JPS61213881A - スイツチマトリクス形素子の電極製造方法 - Google Patents

スイツチマトリクス形素子の電極製造方法

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JPS61213881A
JPS61213881A JP60054819A JP5481985A JPS61213881A JP S61213881 A JPS61213881 A JP S61213881A JP 60054819 A JP60054819 A JP 60054819A JP 5481985 A JP5481985 A JP 5481985A JP S61213881 A JPS61213881 A JP S61213881A
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JP
Japan
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electrode
matrix type
switch matrix
manufacturing
type element
Prior art date
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JP60054819A
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堀 浩雄
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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】 [発明の技術分野] 本発明はスイッチマトリクス形の表示素子、庵像素子の
電極製造方法に係わり、特に製造工程中における欠陥発
生を防ぐようにした電極製造方法に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] スイッチマトリクス形表示素子は液晶、エレクトロルミ
ネセンス、螢光体発光等を用いたものの研究が盛んにな
され、すでに技術発表もされている。MOSトランジス
タとコンデンサのアレイを集積したシリコンチップを一
方の基板とするものは例えば特開昭50−10993に
、薄膜トランジスタとコンデンサのアレイをガラス板に
配設したものを同じく一方の基板とするものは例えばア
イイーイーイー・トランス・オン・エレクトロン・デバ
イス(I E E E  T rans、 on  E
 IectronDeviceS)第20巻995〜1
oo1頁に、液晶の動作特性を改善するために酸化亜鉛
等の層状バリスクを電極間に介在させるものは例えばア
イイーイーイー・トランス・オン・エレクトロン・デバ
イス(I E E E  T rans、 on  E
 1ectronQevices)第26巻1123頁
〜1128頁にそれぞれ詳細に記載されている。搬像素
子はホトダイオード受光部とMOSトランジスタのアレ
イをシリコンチップ上に集積したものが例えばテレビジ
ョン学会誌第33巻第7号548頁〜553頁に記載さ
れている。
次にこのようなスイッチマトリクス形素子について、先
ず薄膜1〜ランジスタを用いたスイッチマトリクス形液
晶表示素子を例にとり本発明の説明に必要な構成、動作
を説明する。
第4図(a)はスイッチマトリクス形液晶表示素子の概
略平面図であり、薄膜トランジスタおよび蓄積コンデン
サは等何回路で示した。第4図(b)、第4図(C)は
それぞれ111!i11〜ランジスタおよび蓄積コンデ
ンサ等を形成した後面ガラス基板の第4図(a)のAA
’及びBB’でみた断面図である。スイッチマトリクス
形液晶表示素子は内表面に酸化インジウム透明電極1を
被着せしめた前面ガラス基板2と、該ガラス基板2とほ
ぼ10μl1lfflれて対向し集積回路を形成した後
面ガラス基板3、該ガラス基板3と前記ガラス基板2の
間に挿入された液晶層(図示せず)から構成される。後
面ガラス基板3上には、平行に等間隔で配設された信号
電極母線4群と、該信号電極母線4群とほぼ直交ししか
も酸化硅素等の層間絶縁膜11で信号電極母I!4群と
電気的に絶縁された走査電極母線5群、各信号電極母線
と各走査電極母線とのそれぞれの交点付近にマトリクス
状に配設された表示画素6群が形成されている。表示画
素6は薄膜トランジスタ7と蓄積コンデンサ8から構成
され、該W/JI!トランジスタ7のゲート電極は走査
電極母線6に、ソース電極は信号電極母線4に、ドレイ
ン電極は蓄積コンデンサ8の一方の電極および透明電極
1と対向する表示雪掻9にそれぞれ接続されている。蓄
積コンデンサ8の他方の電極は接地電極10に接続され
