JPH11212118A - Active matrix type liquid crystal display device and its manufacture - Google Patents
Active matrix type liquid crystal display device and its manufactureInfo
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- JPH11212118A JPH11212118A JP1375298A JP1375298A JPH11212118A JP H11212118 A JPH11212118 A JP H11212118A JP 1375298 A JP1375298 A JP 1375298A JP 1375298 A JP1375298 A JP 1375298A JP H11212118 A JPH11212118 A JP H11212118A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（以下、ＴＦＴと称する）等のスイッチング素子を用い
たアクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造
方法に関するものであり、特に画素用スイッチング素子
と画素用スイッチング素子を駆動するための駆動回路と
を同一基板上に形成したドライバ一体型のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置およびその製造方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device using a switching element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) and a method of manufacturing the same. The present invention relates to a driver-integrated active matrix liquid crystal display device in which a drive circuit for driving elements is formed on the same substrate, and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、薄型で軽量、かつ低消費電力であ
る利点を有するディスプレイとして液晶表示装置が注目
を集めている。中でも、各画素毎にＴＦＴ等のスイッチ
ング素子を設け、各画素を制御するようにしたアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置は、解像度に優れ、鮮明な
画像が得られる等の理由から特に注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device has attracted attention as a display having advantages of being thin, lightweight, and low in power consumption. Among them, an active matrix type liquid crystal display device in which a switching element such as a TFT is provided for each pixel to control each pixel has attracted particular attention because it has excellent resolution and a clear image can be obtained.
【０００３】従来のスイッチング素子としては、非晶質
シリコン薄膜を用いたＴＦＴが知られており、このＴＦ
Ｔを搭載したアクティブマトリクス型液晶表示装置が数
多く商品化されている。As a conventional switching element, a TFT using an amorphous silicon thin film is known.
Many active matrix type liquid crystal display devices equipped with T have been commercialized.
【０００４】現在、この非晶質シリコン薄膜を用いたＴ
ＦＴに代わるスイッチング素子として、画素電極を駆動
させるための画素用ＴＦＴと、その画素用ＴＦＴを駆動
させるための駆動回路とを、一つの基板上に一体形成す
ることができる可能性が有る多結晶シリコン薄膜を用い
たＴＦＴを形成する技術に大きな期待が寄せられてい
る。At present, the T
As a switching element replacing the FT, a polycrystalline TFT which has a possibility that a pixel TFT for driving a pixel electrode and a driving circuit for driving the pixel TFT may be integrally formed on one substrate There is a great expectation for a technique for forming a TFT using a silicon thin film.
【０００５】多結晶シリコン薄膜は、従来のＴＦＴに用
いられている非晶質シリコン薄膜に比べて高移動度を有
しており、高性能なＴＦＴを形成することが可能であ
る。画素用ＴＦＴを駆動させるための駆動回路を一つの
安価なガラス基板上に一体形成することが実現される
と、従来に比べ、製造コストが大幅に低減されることに
なる。A polycrystalline silicon thin film has higher mobility than an amorphous silicon thin film used for a conventional TFT, and can form a high-performance TFT. If the driving circuit for driving the pixel TFT is integrally formed on one inexpensive glass substrate, the manufacturing cost will be greatly reduced as compared with the related art.
【０００６】このような多結晶シリコンＴＦＴの活性層
となる多結晶シリコン薄膜をガラス基板上に作製する技
術としては、ガラス基板上に非晶質シリコン薄膜を堆積
した後、６００℃程度の温度で数時間〜数十時間熱処理
して結晶化させる固相成長法、エキシマレーザー等のパ
ルスレーザー光を照射して、その部分の非晶質シリコン
薄膜を瞬時に熔融させて再結晶化させるレーザー結晶化
法等の方法が提案されている。As a technique for producing a polycrystalline silicon thin film to be an active layer of such a polycrystalline silicon TFT on a glass substrate, an amorphous silicon thin film is deposited on a glass substrate, and then, at a temperature of about 600 ° C. Solid phase growth method to heat and crystallize for several hours to several tens of hours, laser crystallization to irradiate pulse laser light such as excimer laser and to melt and recrystallize amorphous silicon thin film in that part instantly Methods such as the law have been proposed.
【０００７】このアクティブマトリクス型液晶表示装置
には、画素電極にＩＴＯ等の透明導電性薄膜を用いた透
過型液晶表示装置と、画素電極に金属膜等からなる反射
電極を用いた反射型液晶表示装置とが有る。The active matrix type liquid crystal display device includes a transmission type liquid crystal display device using a transparent conductive thin film such as ITO for a pixel electrode, and a reflection type liquid crystal display using a reflection electrode made of a metal film or the like for a pixel electrode. There is a device.
【０００８】本来、液晶表示装置は自発光型のディスプ
レイではないため、透過型液晶表示装置の場合には、液
晶表示装置の背後に照明装置、所謂バックライトを配置
して、そこから入射される光によって表示を行ってい
る。また、反射型液晶表示装置の場合には、外部からの
入射光を反射電極によって反射させることで表示を行っ
ている。Since a liquid crystal display device is not a self-luminous display, a transmissive liquid crystal display device is provided with an illuminating device, that is, a so-called backlight, behind the liquid crystal display device, from which light enters. Display is performed by light. In the case of a reflective liquid crystal display device, display is performed by reflecting external incident light with a reflective electrode.
【０００９】反射型液晶表示装置は、バックライトを使
用しないため、消費電力は極めて小さいが、使用環境ま
たは使用条件、即ち周囲の明るさ等によって表示の明る
さおよびコントラストが左右されてしまうという問題を
有している。一方、透過型液晶表示装置の場合は、前述
のようにバックライトを用いて表示を行うため、消費電
力は大きくなるものの、周囲の明るさ等にさほど影響さ
れることなく、明るく、高いコントラストを有する表示
を行える利点がある。The reflection type liquid crystal display does not use a backlight, and therefore consumes very little power. However, the brightness and contrast of the display are affected by the use environment or conditions, that is, the brightness of the surroundings. have. On the other hand, in the case of a transmissive liquid crystal display device, since display is performed using a backlight as described above, power consumption is increased, but a bright, high contrast is obtained without being greatly affected by ambient brightness and the like. There is an advantage that the display can be performed.
【００１０】ところで、前述のようなＩＴＯ等の透明導
電性薄膜または金属膜等からなる画素電極は、ＴＦＴの
ドレイン電極に接続され、隣接するゲート配線およびソ
ース配線と短絡しないように、これらと一定の間隔を有
するように形成される。The pixel electrode made of a transparent conductive thin film such as ITO or a metal film as described above is connected to the drain electrode of the TFT and is fixed to the adjacent gate wiring and source wiring so as not to be short-circuited. Are formed.
【００１１】近年では、画素電極の有効面積を拡大する
ために、図１１に示すように、ＴＦＴ５１上を含む基板
５２全面に、ポリイミド樹脂またはアクリル樹脂からな
る平坦化膜５３を形成し、平坦化膜５３に開口したコン
タクトホール５４を介して、ＴＦＴ５１のドレイン電極
５５と平坦化膜５３上に形成された画素電極５６とを接
続する保護膜上画素電極構造（以下、ピクセル・オン・
パッシ構造と呼ぶ）が提案されている。尚、図１１にお
いて、５７はソース電極を示している。In recent years, in order to enlarge the effective area of the pixel electrode, as shown in FIG. A pixel electrode structure on a protection film (hereinafter referred to as pixel-on-pixel) connecting a drain electrode 55 of the TFT 51 and a pixel electrode 56 formed on the planarization film 53 through a contact hole 54 opened in the film 53.
(Referred to as a passive structure). In FIG. 11, reference numeral 57 denotes a source electrode.
【００１２】この方法によると、画素電極５６は平坦化
膜５３によってゲート配線およびソース配線と絶縁され
ることになるため、画素電極５６の端部をゲート配線お
よびソース配線の上方に配置することが可能となり、画
素電極５６の有効面積、即ち開口率を拡大することがで
きるようになる。また、平坦化膜５３は、ＴＦＴ５１、
ゲート配線およびソース配線に起因する段差を容易に平
坦化することができるため、液晶層５８の配向の乱れを
極めて少なくする効果を有している。According to this method, the pixel electrode 56 is insulated from the gate wiring and the source wiring by the flattening film 53, so that the end of the pixel electrode 56 is arranged above the gate wiring and the source wiring. As a result, the effective area of the pixel electrode 56, that is, the aperture ratio can be increased. The flattening film 53 includes a TFT 51,
Since a level difference caused by the gate wiring and the source wiring can be easily flattened, there is an effect that alignment disorder of the liquid crystal layer 58 is extremely reduced.
【００１３】しかしながら、前述の方法では、ＴＦＴ５
１、ゲート配線およびソース配線に起因する段差を平坦
にするために、平坦化膜５３を１μｍ以上、例えば２〜
４μｍの厚みに形成する必要がある。そのため、画素電
極５６とドレイン電極５５とを接続するために開口する
コンタクトホール５４による段差が大きなものとなり、
画素電極５６とドレイン電極５５との接続が良好に行わ
れないことがある。また、平坦化膜５３を形成すること
によってＴＦＴ５１、ゲート配線およびソース配線に起
因する段差は低減されるものの、コンタクトホール５４
に起因する段差が画素電極５６の表面にも反映され、画
素電極５６の一部の領域に大きな段差が生じて液晶層５
８の配向の乱れが発生し、表示品位の低下を引き起こす
ことになる。However, in the above-described method, the TFT 5
1. In order to flatten a step caused by the gate wiring and the source wiring, the flattening film 53 should be 1 μm or more, for example,
It must be formed to a thickness of 4 μm. Therefore, a step due to the contact hole 54 opened to connect the pixel electrode 56 and the drain electrode 55 becomes large,
The connection between the pixel electrode 56 and the drain electrode 55 may not be performed well. Further, by forming the flattening film 53, the step caused by the TFT 51, the gate wiring and the source wiring is reduced, but the contact hole 54 is formed.
Is also reflected on the surface of the pixel electrode 56, and a large step is generated in a partial area of the pixel electrode 56, and the liquid crystal layer 5
Disorder of the orientation of 8 occurs, which causes a decrease in display quality.
【００１４】そこで、図１２に示すように、例えば特公
平１−３５３５１号公報または特開平４−２２０６２５
号公報に開示されているような、コンタクトホール５４
部分に平坦化膜５３の表面とほぼ同じ高さとなるよう
に、金属等の導電体５９を設ける方法が提案されてい
る。Therefore, as shown in FIG. 12, for example, Japanese Patent Publication No. 1-35351 or Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-220625.
Contact hole 54 as disclosed in
A method has been proposed in which a conductor 59 such as a metal is provided so that a portion of the conductor 59 has substantially the same height as the surface of the flattening film 53.
