JPH09116158A - 軽量基板薄膜半導体装置および液晶表示装置 - Google Patents
軽量基板薄膜半導体装置および液晶表示装置Info
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- JPH09116158A JPH09116158A JP26866895A JP26866895A JPH09116158A JP H09116158 A JPH09116158 A JP H09116158A JP 26866895 A JP26866895 A JP 26866895A JP 26866895 A JP26866895 A JP 26866895A JP H09116158 A JPH09116158 A JP H09116158A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 携帯用表示装置には、軽量、小型で耐衝撃性
が要求される。すなわち、非耐熱性の軽量基板を使う液
晶ディスプレイが必要で、高精細小型の観点から、ｐ−
Ｓi ＴＦＴを使った周辺回路内蔵の液晶ディスプレイが
不可欠となる。本発明は、ディスプレイの小型、軽量化
が可能な軽量基板薄膜半導体装置および液晶表示装置を
提供する。 【解決手段】 小型、軽量化、耐衝撃性を実現するた
め、軽量基板としてプラスチック基板１または厚さ０．
５ｍｍ以下の可撓な薄型ガラス基板を使用する。また、
この非耐熱性の基板に高性能の ｐ−Ｓi ＴＦＴ を形成
するため、レーザ結晶化法５を用いる。レーザ結晶化の
熱が基板に直接伝導しないようにするため、基板の上に
熱放散手段２を設け、また、過度の熱入射がないよう
に、照射レーザビーム量を制限する。
が要求される。すなわち、非耐熱性の軽量基板を使う液
晶ディスプレイが必要で、高精細小型の観点から、ｐ−
Ｓi ＴＦＴを使った周辺回路内蔵の液晶ディスプレイが
不可欠となる。本発明は、ディスプレイの小型、軽量化
が可能な軽量基板薄膜半導体装置および液晶表示装置を
提供する。 【解決手段】 小型、軽量化、耐衝撃性を実現するた
め、軽量基板としてプラスチック基板１または厚さ０．
５ｍｍ以下の可撓な薄型ガラス基板を使用する。また、
この非耐熱性の基板に高性能の ｐ−Ｓi ＴＦＴ を形成
するため、レーザ結晶化法５を用いる。レーザ結晶化の
熱が基板に直接伝導しないようにするため、基板の上に
熱放散手段２を設け、また、過度の熱入射がないよう
に、照射レーザビーム量を制限する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイの小
型、軽量化が可能な軽量基板薄膜半導体装置および液晶
表示装置に関する。
型、軽量化が可能な軽量基板薄膜半導体装置および液晶
表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイは、パーソナルコンピ
ュータを中心に薄型、軽量機器の表示装置として、１０
インチから１６インチ級のサイズが量産されている。最
近の動向として、携帯通信端末の表示装置として、約５
インチ級の小型液晶ディスプレイが不可欠となる。携帯
性の観点から、軽量で耐衝撃性が要求される。すなわ
ち、非耐熱性の軽量基板を使う液晶ディスプレイが必要
で、高精細小型の観点から、多結晶シリコン薄膜トラン
ジスタ（以下本明細書においては ｐ−Ｓi ＴＦＴと略
記する。）を使った周辺回路内蔵の液晶ディスプレイが
不可欠となる。ｐ−Ｓi ＴＦＴ はガラス基板あるいは
石英基板の上に６００℃から１０００℃の固相結晶化、
または、レーザ結晶化で製作されている。高品質のＳi
膜を形成するのに好適なレーザ結晶化技術の一例は、J.
Japan Appl. Phys. vol.33, (1994）5657 に H．Kuriy
ama，et al．によって述べられている。このような技術
による ｐ−Ｓi ＴＦＴ の製作方法を図７にしたがって
説明する。
ュータを中心に薄型、軽量機器の表示装置として、１０
インチから１６インチ級のサイズが量産されている。最
近の動向として、携帯通信端末の表示装置として、約５
インチ級の小型液晶ディスプレイが不可欠となる。携帯
性の観点から、軽量で耐衝撃性が要求される。すなわ
ち、非耐熱性の軽量基板を使う液晶ディスプレイが必要
で、高精細小型の観点から、多結晶シリコン薄膜トラン
ジスタ（以下本明細書においては ｐ−Ｓi ＴＦＴと略
記する。）を使った周辺回路内蔵の液晶ディスプレイが
不可欠となる。ｐ−Ｓi ＴＦＴ はガラス基板あるいは
石英基板の上に６００℃から１０００℃の固相結晶化、
または、レーザ結晶化で製作されている。高品質のＳi
膜を形成するのに好適なレーザ結晶化技術の一例は、J.
