WO2012029281A1 - アクティブマトリクス基板及びその製造方法並びに表示装置 - Google Patents

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insulating
film
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吉田 昌弘
山田 崇晴
智 堀内
一順 光本
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an active matrix substrate, a manufacturing method thereof, and a display device.
  • a liquid crystal display device is provided between a TFT substrate and a counter substrate, a TFT substrate which is an active matrix substrate on which a plurality of thin film transistors (TFTs) are formed, a counter substrate facing the TFT substrate, and the TFT substrate. And a liquid crystal layer.
  • a seal member is provided between the TFT substrate and the counter substrate for bonding the TFT substrate and the counter substrate to each other and enclosing the liquid crystal layer.
  • a display area in which a plurality of pixels are arranged to perform display and a non-display area provided around the display area are formed.
  • the seal member is disposed in the non-display area.
  • the TFT substrate has a glass substrate on which the TFT and the like are formed.
  • An interlayer insulating film covering the TFT is formed on the glass substrate, and a pixel electrode made of ITO (Indium Tin Oxide) is formed on the surface thereof.
  • the interlayer insulating film is formed of, for example, an organic insulating film such as photosensitive acrylic resin.
  • Patent Document 1 in order to increase the adhesive strength between a sealing member and a TFT substrate, an interlayer insulating film made of an organic insulating film is removed in a region where the sealing member is formed, and the glass constituting the TFT substrate is disclosed. It is disclosed that a substrate or an inorganic insulating film (such as a passivation film or a gate insulating film) is exposed.
  • Patent Document 2 as shown in FIG. 53, in the TFT substrate 100, a region where the signal line 107 and the drain electrode 103 of the TFT 105 overlap with the flat surface of the overcoat film 109 covering the TFT 105 and the signal line 107. It is disclosed that a protective film 110 that overlaps a slightly larger area is provided, and that the protective film 110 is formed of the same material (ITO) as the pixel electrode 104. Accordingly, even if the overcoat film 109 has a defect, the signal line 107 under the defect is prevented from being disconnected.
  • ITO the material
  • a predetermined mark in a non-display area of the TFT substrate.
  • This mark measures, for example, a mark for alignment between the TFT substrate and the counter substrate, a mark for measuring a shift amount between the TFT substrate and the counter substrate, and a shift amount of the dividing line when the glass substrate is cut.
  • the mark can be formed of the same material as the gate wiring.
  • the non-display area has been reduced, and the ratio of the seal member to the non-display area in the TFT substrate has been increasing. For this reason, it is desired that the mark is disposed so as to overlap the seal member.
  • Patent Document 1 when the interlayer insulating film is removed in the region where the sealing member is disposed for the purpose of increasing the adhesive strength between the sealing member and the TFT substrate, the mark is covered with the interlayer insulating film.
  • the gate insulating film and the semiconductor layer are only covered. Therefore, if pinholes or cracks are generated in the gate insulating film or the like, the etchant may pass through the gate insulating film or the like when the pixel electrode material covering the gate insulating film or the like is etched. As a result, there is a problem that the mark is etched by the etchant, and the mark is lost or lost.
  • the present invention has been made in view of such various points, and an object of the present invention is to prevent loss of marks provided in the non-display area while reducing the non-display area.
  • the active matrix substrate according to the present invention is intended for an active matrix substrate constituting a display device by being bonded to a counter substrate through a frame-shaped seal member.
  • the display device includes a display area provided inside a seal area, which is a frame-shaped area where the seal member is provided, and a frame-shaped non-display area formed outside the display area and including the seal area. have.
  • an insulating substrate an electrode layer formed on the insulating substrate in the display region, and a mark formed on the insulating substrate in the non-display region and formed of the same material as the electrode layer;
  • the mark is removed from the insulating substrate, and the mark is disposed in a region where the second insulating film is removed, and is provided so as to overlap at least a part of the seal region.
  • a protective film is formed to cover the side surface of the first insulating film covering the mark and the surface of the first insulating film opposite to the insulating substrate.
  • the method for manufacturing an active matrix substrate according to the present invention is directed to a method for manufacturing an active matrix substrate constituting a display device by being bonded to a counter substrate through a frame-shaped seal member.
  • the display device includes a display area provided inside a seal area, which is a frame-shaped area where the seal member is provided, and a frame-shaped non-display area formed outside the display area and including the seal area. have.
  • the first insulating film covering the mark has, for example, a pinhole or a crack
  • the first insulating film is a protective film (material layer) when the material layer is etched. Further, by being covered with the resist pattern, it is possible to prevent the etchant from passing through the first insulating film and missing the mark.
  • the resist pattern is formed so that the side surface of the first insulating film covering the mark and the surface of the first insulating film opposite to the insulating substrate are covered with the protective film, the thickness of the first insulating film
  • the first insulating film can be covered with the resist pattern even at the edge portion of the mark that is particularly likely to become thin. As a result, it is possible to more reliably prevent the mark from being lost while arranging the mark in the seal area to reduce the non-display area.
  • FIG. 1 is a plan view showing an external appearance of a main part of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main structure of the liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view showing a corner portion of the TFT substrate.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the main structure of the liquid crystal display device.
  • FIG. 5 is an enlarged plan view showing a region where a mark is formed on the TFT substrate.
  • 6 is a cross-sectional view of the TFT substrate including a cross section taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the TFT substrate including a cross section taken along line VII-VII in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a wiring portion made of a gate material in the peripheral wiring region.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a wiring portion made of a source material in the peripheral wiring region.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing a manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 37 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 39 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 40 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 41 is a cross-sectional view showing a manufacturing process around the wiring portion made of the gate material of the TFT substrate.
  • FIG. 42 is a cross-sectional view showing a manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view showing a transparent conductive film covered with a resist layer before etching.
  • FIG. 44 is a cross-sectional view showing a protective film covered with a resist pattern after etching.
  • FIG. 45 is a view corresponding to FIG. 7 showing a cross-sectional structure of the TFT substrate 11 around the mark in the second embodiment.