【００１５】これを製造する方法は、ドレイン電極５５
上に金属等からなる導電体５９を形成し、ＴＦＴ５１等
の段差を平坦化する平坦化膜５３を形成した後、導電体
５９の表面が露出するように平坦化膜５３をエッチング
して、画素電極５６を接続する方法がある。尚、図１２
において、５２は基板、５７はソース電極を示してい
る。The method of manufacturing the semiconductor device includes a drain electrode 55
A conductor 59 made of metal or the like is formed thereon, and a flattening film 53 for flattening a step of the TFT 51 or the like is formed. Then, the flattening film 53 is etched so that the surface of the conductor 59 is exposed, thereby forming a pixel. There is a method of connecting the electrodes 56. FIG.
In the figure, 52 indicates a substrate, and 57 indicates a source electrode.
【００１６】一方、ピクセル・オン・パッシ構造のアク
ティブマトリクス型液晶表示装置によると、画素電極が
ゲート配線およびソース配線の上に重なるように形成さ
れるため、ゲート配線およびソース配線がブラックマト
リクスを兼ねることになり、画素電極とゲート配線およ
びソース配線との間隙を遮光するためのブラックマトリ
クスを対向基板側に配置する必要がなくなる。つまり、
ピクセル・オン・パッシ構造のアクティブマトリクス型
液晶表示装置では、ブラックマトリクスはＴＦＴの上方
のごく一部に設けるだけでよく、開口率を極めて高くす
ることが可能なのである。ＴＦＴ上のブラックマトリク
スは、ＴＦＴに不要な光が入射しないようにしてＴＦＴ
の特性を安定させるという目的も有している。On the other hand, according to the active matrix type liquid crystal display device having the pixel-on-passive structure, the pixel electrode is formed so as to overlap the gate wiring and the source wiring, so that the gate wiring and the source wiring also serve as a black matrix. That is, it is not necessary to dispose a black matrix for shielding the gap between the pixel electrode and the gate wiring and the source wiring on the counter substrate side. That is,
In an active-matrix liquid crystal display device having a pixel-on-passive structure, the black matrix only needs to be provided in a very small portion above the TFT, and the aperture ratio can be extremely increased. The black matrix on the TFT is designed so that unnecessary light does not enter the TFT.
It also has the purpose of stabilizing the characteristics of.
【００１７】図１３に示すように、近年ではこうしたピ
クセル・オン・パッシ構造の特徴を活かし、ＴＦＴ５１
上に直接ブラックマトリクス６０を形成して、対向基板
側にはブラックマトリクスを設けない方式も考えられて
いる。尚、図１３において、５２は基板、５３は平坦化
膜、５４はコンタクトホール、５５はドレイン電極、５
６は画素電極、５７はソース電極を示している。As shown in FIG. 13, in recent years, by utilizing such a feature of the pixel-on-passive structure, a TFT 51 is used.
A system in which the black matrix 60 is formed directly on the upper side and the black matrix is not provided on the counter substrate side is also considered. In FIG. 13, 52 is a substrate, 53 is a planarization film, 54 is a contact hole, 55 is a drain electrode,
6 denotes a pixel electrode, and 57 denotes a source electrode.
【００１８】このような技術は、例えば特開平１−６８
７２９号公報、特開平４−２５３０２８号公報または特
開平８−１２２７６１号公報等に開示されている。特開
平１−６８７２９号公報には、ＴＦＴ上に樹脂等からな
る遮光膜を形成することが提案されており、特開平４−
２５３０２８号公報には、ＴＦＴ上の樹脂絶縁膜を着色
することによって遮光膜にすることが提案されている。
そして、特開平８−１２２７６１号公報には、反射電極
を形成した後、黒色樹脂を塗布し、反射電極の表面が露
出するまで黒色樹脂を研磨することによって遮光膜を形
成することが提案されている。これらの方法によると、
対向基板側にブラックマトリクスを設ける必要がなくな
る。Such a technique is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 1-68.
729, JP-A-4-253028 or JP-A-8-122761. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-68729 proposes forming a light-shielding film made of resin or the like on a TFT.
Japanese Patent No. 253028 proposes that a resin insulating film on a TFT is colored to form a light shielding film.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1222761 proposes forming a light shielding film by forming a reflective electrode, applying a black resin, and polishing the black resin until the surface of the reflective electrode is exposed. I have. According to these methods,
There is no need to provide a black matrix on the counter substrate side.
【００１９】また、画素用ＴＦＴと、それを駆動させる
ための駆動回路とを、一つの基板上に一体形成するドラ
イバモノリシック型液晶表示装置の場合には、駆動回路
を構成するＴＦＴの特性を安定させるために、画素用Ｔ
ＦＴと同様に遮光膜を設けることが知られている。この
ような技術は、例えば特開平５−１２７１９０号公報、
特開平８−２２０１６号公報または特許第２５８０６１
７号公報等に開示されている。In the case of a driver monolithic liquid crystal display device in which a pixel TFT and a drive circuit for driving the pixel TFT are integrally formed on one substrate, the characteristics of the TFT constituting the drive circuit are stabilized. T for the pixel
It is known that a light-shielding film is provided similarly to FT. Such a technology is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-127190,
JP-A-8-22016 or Japanese Patent No. 258061
No. 7, for example.
【００２０】[0020]
【発明が解決しようとする課題】前述したように、基板
表面の形状は、液晶層の配向に乱れを生じさせる大きな
要因となっている。基板表面に凹凸が存在すると、その
部分で液晶層の配向に乱れが生じることになるのであ
る。As described above, the shape of the substrate surface is a major factor that causes disturbance in the alignment of the liquid crystal layer. If there are irregularities on the substrate surface, the orientation of the liquid crystal layer will be disturbed at that portion.
【００２１】最近では、前述したピクセル・オン・パッ
シ構造によって、ＴＦＴ、ゲート配線およびソース配線
による段差が緩和され、平坦化膜が形成された時点では
基板表面には殆ど凹凸が存在しない。しかし、画素電極
の膜厚分の段差、および画素電極とドレイン電極とを接
続するためのコンタクトホールによる窪みが形成され
る。画素電極の膜厚分の段差はせいぜい数千Å程度であ
るが、コンタクトホールによる窪みは数μｍであり、画
素電極の膜厚分の段差とは比較にならない程のものであ
る。In recent years, the above-described pixel-on-passive structure has alleviated steps due to the TFT, the gate wiring, and the source wiring, and there is almost no unevenness on the substrate surface when the flattening film is formed. However, a step due to the thickness of the pixel electrode and a depression due to a contact hole for connecting the pixel electrode and the drain electrode are formed. Although the step corresponding to the thickness of the pixel electrode is at most several thousand Å, the depression due to the contact hole is several μm, which is incomparable with the step corresponding to the thickness of the pixel electrode.
【００２２】また、ドレイン電極と画素電極との接続を
良好なものとするためには、コンタクトホールをテーパ
ー形状に加工すればよいが、ＴＦＴの微細化に伴い、コ
ンタクトホールの寸法も微細化していることから、極端
なテーパー形状加工が行えない状況にある。つまり、テ
ーパー形状に加工するとコンタクトホールの寸法が大き
くなってしまうのである。コンタクトホールの寸法が大
きくなると、前述のようにコンタクトホールの窪みが画
素電極の表面にも反映され、画素電極の一部の領域に大
きな段差が生じて液晶層の配向の乱れが発生し、表示品
位の低下を引き起こすことになる。特に、画素電極のサ
イズが微細な場合には影響が顕著となる。In order to improve the connection between the drain electrode and the pixel electrode, the contact hole may be formed into a tapered shape. However, as the TFT becomes finer, the size of the contact hole becomes smaller. Because of this, it is in a situation where extreme taper shape processing cannot be performed. In other words, the size of the contact hole becomes large when the contact hole is processed. When the size of the contact hole is increased, the depression of the contact hole is also reflected on the surface of the pixel electrode as described above, and a large step is generated in a part of the pixel electrode, and the alignment of the liquid crystal layer is disturbed. This will result in poor quality. In particular, when the size of the pixel electrode is very small, the influence is remarkable.
【００２３】例えば、画素電極のサイズが２５μｍ×２
５μｍであり、コンタクトホールの寸法が５μｍ×５μ
ｍであったとすると、コンタクトホールが画素電極に占
める割合は４％である。コンタクトホールの開口工程で
は、エッチングによる寸法シフトが発生しやすく、完成
時にコンタクトホールの寸法が１０μｍ×１０μｍであ
ったとすると、コンタクトホールが画素電極に占める割
合は１６％にまで達してしまうことになる。このような
状況では、ドレイン電極と画素電極との良好な接続を維
持しつつ、コンタクトホールの段差に起因する不都合を
解消することは容易なことではない。For example, if the size of the pixel electrode is 25 μm × 2
5 μm, and the size of the contact hole is 5 μm × 5 μm
If it is m, the ratio of the contact hole to the pixel electrode is 4%. In the contact hole opening step, a dimensional shift due to etching is likely to occur. If the size of the contact hole is 10 μm × 10 μm at the time of completion, the contact hole occupies up to 16% of the pixel electrode. . In such a situation, it is not easy to eliminate the inconvenience caused by the step of the contact hole while maintaining good connection between the drain electrode and the pixel electrode.
【００２４】前述した従来の方法は、こうした問題を解
決するための方法を提案したものであり、特公平１−３
５３５１号公報または特開平４−２２０６２５号公報に
示される方法は、ドレイン電極上に金属等からなる導電
体を形成し、ＴＦＴ等の段差を平坦化する平坦化膜を形
成した後、導電体の表面を露出させるようにして、その
部分に画素電極を接続する構成である。そのため、画素
電極の表面は平坦な状態となり、コンタクトホールの段
差に起因する液晶層の配向の乱れ、および画素電極とド
レイン電極との接続不良を低減することができると考え
られる。The above-mentioned conventional method proposes a method for solving such a problem.
The method disclosed in Japanese Patent No. 5351 or Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-220625 is to form a conductor made of metal or the like on a drain electrode, form a flattening film for flattening a step such as a TFT, and then form the conductor. In this configuration, the surface is exposed and a pixel electrode is connected to that portion. Therefore, it is considered that the surface of the pixel electrode is in a flat state, and the disorder of the alignment of the liquid crystal layer due to the step of the contact hole and the poor connection between the pixel electrode and the drain electrode can be reduced.
