明の一実施例の平面図を示す。
1は薄膜トランジスタのソース配線、2は薄膜トランジ
スタのゲート配線、4は薄膜トランジスタ、5は薄膜ト
ランジスタの画素電極、6はコンタクトホール、7は薄
膜トランジスタのドレイン部のコンタクトホール上に形
成された導電性と遮光性を有するパッドを示す。図2は
図1におけるA−A’部の断面図を示し、8は薄膜トラ
ンジスタとなるシリコン膜、9は薄膜トランジスタのソ
ース・ドレイン部、11は薄膜トランジスタのゲート絶
縁膜、12および13は絶縁膜、14はカラーフィルタ
ーを示す。
【0006】本発明の液晶表示装置の製造方法を図2を
用いて説明する。まず透明な絶縁基板上に低圧CVD法
やプラズマCVD法を用いてシリコン層8を堆積し、パ
ターンニングする。次にシリコン酸化膜やシリコン窒化
膜などのゲート絶縁膜11が形成される。前記のゲート
絶縁膜の形成は、常圧CVD法やスパッタ法、プラズマ
CVD法などの他に、前記のシリコン層を熱酸化する方
法を用いることができる。次に燐を含んだシリコン膜、
MoやWの珪化物を単独あるいは組み合わせるかCr、
Taなどの金属を堆積し、ゲート配線2を形成する。前
記のゲート配線は、十分に遮光する能力を有するような
膜厚とする。例えば、TaやCrなどでは1000Å以
上の膜厚が望ましい。次に薄膜トランジスタのソース・
ドレイン部9をイオン注入法を用いて自己整合的に形成
される。次に絶縁膜12を形成する。この絶縁膜は、絶
縁基板の耐熱性および前記のゲート電極に用いられた材
料の耐熱性を考慮してシリコン酸化膜やポリイミドなど
が適時用いられる。前記の絶縁膜の膜厚としては、50
00Å以上が好ましい。次に薄膜トランジスタのソース
・ドレイン部にコンタクトホール6を形成し、Al,C
rなどの金属でソース配線1と薄膜トランジスタのドレ
イン部のパッド7を形成する。次に、絶縁膜13をポリ
イミドやシリコン酸化膜で形成し、パッド7の上にコン
タクトを開ける。次にカラーフィルター14をR、G、
Bの三原色に対応するように塗布し、コンタクトホール
6を含んだパターンニングを行った後、ITO(インジ
ウム酸化錫)で画素電極5を形成する。本実施例におい
て、前記の薄膜トランジスタのドレイン部に設けられた
パッドが前記の薄膜トランジスタのソース配線と同じ材
料で形成されているが、必ずしも同一の材料である必要
性はなく前記のソース配線と選択的にエッチングされ、
導電性と遮光性を有している材料で形成されていれば良
い。
【0007】(実施例2)図4は本発明の別の実施例を
示す平面図である。1は薄膜トランジスタのソース配
線、2は薄膜トランジスタのゲート配線、3は絶縁膜、
4は薄膜トランジスタ、5は薄膜トランジスタの画素電
極、6はコンタクトホール、15は薄膜トランジスタの
ドレイン部に形成された導電性と遮光性を有するパッド
を示す。図5は図4におけるB−B’部の断面図であ
る。8は薄膜トランジスタとなるシリコン膜、9は薄膜
トランジスタのソース・ドレイン部、14はカラーフィ
ルター、16は絶縁膜を示す。
【0008】本発明の液晶表示装置の製造方法を図5を
用いて説明する。まず透明な絶縁基板上にTa、Alな
どを堆積し、パターンニングしてゲート配線2を形成す
る。次に絶縁膜3が形成される。前記の絶縁膜は、前記
のゲート配線2の陽極酸化により形成された酸化タンタ
ルや酸化アルミニウム、あるいはプラズマCVD法で堆
積された窒化シリコン、酸化シリコンなどが単独あるい
は組み合わせて用いられる。またゲート配線とソース配
線の交叉部にも同様の絶縁膜が形成される。次に低圧C
VD法やプラズマCVD法を用いてシリコン層8を堆積
し、パターンニングする。次にプラズマドーピング法や
低加速イオン注入法などにより、薄膜トランジスタのソ
ース・ドレイン部9が自己整合的に形成される。次にA
l、Ta、Cr、Moなどの金属を用いてソース配線1
とパッド15を形成する。前記のソース配線およびゲー
ト配線は、十分な遮光性を有することが望まれ、膜厚は
1000Å以上が好ましい。次にシリコン酸化膜やポリ
イミドなどを用いて絶縁膜16堆積する。次に絶縁膜1
6にコンタクトホールを開け、続いてカラーフィルター
14をR、G、Bの三原色に対応するように塗布し、パ
ターンニング後、ITOで画素電極5を形成する。
【0009】本発明により、カラーフィルターおよびブ
ラックマトリックスを薄膜トランジスタが形成されてい
る基板側に設けることが容易にできる。従って、従来必
要とされてきた対向基板と薄膜トランジスタが形成され
た基板の精密な位置合わせが不要になる。図6は本発明
を用いて作られた液晶表示装置の一例を示す断面図であ
る。透明な対向基板17、前記の対向基板17上にIT
Oなどで形成された透明な対向電極18、液晶19、本
発明によって製造された薄膜トランジスタ基板20を示
す。
【0010】
【発明の効果】本発明には以下の効果がある。
【0011】(1).高精細な液晶表示装置のフルカラ
ー化が、開口率を犠牲にすること無く容易に出来る。
【0012】(2).薄膜トランジスタのソース・ドレ
イン部の不純物濃度が1×1019cm-3以下の薄い量で
あるときに、画素電極とドレイン部のコンタクト抵抗を
低下させることが可能であり、薄膜トランジスタのオン
電流を低下させることがない。
【0013】(3).コンタクトホール周辺の液晶の配
向乱れによる表示品質の劣化を防止することが可能とな
り、コンタクトホールの微細加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の一実施例を示す平面図
である。
【図2】図1A−A’部の断面図である。
【図3】(a)は従来の液晶表示装置を示す平面図、
(b)は断面図である。
【図4】本発明の液晶表示装置の別の実施例を示す平面
図である。
【図5】図4B−B’部の断面図である。