ており、該接地電極10群には左端にて一つの共通電極
に接続され接地端子Gにつながっている。
次にこのスイッチマトリクス形液晶表示素子の動作を簡
単に説明する。走査電極母線5の端部に配設されたボン
ディングパット等の端子(Yl。
Y2 、 Y3 、 =−Yj 、 ・Ym )および
(Yt ’ 。
Y2 ’ 、 Y3 ’ −Yj ’ ・・−Ym ’
  ) ノ少す<ドロ一方にフレーム周波数が例えば3
0Hzの走査電圧パルスを順々に印加し、走査電極母線
5に接続されている薄膜トランジスタ7を各走査電tM
fflI!ごとに導通状態とする。同時に信号電極ff
l線4群に端子(Xl、X2 、Xl 、−Xi ・J
 )および(Xs’ 、 X2’ 、 X3’−Xi’
−Xn’ )の少なくとも一方を介してアナログ信号を
例えば約60μs間印加し、それぞれの前記蓄積コンデ
ンサ8に表示内容に応じた電荷を蓄積する。そして次の
走査を受けるまでの杓3’3msの間中、透明電極1と
表示電極9との間に挟持された液晶を電気的に励起し、
いわゆる線順次走査方式によって、画像表示を行う。
このような形式の表示素子は、薄膜トランジスタ及び蓄
積コンデンサ、走査電極母線、信号電極母線等からなる
スイッチアレイ部の後面ガラス基板の製造工程中におい
て、後面ガラス基板と気体あるいは液体との摩擦により
発生する静電気、もしくは人体等に蓄えられ前記後面ガ
ラス基板に転位した静電気により、信号電極母線4と接
地電極10との間、あるいは信号電極母線4と走査電極
母線5との間、あるいは信号電極母線4と走査電ff1
ffiI!5に接続されている薄膜トランジスタのグー
l−電極(図示せず)との間で層間槽tit!J11が
破壊され、層間短絡が発生し表示に線状の欠陥が生じる
ことが多く問題となっていた。
[発明の目的] 本発明はこのような欠点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、それぞれ信号層tflffl
線と接地電極、信号電極母線と走査電極母線あるいはゲ
ート電極の間で静電気破壊による短絡が生じるのを防止
するようにしたスイッチマトリクス形素子の電極製造方
法を提供することにある。
[発明の概要] 本発明のスイッチマトリクス形素子の電極製造方法は、
基板上にそれぞれほぼ平行に配線された多数の走査電極
母線及び信号電極母線を有するスイッチマ1〜リクス形
素子のスイッチアレイ部を製造するに際し、少なくとも
一方の前記電極母線の端部をそれぞれ延長し電気的に共
通接続し、あるいは必要に応じ付加容量を付は足し、走
査電極母線と信号電極母線間あるいは両電極母線の一方
と接地電極間の電気容量を大きくした構造としておき、
スイッチアレイ部製造の最終工程において前記の電気的
共通接続部を除去するようにしたものである。
[発明の実施例1 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第1図は本発明に係るスイッチマトリクス形液晶表
示素子を形成する後面ガラス基板の平面図であり、第4
図と同一部分には同一番号・符号を付した。信号電極母
線4群及び端子(XI −Xn ) 、  (Xt ’
 ・=Xn ’ ) 、走査電極母線5群、接地電極1
0群は薄膜トランジスタ7、蓄積コンデンサ8、表示電
極9等のそれぞれの一部分と同時にあるいは前後して製
造されるのが一般的であるが、先ず後面ガラス基板3上
に通常のホトリソグラフィー法により真空蒸着あるいは
スパッタリングされたCr薄膜をストライブ状に形成し
走査電極母線5群を製作する。この場合、電極母線5の
端が端子(Yl〜Ym)を経て延長され、しかも母線共
通接続部12により走査電極母線5群を電気的に接続す
るようなホトマスクを使用する。したがって走査電極母
線5は電気的に一つの導体となる。さらに接地電極10
群も同じように走査電極母線5と同一平面上に透明なI
TO(インジウム・錫の酸化物)によりストライブ状に
形成される。しかる後、常圧CV D (Chemi−
cal Valler  Df3pO8itiOn )
法あるいはプラズマCvD法により略0.5μm厚の酸
化硅素から成る絶縁膜を形成し、薄膜トランジスタ7の
領域ではアモルファス硅素の半導体層を形成後、前記絶
縁膜上に真空蒸着法によりアルミニウム層を設ける。し
かる後にホトレジストをアルミニウム層全面に塗布し、
さらにホトマスクを用いてホトレジストを露光し、電極
母線4に相当した部分を除く他の部分のホトレジストを
除去する。引続いて燐酸を主体としたアルミニウムエツ
チング液を用いて露出したアルミニウム層をエツチング
することによって、電極母線群はストライブ状に作られ
る。
この場合、電極母414の端がそれぞれアルミニウムの
端子(XL〜Xn)を経て延長され、しかも信号線の母