【００２５】しかしながら、この方法では、コンタクト
ホール部分にポリイミド樹脂またはアクリル樹脂からな
る平坦化膜の膜厚と同程度の膜厚、即ち２〜４μｍの膜
厚を有する柱状の金属等からなる導電体を形成する必要
が有る。このような導電体を形成するためには、通常は
スパッタリング法またはプラズマＣＶＤ法によって導電
体を成膜することになると考えられるが、膜厚が厚いた
め、成膜に長時間を要したり、成膜途中または成膜後に
膜剥がれが生じたりすることが容易に想像される。ま
た、仮に正常に成膜が完了したとしても、これをエッチ
ングして柱状にパターニングするには、長時間のエッチ
ングを要することになると考えられ、実際には容易なこ
とではない。また、これらの方法はＴＦＴを遮光する機
能を有するものではない。However, according to this method, the contact hole portion is made of a conductive material made of a columnar metal or the like having a film thickness approximately equal to the film thickness of the flattening film made of polyimide resin or acrylic resin, ie, a film thickness of 2 to 4 μm. Must be formed. In order to form such a conductor, it is generally thought that a conductor is formed by a sputtering method or a plasma CVD method, but since the film is thick, it takes a long time to form the film, It is easily imagined that film peeling occurs during or after film formation. Further, even if the film formation is completed normally, it is considered that a long time of etching is required to etch and pattern it into a columnar shape, which is not easy in practice. Further, these methods do not have a function of shielding the TFT from light.
【００２６】一方、特開平１−６８７２９号公報、特開
平４−２５３０２８号公報または特開平８−１２２７６
１号公報に示される方法は、ＴＦＴ上に遮光膜を形成す
る方法である。On the other hand, JP-A-1-68729, JP-A-4-253028 or JP-A-8-12276.
The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1 (1999) -123 is a method of forming a light shielding film on a TFT.
【００２７】特開平１−６８７２９号公報には、金属層
によってコンタクトホール部分を埋め、ＴＦＴ上には不
透明な樹脂等による遮光膜を形成し、この遮光膜をマス
クとして金属層をパターニングする方法が開示されてい
る。この方法によると、コンタクトホール部分は金属層
によって埋められることになるが、逆にこの金属層が画
素電極の表面よりも突出することになる。この金属層は
６０００Å程度の膜厚を有していることが記載されてお
り、さらにこの上に不透明な樹脂等による遮光膜が形成
されると、最終的には１μｍ程度の膜厚となることが十
分に考えられる。画素電極の表面よりも１μｍも突出し
た部分を有していると、その部分で液晶分子の配向が乱
される可能性が非常に高い。Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-68729 discloses a method of filling a contact hole portion with a metal layer, forming a light-shielding film of an opaque resin or the like on the TFT, and patterning the metal layer using the light-shielding film as a mask. It has been disclosed. According to this method, the contact hole portion is filled with the metal layer, but the metal layer protrudes from the surface of the pixel electrode. It is described that this metal layer has a film thickness of about 6000 °, and if a light-shielding film made of an opaque resin or the like is further formed thereon, the film thickness eventually becomes about 1 μm. Is thought enough. When a portion protruding by 1 μm from the surface of the pixel electrode is provided, there is a very high possibility that the alignment of liquid crystal molecules is disturbed at that portion.
【００２８】特開平４−２５３０２８号公報には、ＴＦ
Ｔ上の樹脂等による平坦化膜を着色することによって遮
光膜を形成する方法が開示されている。この方法による
と、遮光膜は画素電極の表面よりも突出することがない
が、平坦化膜を着色して遮光膜を形成した後に、コンタ
クトホールを開口して画素電極をＴＦＴに接続するもの
であり、コンタクトホールによる凹部を埋めることがで
きない。したがって、依然としてコンタクトホール部分
での液晶分子の配向を良好なものにすることができな
い。JP-A-4-253028 discloses that TF
A method of forming a light shielding film by coloring a flattening film made of a resin or the like on T is disclosed. According to this method, the light-shielding film does not protrude beyond the surface of the pixel electrode. However, after forming the light-shielding film by coloring the planarizing film, a contact hole is opened to connect the pixel electrode to the TFT. In addition, the recess formed by the contact hole cannot be filled. Therefore, it is still impossible to improve the orientation of the liquid crystal molecules in the contact hole portion.
【００２９】特開平８−１２２７６１号公報には、ＴＦ
Ｔに接続される反射電極を形成した後に、黒色樹脂を塗
布し、反射電極の表面が露出するまで黒色樹脂を研磨材
を用いて研磨する方法が開示されている。この方法によ
ると、反射電極間を黒色樹脂で埋めることになる。おそ
らく、コンタクトホール部分も黒色樹脂で埋めることに
なると思われるが、詳細な記載がないためにその点に関
しては不明である。また、このようにして形成された遮
光膜は、反射電極と概ね同じ膜厚であると思われるが、
通常反射電極として形成される金属膜の膜厚は、１００
０Å〜数千Å程度であると考えられ、この膜厚と同程度
の膜厚の黒色樹脂がＴＦＴを遮光するために十分な機能
を有するかどうか不明である。JP-A-8-122761 discloses that TF
A method is disclosed in which after a reflective electrode connected to T is formed, a black resin is applied and the black resin is polished with an abrasive until the surface of the reflective electrode is exposed. According to this method, the space between the reflective electrodes is filled with the black resin. Probably, the contact hole portion will be filled with the black resin, but the point is unknown because there is no detailed description. Also, the light-shielding film thus formed is considered to have substantially the same thickness as the reflective electrode,
The thickness of the metal film usually formed as a reflective electrode is 100
It is considered that the thickness is about 0 to several thousand degrees, and it is unclear whether a black resin having the same thickness as this thickness has a sufficient function to shield the TFT from light.
【００３０】また、特開平５−１２７１９０号公報、特
開平８−２２０１６号公報または特許第２５８０６１７
号公報等は、駆動回路領域上を遮光するものが記載され
ている。これらは、何れも駆動回路領域上のみを遮光す
るものである。即ち、特開平５−１２７１９０号公報ま
たは特開平８−２２０１６号公報に記載されているもの
は、駆動回路が形成された基板面と反対の面側または対
向基板側に遮光層を設けるものであり、特許第２５８０
６１７号公報に記載されているものは、駆動回路領域を
可視領域の光を吸収する有機樹脂からなる保護膜で覆う
ものである。したがって、本発明の主たる目的の一つで
ある画素電極上におけるコンタクトホールに起因する凹
状の窪みを解消し、液晶分子の配向を安定に保つことに
関して、これらの発明は寄与することがないのである。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-127190, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-22016 or Japanese Patent No. 2580617
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-64300 describes a device that shields light from above a drive circuit region. These light-shield only the drive circuit area. That is, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 5-127190 or Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-22016 discloses a method in which a light-shielding layer is provided on a surface opposite to a substrate surface on which a drive circuit is formed or on a counter substrate side. Patent No. 2580
No. 617 discloses that a drive circuit region is covered with a protective film made of an organic resin that absorbs light in a visible region. Therefore, these inventions do not contribute to eliminating the concave depression caused by the contact hole on the pixel electrode, which is one of the main objects of the present invention, and keeping the alignment of the liquid crystal molecules stable. .
【００３１】ここで、多結晶シリコン薄膜を活性層に用
いたＴＦＴの特徴について説明する。多結晶シリコン薄
膜は、一般に非晶質シリコン薄膜に比べて感光性が小さ
い。即ち、光が照射されることによって発生する光電流
が、非晶質シリコン薄膜に比べて小さいということであ
る。このような多結晶シリコン薄膜によってＴＦＴを形
成した場合は、ＴＦＴを形成した基板側からバックライ
ト等の光が入射する場合であっても、基板と多結晶シリ
コン薄膜との間に遮光膜を形成する必要はない。つま
り、多結晶シリコン薄膜の場合、バックライトの照度程
度の光による光電流の増加は大きな問題ではないのであ
る。Here, the features of a TFT using a polycrystalline silicon thin film as an active layer will be described. Polycrystalline silicon thin films generally have lower photosensitivity than amorphous silicon thin films. That is, the photocurrent generated by light irradiation is smaller than that of the amorphous silicon thin film. When a TFT is formed from such a polycrystalline silicon thin film, a light-shielding film is formed between the substrate and the polycrystalline silicon thin film even when light such as a backlight enters from the substrate side on which the TFT is formed. do not have to. In other words, in the case of a polycrystalline silicon thin film, an increase in photocurrent due to light of about the illuminance of the backlight is not a significant problem.
【００３２】一方、非晶質シリコン薄膜は、バックライ
ト等の蛍光灯の光の波長に特に感度が良好であるため、
逆スタガー型のＴＦＴであることが多い。これは、非晶
質シリコン薄膜に光が照射されることをゲート電極によ
って遮光するためである。On the other hand, since the amorphous silicon thin film has particularly good sensitivity to the wavelength of light of a fluorescent lamp such as a backlight,
It is often an inverted stagger type TFT. This is because the irradiation of the amorphous silicon thin film with light is blocked by the gate electrode.
【００３３】以上のように、非晶質シリコン薄膜を活性
層に用いたＴＦＴの場合は、まずバックライトに対する
遮光が必要であり、多結晶シリコン薄膜を活性層に用い
たＴＦＴの場合は、バックライトの光よりも、ＴＦＴの
上方から入射するバックライトよりも強い光に対する遮
光が必要なのである。As described above, in the case of a TFT using an amorphous silicon thin film as an active layer, first, it is necessary to shield light from a backlight, and in the case of a TFT using a polycrystalline silicon thin film as an active layer, the back light is used. It is necessary to block light more intense than light emitted from the backlight and from light coming from above the TFT.
【００３４】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みなされたものであって、明るく高コントラストを有す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造
方法を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a bright and high-contrast active matrix liquid crystal display device and a method of manufacturing the same.
【００３５】[0035]
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載のアクティブマトリクス
型液晶表示装置は、スイッチング素子を被覆して表面を
平坦とする平坦化膜が形成され、前記平坦化膜に開口さ
れたコンタクトホールを介して、前記スイッチング素子
と前記平坦化膜上に形成された画素電極とが電気的に接
続されたアクティブマトリクス型液晶表示装置におい
て、前記スイッチング素子が多結晶シリコン薄膜を活性
層として用いたトップゲート型薄膜トランジスタであ
り、前記画素電極同士の隙間および前記コンタクトホー
ルが有色の絶縁膜で埋められていることを特徴としてい
る。In order to achieve the above-mentioned object, in the active matrix type liquid crystal display device according to the first aspect of the present invention, a flattening film for covering the switching element and flattening the surface is formed. An active matrix type liquid crystal display device, wherein the switching element and a pixel electrode formed on the flattening film are electrically connected through a contact hole opened in the flattening film. Is a top gate type thin film transistor using a polycrystalline silicon thin film as an active layer, wherein a gap between the pixel electrodes and the contact hole are filled with a colored insulating film.