  • FIG. 46 is a view corresponding to FIG. 6 showing a cross-sectional structure of the TFT substrate 11 around the mark in the second embodiment.
  • FIG. 47 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 48 is a cross-sectional view showing the protective film covered with the resist pattern after etching.
  • FIG. 49 is an enlarged plan view showing a corner portion of the TFT substrate according to the third embodiment.
  • FIG. 50 is an enlarged plan view showing the mark in the third embodiment.
  • FIG. 51 is an enlarged plan view showing the mark in the third embodiment.
  • FIG. 52 is an enlarged plan view showing the mark in the third embodiment.
  • FIG. 53 is a cross-sectional view showing the structure
  • Embodiment 1 of the Invention 1 to 44 show Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing an external appearance of a main part of the liquid crystal display device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main structure of the liquid crystal display device 1.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view showing a corner portion of the TFT substrate 11.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the main structure of the liquid crystal display device 1.
  • FIG. 5 is an enlarged plan view showing a region where the mark 25 is formed on the TFT substrate 11.
  • 6 is a cross-sectional view of the TFT substrate 11 including a cross section taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the TFT substrate 11 including a cross section taken along line VII-VII in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a wiring portion made of a gate material in the peripheral wiring region 17.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a wiring portion made of a source material in the peripheral wiring region 17.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view showing the transparent conductive film covered with the resist layer 54 before etching.
  • FIG. 44 is a cross-sectional view showing the protective film 45 covered with the resist pattern 55 after etching.
  • liquid crystal display device 1 including a TFT substrate 11 as an active matrix substrate will be described as an example of a display device.
  • the liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal display panel 10 and a backlight unit (not shown) that is an illumination device arranged to face the liquid crystal display panel 10.
  • the liquid crystal display panel 10 includes a TFT substrate 11 which is a first substrate configured as an active matrix substrate, and a second substrate disposed so as to face the TFT substrate 11. And the liquid crystal layer 13 sealed between the TFT substrate 11 and the counter substrate 12.
  • the counter substrate 12 has a rectangular glass substrate 22 which is an insulating substrate on which a color filter (not shown), a common electrode (not shown) and the like are formed.
  • a frame-shaped seal member 14 is interposed between the TFT substrate 11 and the counter substrate 12 for bonding the TFT substrate 11 and the counter substrate 12 to each other.
  • the liquid crystal layer 13 is surrounded by a seal member 14.
  • the seal member 14 is made of, for example, an ultraviolet curable epoxy resin.
  • the liquid crystal display panel 10 includes a display area 15 provided inside a seal area 20 that is a frame-shaped area where the seal member 14 is provided, and a display area 15. And a frame-like non-display area 16 including the seal area 20.
  • alignment films are respectively formed on the surface of the TFT substrate 11 and the counter substrate 12 on the liquid crystal layer 13 side.
  • the display area 15 is an area in which an image is displayed, and a plurality of pixels (not shown) arranged in a matrix are formed in the display area 15.
  • a peripheral wiring area 17 is formed between the seal area 20 and the display area 15.
  • the TFT substrate 11 is a rectangular glass substrate 21 which is an insulating substrate on which a plurality of source wirings (not shown) extending in parallel with each other and a plurality of gate wirings (not shown) extending perpendicularly to these are formed. have.
  • the glass substrate 21 is further formed with a plurality of Cs wirings (not shown) extending along the respective gate wirings.
  • the Cs wiring is a wiring for applying a predetermined voltage to the auxiliary capacitor formed in each pixel.
  • a plurality of terminals are formed, and a terminal area 19 on which a driver chip 18 for driving the liquid crystal display panel 10 is mounted is formed.
  • the peripheral wiring region 17 includes first wiring such as lead wiring (not shown), COM wiring (not shown), and inspection wiring (not shown) made of the same material as the gate wiring.
  • a part 41 and second wiring parts 42 such as lead lines (not shown) made of the same material as the source wiring, Cs trunk wiring (not shown), and inspection wiring (not shown) are formed.
  • the COM wiring is a wiring for applying a predetermined voltage to the common electrode of the counter substrate 12.
  • the Cs trunk line is a trunk line connected to the plurality of Cs lines.
  • a pixel electrode 31 and a TFT (Thin-Film Transistor) 30 connected to the pixel electrode 31 are formed for each pixel.
  • the TFT 30 is configured, for example, as a bottom gate type TFT, and includes a gate electrode 24 that is an electrode layer formed on the surface of the glass substrate 21 in the display region 15 and a gate insulation that is a first insulating film that directly covers the gate electrode 24.
  • a film 26 and a semiconductor layer 32 formed on the surface of the gate insulating film 26 are included.
  • the gate electrode is made of, for example, an Al alloy single layer film, an Al film, a Cu film, a Mo film, a Ti film, or a laminated film thereof.
  • the gate insulating film 26 is made of an inorganic insulating film such as a silicon nitride film (SiNx film), and has a thickness of about 0.4 ⁇ m, for example.
  • the semiconductor layer 32 is made of, for example, intrinsic amorphous silicon and n + amorphous silicon.
  • ohmic contact layers 34 On the surface of the semiconductor layer 32, ohmic contact layers 34 provided on the left and right sides of the semiconductor layer 32 are formed.
  • the ohmic contact layer 34 is made of, for example, n + silicon.
  • a black matrix 33 is formed in a region facing the semiconductor layer 32 of the counter substrate 12.
  • the black matrix 33 is composed of a black resin film, a metal film having a low reflectance, or the like.
  • a source electrode 35 and a drain electrode 36 are formed on the surface of the ohmic contact layer 34. Further, a source wiring 37 connected to the source electrode 35 is formed on the surface of the gate insulating film 26.
  • the source wiring 37, the source electrode 35, and the drain electrode 36 are made of, for example, an Al alloy and Mo laminated film, or an Al film, Cu film, Mo film, Ti film, or a laminated film thereof.