Japan Appl. Phys. vol.33, (1994）5657 に H．Kuriy
ama，et al．によって述べられている。このような技術
による ｐ−Ｓi ＴＦＴ の製作方法を図７にしたがって
説明する。
【０００３】工程（ａ）において、通常厚さ１.１ｍｍ
のガラス基板７１にＳiＯ2等の絶縁膜３を約３００ｎｍ
構成する。ついで、工程（ｂ）において、Ｓi 等の半導
体膜４を約５０ｎｍの厚さに気相蒸着（以下本明細書に
おいてはＣＶＤと略記する。）法で形成する。ここで、
Ｓi膜の品質を向上させるため、ＸeＣl、ＡrＦ、ＫrＦ
、等のエキシマーレーザのエネルギービーム５を約５
００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー強度で照射する。この紫
外線レーザ光は、Ｓi 膜の極く表面で吸収され、Ｓi 膜
のみが加熱されて、溶融状態になり、熱拡散により瞬時
に冷却、固化する。この結晶化によって特に電子移動度
が改善され、ｐ−Ｓi 中の電子移動度は非晶質中のそれ
の１００乃至６００倍となる。この加熱及び冷却期間は
高々１μｓである。しかし、Ｓi 膜の温度は融点近くの
１３００から１４００℃まで加熱される。Ｓi 膜からの
熱伝導により、下の絶縁膜３の表面もほぼこの温度とな
る。絶縁膜３の下面は、温度が下降するが、数百℃にな
る。しかし、短時間の加熱のため、ガラスは変形等の損
傷を受けることがない。また、ガラス基板からの不純物
の進入を絶縁膜３で阻止できる。工程（ｃ）において、
半導体膜４を島状に加工し、ゲート絶縁膜６、ゲート半
導体膜７をＣＶＤ法で形成する。工程（ｄ）でゲートを
加工し、燐または硼素のイオンビーム８を注入し、約６
００℃で活性化し、ｎ又はｐ導電型のソース及びドレイ
ンを形成する。工程（ｅ）において、保護膜９を形成
し、コンタクトホールを形成後、ドレイン電極１０、画
素電極１１を形成し、ＴＦＴ基板が作製される。以後、
既知の手法により、対向基板を対として貼り合わせ、液
晶表示装置とする。
のガラス基板７１にＳiＯ2等の絶縁膜３を約３００ｎｍ
構成する。ついで、工程（ｂ）において、Ｓi 等の半導
体膜４を約５０ｎｍの厚さに気相蒸着（以下本明細書に
おいてはＣＶＤと略記する。）法で形成する。ここで、
Ｓi膜の品質を向上させるため、ＸeＣl、ＡrＦ、ＫrＦ
、等のエキシマーレーザのエネルギービーム５を約５
００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー強度で照射する。この紫
外線レーザ光は、Ｓi 膜の極く表面で吸収され、Ｓi 膜
のみが加熱されて、溶融状態になり、熱拡散により瞬時
に冷却、固化する。この結晶化によって特に電子移動度
が改善され、ｐ−Ｓi 中の電子移動度は非晶質中のそれ
の１００乃至６００倍となる。この加熱及び冷却期間は
高々１μｓである。しかし、Ｓi 膜の温度は融点近くの
１３００から１４００℃まで加熱される。Ｓi 膜からの
熱伝導により、下の絶縁膜３の表面もほぼこの温度とな
る。絶縁膜３の下面は、温度が下降するが、数百℃にな
る。しかし、短時間の加熱のため、ガラスは変形等の損
傷を受けることがない。また、ガラス基板からの不純物
の進入を絶縁膜３で阻止できる。工程（ｃ）において、
半導体膜４を島状に加工し、ゲート絶縁膜６、ゲート半
導体膜７をＣＶＤ法で形成する。工程（ｄ）でゲートを
加工し、燐または硼素のイオンビーム８を注入し、約６
００℃で活性化し、ｎ又はｐ導電型のソース及びドレイ
ンを形成する。工程（ｅ）において、保護膜９を形成
し、コンタクトホールを形成後、ドレイン電極１０、画
素電極１１を形成し、ＴＦＴ基板が作製される。以後、
既知の手法により、対向基板を対として貼り合わせ、液
晶表示装置とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】携帯性の観点から、軽
量で耐衝撃性があり、非耐熱性の軽量基板を使う液晶デ
ィスプレイが必要である。高精細小型の観点から、 ｐ
−Ｓi ＴＦＴ を使った周辺回路内蔵の液晶ディスプレ
イが不可欠となる。しかしながら、上記非耐熱性の軽量
基板の上に形成された半導体膜の結晶化をエネルギービ
ームによって行なうと、その熱によってガラス基板やプ
ラスチック基板に歪が発生したり、基板とその上に形成
された絶縁膜の結合に不具合が発生したり、さらにプラ
スチック基板ではその一部が分解してガスが発生した
り、絶縁膜との間の剥離を助長する等の不都合があっ
た。
量で耐衝撃性があり、非耐熱性の軽量基板を使う液晶デ
ィスプレイが必要である。高精細小型の観点から、 ｐ
−Ｓi ＴＦＴ を使った周辺回路内蔵の液晶ディスプレ
イが不可欠となる。しかしながら、上記非耐熱性の軽量
基板の上に形成された半導体膜の結晶化をエネルギービ
ームによって行なうと、その熱によってガラス基板やプ
ラスチック基板に歪が発生したり、基板とその上に形成