【００３６】請求項２記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、画素用スイッチング素子と前記スイッチ
ング素子を駆動するための駆動回路とが同一基板上に形
成され、前記スイッチング素子と前記駆動回路とを被覆
して表面を平坦とする平坦化膜が形成され、前記平坦化
膜に開口されたコンタクトホールを介して、前記スイッ
チング素子と前記平坦化膜上に形成された画素電極とが
電気的に接続されたアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、前記画素電極同士の隙間および前記コンタ
クトホールが有色の絶縁膜で埋められるとともに、前記
駆動回路の上方領域に前記有色の絶縁膜が形成されてい
ることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device, a pixel switching element and a driving circuit for driving the switching element are formed on the same substrate, and cover the switching element and the driving circuit. A flattening film for flattening the surface is formed, and the switching element and the pixel electrode formed on the flattening film are electrically connected via a contact hole opened in the flattening film. In the active matrix type liquid crystal display device, the gap between the pixel electrodes and the contact holes are filled with a colored insulating film, and the colored insulating film is formed in a region above the driving circuit. I have.
【００３７】請求項３記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、請求項１または請求項２記載のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置において、前記有色の絶縁
膜は、前記画素電極に対して自己整合的に形成されてい
ることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the first or second aspect, the colored insulating film is self-aligned with the pixel electrode. It is characterized by being formed.
【００３８】請求項４記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、請求項１乃至請求項３記載のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置において、前記有色の絶縁膜
は、黒色または有色の樹脂材料からなることを特徴とし
ている。According to a fourth aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the first to third aspects, the colored insulating film is made of a black or colored resin material. Features.
【００３９】請求項５記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、請求項１乃至請求項４記載のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置において、前記有色の絶縁膜
の表面は、前記画素電極の表面と略同一平面上に位置し
ていることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the first to fourth aspects, the surface of the colored insulating film is substantially the same as the surface of the pixel electrode. It is characterized by being located on a plane.
【００４０】請求項６記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置の製造方法は、画素用スイッチング素子と前
記スイッチング素子を駆動するための駆動回路とを同一
基板上に形成し、前記スイッチング素子と前記駆動回路
とを被覆して表面を平坦とする平坦化膜を形成し、前記
平坦化膜に開口したコンタクトホールを介して、前記ス
イッチング素子と前記平坦化膜上に形成した画素電極と
を電気的に接続するアクティブマトリクス型液晶表示装
置の製造方法において、前記平坦化膜に前記コンタクト
ホールを形成する工程と、前記平坦化膜上に前記画素電
極を形成して前記スイッチング素子と前記画素電極とを
電気的に接続する工程と、前記画素電極同士の隙間およ
び前記コンタクトホールを有色の絶縁膜で埋めるととも
に、前記駆動回路の上方領域に前記有色の絶縁膜を形成
する工程と、を有することを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device, a switching element for a pixel and a driving circuit for driving the switching element are formed on the same substrate, and the switching element and the driving circuit are formed. To form a flattening film for flattening the surface, and electrically connect the switching element to the pixel electrode formed on the flattening film via a contact hole opened in the flattening film. Forming the contact hole in the flattening film, and forming the pixel electrode on the flattening film to electrically connect the switching element and the pixel electrode. And filling the gap between the pixel electrodes and the contact hole with a colored insulating film, It is characterized by comprising a step of forming an insulating film of the colored upward region.
【００４１】請求項７記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置の製造方法は、請求項６記載のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の製造方法において、前記画素
電極をマスクとして用いて前記平坦化膜をエッチング
し、前記画素電極同士の隙間および前記駆動回路の上方
領域の前記平坦化膜に凹部を形成して、前記凹部を前記
有色の絶縁膜によって埋めることを特徴としている。According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing an active matrix type liquid crystal display device according to the sixth aspect, the flattening film is etched using the pixel electrode as a mask. A concave portion is formed in a gap between the pixel electrodes and in the planarizing film in a region above the driving circuit, and the concave portion is filled with the colored insulating film.
【００４２】請求項８記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置の製造方法は、請求項６または請求項７記載
のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法にお
いて、前記有色の絶縁膜を基板全面に形成し、前記有色
の絶縁膜の表面を一様にエッチングして、前記画素電極
の表面を露出させることを特徴としている。According to an eighth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device according to the sixth or seventh aspect, the colored insulating film is formed on the entire surface of the substrate. The surface of the colored insulating film is uniformly etched to expose the surface of the pixel electrode.
【００４３】本発明のアクティブマトリクス型液晶表示
装置によれば、スイッチング素子が多結晶シリコン薄膜
を活性層として用いたトップゲート型薄膜トランジスタ
であり、画素電極同士の隙間およびコンタクトホールが
有色の絶縁膜で埋められていることにより、液晶分子の
配向を乱すことなく良好な表示特性を得ることができ
る。即ち、スイッチング素子、ソース配線およびゲート
配線上に遮光膜を形成すると同時に、コンタクトホール
による窪みをなくして液晶分子の配向を乱すような凹凸
を生じさせないようにできる。さらに、多結晶シリコン
薄膜を活性層に用いたトップゲート型薄膜トランジスタ
の問題点である薄膜トランジスタの上方から入射するバ
ックライトよりも強い光に対する遮光を行うことができ
る。According to the active matrix type liquid crystal display device of the present invention, the switching element is a top gate type thin film transistor using a polycrystalline silicon thin film as an active layer, and a gap between pixel electrodes and a contact hole are colored insulating films. By being buried, good display characteristics can be obtained without disturbing the alignment of liquid crystal molecules. That is, the light-shielding film is formed on the switching element, the source wiring, and the gate wiring, and at the same time, the depression due to the contact hole can be eliminated so that the unevenness that disturbs the alignment of the liquid crystal molecules can be prevented. Further, it is possible to shield light that is stronger than a backlight that enters from above the thin film transistor, which is a problem of a top gate type thin film transistor using a polycrystalline silicon thin film as an active layer.
【００４４】また、画素用スイッチング素子と前記スイ
ッチング素子を駆動するための駆動回路とが同一基板上
に形成され、画素電極同士の隙間およびコンタクトホー
ルが有色の絶縁膜で埋められるとともに、駆動回路の上
方領域に有色の絶縁膜が形成されていることにより、液
晶分子の配向を乱すことなく良好な表示特性を得ること
ができるとともに、駆動回路をシールの下に配置するこ
とが可能となって表示に寄与しない領域を小さくするこ
とができる。即ち、スイッチング素子、ソース配線およ
びゲート配線上に遮光膜を形成すると同時に、コンタク
トホールによる窪みをなくして液晶分子の配向を乱すよ
うな凹凸を生じさせないようにできる。さらに、駆動回
路の上方領域に形成された有色の絶縁膜は表面が平坦で
あるため、この部分に対向基板を貼り合わせるためのシ
ールを配置しても全く差し支えない。したがって駆動回
路をシールの下に配置することが可能となり、表示に寄
与しない領域を小さくすることができる。The pixel switching element and a driving circuit for driving the switching element are formed on the same substrate, and the gap between the pixel electrodes and the contact hole are filled with a colored insulating film. Since the colored insulating film is formed in the upper region, good display characteristics can be obtained without disturbing the alignment of liquid crystal molecules, and the driving circuit can be arranged under the seal, so that the display can be performed. Can be reduced. That is, the light-shielding film is formed on the switching element, the source wiring, and the gate wiring, and at the same time, the depression due to the contact hole can be eliminated so that the unevenness that disturbs the alignment of the liquid crystal molecules can be prevented. Further, since the surface of the colored insulating film formed in the upper region of the drive circuit is flat, a seal for bonding an opposing substrate may be arranged at this portion. Therefore, the driver circuit can be arranged below the seal, and a region that does not contribute to display can be reduced.
【００４５】さらに、有色の絶縁膜が画素電極に対して
自己整合的に形成されていることにより、必要とする箇
所に確実に有色の絶縁膜が形成され、必要とする箇所を
確実に遮光することができる。Further, since the colored insulating film is formed in a self-aligned manner with respect to the pixel electrode, the colored insulating film is reliably formed at a necessary place, and the required place is reliably shielded from light. be able to.
【００４６】さらに、有色の絶縁膜が黒色または有色の
樹脂材料からなることにより、アクティブマトリクス基
板の表面の凹凸を容易に平坦にすることができるととも
に、十分な遮光性を持たせることができる。Further, since the colored insulating film is made of a black or colored resin material, the surface of the active matrix substrate can be easily flattened and have sufficient light-shielding properties.
【００４７】さらに、有色の絶縁膜の表面が画素電極の
表面と略同一平面上に位置していることにより、液晶分
子の配向を乱すような凹凸をなくすことができる。Further, since the surface of the colored insulating film is located on substantially the same plane as the surface of the pixel electrode, irregularities which disturb the alignment of liquid crystal molecules can be eliminated.
【００４８】本発明のアクティブマトリクス型液晶表示
装置の製造方法によれば、画素用スイッチング素子と前
記スイッチング素子を駆動するための駆動回路とを同一
基板上に形成するアクティブマトリクス型液晶表示装置
の製造方法において、平坦化膜にコンタクトホールを形
成する工程と、平坦化膜上に画素電極を形成してスイッ
チング素子と画素電極とを電気的に接続する工程と、画
素電極同士の隙間およびコンタクトホールを有色の絶縁
膜で埋めるとともに、駆動回路の上方領域に有色の絶縁
膜を形成する工程と、を有することにより、液晶分子の
配向を乱すことなく良好な表示特性を得ることができる
とともに、駆動回路をシールの下に配置することが可能
となって表示に寄与しない領域を小さくすることができ
る。即ち、スイッチング素子、ソース配線およびゲート
配線上に遮光膜を形成すると同時に、コンタクトホール
による窪みをなくして液晶分子の配向を乱すような凹凸
を生じさせないようにできる。さらに、駆動回路の上方
領域に形成された有色の絶縁膜は表面が平坦であるた
め、この部分に対向基板を貼り合わせるためのシールを
配置しても全く差し支えない。したがって駆動回路をシ
ールの下に配置することが可能となり、表示に寄与しな
い領域を小さくすることができる。According to the method of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device of the present invention, manufacturing of an active matrix type liquid crystal display device in which a pixel switching element and a drive circuit for driving the switching element are formed on the same substrate. Forming a contact hole in the planarizing film, forming a pixel electrode on the planarizing film to electrically connect the switching element and the pixel electrode, and forming a gap between the pixel electrodes and the contact hole. Filling with a colored insulating film and forming a colored insulating film in a region above the driving circuit, whereby good display characteristics can be obtained without disturbing the alignment of liquid crystal molecules, and the driving circuit Can be arranged under the seal, and a region that does not contribute to display can be reduced. That is, the light-shielding film is formed on the switching element, the source wiring, and the gate wiring, and at the same time, the depression due to the contact hole can be eliminated so that the unevenness that disturbs the alignment of the liquid crystal molecules can be prevented. Further, since the surface of the colored insulating film formed in the upper region of the drive circuit is flat, a seal for bonding an opposing substrate may be arranged at this portion. Therefore, the driver circuit can be arranged below the seal, and a region that does not contribute to display can be reduced.