  • the TFT substrate 11 of the present embodiment has a so-called PixelPOn Pas structure, and the source wiring 37, the source electrode 35, the drain electrode 36, and a part of the gate insulating film 26 are a passivation film 28 and a second insulating film. It is covered with an interlayer insulating film 27.
  • the passivation film 28 is made of, for example, a silicon nitride film and has a thickness of 0.1 to 0.7 ⁇ m and a thickness of about 0.3 ⁇ m, for example.
  • the interlayer insulating film 27 is made of, for example, an organic insulating film such as photosensitive acrylic resin, and is formed on the surface of the passivation film 28 with a thickness of 1.0 to 4.0 ⁇ m, for example, about 3.0 ⁇ m. Has been.
  • a contact hole 39 is formed above the drain electrode 36.
  • a pixel electrode 40 made of a transparent conductive film such as ITO is formed on the surface of the interlayer insulating film 27 in the display region 15. The pixel electrode 40 is connected to the drain electrode 36 through the contact hole 39.
  • a mark 25 made of the same material as the gate electrode 24 is disposed on the glass substrate 21 in the non-display area 16.
  • the mark 25 is an alignment mark used for alignment when the TFT substrate and the counter substrate 12 are bonded to each other, for example.
  • the mark 25 is formed, for example, in a rectangular ring pattern when viewed from the normal direction of the surface of the glass substrate 21.
  • the length of one side of the outer shape of the mark 25 is, for example, 180 ⁇ m, and the length of the inner side is, for example, 122 ⁇ m.
  • a mark 23 is also formed in the non-display area 16 of the counter substrate 12.
  • the mark 23 is made of the same material as that for forming the black matrix 33 and is formed in a square having a side length of 100 ⁇ m.
  • the counter substrate 12 is aligned with the TFT substrate 11 so that the mark 23 is disposed inside the mark 25.
  • the distance between the center line in the left-right direction of the mark 23 and the center line in the left-right direction of the mark 25 is measured by an automatic measuring machine (not shown).
  • the amount of deviation is measured.
  • an 11 ⁇ m gap is provided between the outer edge of the mark 23 and the inner edge of the mark 25 in a state where the marks 23 and 25 are overlapped without deviation. Yes. Further, no other pattern is arranged within 50 ⁇ m around the marks 23 and 25.
  • a gate insulating film 26, which is a first insulating film that directly covers the mark 25, is formed on the glass substrate 21 in the non-display area 16.
  • the gate insulating film 26 covering the mark 25 is formed separately from the gate insulating film 26 covering the gate electrode 24 of the TFT 30.
  • the interlayer insulating film 27 is removed from the glass substrate 21 in at least a part of the seal region 20, as shown in FIGS. In other words, at least a part of the removal region 29 from which the interlayer insulating film 27 has been removed overlaps with the seal region 20. Further, the peripheral wiring region 17 is not formed in the removal region 29. That is, the peripheral wiring region 17 is formed in the non-display region 16 other than the removal region 29.
  • the organic insulating film which is the interlayer insulating film 27 and the sealing member 14 generally have a relatively weak adhesive force. Thus, by removing the interlayer insulating film 27 from at least a part of the sealing region 20, the sealing is performed. It becomes possible to increase the adhesive strength between the member 14 and the TFT substrate 11.
  • the mark 25 is disposed in a region where the interlayer insulating film 27 has been removed, and is provided so as to overlap at least a part of the seal region 20. Further, as shown in FIGS. 4, 6, and 7, on the glass substrate 21, the side surface of the gate insulating film 26 covering the mark 25 and the surface on the counter substrate 12 side (that is, covering the mark 25). A protective film 45 is formed to cover the entire surface of the gate insulating film 26 opposite to the glass substrate 21. That is, the entire gate insulating film 26 covering the mark 25 is covered with the protective film 45. The protective film 45 in this embodiment directly covers the side surface of the gate insulating film 26 that covers the mark 25.
  • the protective film 45 is made of ITO, which is the same material as the pixel electrode 40. Further, the outer edge portion of the protective film 45 is formed on the surface of the glass substrate 21. A semiconductor layer 52 made of the same material as the semiconductor layer 32 of the TFT 30 is interposed between the gate insulating film 26 covering the mark 25 and the protective film 45.
  • the liquid crystal display device 1 is manufactured by laminating a TFT substrate 11 and a counter substrate 12 manufactured in advance through a liquid crystal layer 13 and a seal member 14, respectively.
  • the sealing member 14 is drawn in a rectangular frame shape on the counter substrate 12, and the liquid crystal material is dropped into the frame of the sealing member 14 and supplied.
  • the counter substrate 12 aligned using the mark 25 is bonded to the TFT substrate 11.
  • the sealing member 14 is cured by irradiating the sealing member 14 with ultraviolet rays.
  • the liquid crystal display device 1 is manufactured.
  • sealing member 14 may be drawn not on the counter substrate 12 but on the TFT substrate 11.
  • the liquid crystal material is injected by the dropping method.
  • an injection port (not shown) is formed in the frame-shaped sealing member and the dip vacuum injection is performed, the injection is performed.
  • a method of sealing the inlet may be used.
  • FIGS. 10, 13, 16, 19, 22, 22, 25, 28, 31, 31, 34, 37, and 40 are cross-sectional views showing the manufacturing process around the mark on the TFT substrate.
  • FIG. 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, and 42 show the manufacturing process around the wiring portion made of the source material of the TFT substrate. It is sectional drawing.
  • the gate electrode 24 is formed on the glass substrate 21 in the display region 15 by the first photolithography step, and the gate electrode 24 is made of the same material as the gate electrode 24 on the glass substrate 21 in the non-display region 16.
  • the mark 25 is formed so as to overlap the seal region 20.
  • a mark 25 made of, for example, a single layer film of an Al alloy is formed in a rectangular ring shape on the surface of the glass substrate 21 in the seal region 20 of the non-display region 16.
  • the gate electrode 24 is formed on the surface of the glass substrate 21 in the display area 15, and the first wiring portion 41 is formed on the surface of the glass substrate 21 in the peripheral wiring area 17 of the non-display area 16.