された絶縁膜の結合に不具合が発生したり、さらにプラ
スチック基板ではその一部が分解してガスが発生した
り、絶縁膜との間の剥離を助長する等の不都合があっ
た。
【０００５】尚、熱を放散するための公知例として特開
昭６２−１０８５６５号がある。これは、発熱体（抵抗
体）の熱を放散するため、電極は横（両側）にあり、放
熱材は発熱体の上方に設けた例である。これにより、発
熱体の熱を上方又は横から引き出すことになり、発熱体
の加熱を防止する。しかし、この従来例は、発熱体の加
熱を問題としているものであって、半導体膜の多結晶化
時のエネルギービームによる加熱化の問題を扱ったもの
でない。また、下層の基板への加熱を問題にするもので
もない。
昭６２−１０８５６５号がある。これは、発熱体（抵抗
体）の熱を放散するため、電極は横（両側）にあり、放
熱材は発熱体の上方に設けた例である。これにより、発
熱体の熱を上方又は横から引き出すことになり、発熱体
の加熱を防止する。しかし、この従来例は、発熱体の加
熱を問題としているものであって、半導体膜の多結晶化
時のエネルギービームによる加熱化の問題を扱ったもの
でない。また、下層の基板への加熱を問題にするもので
もない。
【０００６】したがって、本発明の目的は、上記非耐熱
性の軽量基板の上に形成された半導体膜の結晶化をエネ
ルギービームによって行なうとき、そのような不都合が
生じず、ディスプレイの小型、軽量化が可能な軽量基板
薄膜半導体装置および液晶表示装置を提供することであ
る。
性の軽量基板の上に形成された半導体膜の結晶化をエネ
ルギービームによって行なうとき、そのような不都合が
生じず、ディスプレイの小型、軽量化が可能な軽量基板
薄膜半導体装置および液晶表示装置を提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、軽量基板としてプラスチック基板または厚さ ０.５
ｍｍ以下の可撓な薄型ガラス基板を使用する。また、こ
の非耐熱性の基板に高性能の ｐ−Ｓi ＴＦＴ を形成す
るため、レーザ結晶化法を用いる。レーザ結晶化の熱が
基板に直接伝導しないようにするため、基板の上に熱放
散手段を設け、また、過度の熱入射がないように、照射
レーザビーム量を制限する。
め、軽量基板としてプラスチック基板または厚さ ０.５
ｍｍ以下の可撓な薄型ガラス基板を使用する。また、こ
の非耐熱性の基板に高性能の ｐ−Ｓi ＴＦＴ を形成す
るため、レーザ結晶化法を用いる。レーザ結晶化の熱が
基板に直接伝導しないようにするため、基板の上に熱放
散手段を設け、また、過度の熱入射がないように、照射
レーザビーム量を制限する。
【０００８】
【発明の実施の形態】プラスチック基板または厚さ０．
５ｍｍ以下の可撓な薄型ガラス基板を使うことにより、
表示装置の小型、軽量化が可能となる。また、照射レー
ザビーム量を制限し、熱放散手段を設けることにより、
この非耐熱性基板に損傷を与えることなく、高性能の薄
膜半導体装置および液晶表示装置を形成することができ
る。
５ｍｍ以下の可撓な薄型ガラス基板を使うことにより、
表示装置の小型、軽量化が可能となる。また、照射レー
ザビーム量を制限し、熱放散手段を設けることにより、
この非耐熱性基板に損傷を与えることなく、高性能の薄
膜半導体装置および液晶表示装置を形成することができ
る。
【０００９】以下図１から６までを用い、本発明の実施
例を説明する。図１は本発明による、基本的なＴＦＴ基
板作製工程を示す。以下で使用するプラスチック基板の
耐熱性を考慮すると、プロセス温度は高々２００℃以下
とする必要がある。工程（ａ）において、通常厚さ１ｍ
ｍのプラスチック基板１にまず、アルミニウム、クロ
ム、タングステン等の熱放散膜２をスパッタ法で形成す
る。その際、熱放散膜２の厚さは、アルミニウムで１μ
ｍ乃至５００ｎｍ、クロムで２００ｎｍ以下、タングス
テンで２００ｎｍ以下が適当である。この上に、ＥＣＲ
ＣＶＤ、塗布形成法、等で低温のＳｉＯ2等の絶縁膜
３を約３００ｎｍ構成する。以下、従来方法と同様に、
工程（ｂ）において、Ｓi 等の半導体膜４を約５０ｎｍ
の厚さにスパッタ法やＣＶＤ法で形成する。ここで、Ｓ
i 膜の品質を改善するため、ＸeＣl、ＡrＦ、ＫrＦ、等
のエキシマーレーザのエネルギービーム５を約５００ｍ
Ｊ／ｃｍ2のエネルギー強度で照射する。エネルギービ
ーム５は線状走査ビームであってもスポット状ビームで
あってもよい。この紫外線レーザ光は、Ｓi 膜の極く表
面で吸収され、Ｓi 膜のみが加熱されて、溶融状態にな
り、熱拡散により瞬時に冷却、固化する。この、加熱、
冷却期間は、高々１μｓである。しかし、Ｓi 膜の温度
は、融点近くの１３００から１４００℃まで加熱され
る。Ｓi 膜からの熱伝導により、下の絶縁膜３の表面も
この温度となる。絶縁膜３の下面は、温度下降し、数百
℃になる。しかし、熱伝導の良い熱放散膜２により、熱
が吸収、拡散されるため、プラスチック基板１の表面温