【００４９】さらに、画素電極をマスクとして用いて平
坦化膜をエッチングし、画素電極同士の隙間および駆動
回路の上方領域の平坦化膜に凹部を形成して、凹部を有
色の絶縁膜によって埋めることにより、十分な遮光性を
有する有色の絶縁膜をマスクを用いることなく形成でき
る。Further, the flattening film is etched using the pixel electrodes as a mask to form recesses in the gaps between the pixel electrodes and in the flattening film above the drive circuit, and the recesses are filled with a colored insulating film. Accordingly, a colored insulating film having a sufficient light-shielding property can be formed without using a mask.
【００５０】さらに、有色の絶縁膜を基板全面に形成
し、有色の絶縁膜の表面を一様にエッチングして、画素
電極の表面を露出させることにより、所望する部分に有
色の絶縁膜をマスクを用いることなく容易に形成でき
る。Further, a colored insulating film is formed on the entire surface of the substrate, and the surface of the colored insulating film is uniformly etched to expose the surface of the pixel electrode, thereby masking the colored insulating film on a desired portion. It can be easily formed without using.
【００５１】[0051]
【発明の実施の形態】図１乃至図１０を用いて、本発明
の実施の形態について説明する。図１は本発明のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置を構成するアクティブマ
トリクス基板を示す断面図、図２は本発明のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置を構成するアクティブマトリ
クス基板を示す平面図である。尚、図１は図２のＡ−Ａ
線における断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing an active matrix substrate constituting an active matrix type liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing an active matrix substrate constituting an active matrix type liquid crystal display device of the present invention. FIG. 1 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
It is sectional drawing in a line.
【００５２】図１および図２に示すように、ガラス等の
基板１上にＳｉＯ2膜等からなるベースコート膜２を形
成し、ベースコート膜２上にシリコン薄膜からなるＴＦ
Ｔの活性層３を所定の形状に形成する。活性層３上には
ＳｉＯ2膜等の絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜４を形成
する。ゲート絶縁膜４上にはＡｌ等の金属材料からなる
ゲート電極５を所定の形状に形成する。活性層３には不
純物イオンを注入したソース領域およびドレイン領域６
と、ゲート電極５の下方の領域に不純物イオンを注入し
ていないチャネル領域７とを形成する。As shown in FIGS. 1 and 2, a base coat film 2 made of a SiO 2 film or the like is formed on a substrate 1 made of glass or the like, and a TF made of a silicon thin film is formed on the base coat film 2.
The T active layer 3 is formed in a predetermined shape. An insulating film such as a SiO 2 film is formed on the active layer 3, and a gate insulating film 4 is formed. On the gate insulating film 4, a gate electrode 5 made of a metal material such as Al is formed in a predetermined shape. The active layer 3 has a source region and a drain region 6 into which impurity ions are implanted.
And a channel region 7 into which impurity ions have not been implanted in a region below the gate electrode 5.
【００５３】その後、全面に絶縁膜を形成して層間絶縁
膜８を形成する。ソース領域およびドレイン領域６の上
方の層間絶縁膜８およびゲート絶縁膜４にはコンタクト
ホール９を開口し、Ａｌ等の金属材料からなるソース電
極１０およびドレイン電極１１を形成して、ソース領域
およびドレイン領域６に接続する。Thereafter, an insulating film is formed on the entire surface to form an interlayer insulating film 8. A contact hole 9 is opened in the interlayer insulating film 8 and the gate insulating film 4 above the source region and the drain region 6, and a source electrode 10 and a drain electrode 11 made of a metal material such as Al are formed. Connect to region 6.
【００５４】この後、全面にポリイミド樹脂またはアク
リル樹脂等を塗布して平坦化膜１２を形成する。平坦化
膜１２にコンタクトホール１３を開口し、ドレイン電極
１１に電気的に接続するようにＩＴＯ等の透明導電性薄
膜を形成する。そして、ＩＴＯ等の透明導電性薄膜上に
レジストによるマスクを形成し、ＩＴＯ等の透明導電性
薄膜を所定の形状にパターニングして画素電極１５を形
成する。続いて、この状態で平坦化膜１２の画素電極１
５が形成されていない領域をエッチングにより掘り下
げ、凹部１６を形成する。Thereafter, a flattening film 12 is formed by applying a polyimide resin or an acrylic resin or the like to the entire surface. A contact hole 13 is opened in the planarization film 12 and a transparent conductive thin film such as ITO is formed so as to be electrically connected to the drain electrode 11. Then, a mask made of a resist is formed on the transparent conductive thin film such as ITO, and the pixel electrode 15 is formed by patterning the transparent conductive thin film such as ITO into a predetermined shape. Subsequently, in this state, the pixel electrode 1 of the planarizing film 12 is formed.
A region where 5 is not formed is dug down by etching to form a recess 16.
【００５５】次に、全面に黒色の樹脂を塗布し、コンタ
クトホール１３および凹部１６を黒色の樹脂で埋める。
そして、全面をエッチバックして画素電極１５の表面を
露出させることで、ＴＦＴ上に遮光膜１８を形成する。
本発明のＴＦＴ上とは、少なくともチャネル領域７を含
む領域であり、ゲート電極５またはソース電極１０を領
域の中に含んでも差し支えない。Next, a black resin is applied to the entire surface, and the contact holes 13 and the concave portions 16 are filled with the black resin.
Then, the light-shielding film 18 is formed on the TFT by etching back the entire surface to expose the surface of the pixel electrode 15.
The “on the TFT” of the present invention is a region including at least the channel region 7, and the gate electrode 5 or the source electrode 10 may be included in the region.
【００５６】図示していないが、この後全面に配向膜を
形成し、配向処理を施した後、カラーフィルターおよび
対向電極等を形成した対向基板を貼り合わせ、両基板間
に液晶を注入してアクティブマトリクス型液晶表示装置
を完成させる。Although not shown, after this, an alignment film is formed on the entire surface and subjected to an alignment treatment. Then, a counter substrate on which a color filter, a counter electrode and the like are formed is bonded, and liquid crystal is injected between the two substrates. An active matrix liquid crystal display device is completed.
【００５７】本発明によると、黒色の樹脂によってコン
タクトホール１３に起因する凹状の窪み部分を埋めると
ともに、ＴＦＴ上に樹脂による遮光膜１８を有する構成
であるため、画素電極１５の表面に液晶分子の配向を乱
すような凹凸を生じさせることがない。According to the present invention, since the concave portion caused by the contact hole 13 is filled with the black resin and the light shielding film 18 made of the resin is provided on the TFT, liquid crystal molecules are formed on the surface of the pixel electrode 15. There is no unevenness that disturbs the orientation.
【００５８】また、本発明はこのような構成のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置を製造するに際し、従来の
アクティブマトリクス型液晶表示装置またはＴＦＴを製
造するために用いられる成膜方法およびエッチング方法
を有効に組み合わせることによって簡便に製造すること
ができるものであり、従来のアクティブマトリクス型液
晶表示装置またはＴＦＴの製造工程になかった特殊な方
法を用いる必要がなく、従来の製造装置をそのまま用い
て製造することができる利点を有している。Further, the present invention, when manufacturing an active matrix type liquid crystal display device having such a configuration, effectively uses a film forming method and an etching method used for manufacturing a conventional active matrix type liquid crystal display device or TFT. It can be easily manufactured by combining them, and it is not necessary to use a special method that was not in the manufacturing process of the conventional active matrix type liquid crystal display device or TFT, and it is possible to manufacture using the conventional manufacturing device as it is It has the advantage that it can be.
【００５９】（実施の形態１）図３および図４を用い
て、本発明に係わるアクティブマトリクス型液晶表示装
置の製造方法の詳細を説明する。図３は実施の形態１に
係わるアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造工程
を示す断面図、図４は図３の続きを示す断面図である。(Embodiment 1) A method of manufacturing an active matrix liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process of the active matrix type liquid crystal display device according to the first embodiment, and FIG. 4 is a sectional view showing a continuation of FIG.
【００６０】図３（ａ）に示すように、ガラス基板等の
基板１上にＴＦＴを周知の方法によって作製する。作製
方法は概ね以下の通りである。As shown in FIG. 3A, a TFT is formed on a substrate 1 such as a glass substrate by a known method. The fabrication method is generally as follows.
【００６１】先ず、基板１上にＳｉＯ2膜等からなるベ
ースコート膜２をスパッタリング法またはプラズマＣＶ
Ｄ法によって形成する。次に、多結晶シリコン薄膜を例
えば３０〜５０ｎｍ程度の膜厚に形成し、所定の形状に
パターニングしてＴＦＴの活性層３とする。First, a base coat film 2 made of a SiO 2 film or the like is formed on a substrate 1 by sputtering or plasma CVD.
Formed by Method D. Next, a polycrystalline silicon thin film is formed to a thickness of, for example, about 30 to 50 nm, and is patterned into a predetermined shape to form an active layer 3 of the TFT.
【００６２】次いで、活性層３上にＳｉＯ2膜等の絶縁
膜を形成してゲート絶縁膜４を形成し、活性層３上には
ゲート絶縁膜４を介してＡｌ等の金属材料からなるゲー
ト電極５を所定の形状に形成する。Next, an insulating film such as a SiO 2 film is formed on the active layer 3 to form a gate insulating film 4, and a gate made of a metal material such as Al is formed on the active layer 3 via the gate insulating film 4. The electrode 5 is formed in a predetermined shape.
【００６３】次いで、活性層３にゲート電極５をマスク
として不純物イオンを注入し、その後注入した不純物イ
オンを活性化するための加熱処理を施して、ソース領域
およびドレイン領域６を形成する。ゲート電極５の下方
の領域には、不純物イオンを注入していないチャネル領
域７を形成する。Then, impurity ions are implanted into the active layer 3 using the gate electrode 5 as a mask, and thereafter a heat treatment for activating the implanted impurity ions is performed to form the source region and the drain region 6. In a region below the gate electrode 5, a channel region 7 into which impurity ions are not implanted is formed.
【００６４】その後、全面にＳｉＯ2またはＳｉＮX膜等
を形成して層間絶縁膜８を形成する。そして、ソース領
域およびドレイン領域６の上方の層間絶縁膜８およびゲ
ート絶縁膜４にコンタクトホール９を開口し、Ａｌ等の
金属材料からなるソース電極１０およびドレイン電極１
１を形成してソース領域およびドレイン領域６に接続す
る。このようにしてＴＦＴを製造する。Then, an SiO 2 or SiN X film or the like is formed on the entire surface to form an interlayer insulating film 8. Then, contact holes 9 are opened in the interlayer insulating film 8 and the gate insulating film 4 above the source region and the drain region 6, and the source electrode 10 and the drain electrode 1 made of a metal material such as Al are formed.
1 is formed and connected to the source region and the drain region 6. Thus, a TFT is manufactured.
