JPS5995514A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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JPS5995514A
JPS5995514A JP57207184A JP20718482A JPS5995514A JP S5995514 A JPS5995514 A JP S5995514A JP 57207184 A JP57207184 A JP 57207184A JP 20718482 A JP20718482 A JP 20718482A JP S5995514 A JPS5995514 A JP S5995514A
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liquid crystal
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Hirosaku Nonomura
野々村 啓作
Hiroaki Kato
博章 加藤
Masataka Matsuura
松浦 昌孝
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、液晶表示装置に関するもので、特にマ) I
Jソクス型液晶表示に於ける各表示絵素に薄膜トランジ
スタ(以下TPTと略す)を付加した液晶表示装置の電
極形成法に関するものである。
〈従来技術〉 TPTを用いたマトリックス型液晶表示装置は、197
3年に米国ウェスチングハウス(Westinghou
se )社から発表されている。これは、液晶表示パネ
ル内に薄膜で構成したトランジスタ及びコンデンサを組
み込むことにより、チューティー比の小さい即ち多ライ
ンのマルチプレックス駆動を行なっても高コントラスト
表示を可能にする方法である。詳細な内容については[
IEEE  onElectron  Devices
 、 ED−20゜P955゜(1973);T、P、
B  rody  et  al ;“A6″X6″2
01ines/in  Liquid Crystal
Display Panneビ°に報告されている。以
下、この液晶表示パネルについて等価回路図(第1図)
及び模式構成図(第2図)を用いて簡単に説明する。
第1図に示すように、上記マトリックス型液晶表示装置
の各絵素lOには、薄膜トランジスタ11と薄膜コンデ
ンサ12が夫々1個づつ付加されており、薄膜コンデン
サ12と液晶の静電容量13とは並列に接続され、また
、薄膜トランジスタ11と薄膜コンデンサ12とは直列
に接続されている。
上記各絵素10の表示は、薄膜トランジスタ11のゲー
ト電極と接続した行電極14に走査信号を与え、上記薄
膜トランジスタ11のソース電極と接続した列電極15
にデータ信号を与えることにより、薄膜コンデンサ12
の充放電を制御即ち液晶に印加される電圧を制御して行
なわれる。
上記の如き動作原理を有するマトリックス型液晶表示装
置としては、従来より第2図に示すようなものが一般に
知られている。第2図において、21は薄膜トランジス
タ、22は薄膜コンデンサ12の一方の電極であって薄
膜トランジスタ21のドレイン電極および表示電極を兼
ねている。27は薄膜コンデンサ12の他方の電極、2
4は薄膜トランジスタ21のゲート電極と接続した行電
極、25は上記薄膜トランジスタのソース電極と接続し
た列電極、26は上記行電極24と列電極25を絶縁す
るための絶縁膜である。これら行電極24と列電極25
は、各絵素10間に形成されている。
上記報告では、TPTの半導体材料としては、CdSe
を用いているが、これ以外の材料例えばCclS、Te
、PbTe、 アモルファスシリコン(a−81)、多
結晶シリコン(p−3i )等の材料を用いたTPTの
研究開発が現在堆し進められている。
ところでこれらの中のa−3iを半導体膜として用いた
TPTは104以上の0N−OFF比と1010Ω以上
(但しチャネル寸法 幅(W)−1000μ7.長さく
L)−40μm)のR8F、値を有している。このRo
FFの値は他の材料と比べ2〜3桁高抵抗である。この
ことはR6FF・(C5十CL。)て決定されるメモリ
一時間(Tmemory)を得るのに(C5+CLθの
値をV/Ioo−Hoooとしても良いことになり、ウ
ェスチングハウス社等で報告された液晶セルと並列に接
続されているメモリー用コンテンサCsを省略すること
ができる。このことはパネル製作工程の軽減化ひいては
低コスト化が可能であることを意味する。又、上記報告
では、行電極241列電極25の電極材料としてA42
.Au等の金属材料を用いている。これらの金属電極は
光を透過しないため明るい表示を行なうには、電極幅を
狭くすることが必要となるか、エツチング精度、歩留ま
り等の制約を受けるため一定の限界が生しる。この問題
の解決策としては、行電極241列電極25の電極材料