度は２００℃以下に保持できる。また、短時間の加熱の
ため、プラスチック基板１は変形等の損傷を受けること
がない。また、プラスチック基板１からの不純物の進入
を熱放散膜２、絶縁膜３で阻止できる。エネルギービー
ムとして、エキシマーレーザ以外に、電子線ビーム、赤
外線ビーム、等も使用可能である。工程（ｃ）におい
て、半導体膜４を島状に加工し、ゲート絶縁膜６、ゲー
ト半導体膜７をスパッタ法や低温ＣＶＤ法で形成する。
工程（ｄ）でゲートを加工し、燐または硼素のイオンビ
ーム８を注入し、エキシマーレーザにより弱いエネルギ
ー、２００ｍＪ／ｃｍ2 で室温で活性化し、ｎまたはｐ
導電型のソース及びドレインを形成する。工程（ｅ）に
おいて、低温で保護膜９を形成し、コンタクトホールを
形成後、ドレイン電極１０、画素電極１１を形成し、Ｔ
ＦＴ基板が作製される。以後、既知の手法により、対向
基板を対として貼り合わせ、液晶表示装置とする。プラ
スチック基板１に代えて、軽量のガラス基板を使用して
も、同様に、小型、軽量化を達成できる。ガラス基板を
使用するときは、厚過ぎると可撓でなくなるから、その
厚さは０.５ｍｍ 以下であることが望ましい。ガラス基
板は耐衝撃性においてプラスチック基板に劣るが、後者
が持つ熱によってその一部が分解してガスが発生した
り、絶縁膜との間の剥離を助長する等の不都合はない。
例を説明する。図１は本発明による、基本的なＴＦＴ基
板作製工程を示す。以下で使用するプラスチック基板の
耐熱性を考慮すると、プロセス温度は高々２００℃以下
とする必要がある。工程（ａ）において、通常厚さ１ｍ
ｍのプラスチック基板１にまず、アルミニウム、クロ
ム、タングステン等の熱放散膜２をスパッタ法で形成す
る。その際、熱放散膜２の厚さは、アルミニウムで１μ
ｍ乃至５００ｎｍ、クロムで２００ｎｍ以下、タングス
テンで２００ｎｍ以下が適当である。この上に、ＥＣＲ
ＣＶＤ、塗布形成法、等で低温のＳｉＯ2等の絶縁膜
３を約３００ｎｍ構成する。以下、従来方法と同様に、
工程（ｂ）において、Ｓi 等の半導体膜４を約５０ｎｍ
の厚さにスパッタ法やＣＶＤ法で形成する。ここで、Ｓ
i 膜の品質を改善するため、ＸeＣl、ＡrＦ、ＫrＦ、等
のエキシマーレーザのエネルギービーム５を約５００ｍ
Ｊ／ｃｍ2のエネルギー強度で照射する。エネルギービ
ーム５は線状走査ビームであってもスポット状ビームで
あってもよい。この紫外線レーザ光は、Ｓi 膜の極く表
面で吸収され、Ｓi 膜のみが加熱されて、溶融状態にな
り、熱拡散により瞬時に冷却、固化する。この、加熱、
冷却期間は、高々１μｓである。しかし、Ｓi 膜の温度
は、融点近くの１３００から１４００℃まで加熱され
る。Ｓi 膜からの熱伝導により、下の絶縁膜３の表面も
この温度となる。絶縁膜３の下面は、温度下降し、数百
℃になる。しかし、熱伝導の良い熱放散膜２により、熱
が吸収、拡散されるため、プラスチック基板１の表面温
度は２００℃以下に保持できる。また、短時間の加熱の
ため、プラスチック基板１は変形等の損傷を受けること
がない。また、プラスチック基板１からの不純物の進入
を熱放散膜２、絶縁膜３で阻止できる。エネルギービー
ムとして、エキシマーレーザ以外に、電子線ビーム、赤
外線ビーム、等も使用可能である。工程（ｃ）におい
て、半導体膜４を島状に加工し、ゲート絶縁膜６、ゲー
ト半導体膜７をスパッタ法や低温ＣＶＤ法で形成する。
工程（ｄ）でゲートを加工し、燐または硼素のイオンビ
ーム８を注入し、エキシマーレーザにより弱いエネルギ
ー、２００ｍＪ／ｃｍ2 で室温で活性化し、ｎまたはｐ
導電型のソース及びドレインを形成する。工程（ｅ）に
おいて、低温で保護膜９を形成し、コンタクトホールを
形成後、ドレイン電極１０、画素電極１１を形成し、Ｔ
ＦＴ基板が作製される。以後、既知の手法により、対向
基板を対として貼り合わせ、液晶表示装置とする。プラ
スチック基板１に代えて、軽量のガラス基板を使用して
も、同様に、小型、軽量化を達成できる。ガラス基板を
使用するときは、厚過ぎると可撓でなくなるから、その
厚さは０.５ｍｍ 以下であることが望ましい。ガラス基
板は耐衝撃性においてプラスチック基板に劣るが、後者
が持つ熱によってその一部が分解してガスが発生した
り、絶縁膜との間の剥離を助長する等の不都合はない。
【００１０】図２は、本発明で形成したＴＦＴアレイ基
板２１を使い、従来の工程でカラーフィルタ、遮光膜を
形成した対向基板２３を対とし、配向膜２２を形成して
セルを組立て、液晶２４を封入し、偏光膜２５を貼り付
けて液晶表示装置が完成する。対向基板２３にプラスチ
ック基板または、薄型ガラス基板を使うとさらに小型、
軽量化を達成できる。液晶表示装置のより詳細な構造は
図６に示されている。
板２１を使い、従来の工程でカラーフィルタ、遮光膜を
形成した対向基板２３を対とし、配向膜２２を形成して
セルを組立て、液晶２４を封入し、偏光膜２５を貼り付
けて液晶表示装置が完成する。対向基板２３にプラスチ