【００６５】この後、全面にポリイミド樹脂またはアク
リル樹脂等を塗布して平坦化膜１２を形成する。本実施
の形態では、平坦化膜１２としてオプトマーＳＳ（日本
合成ゴム社製）を用いて、２〜４μｍ、例えば最大で２
μｍの厚みになるように塗布形成する。尚、平坦化膜１
２として用いた材料は一例であり、同等の他の材料を用
いても差し支えない。Thereafter, a flattening film 12 is formed by applying a polyimide resin or an acrylic resin or the like on the entire surface. In the present embodiment, 2 to 4 μm, for example, 2
It is applied and formed to have a thickness of μm. The flattening film 1
The material used as 2 is an example, and another equivalent material may be used.
【００６６】次に、ドレイン電極１１の上方の平坦化膜
１２にコンタクトホール１３を開口する。コンタクトホ
ール１３の開口には、酸素ガスによるドライエッチング
を用いることができる。本実施の形態では、酸素ガス流
量４００ｓｃｃｍ、高周波電力６００Ｗ、ガス圧力２０
ｍＴｏｒｒの条件でエッチングを行い、コンタクトホー
ル１３を形成する。Next, a contact hole 13 is opened in the flattening film 12 above the drain electrode 11. Dry etching using oxygen gas can be used for the opening of the contact hole 13. In this embodiment, the oxygen gas flow rate is 400 sccm, the high frequency power is 600 W, and the gas pressure is 20.
Etching is performed under the condition of mTorr to form a contact hole 13.
【００６７】続いて、ＩＴＯ等の透明導電性薄膜または
Ａｌ等の金属膜を形成し、フォトレジスト１４をマスク
としてパターニングして、所定の形状の画素電極１５を
形成する。Subsequently, a transparent conductive thin film such as ITO or a metal film such as Al is formed and patterned using the photoresist 14 as a mask to form a pixel electrode 15 having a predetermined shape.
【００６８】次に、図３（ｂ）に示すように、コンタク
トホール１３を形成した方法と同様の方法により、画素
電極１５が形成されていない領域、即ち平坦化膜１２が
露出している領域に凹部１６を形成する。本工程では、
画素電極１５をパターニングする際に用いたフォトレジ
スト１４をマスクとして凹部１６を形成してもよいが、
コンタクトホール１３を開口するエッチング条件では画
素電極１５はほとんどエッチングされることがないの
で、画素電極１５をマスクとして用いることができる。
凹部１６は、平坦化膜１２の膜厚の１／２〜２／３程度
になるように形成したが、全部除去するようにしても差
し支えない。Next, as shown in FIG. 3B, a region where the pixel electrode 15 is not formed, that is, a region where the planarizing film 12 is exposed, is formed in the same manner as the method of forming the contact hole 13. A concave portion 16 is formed in the substrate. In this process,
The concave portion 16 may be formed using the photoresist 14 used for patterning the pixel electrode 15 as a mask,
Since the pixel electrode 15 is hardly etched under the etching condition for opening the contact hole 13, the pixel electrode 15 can be used as a mask.
The concave portion 16 is formed so as to have a thickness of about ２〜 to ／ of the thickness of the flattening film 12, but may be entirely removed.
【００６９】次に、図４（ｃ）に示すように、全面に黒
色の樹脂１７を塗布する。黒色の樹脂１７は、コンタク
トホール１３と凹部１６とによる段差を平坦にする程度
の膜厚でよい。本実施の形態では、黒色の樹脂１７とし
てカラーモザイクＣＫ（富士ハント社製）を用いて、１
〜２μｍ、例えば１μｍの厚みになるように塗布形成す
る。この工程では、黒色の樹脂１７を用いることが最も
好ましいが、黒色の樹脂１７の代わりに、黒色に近い有
色の樹脂膜を用いてもある程度の効果を得ることができ
る。Next, as shown in FIG. 4C, a black resin 17 is applied to the entire surface. The thickness of the black resin 17 may be such that the step between the contact hole 13 and the concave portion 16 is flattened. In the present embodiment, color mosaic CK (manufactured by Fuji Hunt) is used as black resin
塗布 2 μm, for example, 1 μm. In this step, it is most preferable to use the black resin 17, but a certain effect can be obtained by using a colored resin film close to black instead of the black resin 17.
【００７０】次に、図４（ｄ）に示すように、全面をエ
ッチングして画素電極１５の表面を露出させ、遮光膜１
８を形成する。この工程では、フォトレジスト等のマス
クを用いることなく全面をエッチングする。これをエッ
チバック工程と称している。エッチングには前述の酸素
ガスによるドライエッチングを用いる。本工程により、
コンタクトホール１３に起因する段差を遮光膜１８によ
って埋めると同時に、ＴＦＴの上方領域に樹脂による遮
光膜１８を形成する。Next, as shown in FIG. 4D, the entire surface is etched to expose the surface of the pixel electrode 15, and the light shielding film 1 is formed.
8 is formed. In this step, the entire surface is etched without using a mask such as a photoresist. This is called an etch back process. The above-described dry etching using oxygen gas is used for the etching. By this process,
At the same time, the step caused by the contact hole 13 is filled with the light-shielding film 18, and at the same time, the light-shielding film 18 made of resin is formed in a region above the TFT.
【００７１】本実施の形態では、平坦化膜１２を膜厚方
向に１／２〜２／３程度除去している。即ち、平坦化膜
１２に１〜１．４μｍ程度の深さの凹部１６を形成し、
凹部１６を黒色の樹脂１７で埋めるため、黒色の樹脂１
７が遮光膜１８として機能するための十分な膜厚を確保
することができる。In this embodiment, about 化 to ／ of the planarizing film 12 is removed in the thickness direction. That is, a concave portion 16 having a depth of about 1 to 1.4 μm is formed in the planarizing film 12,
The black resin 1 is used to fill the recess 16 with the black resin 17.
It is possible to secure a sufficient film thickness so that the layer 7 functions as the light shielding film 18.
【００７２】図示していないが、この後全面に配向膜を
形成し、配向処理を施した後、カラーフィルターおよび
対向電極等を形成した対向側基板を貼り合わせ、両基板
間に液晶を注入してアクティブマトリクス型液晶表示装
置を完成する。Although not shown, after this, an alignment film is formed on the entire surface and subjected to an alignment treatment. Then, a counter substrate on which a color filter, a counter electrode and the like are formed is attached, and liquid crystal is injected between the two substrates. To complete the active matrix type liquid crystal display device.
【００７３】（実施の形態２）図５を用いて、本発明に
係わる他のアクティブマトリクス型液晶表示装置につい
て説明する。図５は実施の形態２に係わるアクティブマ
トリクス型液晶表示装置を構成するアクティブマトリク
ス基板を示す断面図である。(Embodiment 2) Another active matrix type liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sectional view showing an active matrix substrate constituting the active matrix type liquid crystal display device according to the second embodiment.
【００７４】図５に示すように、本実施の形態は、画素
電極がＡｌ等の金属膜によって形成した反射電極１９を
有する反射型液晶表示装置の例を示している。尚、ＴＦ
Ｔの製造工程等は実施の形態１と同様であるため、説明
は省略する。As shown in FIG. 5, this embodiment shows an example of a reflection type liquid crystal display device having a reflection electrode 19 in which a pixel electrode is formed of a metal film such as Al. TF
Since the manufacturing process of T is the same as that of the first embodiment, the description is omitted.
【００７５】画素電極がＩＴＯ等の透明導電性薄膜の場
合は、ＴＦＴ上に遮光膜１８を形成できるように画素電
極の形状を配慮する必要があるが、本実施の形態のよう
に画素電極にＡｌ等の金属膜からなる反射電極１９を用
いる場合には、反射電極１９によってＴＦＴは遮光され
るため、遮光膜１８を形成する領域は反射電極１９間お
よびコンタクトホール１３となる。反射電極１９間と
は、概ねゲート配線およびソース配線の上の領域とな
る。When the pixel electrode is a transparent conductive thin film such as ITO, it is necessary to consider the shape of the pixel electrode so that the light shielding film 18 can be formed on the TFT. When the reflective electrode 19 made of a metal film of Al or the like is used, the TFT is shielded from light by the reflective electrode 19, so that the region where the light shielding film 18 is formed is between the reflective electrodes 19 and the contact hole 13. The area between the reflective electrodes 19 is generally a region above the gate wiring and the source wiring.
【００７６】このように、反射電極１９間に遮光膜１８
を形成することにより、外部から入射した光がバスライ
ンによって反射することで生じるコントラストの低下等
を効果的に抑制することができるため、反射型液晶表示
装置の場合には特に有効である。As described above, the light shielding film 18 is provided between the reflection electrodes 19.
Is formed, it is possible to effectively suppress a decrease in contrast or the like caused by light incident from the outside reflected by the bus line, and therefore, it is particularly effective in the case of a reflective liquid crystal display device.
【００７７】（実施の形態３）図６乃至図１０を用い
て、本発明に係わる他のアクティブマトリクス型液晶表
示装置について説明する。図６は実施の形態３に係わる
アクティブマトリクス型液晶表示装置を構成するアクテ
ィブマトリクス基板を示す断面図、図７は実施の形態３
に係わるアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造工
程を示す断面図、図８は図７の続きを示す断面図、図９
は実施の形態３に係わるアクティブマトリクス型液晶表
示装置を構成するアクティブマトリクス基板示す平面
図、図１０は実施の形態３に係わるアクティブマトリク
ス型液晶表示装置を示す断面図である。(Embodiment 3) Another active matrix type liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a sectional view showing an active matrix substrate constituting an active matrix type liquid crystal display device according to the third embodiment, and FIG. 7 is a third embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the active matrix type liquid crystal display device according to FIG.
10 is a plan view showing an active matrix substrate constituting the active matrix type liquid crystal display device according to the third embodiment, and FIG. 10 is a sectional view showing the active matrix type liquid crystal display device according to the third embodiment.
【００７８】本実施の形態は、図６に示すように、画素
用ＴＦＴ２２と、画素用ＴＦＴ２２を駆動するための駆
動回路２３とを、同一基板上に形成したドライバモノリ
シック型液晶表示装置の例を示したものである。In this embodiment, as shown in FIG. 6, an example of a driver monolithic liquid crystal display device in which a pixel TFT 22 and a drive circuit 23 for driving the pixel TFT 22 are formed on the same substrate is shown. It is shown.
【００７９】図７（ａ）に示すように、実施の形態１と
同様に画素用ＴＦＴ２２を形成する際に、画素用ＴＦＴ
２２を駆動するためのＴＦＴからなる駆動回路２３を同
時に基板１上に形成する。本実施の形態では、多結晶シ
リコン薄膜を活性層に用いたトップゲート型ＴＦＴにつ
いて説明したが、非晶質シリコン薄膜を活性層に用いた
逆スタガ型ＴＦＴであっても差し支えない。As shown in FIG. 7A, when forming the pixel TFT 22 in the same manner as in the first embodiment,
A driving circuit 23 composed of a TFT for driving the TFT 22 is formed on the substrate 1 at the same time. In the present embodiment, a top gate type TFT using a polycrystalline silicon thin film for an active layer has been described. However, an inverted stagger type TFT using an amorphous silicon thin film for an active layer may be used.