線共通接続部13により信号電極母線4は電気的に一つ
の導体とされる。さらに、このアルミニウム層による電
極形成時に、接地電極10uは該アルミニウムの接地電
極共通接続部14により一つにまとめられ、端子Gに接
続される。
次に、パッシベーション工程、端子(Xl〜Xn 、 
XI ’ 〜Xn ’ 、 Ys 〜Ym 、 Yt 
’ 〜Ym’、Q)の穴あけ工程を終了後、後面ガラス
基板3の最後の工程において、それぞれのエツチング液
を用いた湿式エツチング法により、ABO3部及びA’
 B’ C’ D’部にある母線共通接続部12.13
を除去しスイッチマトリクス形液晶表示素子の電極形成
を完了する。
上記方法では母線共通接続部12.13の除去は湿式エ
ツチングを用いて行ったが、HCJl。
HF等使用のガスエツチング、CF4.0HF3等使用
のプラズマエツチング、Ar、Xe等使用のイオンエツ
チング等のいわゆるドライエツチングによって行うこと
もできる。
次に、上記方法では母線共通接続部12.13の除去に
電極をエツチングする方法を用いたが、母線共通接続部
12.13の除去は、第1図中のEF及びE’  F’
 に沿ってダイヤモンドスクライバあるいはレーザスク
ライバ等によって切り後面ガラス基板3から分離するこ
とによっても効率よ〈実施できる。すなわち、ガラス基
板は円形のものがあり、プロセス工程を終えた基板は前
記スクライバにより方形状の素子に切断される。また、
大きな基板に多数のスイッチアレイ部を形成し切断し用
いられることもある。したがって前記母線共通接続部1
2.13を素子周囲のダイシング領1U12’、13’
 に配設することが製造上きわめて有利である。
次に、本発明の他の実施例について第2図(a)及び(
b)を用いて説明する。第2図(b)は同図(a)のC
C′断面を示す図である。第1図と同一部分には同じ番
号・符号をつけその説明を省くとともに、母線共通接続
部12.13を除去しスイッチマトリクス形液晶表示素
子を電極形成するまでの工程も第1図の場合と基本的に
全く同一であるのでその説明も省略しその差異を明らか
にする。すなわち、本実施例では、接地電極1o形成時
にOrの付加接地電極15が、信号電極母線14形成時
にアルミニウムの付加容量電極16及び接続a17がそ
れぞれ製作されるようにホトマスクが用意され、接地電
極10と信号電極母線4との間”に形成される容量に並
列的に付加容量18が設けられる。後面ガラス基板の最
終工程が終了後は上記本発明実施例と同じく付加容量1
8を含め母線共通接続部12.13がEF及びE’ F
’より除去されスイッチマトリクス形液晶表示素子の電
極形成が完了する。
次に、本発明の他の実施例として、走査電極母15と信
号電極母線4との間の容量に並列的に付加容119を設
けるものについて第3図(a)。
(b)で説明する。但し、第1図と同一部分には同じ番
号・符号をつけその説明を省くとともに、製造工程は第
1図及び第2図の場合と同じであるのでその説明を省略
する。第3図(b)は同図(a)のOD′断面を示す図
である。付加容量19の一方の電極2oは走査電極母線
5が、他方の電極21は信号電極母線4がそれぞれ形成
されるときに作られる如くにホトマスクがパターン化さ
れている。母線共通接続部12.13及び付加容量19
がEF及びE’ F’を境にして除去され電極形成が完
了する。
以上のように本発明の製造方法においては、走査電極母
線あるいは信号電極母線がそれぞれ共通に接続された構
造となっているので電気容量は大きい。例えばそれぞれ
の電極母線の数は200本以上であるのが普通であり、
共通接続されていない場合の200倍以上の電気容量と
なる。従って、もし共通接続されていない1本の信号電
極母線と接地間(100pF)に局部的に1マイクロク
ーロンの静電気が発生したとすれば、局所的に10kV
にも達し、その部分の居間絶縁膜が破壊されるが、20
0本の信号電極母線が共通に接続されていれば1/20
0の50Vの静電気の発生にとどまり絶縁膜の破壊はま
ぬがれ、電極居絡による線欠陥を防ぐことができる。さ
らに付加コンデンサを形成してあればその分だけ静電気
の電圧の上昇を防ぐことができ絶縁膜の破壊防止に効果
がある。
以上、スイッチマトリクス形液晶表示素子を例にとり、
後面ガラス基板の製造工程中に生じる静電気による絶縁
破壊を防ぐべく電極の製造方法について説明したが、表
示素子に限らず、本発明は平行な電極母線を有する素子
であれば撮漁素子等にも適用できる。また、上記実施例
では、電極母線が薄膜トランジスタを用いるガラス基板
上に形成されるものについて記述したが、Imダイオー
ドを用いるガラス基板でも、M r M (Metal
 −I n5ulater−M etal )素子を用