  • a silicon nitride film is formed on the glass substrate 21 to a thickness of about 0.4 ⁇ m, whereby the gate electrode 24, A gate insulating film 26 that directly covers the mark 25 and the first wiring portion 41 is formed. Further, a semiconductor material layer 51 made of, for example, intrinsic amorphous silicon and n + amorphous silicon is formed on the surface of the gate insulating film 26.
  • the semiconductor material layer 51 is left on the mark 25 and the formation area of each TFT 30 by the second photolithography process, while the non-display area. Remove at 16. Therefore, as shown in FIGS. 17 and 18, the gate insulating film 26 is exposed in the peripheral wiring region 17.
  • the semiconductor layer 32 is formed on the surface of the gate insulating film 26 in the region where the TFT 30 is formed, and the semiconductor layer 52 is formed on the surface of the gate insulating film 26 so as to cover the mark 25.
  • a second wiring portion 42 is formed on the surface of the gate insulating film 26 in the peripheral wiring region 17 of the non-display region 16 by a third photolithography process. To do.
  • the second wiring portion 42 is formed, for example, by forming an Al alloy film 42a and a Mo film 42b in this order on the gate insulating film 26 and performing photolithography.
  • a passivation film 28 and an interlayer insulating film (organic insulating film) 27 are laminated in this order on the entire glass substrate 21.
  • the passivation film 28 is formed of a silicon nitride film having a thickness of about 0.3 ⁇ m.
  • the interlayer insulating film 27 is formed of a photosensitive acrylic resin having a thickness of about 3.0 ⁇ m.
  • the removal region 29 is formed by removing the interlayer insulating film 27 from a part of the non-display region 16 by the fourth photolithography step.
  • an interlayer insulating film 27 is formed which covers a part of the gate insulating film 26 and is removed from at least a part of the seal region 20 and the region where the mark 25 is formed.
  • the passivation film 28 is removed by etching in the region where the interlayer insulating film 27 is removed, and the gate insulation not covered with the semiconductor layer 52 is performed.
  • the film 26 is also removed by etching in the same process.
  • the semiconductor layer 52 can be used as a mask. Further, when the gate insulating film 26 is etched, a part of the semiconductor layer 52 is also etched, so that the thickness of the semiconductor layer 52 is reduced.
  • a transparent conductive material layer 53 as a material layer covering the gate insulating film 26 and the interlayer insulating film 27 is formed on the glass substrate 21.
  • the transparent conductive material layer 53 for example, ITO or IZO (Indium Zinc Oxide) can be applied.
  • a resist material is applied to the surface of the transparent conductive material layer 53 to form a resist layer 54.
  • the resist layer 54 is patterned to form a resist pattern 55 on the surface of the transparent conductive material layer 53.
  • the side portion 57 of the resist pattern 55 in the seal region 20 is disposed outside a portion 58 that covers the side surface of the gate insulating film 26 in the transparent conductive material layer 53.
  • a resist pattern 55 is formed in the formation area of each pixel electrode 31.
  • the transparent conductive material layer 53 exposed from the resist pattern 55 is etched to cover the mark 25.
  • a protective film 45 is formed to cover the side surfaces of the gate insulating film 26 and the counter substrate 12 side of the gate insulating film 26 (the side opposite to the glass substrate 21 of the gate insulating film 26).
  • the protective film 45 covers the side surface of the semiconductor layer 52 and the surface of the semiconductor layer 52 on the counter substrate 12 side, and is covered with the resist pattern 55.
  • the pixel electrode 31 is formed on the surface of the interlayer insulating film 27 by the transparent conductive material layer 53 that overlaps the resist pattern 55 in the display region 15.
  • the resist pattern 55 is removed from the glass substrate 21 to manufacture the TFT substrate 11.
  • Embodiment 1- Therefore, according to the first embodiment, even when the gate insulating film 26 covering the mark 25 has, for example, pinholes or cracks, the gate insulating film 26 is not etched when the transparent conductive material layer 53 is etched. Covering with the protective film 45 and the resist pattern 55 can prevent the etchant from passing through the gate insulating film 26 and causing the mark 25 to be lost.
  • the resist pattern 55 is formed so that the side surface of the gate insulating film 26 covering the mark 25 and the side of the counter substrate 12 are covered with the protective film 45, the thickness of the mark 25 is likely to be particularly thin.
  • the gate insulating film 26 can be reliably covered with the resist pattern 55 also at the edge portion. As a result, it is possible to more reliably prevent the mark 25 from being lost while arranging the mark 25 in the seal region 20 to reduce the non-display region 16.
  • the semiconductor layer 52 is provided between the gate insulating film 26 and the protective film 45, the semiconductor layer 52 can more effectively prevent the mark 25 from being lost.
  • the TFT substrate 11 and the counter substrate 12 can be aligned with high accuracy and bonded to each other by the mark 25 formed without any defect.
  • Embodiment 2 of the Invention >> 45 to 48 show Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 45 is a view corresponding to FIG. 7 showing a cross-sectional structure of the TFT substrate 11 around the mark 25 in the second embodiment.
  • FIG. 46 is a view corresponding to FIG. 6 showing a cross-sectional structure of the TFT substrate 11 around the mark 25 in the second embodiment.
  • FIG. 47 is a cross-sectional view showing the manufacturing process around the mark 25 on the TFT substrate 11.
  • FIG. 48 is a cross-sectional view showing the protective film 45 covered with the resist pattern 55 after etching.
  • the semiconductor layer 52 remains on the surface of the gate insulating film 26 covering the mark 25, whereas in the second embodiment, the semiconductor layer 52 is once formed. All have been removed. That is, the protective film 45 in this embodiment is formed directly on the surface of the gate insulating film 26 as shown in FIGS.
  • the semiconductor layer 52 is left on the mark 25 and the formation region of the TFT 30 in the third step (second photolithography step) in the first embodiment. To do.