【００８０】この後、平坦化膜１２およびコンタクトホ
ール１３を実施の形態１と同様に形成する。そして、実
施の形態１と同様に、ＩＴＯ等の透明導電性薄膜または
Ａｌ等の金属膜を形成し、フォトレジスト１４をマスク
としてパターニングして、所定の形状の画素電極１５を
形成する。Thereafter, a flattening film 12 and a contact hole 13 are formed as in the first embodiment. Then, as in the first embodiment, a transparent conductive thin film such as ITO or a metal film such as Al is formed and patterned using the photoresist 14 as a mask to form a pixel electrode 15 having a predetermined shape.
【００８１】次に、図７（ｂ）に示すように、実施の形
態１と同様の方法により、画素電極１５が形成されてい
ない領域、即ち平坦化膜１２が露出している領域に凹部
１６を形成する。本工程では、凹部１６の深さは平坦化
膜１２の膜厚の１／２〜２／３程度になるように形成す
る。駆動回路２３を形成している領域では、マスクとな
る画素電極１５が存在しないため、全域に亙って平坦化
膜１２が膜厚方向に所定の量だけ除去されることにな
る。Next, as shown in FIG. 7B, a recess 16 is formed in a region where the pixel electrode 15 is not formed, that is, a region where the planarization film 12 is exposed, in the same manner as in the first embodiment. To form In this step, the depth of the concave portion 16 is formed so as to be about ２〜 to ／ of the thickness of the planarizing film 12. Since the pixel electrode 15 serving as a mask does not exist in the region where the drive circuit 23 is formed, the planarizing film 12 is removed by a predetermined amount in the film thickness direction over the entire region.
【００８２】次に、図８（ｃ）に示すように、全面に黒
色の樹脂１７を塗布する。黒色の樹脂１７は、コンタク
トホール１３と凹部１６による段差を平坦にする程度の
膜厚でよい。本実施の形態では、黒色の樹脂１７として
カラーモザイクＣＫ（富士ハント社製）を用いて、１〜
２μｍ、例えば１μｍの厚みになるように塗布形成す
る。この工程では、黒色の樹脂１７を用いることが最も
好ましいが、黒色の樹脂１７の代わりに黒色に近い有色
の樹脂膜を用いてもある程度の効果を得ることができ
る。Next, as shown in FIG. 8C, a black resin 17 is applied to the entire surface. The thickness of the black resin 17 may be such that the level difference between the contact hole 13 and the concave portion 16 is flattened. In the present embodiment, a color mosaic CK (manufactured by Fuji Hunt) is used as the black resin 17,
It is applied and formed to have a thickness of 2 μm, for example, 1 μm. In this step, it is most preferable to use the black resin 17, but a certain effect can be obtained even if a colored resin film close to black is used instead of the black resin 17.
【００８３】次に、図８（ｄ）に示すように、全面をエ
ッチングして画素電極１５の表面を露出させる。この工
程では、フォトレジスト等のマスクを用いることなく全
面をエッチングする。これをエッチバック工程と称して
いる。エッチングには実施の形態１で述べた酸素ガスに
よるドライエッチングを用いる。本工程により、コンタ
クトホール１３に起因する段差が遮光膜１８によって埋
められると同時に、ＴＦＴの上方領域に樹脂による遮光
膜１８を形成する。Next, as shown in FIG. 8D, the entire surface is etched to expose the surface of the pixel electrode 15. In this step, the entire surface is etched without using a mask such as a photoresist. This is called an etch back process. Dry etching with oxygen gas described in Embodiment 1 is used for the etching. In this step, a step caused by the contact hole 13 is filled with the light-shielding film 18 and, at the same time, the light-shielding film 18 made of resin is formed in a region above the TFT.
【００８４】図９に示すように、表示領域は画素電極１
５以外の部分に遮光膜１８を形成し、表示領域の周辺に
形成される駆動回路領域はその全域に遮光膜１８を形成
している。尚、図９において、表示領域および駆動回路
領域のＴＦＴおよび配線はその細部を省略している。As shown in FIG. 9, the display area is the pixel electrode 1
The light-shielding film 18 is formed in a portion other than the region 5, and the light-shielding film 18 is formed in the entire drive circuit region formed around the display region. In FIG. 9, details of TFTs and wirings in the display area and the drive circuit area are omitted.
【００８５】図示していないが、この後全面に配向膜を
形成し、配向処理を施した後、カラーフィルターおよび
対向電極等を形成した対向基板を貼り合わせ、両基板間
に液晶を注入してアクティブマトリクス型液晶表示装置
を完成する。Although not shown, after this, an alignment film is formed on the entire surface, an alignment process is performed, and a counter substrate on which a color filter, a counter electrode and the like are formed is bonded, and liquid crystal is injected between the two substrates. An active matrix liquid crystal display device is completed.
【００８６】本実施の形態のアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、図１０に示すように、駆動回路２３上に
は遮光膜１８を形成しており、その表面は平坦に形成さ
れているため、対向基板２０を貼り合わせるためのシー
ル２１を駆動回路２３の上方に配置しても全く支障がな
い。このように、駆動回路２３をシール２１下に配置す
ることにより、表示に寄与しない領域をより小さくする
ことが可能となって、液晶表示装置の小型化を実現する
ことができる。尚、図１０において、表示領域および駆
動回路領域のＴＦＴおよび配線はその細部を省略してい
る。In the active matrix type liquid crystal display device of the present embodiment, as shown in FIG. 10, a light-shielding film 18 is formed on a drive circuit 23 and the surface thereof is formed flat. Even if the seal 21 for bonding the substrate 20 is arranged above the drive circuit 23, there is no problem at all. By arranging the drive circuit 23 below the seal 21 in this manner, a region that does not contribute to display can be made smaller, and the size of the liquid crystal display device can be reduced. In FIG. 10, the details of the TFTs and wirings in the display area and the drive circuit area are omitted.
【００８７】本実施の形態によると、コンタクトホール
１３に起因する段差を遮光膜１８によって埋めると同時
に、画素用ＴＦＴ２２の上方領域に樹脂による遮光膜１
８を形成する。また、駆動回路２３の上方領域にも同時
に遮光膜１８を形成できるため、駆動回路２３を構成す
るＴＦＴの特性が外部から入射する光によって劣化する
ことを防止できる。さらに、ＴＦＴ上に遮光膜１８を形
成したにもかかわらず、平坦性を維持できるため、後の
対向基板２０の貼り合わせの際にも全く不都合を生じる
ことがない。According to the present embodiment, the step caused by the contact hole 13 is filled with the light shielding film 18 and, at the same time, the resin light shielding film 1
8 is formed. Further, since the light-shielding film 18 can be formed at the same time in the region above the drive circuit 23, it is possible to prevent the characteristics of the TFTs constituting the drive circuit 23 from being deteriorated by light incident from the outside. Further, even though the light-shielding film 18 is formed on the TFT, the flatness can be maintained, so that no inconvenience occurs when the opposite substrate 20 is bonded later.
【００８８】[0088]
【発明の効果】以上の説明のように、本発明のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置によれば、スイッチング素
子が多結晶シリコン薄膜を活性層として用いたトップゲ
ート型薄膜トランジスタであり、画素電極同士の隙間お
よびコンタクトホールが有色の絶縁膜で埋められている
ことにより、液晶分子の配向を乱すことなく良好な表示
特性を得ることができる。さらに、多結晶シリコン薄膜
を活性層に用いたトップゲート型薄膜トランジスタの問
題点である薄膜トランジスタの上方から入射するバック
ライトよりも強い光に対する遮光を行うことができる。As described above, according to the active matrix type liquid crystal display device of the present invention, the switching element is a top gate type thin film transistor using a polycrystalline silicon thin film as an active layer, and the gap between pixel electrodes is In addition, since the contact holes are filled with the colored insulating film, favorable display characteristics can be obtained without disturbing the alignment of liquid crystal molecules. Further, it is possible to shield light that is stronger than a backlight that enters from above the thin film transistor, which is a problem of a top gate type thin film transistor using a polycrystalline silicon thin film as an active layer.
【００８９】また、画素用スイッチング素子と前記スイ
ッチング素子を駆動するための駆動回路とが同一基板上
に形成され、画素電極同士の隙間およびコンタクトホー
ルが有色の絶縁膜で埋められるとともに、駆動回路の上
方領域に有色の絶縁膜が形成されていることにより、液
晶分子の配向を乱すことなく良好な表示特性を得ること
ができるとともに、駆動回路をシールの下に配置するこ
とが可能となって表示に寄与しない領域を小さくするこ
とができる。A pixel switching element and a drive circuit for driving the switching element are formed on the same substrate, and the gap between pixel electrodes and contact holes are filled with a colored insulating film. Since the colored insulating film is formed in the upper region, good display characteristics can be obtained without disturbing the alignment of liquid crystal molecules, and the driving circuit can be arranged under the seal, so that the display can be performed. Can be reduced.
【００９０】さらに、有色の絶縁膜が画素電極に対して
自己整合的に形成されていることにより、必要とする箇
所を確実に遮光することができる。Further, since the colored insulating film is formed in a self-aligned manner with respect to the pixel electrode, a required portion can be surely shielded from light.
【００９１】さらに、有色の絶縁膜が黒色または有色の
樹脂材料からなることにより、アクティブマトリクス基
板の表面の凹凸を容易に平坦にすることができるととも
に、十分な遮光性を持たせることができる。Further, since the colored insulating film is made of a black or colored resin material, the unevenness on the surface of the active matrix substrate can be easily flattened, and a sufficient light shielding property can be provided.
【００９２】さらに、有色の絶縁膜の表面が画素電極の
表面と略同一平面上に位置していることにより、液晶分
子の配向を乱すような凹凸をなくすことができる。Further, since the surface of the colored insulating film is located on substantially the same plane as the surface of the pixel electrode, irregularities which disturb the alignment of liquid crystal molecules can be eliminated.