ック基板または、薄型ガラス基板を使うとさらに小型、
軽量化を達成できる。液晶表示装置のより詳細な構造は
図６に示されている。
【００１１】図３は本発明の異なる実施例を示す。
（ａ）は第１の実施例におる工程（ｂ）の異なる処理方
法を示す。熱放散膜２をＴＦＴが形成される領域よりや
や大きく形成しておき、エネルギービーム５を耐熱性の
エネルギーマスク３１を用いて成形し、ＴＦＴの形成領
域よりやや大きく、半導体膜４に照射する。以下、実施
例１と同様の工程で加工し、ＴＦＴアレイ基板を得る。
この方法では、必要な領域のみにエネルギーを照射する
ため、基板に入射するエネルギーを低減でき、基板への
熱の負担を低減できる。同図（ｂ）は（ａ）にほぼ対応
するＴＦＴアレイ基板の領域の平面図を示す。主とし
て、透過型の液晶表示装置に適する構造を示す。ＴＦＴ
３２を形成する半導体膜４は、開口を設けた熱放散膜２
よりやや内側に形成されており、コンタクトホール３３
を介して、ドレイン電極１０、画素電極１１が形成され
ている。（ｃ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ′部分の断面図
を示す。光透過領域において熱放散膜２より、画素電極
１１をやや外側に大きくする（例えば２μｍ）ことによ
り、最小限の寸法で、不要な透過光を遮光できる。この
２μｍの精度は、ＴＦＴ基板製作過程の露光装置の精度
で決定でき、対向基板のカラーフィルタ側に遮光層を設
け、ＴＦＴ基板側と位置合わせする精度より高い。すな
わち、ＴＦＴ基板側に遮光層を設けることができ、対向
基板のカラーフィルタ側に余裕をもって大きく遮光層を
設ける構造より高開口率が可能となる。
（ａ）は第１の実施例におる工程（ｂ）の異なる処理方
法を示す。熱放散膜２をＴＦＴが形成される領域よりや
や大きく形成しておき、エネルギービーム５を耐熱性の
エネルギーマスク３１を用いて成形し、ＴＦＴの形成領
域よりやや大きく、半導体膜４に照射する。以下、実施
例１と同様の工程で加工し、ＴＦＴアレイ基板を得る。
この方法では、必要な領域のみにエネルギーを照射する
ため、基板に入射するエネルギーを低減でき、基板への
熱の負担を低減できる。同図（ｂ）は（ａ）にほぼ対応
するＴＦＴアレイ基板の領域の平面図を示す。主とし
て、透過型の液晶表示装置に適する構造を示す。ＴＦＴ
３２を形成する半導体膜４は、開口を設けた熱放散膜２
よりやや内側に形成されており、コンタクトホール３３
を介して、ドレイン電極１０、画素電極１１が形成され
ている。（ｃ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ′部分の断面図
を示す。光透過領域において熱放散膜２より、画素電極
１１をやや外側に大きくする（例えば２μｍ）ことによ
り、最小限の寸法で、不要な透過光を遮光できる。この
２μｍの精度は、ＴＦＴ基板製作過程の露光装置の精度
で決定でき、対向基板のカラーフィルタ側に遮光層を設
け、ＴＦＴ基板側と位置合わせする精度より高い。すな
わち、ＴＦＴ基板側に遮光層を設けることができ、対向
基板のカラーフィルタ側に余裕をもって大きく遮光層を
設ける構造より高開口率が可能となる。
【００１２】図４は本発明の他の一つの透過型の実施例
で、図３とは異なる応用例を示す。絶縁膜３に開口部４
１を設け、ドレイン電極１０で熱放散膜２に電気的接続
を取り、熱放散膜２を配線に使用する。熱放散膜２は金
属で構成しており、低抵抗配線として使うことができ
る。また、プラスチック基板を引き伸ばしながら板状に
加工する方法（延伸法）で形成すると、偏光作用のよう
な光変調作用を得ることができ、図２におけるＴＦＴア
レイ基板２１側の偏光膜２５を省略できる。
で、図３とは異なる応用例を示す。絶縁膜３に開口部４
１を設け、ドレイン電極１０で熱放散膜２に電気的接続
を取り、熱放散膜２を配線に使用する。熱放散膜２は金
属で構成しており、低抵抗配線として使うことができ
る。また、プラスチック基板を引き伸ばしながら板状に
加工する方法（延伸法）で形成すると、偏光作用のよう
な光変調作用を得ることができ、図２におけるＴＦＴア
レイ基板２１側の偏光膜２５を省略できる。
【００１３】図５は本発明のさらに他の一つの実施例を
示す。プラスチック基板１の表面の画素電極１１の近傍
に小さな凹凸を設ける。画素電極１１にアルミニウムや
クロムのような電極を使うと、光を上方から照射したと
き、この領域は有効な反射電極となり、良好な反射型液
晶表示装置が可能となる。さらに、プラスチック基板１
の裏面に、熱放散膜２、絶縁膜３と同じ材料、または類
似した特性の材料で変形補償膜５１、変形補償絶縁膜５
２を形成すると、熱放散膜２、絶縁膜３等の膜応力によ
る基板の変形、彎曲を防止できる。
示す。プラスチック基板１の表面の画素電極１１の近傍
に小さな凹凸を設ける。画素電極１１にアルミニウムや
クロムのような電極を使うと、光を上方から照射したと