にAu、Al1等の金属材料ではなく透明導電膜(IT
O)を用いることが有効であり、特願昭57−9]89
号にて出願されている。この特許出願のTPTは、ゲー
ト絶縁膜に蒸着法により形成した100OA程度のSi
O又は5i02膜を用いている。しかしながら、TPT
の動作原理を考慮するとゲート絶縁膜としては極力跡い
方が低電圧駆動の観点より望ましい。ところがこのよう
な絶縁膜を蒸着法やCVD法によりピンホール7リーで
簿く形成することは極めて困難である。一方、陽極酸化
法を利用すれば、その形成原理から考えてピンホールフ
リーの絶縁膜を形成することが可能であり、この絶縁膜
をTPTのゲート絶縁膜に適用すれば極めて有効となる
。その詳細については絶縁膜を形成したTPTを表示の
各絵素に付加し且つ、行・列電極を透明導電膜で形成し
たXYマトリックス型液晶表示パネルの構造について記
載されているか、透明導電膜よりなる行電極を用いて表
面を陽極酸化処理したゲート電極を連結した電極構造を
有するゲート・行電極をいかなる方法によって形成する
かについては明らかにされていない。陽極酸化処理する
には第3図(A)(B)に示すように、陽極酸化処理す
る金属薄膜31を形成した蒸着基板32を4%程度の濃
度を持つ酒石酸アンモニウム電解液33中に浸漬し定電
流化成・定電圧化成の順序で直流電圧を印加することに
より金属表面が酸化され@極酸化膜36か形成される。
これをゲート絶縁膜として利用する。しかし陽極酸化処
理する金属の表面に陽極酸化不可能な導電膜例えば、N
i、Au、In2O3等が付着され且つその導電膜が直
接電解液に接すると陽極酸化を行なっても陽極酸化処理
は進行されず、陽極酸化不可能な導電膜は電解液中に溶
解・腐食されて断線を起こすため、目的とする金属表面
上に陽極酸化膜を形成することはできなくなる。従って
、従来は陽極酸化処理する金属を除いて、他の導電膜」
二にレジス) 、SiO2といった絶縁膜を被覆した後
、陽極酸化処理を行なっていた。しかしなから、このレ
ジスト又は5102でピンボールフリーの膜を形成する
ことは極めて困難であり、@極酸化処理をしたゲート電
極を透明導電膜で連結した電極構造を有するゲート・行
電極を形成することは、製作歩留り上の弊害があった。
従って、前述の特徴を併せ備えたXYマトリックス型液
晶表示装置を歩留り良く完成させることはできなかった
〈発明の目的〉 本発明は、以上述べたような陽極酸化膜をゲート絶縁膜
に用いたTPTを液晶表示の各絵素に付加し、且つ行及
び列方向電極を透明導電膜で形成した液晶表示装置に於
いて、特にそのゲート電極・ゲート絶縁膜及び行・列電
極を歩留り良く形成する方法を提供することを目的とす
るものである。
実施例 第4図は本発明の1実施例を適用したXYマトリックス
型液晶表示装置の構造図である。第5図は第4図に示す
XYマトリックス型液晶表示装置を製作する各工程で形
成する各電極等のパターン図を示す。以下、このパター
ン図を参照しながら本発明の1実施例について説明する
工程1.ゲート電極形成 カラス、石英又はセラミック等から成る基板主面に、ケ
ート電極となりしかも陽極酸化か可能である材料として
、例えばTaを蒸着し、その後Taのエツチング液(H
FHN03)で第5図(3)に示すパターンにエツチン
グを行ない、島状のゲート電極41を形成する。
工程2 ゲート連結電極の形成 全面にケート電極連結用の電極材料を蒸着し、その後第
5図(B)に示すパターンでエツチングを行ない、ゲー
ト電極41を連結する。また同時に陽極酸化処理するゲ
ート電極41上のゲート連結電極材料を取り除く。この
ゲート連結電極材料とし、では、■陽極酸化が可能であ
ること、■ゲート電極材料との選択エツチング性があり
・ゲート電極41及びゲート電極41を陽極酸化した膜
を侵すことなくゲート連結電極を除去できること、とい
った条件に合致する材料であれば良く、ゲート電極とし
てTaを用いた場合にはゲート連結電極として、例えば
Al1が適用される。そのエツチング液としてはNaO
H水溶液がある。
工程3゜陽極酸化処理 本工程で、陽極酸化に際しては、ケート電極4I上のみ
ならずゲート連結電極上にも化成処理を行なう。この時
、従来のように陽極酸化不可能な金属が存在しないため
にレジストでカッ・−する必要がなく、従ってレジスト
に発生するピンホール等に起因する問題点も解消される
工程4:ゲート連結電極除去 工程2で述べた方法でだ一ト連結電極を除去する。この
処理により陽極酸化処理を行なったゲート電極パターン
のみが残存する。ゲート連から蒸着する透明導電膜で形
成した行電極42を重ね合せ相互に連結することにより
ゲート・行電極46か形成される。
工程5、行電極2列電極及び絵素電極形成透明導電膜(
ITO)を全面に蒸着した後、第5図(C)に示スパタ
ーンにエツチング加工し、行電極422列電極43及び
絵素電極10を形成する。
工程6:半導体膜形成 第5図CD)に示すパターンでTPTの半導体膜44を
形成する。半導体膜44としではCdSe。