  • the semiconductor layer 52 on the mark 25 is used as an etching mask for the gate insulating film 28, the pattern of the semiconductor layer 52 is completely removed by etching.
  • the semiconductor layer 52 in the formation region of the TFT 30 is covered with the interlayer insulating film 27 and the passivation film 28, it is not etched.
  • the thickness of the film (gate insulating film 26) stacked on the edge portion of the mark 25 is set to the other portion (for example, the formation region of the TFT 30). ) Will be thinner.
  • the gate insulating film 26 can be reliably covered with the resist pattern 55 even at the edge portion of the mark 25. While the mark 25 is arranged in the seal area 20 and the non-display area 16 is reduced, it is possible to more reliably prevent the mark 25 from being lost.
  • Embodiment 3 of the Invention >> 49 to 52 show Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 49 is an enlarged plan view showing a corner portion of the TFT substrate 11 according to the third embodiment.
  • 50 to 52 are enlarged plan views showing the mark 25 in the third embodiment.
  • the mark 25 as the alignment mark for alignment of the counter substrate 12 is formed in the seal region 20 of the TFT substrate 11.
  • the present invention is not limited to this, and as shown in FIGS. In addition, other marks 25 may be formed.
  • the mark 25 shown in FIG. 50 is a mark that serves as a mark of a cutting line when the glass substrate 21 is cut from a large glass substrate base material.
  • a mark 25 shown in FIG. 51 is a mark for visually confirming the amount of deviation of the counter substrate 12 with respect to the TFT substrate 11.
  • a mark 25 shown in FIG. 52 is a mark for visually confirming the amount of deviation of the dividing line.
  • the mark 25 shown in FIG. 51 has a configuration similar to that of the mark 25 in the first embodiment arranged in a total of 8 rows of 2 rows ⁇ 4 columns.
  • the gap formed between the outer edge of the mark 23 and the inner edge of the mark 25 in a state in which the mark 23 on the counter substrate 12 and the mark 25 on the TFT substrate 11 are overlapped without deviation is eight sets of marks 23 and 25. Are different from each other.
  • the gaps between the marks 23 and 25 of each set are defined in eight sizes from 3 ⁇ m to 10 ⁇ m in 1 ⁇ m increments, for example. Then, regarding the marks 23 and 25 having a gap of 3 ⁇ m, if one side of the outer square of the mark 23 and one side of the square of the inner edge of the mark 25 are in contact, it is determined that the amount of deviation is 3 ⁇ m. If these marks 23 and 25 are used, it is possible to easily detect the amount of deviation. In addition, when detecting the deviation
  • a liquid crystal display device has been described as an example of a display device.
  • the present invention is not limited to this, and for example, a microcapsule electrophoresis display device used in an electronic book or the like, an organic EL display device, or the like. The same applies to other display devices.
  • an organic insulating film (interlayer insulating film) is formed under a pixel electrode provided on a TFT substrate in order to reduce the influence of an electric field generated by a bus line on the TFT substrate electrode. ) Is formed. Therefore, when the present invention is applied to the display device, it is possible to prevent a mark provided in the non-display area from being lost while reducing the non-display area.
  • the transparent conductive film has been described as an example of the material layer.
  • the present invention is not limited to this, and other layers made of materials other than the transparent conductive film can be applied as the material layer. is there.