【００９３】本発明のアクティブマトリクス型液晶表示
装置の製造方法によれば、画素用スイッチング素子と前
記スイッチング素子を駆動するための駆動回路とを同一
基板上に形成するアクティブマトリクス型液晶表示装置
の製造方法において、平坦化膜にコンタクトホールを形
成する工程と、平坦化膜上に画素電極を形成してスイッ
チング素子と画素電極とを電気的に接続する工程と、画
素電極同士の隙間およびコンタクトホールを有色の絶縁
膜で埋めるとともに、駆動回路の上方領域に有色の絶縁
膜を形成する工程と、を有することにより、液晶分子の
配向を乱すことなく良好な表示特性を得ることができる
とともに、駆動回路をシールの下に配置することが可能
となって表示に寄与しない領域を小さくすることができ
る。According to the method of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device of the present invention, manufacturing of an active matrix type liquid crystal display device in which a pixel switching element and a drive circuit for driving the switching element are formed on the same substrate. Forming a contact hole in the planarizing film, forming a pixel electrode on the planarizing film to electrically connect the switching element and the pixel electrode, and forming a gap between the pixel electrodes and the contact hole. Filling with a colored insulating film and forming a colored insulating film in a region above the driving circuit, whereby good display characteristics can be obtained without disturbing the alignment of liquid crystal molecules, and the driving circuit Can be arranged under the seal, and a region that does not contribute to display can be reduced.
【００９４】さらに、画素電極をマスクとして用いて平
坦化膜をエッチングし、画素電極同士の隙間および駆動
回路の上方領域の平坦化膜に凹部を形成して、凹部を有
色の絶縁膜によって埋めることにより、十分な遮光性を
有する有色の絶縁膜をマスクを用いることなく形成でき
る。Further, the flattening film is etched using the pixel electrode as a mask, and a recess is formed in the gap between the pixel electrodes and the flattening film in the region above the drive circuit, and the recess is filled with a colored insulating film. Accordingly, a colored insulating film having a sufficient light-shielding property can be formed without using a mask.
【００９５】さらに、有色の絶縁膜を基板全面に形成
し、有色の絶縁膜の表面を一様にエッチングして、画素
電極の表面を露出させることにより、所望する部分に有
色の絶縁膜をマスクを用いることなく容易に形成でき
る。Further, a colored insulating film is formed on the entire surface of the substrate, and the surface of the colored insulating film is uniformly etched to expose the surface of the pixel electrode, thereby masking the colored insulating film on a desired portion. It can be easily formed without using.
【図１】本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を構成するアクティブマトリクス基板を示す断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view showing an active matrix substrate constituting an active matrix type liquid crystal display device of the present invention.
【図２】本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を構成するアクティブマトリクス基板を示す平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view showing an active matrix substrate constituting the active matrix type liquid crystal display device of the present invention.
【図３】（ａ）および（ｂ）は実施の形態１に係わるア
クティブマトリクス型液晶表示装置の製造工程を示す断
面図である。FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of the active matrix liquid crystal display device according to the first embodiment.
【図４】（ｃ）および（ｄ）は図３の続きを示す断面図
である。FIGS. 4C and 4D are cross-sectional views showing a continuation of FIG.
【図５】実施の形態２に係わるアクティブマトリクス型
液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板を示
す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an active matrix substrate included in the active matrix type liquid crystal display device according to the second embodiment.
【図６】実施の形態３に係わるアクティブマトリクス型
液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板を示
す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an active matrix substrate included in an active matrix liquid crystal display device according to a third embodiment.
【図７】（ａ）および（ｂ）は実施の形態３に係わるア
クティブマトリクス型液晶表示装置の製造工程を示す断
面図である。FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of the active matrix liquid crystal display device according to the third embodiment.
【図８】（ｃ）および（ｄ）は図７の続きを示す断面図
である。8 (c) and (d) are cross-sectional views showing a continuation of FIG.
【図９】実施の形態３に係わるアクティブマトリクス型
液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板示す
平面図である。FIG. 9 is a plan view showing an active matrix substrate included in an active matrix liquid crystal display device according to a third embodiment.
【図１０】実施の形態３に係わるアクティブマトリクス
型液晶表示装置を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing an active matrix type liquid crystal display device according to a third embodiment.
【図１１】ピクセル・オン・パッシ構造を説明する断面
図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a pixel-on-passive structure.
【図１２】従来の画素電極の平坦化技術を説明する断面
図である。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a conventional pixel electrode flattening technique.
【図１３】従来のＴＦＴ上に形成したブラックマトリク
スを説明する断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a conventional black matrix formed on a TFT.
１ 基板 ２ ベースコート膜 ３ 活性層 ４ ゲート絶縁膜 ５ ゲート電極 ６ ソース領域およびドレイン領域 ７ チャネル領域 ８ 層間絶縁膜 ９ コンタクトホール １０ ソース電極 １１ ドレイン電極 １２ 平坦化膜 １３ コンタクトホール １４ フォトレジスト １５ 画素電極 １６ 凹部 １７ 黒色の樹脂 １８ 遮光膜 １９ 反射電極 ２０ 対向基板 ２１ シール ２２ 画素用ＴＦＴ ２３ 駆動回路 ５１ ＴＦＴ ５２ 基板 ５３ 平坦化膜 ５４ コンタクトホール ５５ ドレイン電極 ５６ 画素電極 ５７ ソース電極 ５８ 液晶層 ５９ 導電体 ６０ ブラックマトリクス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Base coat film 3 Active layer 4 Gate insulating film 5 Gate electrode 6 Source region and drain region 7 Channel region 8 Interlayer insulating film 9 Contact hole 10 Source electrode 11 Drain electrode 12 Flattening film 13 Contact hole 14 Photo resist 15 Pixel electrode Reference Signs List 16 recess 17 black resin 18 light-shielding film 19 reflective electrode 20 counter substrate 21 seal 22 pixel TFT 23 drive circuit 51 TFT 52 substrate 53 flattening film 54 contact hole 55 drain electrode 56 pixel electrode 57 source electrode 58 liquid crystal layer 59 conductor 60 black matrix
Claims (8)
とする平坦化膜が形成され、前記平坦化膜に開口された
コンタクトホールを介して、前記スイッチング素子と前
記平坦化膜上に形成された画素電極とが電気的に接続さ
れたアクティブマトリクス型液晶表示装置において、 前記スイッチング素子が多結晶シリコン薄膜を活性層と
して用いたトップゲート型薄膜トランジスタであり、前
記画素電極同士の隙間および前記コンタクトホールが有
色の絶縁膜で埋められていることを特徴とするアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置。A flattening film that covers the switching element and flattens the surface is formed, and is formed on the switching element and the flattening film via a contact hole opened in the flattening film. In an active matrix liquid crystal display device in which a pixel electrode is electrically connected, the switching element is a top-gate thin film transistor using a polycrystalline silicon thin film as an active layer, and a gap between the pixel electrodes and the contact hole are An active matrix liquid crystal display device which is filled with a colored insulating film.
ング素子を駆動するための駆動回路とが同一基板上に形
成され、前記スイッチング素子と前記駆動回路とを被覆
して表面を平坦とする平坦化膜が形成され、前記平坦化
膜に開口されたコンタクトホールを介して、前記スイッ
チング素子と前記平坦化膜上に形成された画素電極とが
電気的に接続されたアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、 前記画素電極同士の隙間および前記コンタクトホールが
有色の絶縁膜で埋められるとともに、前記駆動回路の上
方領域に前記有色の絶縁膜が形成されていることを特徴
とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。2. A switching element for a pixel and a driving circuit for driving the switching element are formed on the same substrate, and a flattening film that covers the switching element and the driving circuit and flattens the surface is provided. An active matrix liquid crystal display device, wherein the switching element is electrically connected to a pixel electrode formed on the flattening film through a contact hole formed in the flattening film. An active matrix liquid crystal display device, wherein a gap between electrodes and the contact hole are filled with a colored insulating film, and the colored insulating film is formed in a region above the driving circuit.
して自己整合的に形成されていることを特徴とする請求
項１または請求項２記載のアクティブマトリクス型液晶
表示装置。3. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the colored insulating film is formed in a self-aligned manner with respect to the pixel electrode.
樹脂材料からなることを特徴とする請求項１乃至請求項
３記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。4. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said colored insulating film is made of a black or colored resin material.
極の表面と略同一平面上に位置していることを特徴とす
る請求項１乃至請求項４記載のアクティブマトリクス型
液晶表示装置。5. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 1, wherein a surface of said colored insulating film is located on substantially the same plane as a surface of said pixel electrode.
ング素子を駆動するための駆動回路とを同一基板上に形
成し、前記スイッチング素子と前記駆動回路とを被覆し
て表面を平坦とする平坦化膜を形成し、前記平坦化膜に
開口したコンタクトホールを介して、前記スイッチング
素子と前記平坦化膜上に形成した画素電極とを電気的に
接続するアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方
法において、 前記平坦化膜に前記コンタクトホールを形成する工程
と、 前記平坦化膜上に前記画素電極を形成して前記スイッチ
ング素子と前記画素電極とを電気的に接続する工程と、 前記画素電極同士の隙間および前記コンタクトホールを
有色の絶縁膜で埋めるとともに、前記駆動回路の上方領
域に前記有色の絶縁膜を形成する工程と、を有すること
を特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置の製
造方法。6. A switching element for a pixel and a driving circuit for driving the switching element are formed on the same substrate, and a flattening film that covers the switching element and the driving circuit and flattens the surface is provided. The method of manufacturing an active matrix liquid crystal display device, wherein the switching element is electrically connected to a pixel electrode formed on the flattening film through a contact hole opened in the flattening film. Forming the contact hole in the passivation film; forming the pixel electrode on the planarization film to electrically connect the switching element and the pixel electrode; and forming a gap between the pixel electrodes and Filling a contact hole with a colored insulating film and forming the colored insulating film in a region above the driving circuit. A method for manufacturing an active matrix liquid crystal display device.
平坦化膜をエッチングし、前記画素電極同士の隙間およ
び前記駆動回路の上方領域の前記平坦化膜に凹部を形成
して、前記凹部を前記有色の絶縁膜によって埋めること
を特徴とする請求項６記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置の製造方法。7. The flattening film is etched using the pixel electrode as a mask, and a recess is formed in a gap between the pixel electrodes and in the flattening film in a region above the driving circuit, and the recess is formed. 7. The method for manufacturing an active matrix type liquid crystal display device according to claim 6, wherein the liquid crystal display device is filled with a colored insulating film.
前記有色の絶縁膜の表面を一様にエッチングして、前記
画素電極の表面を露出させることを特徴とする請求項６
または請求項７記載のアクティブマトリクス型液晶表示
装置の製造方法。8. The colored insulating film is formed on the entire surface of the substrate,
7. The method according to claim 6, wherein a surface of the colored insulating film is uniformly etched to expose a surface of the pixel electrode.
8. A method for manufacturing an active matrix type liquid crystal display device according to claim 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1375298A JPH11212118A (en) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | Active matrix type liquid crystal display device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1375298A JPH11212118A (en) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | Active matrix type liquid crystal display device and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11212118A true JPH11212118A (en) | 1999-08-06 |
Family
ID=11841994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1375298A Pending JPH11212118A (en) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | Active matrix type liquid crystal display device and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11212118A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-01-27 JP JP1375298A patent/JPH11212118A/en active Pending
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