CclS 、Te 、Pb’re 、アモルファス又は
多結晶シリコン等種々の材料が用いられるか、本実施例
ではアモルファスシリコンを採用している。半導体膜4
4はゲート電極41の一端上で絵素電極IOの切欠隅部
に堆積される。
工程7.ソース・トレイン電極形成 第5図(E)に示すパターンで列電極43と半導体膜4
4を連結するソース電極及び半導体膜44り絵素電極1
0を連結するドレイン電極を形成する。このソース・ド
レイン電極45とゲート電極4I及び半導体膜44でT
PTが構成される。
以上の各工程で陽極酸化膜をケート絶縁膜に用いたTP
Tを各絵素に対応して配置しかつ行・列電極を透明導電
膜で形成したTPT基板か作製される。このTFT基板
と絵素電極に対向する対向電極の形成された対向基板と
で液晶セルを構成し、液晶セル内に液晶層を封入するこ
とにより絵素電極10を単位絵素とする表示を行なうマ
トリックス型液晶表示装置が作製され葛。行列電極を介
してTPTを駆動することにより、ドツトマトリックス
型の表示パターンを任意に形成することかできる。
〈発明の効果〉 以上説明した如<TFT基板を製作することにより、陽
極酸化時の問題を解消することができ、行・列電極に透
明導電膜を用いているために明るい表示が得られ、又T
FTのゲート絶縁膜に陽極暉ヒ膜を用いていることより
低電圧駆動で特性の良いTPTが得られる等の効果を奏
するXYマトリックス型等の液晶表示装置を歩留まり良
く製作することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のXYマトリックス型液晶表示装置の等価
回路図である。第2図は第1図のTPTパターン図であ
る。第3図(3)[F])は陽極酸化処理する方法を説
明するための説明図である。第4図は本発明の1実施例
により得られる液晶表示装置のTPTパターン図である
。第5図(8)乃至(E)は本発明の1実施例を説明す
るための各製造工程で用いるパターン電極図である。 41・・・ゲート電極  42 行電極43・列電極 
   44 半導体膜 45・・・ソース・ドレイン電極 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2者)第1図 第2図 第 3 図  (A) =5−jル−ト、イし1^こ−・−ト−v qνIEイ
しkへ2第 3 しり  (El) 第5図(B) 第 5 じう(C) 第5図 (D) @、5図aり

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、基板上に薄膜トランジスタのゲート電極を形成し、
    該ゲート電極と異なる陽極酸化可能な金属で該ゲート電
    極相互間を連結した後、陽極酸化処理を介して前記ゲー
    ト電極にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記金属を除
    去し、透明導電膜で前記ゲート電極相互間を再度連結す
    る工程と、前記ゲート電極の各々に薄膜トランジスタを
    形成し、前記基板をセル基板として液晶を封入する工程
    と、を具備して成る液晶表示装置の製造方法。
JP57207184A 1982-11-25 1982-11-25 液晶表示装置の製造方法 Granted JPS5995514A (ja)

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JPH035725B2 JPH035725B2 (ja) 1991-01-28

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6148886A (ja) * 1984-08-16 1986-03-10 セイコーエプソン株式会社 アクテイプマトリツクス基板
JPS61138286A (ja) * 1984-12-11 1986-06-25 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置
JPH0198263A (ja) * 1987-10-09 1989-04-17 Alps Electric Co Ltd 薄膜トランジスタの製造方法
JPH01237525A (ja) * 1988-03-17 1989-09-22 Seikosha Co Ltd 薄膜トランジスタアレイの製造方法
US5418636A (en) * 1992-06-05 1995-05-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal image display apparatus with anodized films of the same thickness and a method of fabricating the same

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