  • the present invention is useful for an active matrix substrate, a manufacturing method thereof, and a display device.
  • Liquid crystal display device 11 TFT substrate (first substrate) 12 Counter substrate (second substrate) 14 Sealing member 15 display area 16 Non-display area 20 Sealing area 21 Glass substrate (insulating substrate) 24 Gate electrode (electrode layer) 25 mark 26 Gate insulation film (first insulation film) 27 Interlayer insulation film (second insulation film) 40 pixel electrodes 45 Protective film 52 Semiconductor layer 53 Transparent conductive material layer (material layer) 55 resist pattern

Abstract

アクティブマトリクス基板は、表示領域における絶縁性基板(21)上に形成された電極層と、非表示領域における絶縁性基板上に配置されて電極層と同じ材料によって形成されたマーク(25)と、電極層及びマークをそれぞれ直接に覆う第1絶縁膜(26)と、第1絶縁膜の一部を覆う第2絶縁膜とを有している。第2絶縁膜は、シール領域の少なくとも一部において絶縁性基板上から除去されている。マークは、第2絶縁膜が除去された領域に配置されると共に、シール領域の少なくとも一部に重なるように設けられている。 絶縁性基板上には、マークを覆っている第1絶縁膜の側面及び当該第1絶縁膜の絶縁性基板と反対側の表面を覆う保護膜(45)が形成されている。

Description

アクティブマトリクス基板及びその製造方法並びに表示装置
 本発明は、アクティブマトリクス基板及びその製造方法並びに表示装置に関するものである。
 一般に、液晶表示装置は、複数のTFT(Thin-Film Transistor:薄膜トランジスタ)が形成されたアクティブマトリクス基板であるTFT基板と、これに対向する対向基板と、TFT基板及び対向基板の間に設けられた液晶層とを有している。また、TFT基板及び対向基板の間には、これらTFT基板及び対向基板同士を接着すると共に、液晶層を封入するためのシール部材が設けられている。
 また、液晶表示装置には、複数の画素が配置されて表示が行われる表示領域と、その周囲に設けられた非表示領域とが形成されている。上記シール部材は、非表示領域に配置される。
 TFT基板は、上記TFT等が形成されたガラス基板を有している。ガラス基板上には、TFTを覆う層間絶縁膜が形成され、その表面にITO(Indium Tin Oxide)からなる画素電極が形成されている。層間絶縁膜は、例えば感光性を有するアクリル系樹脂等の有機絶縁膜によって形成されている。
 特許文献1には、シール部材とTFT基板との接着強度を高めるために、シール部材が形成される領域において有機絶縁膜からなる層間絶縁膜を除去して、そのTFT基板を構成しているガラス基板又は無機絶縁膜(パッシベーション膜やゲート絶縁膜等)を露出させることが開示されている。
 また、特許文献2には、図53に示すように、TFT基板100について、TFT105及び信号線107を覆うオーバーコート膜109の平坦な表面に、信号線107とTFT105のドレイン電極103とが重なる領域よりもやや大きい領域に重なる保護膜110を設けると共に、その保護膜110を画素電極104と同じ材料(ITO)によって形成することが開示されている。そのことにより、オーバーコート膜109に欠陥があっても、当該欠陥の下の信号線107に断線が生じないようにしている。
特開平10-186381号公報 特開2000-171832号公報
 ところで、TFT基板の非表示領域に、所定のマークを形成することが知られている。このマークは、例えば、TFT基板と対向基板とのアライメント用のマーク、TFT基板と対向基板とのズレ量を測定するためのマーク、及びガラス基板を分断する際の分断ラインのズレ量を測定するためのマーク等である。上記マークは、ゲート配線と同じ材料によって形成することが可能である。
 一方、近年、非表示領域の縮小化が進められており、TFT基板における非表示領域にシール部材が占める割合が高くなってきている。そのため、上記マークを、シール部材とが重ねて配置することが望まれる。
 しかし、上記特許文献1に開示されているように、シール部材とTFT基板との接着強度を高める目的でシール部材が配置される領域において層間絶縁膜を除去すると、マークは、層間絶縁膜により覆われずに、例えばゲート絶縁膜及び半導体層等によってのみ覆われることとなる。したがって、ゲート絶縁膜等にピンホールやクラックが生じていれば、そのゲート絶縁膜等を覆う画素電極材料のエッチング時に、エッチャントがゲート絶縁膜等を透過する虞がある。その結果、エッチャントによりマークがエッチングされ、当該マークが欠損したり消失してしまう問題がある。
 本発明は、斯かる諸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、非表示領域を縮小化しながらも、非表示領域に設けたマークの欠損を防止することにある。
 上記の目的を達成するために、本発明に係るアクティブマトリクス基板は、枠状のシール部材を介して対向基板に接着されることによって表示装置を構成するアクティブマトリクス基板を対象としている。上記表示装置は、上記シール部材が設けられる枠形状の領域であるシール領域の内側に設けられた表示領域と、該表示領域の外側に形成され、上記シール領域を含む額縁状の非表示領域とを有している。
 そして、絶縁性基板と、上記表示領域における上記絶縁性基板上に形成された電極層と、上記非表示領域における上記絶縁性基板上に配置されて上記電極層と同じ材料によって形成されたマークと、上記電極層及びマークをそれぞれ直接に覆う第1絶縁膜と、該第1絶縁膜の一部を覆う第2絶縁膜とを備え、上記第2絶縁膜は、上記シール領域の少なくとも一部において上記絶縁性基板上から除去されており、上記マークは、上記第2絶縁膜が除去された領域に配置されると共に、上記シール領域の少なくとも一部に重なるように設けられ、上記絶縁性基板上には、上記マークを覆っている第1絶縁膜の側面及び当該第1絶縁膜の絶縁性基板と反対側の表面を覆う保護膜が形成されている。
 また、本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、枠状のシール部材を介して対向基板に接着されることによって表示装置を構成するアクティブマトリクス基板を製造する方法を対象としている。上記表示装置は、上記シール部材が設けられる枠形状の領域であるシール領域の内側に設けられた表示領域と、該表示領域の外側に形成され、上記シール領域を含む額縁状の非表示領域とを有している。
 そして、絶縁性基板上の上記表示領域に電極層を形成すると共に、上記絶縁性基板上の上記非表示領域に上記電極層と同じ材料からなるマークを上記シール領域に重なるように形成する工程と、上記絶縁性基板上に上記電極層及びマークをそれぞれ直接に覆う第1絶縁膜を形成する工程と、上記第1絶縁膜の一部を覆うと共に、上記シール領域の少なくとも一部及び上記マークが形成されている領域から除去された第2絶縁膜を形成する工程と、上記絶縁性基板上に上記第1絶縁膜及び第2絶縁膜を覆う材料層を形成した後に、上記材料層の表面にレジストパターンを形成し、当該レジストパターンから露出している上記材料層をエッチングすることにより、上記マークを覆っている第1絶縁膜の側面及び当該第1絶縁膜の絶縁性基板と反対側の表面を覆う保護膜を形成する工程とを有する。
 本発明によれば、マークを覆っている第1絶縁膜が例えばピンホールやクラック等を有していたとしても、材料層のエッチングの際に、その第1絶縁膜が保護膜(材料層)及びレジストパターンによって覆われることにより、エッチャントが第1絶縁膜を透過してマークを欠損させることを防止できる。
 しかも、マークを覆っている第1絶縁膜の側面及び当該第1絶縁膜の絶縁性基板と反対側の表面が保護膜によって覆われるようにレジストパターンが形成されるため、第1絶縁膜の厚みが特に薄くなりやすいマークのエッジ部分においても、当該第1絶縁膜をレジストパターンによって覆うことが可能になる。その結果、マークをシール領域に配置して非表示領域を縮小化しながらも、より確実にマークの欠損を防止することができる。