き、この領域は有効な反射電極となり、良好な反射型液
晶表示装置が可能となる。さらに、プラスチック基板１
の裏面に、熱放散膜２、絶縁膜３と同じ材料、または類
似した特性の材料で変形補償膜５１、変形補償絶縁膜５
２を形成すると、熱放散膜２、絶縁膜３等の膜応力によ
る基板の変形、彎曲を防止できる。
【００１４】図６は本発明のさらに他の一つの透過型ま
たは反射型の実施例によるＴＦＴアレイ基板２１の構成
を示す。本発明によれば、高性能の ｐ−Ｓi ＴＦＴ が
形成可能である。すなわち、表示エリアのＴＦＴ形成工
程とほぼ同一の工程で、同一基板上にＴＦＴ回路の形成
が可能となる。ＣＭＯＳ構成の回路を形成するには、ｎ
チャンネル、ｐチャンネルのドーピングを行なう。走査
機能を持たせるには、インバータを組み合わせ、シフト
レジスタを形成する。ＴＦＴアレイからなる表示エリア
６１の外周に、内蔵走査回路６２、内蔵信号回路６３、
さらに、外部回路とのインターフェイス回路を内蔵する
ことが可能である。内蔵走査回路６２の出力はラインを
選択し、内蔵信号回路６３がそのライン上の所定の画素
電極１１（ＩＴＯ）に信号を供給し、共通電極６４（Ｉ
ＴＯ）との間に電界を発生させる。よく知られているよ
うに、カラー表示装置では一つの点はＲＧＢの３個の画
素からなり、それらから出た光はカラーフィルタ６５を
通って外に出る。この構造とすることで、配線で外部回
路から信号を入れるだけで表示装置を動作させることが
でき、従来のように、基板に多数のＬＳＩチップから接
続した、千本以上の配線により信号を取り入れる必要が
なくなり、小型、軽量の表示装置が可能となる。 以上
の実施例では、液晶表示装置において薄膜半導体装置の
適用を述べたが、この他に、イメージセンサ等の大面積
回路の構成も可能である。また、ＴＦＴ駆動のＥＬ表示
装置にも適用できる。
たは反射型の実施例によるＴＦＴアレイ基板２１の構成
を示す。本発明によれば、高性能の ｐ−Ｓi ＴＦＴ が
形成可能である。すなわち、表示エリアのＴＦＴ形成工
程とほぼ同一の工程で、同一基板上にＴＦＴ回路の形成
が可能となる。ＣＭＯＳ構成の回路を形成するには、ｎ
チャンネル、ｐチャンネルのドーピングを行なう。走査
機能を持たせるには、インバータを組み合わせ、シフト
レジスタを形成する。ＴＦＴアレイからなる表示エリア
６１の外周に、内蔵走査回路６２、内蔵信号回路６３、
さらに、外部回路とのインターフェイス回路を内蔵する
ことが可能である。内蔵走査回路６２の出力はラインを
選択し、内蔵信号回路６３がそのライン上の所定の画素
電極１１（ＩＴＯ）に信号を供給し、共通電極６４（Ｉ
ＴＯ）との間に電界を発生させる。よく知られているよ
うに、カラー表示装置では一つの点はＲＧＢの３個の画
素からなり、それらから出た光はカラーフィルタ６５を
通って外に出る。この構造とすることで、配線で外部回
路から信号を入れるだけで表示装置を動作させることが
でき、従来のように、基板に多数のＬＳＩチップから接
続した、千本以上の配線により信号を取り入れる必要が
なくなり、小型、軽量の表示装置が可能となる。 以上
の実施例では、液晶表示装置において薄膜半導体装置の
適用を述べたが、この他に、イメージセンサ等の大面積
回路の構成も可能である。また、ＴＦＴ駆動のＥＬ表示
装置にも適用できる。
【００１５】
【発明の効果】非耐熱性の軽量基板を使用することによ
って、液晶ディスプレイの携帯性の観点から必要であ
る、軽量、小型で耐衝撃性が可能となる。また、高精細
小型の観点から、多結晶シリコン薄膜トランジスタ（ｐ
−Ｓi ＴＦＴ）を使った周辺回路内蔵の液晶ディスプレ
イが可能となる。すなわち、本発明では、ディスプレイ
の小型、軽量化が可能な軽量基板薄膜半導体装置および
液晶表示装置を実現することができる。
って、液晶ディスプレイの携帯性の観点から必要であ
る、軽量、小型で耐衝撃性が可能となる。また、高精細
小型の観点から、多結晶シリコン薄膜トランジスタ（ｐ
−Ｓi ＴＦＴ）を使った周辺回路内蔵の液晶ディスプレ
イが可能となる。すなわち、本発明では、ディスプレイ
の小型、軽量化が可能な軽量基板薄膜半導体装置および
液晶表示装置を実現することができる。
【図１】本発明によるＴＦＴアレイ基板の作製工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の断面図である。
【図３】本発明の他の一つの実施例によるＴＦＴアレイ
基板へのエネルギービーム照射方法を示す断面図、上記
ＴＦＴアレイ基板の一部平面図及び断面図である。
基板へのエネルギービーム照射方法を示す断面図、上記
ＴＦＴアレイ基板の一部平面図及び断面図である。
【図４】本発明のさらに他の一つの実施例によるＴＦＴ
アレイ基板における配線方法を示す断面図である。
アレイ基板における配線方法を示す断面図である。
【図５】本発明のさらに他の一つの実施例によるＴＦＴ
アレイ基板反射電極を示す断面図である。