【図6】本発明の液晶表示装置の一例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 薄膜トランジスタのソース配線 2 薄膜トランジスタのゲート配線 3 絶縁膜 4 薄膜トランジスタ 5 薄膜トランジスタの画素電極 6 コンタクトホール 7 薄膜トランジスタのドレイン部のコンタクトホー
ル上に形成された導電性と遮光性を有するパッド 8 薄膜トランジスタとなるシリコン層 9 薄膜トランジスタのソース・ドレイン部 10 絶縁膜 11 ゲート絶縁膜 12 絶縁膜 13 絶縁膜 14 カラーフィルター 15 薄膜トランジスタのドレイン部に形成された導
電性と遮光性を有するパッド 16 絶縁膜 17 対向基板 18 対向電極 19 液晶 20 薄膜トランジスタが形成された基板

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄膜トランジスタとこれにより選択駆動さ
    れる表示画素電極を備えた基板と、対向電極を備えた基
    板に挟まれた液晶を駆動して表示を行うアクティブマト
    リックス型液晶表示装置において、薄膜トランジスタの
    表示画素電極,ソース配線,ゲート配線が絶縁膜を挟ん
    で各々異なる層に形成され、前記の表示画素電極が、前
    記のソース配線ならびにゲート配線と絶縁膜を挟んで重
    なっており、前記の表示画素電極と薄膜トランジスタの
    ドレイン部の接合部に、導電性と遮光性を有する材料で
    パッドが形成され、前記の表示画素電極下部にカラーフ
    ィルターが形成されていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】前記のソース配線ならびにゲート配線が、
    導電性を有した遮光材料であることを特徴とする請求項
    1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】薄膜トランジスタとこれにより選択駆動さ
    れる表示画素電極を備えた基板と、対向電極を備えた基
    板に挟まれた液晶を駆動して表示を行うアクティブマト
    リックス型液晶表示装置の製造方法において、薄膜トラ
    ンジスタとなるシリコン層を形成する工程と、次にゲー
    ト絶縁膜を形成する工程と、次に薄膜トランジスタのゲ
    ート配線を形成する工程と、次に絶縁膜を形成する工程
    と、次に薄膜トランジスタのソース・ドレイン部にコン
    タクトホールを形成する工程と、次に薄膜トランジスタ
    のソース配線および前記の薄膜トランジスタのドレイン
    部に導電性と遮光性を有するパッドが形成される工程
    と、次に絶縁膜が形成される工程と、次に薄膜トランジ
    スタのドレイン部にコンタクトホールが形成される工程
    と、次にカラーフィルターが形成される工程と、次に画
    素電極が前記のカラーフィルターに重なるように形成さ
    れる工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方
    法。
  4. 【請求項4】前記のソース配線ならびにゲート配線が、
    導電性を有した遮光材料であることを特徴とする請求項
    3に記載の液晶表示装置の製造方法。
  5. 【請求項5】前記の薄膜トランジスタの表示画素電極お
    よびカラーフィルターが前記のソース配線、ゲート配線
    と絶縁膜を介して重なっていることを特徴とする請求項
    3に記載の液晶表示装置の製造方法。
  6. 【請求項6】薄膜トランジスタとこれにより選択駆動さ
    れる表示画素電極を備えた基板と、対向電極を備えた基
    板に挟まれた液晶を駆動して表示を行うアクティブマト
    リックス型液晶表示装置の製造方法において、薄膜トラ
    ンジスタのゲート配線を形成する工程と、次にゲート絶
    縁膜を形成する工程と、次に薄膜トランジスタとなるシ
    リコン層を形成する工程と、次に薄膜トランジスタのソ
    ース配線および前記の薄膜トランジスタのドレイン部に
    導電性と遮光性を有するパッドが形成される工程と、次
    に絶縁膜が形成される工程と、次に薄膜トランジスタの
    ドレイン部にコンタクトホールが形成される工程と、次
    にカラーフィルターが形成される工程と、次に画素電極
    が前記のカラーフィルターに重なるように形成される工
    程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  7. 【請求項7】前記のソース配線ならびにゲート配線が、
    導電性を有した遮光材料であることを特徴とする請求項
    6に記載の液晶表示装置の製造方法。
  8. 【請求項8】前記の薄膜トランジスタの表示画素電極お
    よびカラーフィルターが前記のソース配線、ゲート配線
    と絶縁膜を介して重なっていることを特徴とする請求項
    6に記載の液晶表示装置の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100357218B1 (ko) * 1999-03-16 2002-11-18 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막트랜지스터 기판 및 액정표시장치
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JP2013190804A (ja) * 2000-04-27 2013-09-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置

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