図1は、本実施形態1の液晶表示装置の要部外観を示す平面図である。 図2は、液晶表示装置の要部構造を示す断面図である。 図3は、TFT基板の角部を拡大して示す平面図である。 図4は、液晶表示装置の要部構造を拡大して示す断面図である。 図5は、TFT基板におけるマークが形成されている領域を拡大して示す平面図である。 図6は、図5におけるVI-VI線断面を含むTFT基板の断面図である。 図7は、図5におけるVII-VII線断面を含むTFT基板の断面図である。 図8は、周辺配線領域のゲート材料からなる配線部を示す断面図である。 図9は、周辺配線領域のソース材料からなる配線部を示す断面図である。 図10は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図11は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図12は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図13は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図14は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図15は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図16は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図17は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図18は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図19は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図20は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図21は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図22は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図23は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図24は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図25は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図26は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図27は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図28は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図29は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図30は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図31は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図32は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図33は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図34は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図35は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図36は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図37は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図38は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図39は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図40は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図41は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図42は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。 図43は、エッチング前のレジスト層に覆われた透明導電膜を示す断面図である。 図44は、エッチング後のレジストパターンに覆われた保護膜を示す断面図である。 図45は、本実施形態2におけるマーク周辺のTFT基板11の断面構造を示す図7相当図である。 図46は、本実施形態2におけるマーク周辺のTFT基板11の断面構造を示す図6相当図である。 図47は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。 図48は、エッチング後のレジストパターンに覆われた保護膜を示す断面図である。 図49は、本実施形態3におけるTFT基板の角部を拡大して示す平面図である。 図50は、本実施形態3におけるマークを拡大して示す平面図である。 図51は、本実施形態3におけるマークを拡大して示す平面図である。 図52は、本実施形態3におけるマークを拡大して示す平面図である。 図53は、従来のTFTの構成を示す断面図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
 《発明の実施形態1》
 図1~図44は、本発明の実施形態1を示している。
 図1は、本実施形態1の液晶表示装置1の要部外観を示す平面図である。図2は、液晶表示装置1の要部構造を示す断面図である。図3は、TFT基板11の角部を拡大して示す平面図である。図4は、液晶表示装置1の要部構造を拡大して示す断面図である。
 図5は、TFT基板11におけるマーク25が形成されている領域を拡大して示す平面図である。図6は、図5におけるVI-VI線断面を含むTFT基板11の断面図である。図7は、図5におけるVII-VII線断面を含むTFT基板11の断面図である。図8は、周辺配線領域17のゲート材料からなる配線部を示す断面図である。図9は、周辺配線領域17のソース材料からなる配線部を示す断面図である。
 また、図43は、エッチング前のレジスト層54に覆われた透明導電膜を示す断面図である。図44は、エッチング後のレジストパターン55に覆われた保護膜45を示す断面図である。
 本実施形態では、アクティブマトリクス基板としてのTFT基板11を備えた液晶表示装置1を、表示装置の例として説明する。
 液晶表示装置1は、液晶表示パネル10と、この液晶表示パネル10に対向して配置された照明装置であるバックライトユニット(不図示)とを有している。
 液晶表示パネル10は、図1、図2及び図4に示すように、アクティブマトリクス基板に構成された第1基板であるTFT基板11と、このTFT基板11に対向して配置された第2基板である対向基板12と、TFT基板11及び対向基板12の間に封入された液晶層13とを有している。
 対向基板12は、カラーフィルタ(図示省略)及び共通電極(図示省略)等が形成された絶縁性基板である矩形状のガラス基板22を有している。
 TFT基板11及び対向基板12の間には、これらのTFT基板11及び対向基板12同士を互いに接着する枠形状のシール部材14が介在されている。液晶層13はシール部材14によって囲まれている。シール部材14は、例えば紫外線硬化型のエポキシ系樹脂によって構成されている。
 また、液晶表示パネル10は、図1、図3及び図4に示すように、シール部材14が設けられる枠形状の領域であるシール領域20の内側に設けられた表示領域15と、表示領域15の外側に形成され、シール領域20を含む額縁状の非表示領域16とを有している。
 ここで、TFT基板11及び対向基板12の液晶層13側表面には、配向膜(図示省略)がそれぞれ形成されている。