いるガラス基板でも、またMOSトランジスタを形成す
る単結晶シリコン基板上に形成されるものでも同様に本
発明は有効である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明は、基板上にそれぞれ平行に
配線された多くの走査電極母線及び信号電極母線を有す
るスイッチアレイ部を製造するに際し、それぞれの母線
を共通に接続し、あるいは必要に応じ付加容量を付は足
し、それぞれの電気容量を大きくするので製造プロセス
途中で生じる静電気の電圧を低くとどめることができる
。したがって静電気による破壊を防止でき、スイッチマ
トリクス形素子の生産性向上の価格低減に大いに寄与す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図、第21g(a)及び第3図(a)はそれぞれ本
発明の異なる実施例を示す概略平面図、第2図(b)及
び第3図(b)はそれぞれ第2図(a)のCC′及び第
3図(a)のDD′に沿った後面ガラス基板の断面図、
第4図(a)は従来のスイッチマトリクス形素子の概略
平面図、第4図(b)及び第4図(C)はそれぞれ第4
図(a)のAA’及び8B’ に沿った後面ガラス基板
の断面図である。 3・・・後面ガラス基板、4・・・信号電極母線、5・
・・走査電極母線、12.13・・・共通接続部、12
′。 13′・・・ダイシング領域、18.19・・・付加容
量。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に、それぞれほぼ平行に配線された多数の
    走査電極母線及び信号電極母線を有するスイッチマトリ
    クス形素子のスイッチアレイ部を製造するに際し、少な
    くとも一方の前記電極母線の端部をそれぞれ延長し電気
    的に共通接続し、走査電極母線と信号電極母線間あるい
    は両電極母線の一方と接地電極間の電気容量を大きくし
    た構造としておき、スイッチアレイ部の製造の最終工程
    において前記の電気的共通接続部を除去するようにした
    ことを特徴とするスイッチマトリクス形素子の電極製造
    方法。
  2. (2)基板上に、それぞれほぼ平行に配線された多数の
    走査電極母線及び信号電極母線を有するスイッチマトリ
    クス形素子のスイッチアレイ部を製造するに際し、少な
    くとも一方の前記電極母線の端部をそれぞれ延長し電気
    的に共通接続し、かつ前記走査電極母線と信号母線間あ
    るいは両電極母線の一方と接地電極間に付加容量を設け
    、走査電極母線と信号電極母線間あるいは両電極母線の
    一方と接地電極間の電気容量を大きくした構造としてお
    き、スイッチアレイ部の製造の最終工程において前記の
    電気的共通接続部および付加容量を除去するようにした
    ことを特徴とするスイッチマトリクス形素子の電極製造
    方法。
  3. (3)電気的共通接続部の除去として、湿式エッチング
    あるいはドライエッチングを用いることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項又は第2項記載のスイッチマトリク
    ス形素子の電極製造方法。
  4. (4)電気的共通接続部の除去が基板の切断によるもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2
    項記載のスイッチマトリクス形素子の電極製造方法。
  5. (5)電気的共通接続部として、基板のダイシング領域
    に設けた電気的共通接続部を用いることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項又は第2項記載のスイッチマトリク
    ス形素子の電極製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0268522A (ja) * 1988-09-02 1990-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクティブマトリックス基板
JPH02256028A (ja) * 1989-03-29 1990-10-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクティブマトリックス基板
JP2010122675A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Samsung Electronics Co Ltd 表示基板及びこれを備える表示装置

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