アレイ基板反射電極を示す断面図である。
【図６】本発明のさらに他の一つの実施例による内蔵回
路を形成したＴＦＴアレイ基板の斜視図である。
路を形成したＴＦＴアレイ基板の斜視図である。
【図７】従来の作製工程図である。
１ プラスチック基板 ２ 熱放散膜 ３ 絶縁膜 ４ 半導体膜 ５ エネルギービーム １０ ドレイン電極 １１ 画素電極 ２１ ＴＦＴアレイ ３１ エネルギーマスク ４１ 開口部 ５１ 変形補償膜 ５２ 変形補償絶縁膜 ６１ 表示エリア ６２ 内蔵走査回路 ６３ 内蔵信号回路 ６４ 共通電極 ７１ ガラス基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/12
Claims (20)
- 【請求項１】 軽量の基板と、その基板上に形成した薄
膜半導体部と、より成る軽量基板薄膜半導体装置におい
て、半導体膜の結晶化をエネルギービームにより行なう
際の熱による上記基板の損傷を防止するのに十分な熱放
散手段を、上記基板の上であって上記半導体膜の下方に
有することを特徴とする軽量基板薄膜半導体装置。 - 【請求項２】 上記結晶化を入射するエネルギービーム
の領域を限定して行ない、上記領域に半導体素子を形成
することを特徴とする請求項１記載の軽量基板薄膜半導
体装置。 - 【請求項３】 上記熱放散手段は金属層で形成した請求
項１記載の軽量基板薄膜半導体装置。 - 【請求項４】 上記熱放散手段としての金属層が同時に
電気配線の役を果たすことを特徴とする、請求項３記載
の軽量基板薄膜半導体装置。 - 【請求項５】 上記熱放散手段が同時に光反射膜の役を
果たすことを特徴とする、請求項１記載の軽量基板薄膜
半導体装置。 - 【請求項６】 上記基板が変形補償手段を有することを
特徴とする請求項１記載の軽量基板薄膜半導体装置。 - 【請求項７】 上記基板が光変調機能をもつことを特徴
とする請求項１記載の軽量基板薄膜半導体装置。 - 【請求項８】 上記熱放散手段が入射するエネルギービ
ームの領域より大きいことを特徴とする請求項２記載の
軽量基板薄膜半導体装置。 - 【請求項９】 上記軽量基板がプラスチック又は厚さ
０．５ｍｍ以下のガラス基板であることを特徴とする請
求項１〜８までのいずれか一つに記載の軽量基板薄膜半
導体装置。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の半導
体装置を液晶選択手段として設けてなる液晶表示装置。 - 【請求項１１】 反射形又は透過形液晶表示であること
を特徴とする、請求項１０記載の液晶表示装置。 - 【請求項１２】軽量の基板と、その基板上に形成したＴ
ＦＴアレイ部と、上記基板の上であってＴＦＴアレイ部
の半導体層の下方に設けた熱放散手段と、より成るＴＦ
Ｔアレイ基板と、 該基板と対向する対向基板と、 ＴＦＴアレイ基板と対向基板との間に配向膜を介して封
入した液晶部と、 ＴＦＴアレイ基板と対向基板とのそれぞれの外側に設け
た偏光膜と、 より成る液晶表示装置。 - 【請求項１３】 上記軽量の基板は、プラスチック基板
又は厚さ０．５ｍｍ以下のガラス基板とする請求項１２
記載の液晶表示装置。 - 【請求項１４】 上記熱放散手段は、金属層とする請求
項１２記載の液晶表示装置。 - 【請求項１５】 上記熱放散手段としての金属層は、少
なくともその一部を光反射層として形成した請求項１４
記載の液晶表示装置。 - 【請求項１６】 上記軽量の基板は延伸法で形成したプ
ラスチック基板とし、上記偏光膜のうちでＴＦＴアレイ
基板のものを取り除いた構成とする請求項１２記載の液
晶表示装置。 - 【請求項１７】 上記軽量の基板には、変形補償膜及び
又は変形補償絶縁膜を形成した請求項１２記載の液晶表
示装置。 - 【請求項１８】 上記金属層は、入射するエネルギービ
ームの領域より大きくした請求項１２記載の液晶表示装
置。 - 【請求項１９】 反射形又は透過形液晶表示であること
を特徴とする請求項１２〜１９のいずれかの液晶表示装
置。 - 【請求項２０】 請求項１２記載の液晶表示装置の軽量
基板には、この液晶表示に必要な周辺回路を併せて搭載
した液晶表示システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26866895A JPH09116158A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 軽量基板薄膜半導体装置および液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26866895A JPH09116158A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 軽量基板薄膜半導体装置および液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09116158A true JPH09116158A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17461743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26866895A Pending JPH09116158A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 軽量基板薄膜半導体装置および液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09116158A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999017155A1 (en) * | 1997-09-29 | 1999-04-08 | The Regents Of The University Of California | Display pixels driven by silicon thin film transistors and method of fabrication |
| WO2002084739A1 (en) * | 2001-04-13 | 2002-10-24 | Sony Corporation | Thin film-device manufacturing method, and semiconductor device |
| KR20030009824A (ko) * | 2001-07-24 | 2003-02-05 | (주)신종 | 박막소자 제조방법 |
| US6566154B2 (en) | 2001-06-04 | 2003-05-20 | Nec Corporation | Method for manufacturing liquid crystal display device |
| JP2004219515A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Sharp Corp | 液晶表示装置およびその製造方法 |
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| US6962756B2 (en) | 2001-11-02 | 2005-11-08 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Transparent electrically-conductive film and its use |
| JP2007027782A (ja) * | 1998-03-25 | 2007-02-01 | Seiko Epson Corp | アクティブマトリクス基板及びその製造方法 |
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| US7543642B2 (en) * | 2003-01-24 | 2009-06-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions containing flexible, compressible beads and methods of cementing in subterranean formations |
| KR20130086547A (ko) * | 2010-06-02 | 2013-08-02 | 엔씨씨 나노, 엘엘씨 | 저온 기판들 상의 박막들의 측방향 열적 프로세싱을 제공하기 위한 방법 |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP26866895A patent/JPH09116158A/ja active Pending
Cited By (20)
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| KR20130086547A (ko) * | 2010-06-02 | 2013-08-02 | 엔씨씨 나노, 엘엘씨 | 저온 기판들 상의 박막들의 측방향 열적 프로세싱을 제공하기 위한 방법 |
| JP2014505348A (ja) * | 2010-06-02 | 2014-02-27 | エヌシーシー ナノ， エルエルシー | 低温基板上の薄膜の側方熱処理を提供する方法 |
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| JP2019071453A (ja) * | 2010-06-02 | 2019-05-09 | エヌシーシー ナノ， エルエルシー | 低温基板上の薄膜の側方熱処理を提供する方法 |
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