 表示領域15は画像が表示される領域であり、当該表示領域15には、マトリクス状に配置された複数の画素(図示省略)が形成されている。非表示領域16には、図3に示すように、シール領域20と表示領域15との間に周辺配線領域17が形成されている。
 TFT基板11は、互いに並行して延びる複数のソース配線(図示省略)と、これらに直交して延びる複数のゲート配線(図示省略)とが形成された絶縁性基板である矩形状のガラス基板21を有している。ガラス基板21には、さらに、各ゲート配線に沿ってそれぞれ延びる複数のCs配線(図示省略)が形成されている。Cs配線は、各画素に形成される補助容量に所定の電圧を印加するための配線である。
 TFT基板11の一辺の非表示領域16には、複数の端子(図示省略)が形成され、液晶表示パネル10を駆動するためのドライバチップ18が実装される端子領域19が形成されている。
 上記周辺配線領域17は、図8及び図9に示すように、ゲート配線と同じ材料からなる引き出し配線(図示省略)、COM配線(図示省略)及び検査用配線(図示省略)等の第1配線部41と、ソース配線と同じ材料からなる引き出し線(図示省略)、Cs幹配線(図示省略)及び検査用配線(図示省略)等の第2配線部42とが形成されている。COM配線は、上記対向基板12の共通電極に所定の電圧を印加するための配線である。Cs幹配線は、上記複数のCs配線に接続された幹配線である。
 また、図4に示すように、ガラス基板21上には、画素電極31と、この画素電極31に接続されたTFT(Thin-Film Transistor:薄膜トランジスタ)30とが各画素毎に形成されている。
 TFT30は、例えばボトムゲート型のTFTに構成され、表示領域15におけるガラス基板21の表面に形成された電極層であるゲート電極24と、ゲート電極24を直接に覆う第1絶縁膜であるゲート絶縁膜26と、ゲート絶縁膜26の表面に形成された半導体層32とを有している。
 ゲート電極は、例えば、Al合金の単層膜、又はAl膜、Cu膜、Mo膜、Ti膜若しくはこれらの積層膜によって構成されている。ゲート絶縁膜26は、例えばシリコン窒化膜(SiNx膜)等の無機絶縁膜により構成され、例えば0.4μm程度の厚みに形成されている。また、半導体層32は、例えば真性アモルファスシリコン及びn+アモルファスシリコン等によって形成されている。
 半導体層32の表面には、この半導体層32の左右両側に設けられたオーミックコンタクト層34が形成されている。オーミックコンタクト層34は、例えばn+シリコンによって構成されている。
 また、対向基板12の上記半導体層32に対向する領域には、ブラックマトリクス33が形成されている。ブラックマトリクス33は、黒色の樹脂膜や、反射率が低い金属膜等によって構成されている。
 オーミックコンタクト層34の表面には、ソース電極35及びドレイン電極36が形成されている。さらに、ソース電極35に接続されたソース配線37がゲート絶縁膜26の表面に形成されている。ソース配線37、ソース電極35及びドレイン電極36は、例えば、Al合金及びMoの積層膜、又はAl膜、Cu膜、Mo膜、Ti膜若しくはこれらの積層膜によって構成されている。
 本実施形態のTFT基板11は、いわゆるPixel On Pas構造を有し、上記ソース配線37、ソース電極35、ドレイン電極36、及びゲート絶縁膜26の一部は、パッシベーション膜28と第2絶縁膜である層間絶縁膜27とによって覆われている。パッシベーション膜28は、例えばシリコン窒化膜により構成され、0.1~0.7μmの厚みであって例えば0.3μm程度の厚みに形成されている。層間絶縁膜27は、例えば感光性を有するアクリル系樹脂等の有機絶縁膜によって構成され、パッシベーション膜28の表面に1.0~4.0μmの厚みであって例えば3.0μm程度の厚みで形成されている。
 層間絶縁膜27及びパッシベーション膜28には、ドレイン電極36の上方位置にコンタクトホールが39貫通形成されている。そして、表示領域15における層間絶縁膜27の表面には、ITO等の透明導電膜からなる画素電極40が形成されている。画素電極40は、コンタクトホール39を介してドレイン電極36に接続されている。
 一方、非表示領域16におけるガラス基板21上には、ゲート電極24と同じ材料によって形成されたマーク25が配置されている。マーク25は、例えば、TFT基板及び対向基板12同士を貼り合わせる際の位置合わせに用いるアライメントマークである。
 図5に示すように、マーク25は、ガラス基板21の表面の法線方向から見て、例えば矩形リング状のパターンに形成されている。マーク25の外形の一辺の長さは例えば180μmであり、内側の一辺の長さは例えば122μmである。
 一方、対向基板12の非表示領域16にも、マーク23が形成されている。マーク23は例えば、ブラックマトリクス33を形成する材料と同じ材料で、一辺の長さが100μmの正方形に形成されている。そうして、マーク23がマーク25の内側に配置されるようにして、対向基板12をTFT基板11に対して位置合わせするようになっている。
 例えば左右方向のズレ量を計測する場合、上記マーク23の左右方向の中心線と、マーク25の左右方向の中心線との距離を自動測定機(不図示)により測定する。そのことによって、ズレ量を計測する。尚、自動測定機によるマーク23,25の誤認が生じないように、マーク23,25がズレ無く重なった状態で、マーク23の外縁とマーク25の内縁との間に11μmのギャップが設けられている。さらに、マーク23,25の周囲50μm以内には、他のパターンが配置されないようになっている。
 そして、非表示領域16におけるガラス基板21上には、マーク25を直接に覆う第1絶縁膜であるゲート絶縁膜26が形成されている。このマーク25を覆っているゲート絶縁膜26は、上記TFT30のゲート電極24を覆っているゲート絶縁膜26とは分離して形成されている。
 層間絶縁膜27は、図3及び図4に示すように、シール領域20の少なくとも一部においてガラス基板21上から除去されている。言い換えれば、層間絶縁膜27が除去された除去領域29の少なくとも一部は、シール領域20と重なっている。また、除去領域29には、上記周辺配線領域17が形成されていない。すなわち、周辺配線領域17は、除去領域29以外の非表示領域16に形成されている。
 層間絶縁膜27である有機絶縁膜と、上記シール部材14とは、一般に接着力が比較的弱いが、このように、シール領域20の少なくとも一部から層間絶縁膜27を除去することによって、シール部材14とTFT基板11との接着強度を高めることが可能になる。
 そして、マーク25は、層間絶縁膜27が除去された領域に配置されると共に、シール領域20の少なくとも一部に重なるように設けられている。さらに、図4、図6及び図7に示すように、ガラス基板21上には、マーク25を覆っているゲート絶縁膜26の側面及び対向基板12側表面(すなわち、上記マーク25を覆っているゲート絶縁膜26のガラス基板21と反対側の表面)の全体を覆う保護膜45が形成されている。つまり、マーク25を覆っているゲート絶縁膜26は、その全体が保護膜45によって覆われている。本実施形態における保護膜45は、上記マーク25を覆っているゲート絶縁膜26の側面を直接に覆っている。
 また、保護膜45は、画素電極40と同じ材料であるITO等によって形成されている。さらに、保護膜45の外縁部分は、ガラス基板21の表面に形成されている。そして、上記マーク25を覆っているゲート絶縁膜26と保護膜45との間には、上記TFT30の半導体層32と同じ材料からなる半導体層52が介在されている。
  -製造方法-
 次に、上記TFT基板11及び液晶表示装置1の製造方法について説明する。液晶表示装置1は、それぞれ予め製造したTFT基板11と対向基板12とを液晶層13及びシール部材14を介して貼り合わせることによって製造する。
 例えば対向基板12にシール部材14を矩形枠状に描画し、そのシール部材14の枠内に液晶材料を滴下して供給する。次に、上記マーク25を用いて位置合わせした対向基板12をTFT基板11に貼り合わせる。その後、シール部材14に紫外線を照射して当該シール部材14を硬化させる。そうして、液晶表示装置1を製造する。
 尚、シール部材14を描画するのは、対向基板12でなく、TFT基板11であってもよい。
 また、本実施形態では、液晶材料の注入を滴下方式で行う場合について説明したが、枠状のシール部材に注入口(不図示)を形成し、ディップ式の真空注入を行った後に、その注入口を封止する方法を用いてもよい。
 ここで、図10~図42を参照して、TFT基板11の製造工程について詳細に説明する。図10,図13,図16,図19,図22,図25,図28,図31,図34,図37,及び図40は、TFT基板のマーク周辺の製造工程を示す断面図である。
 また、図11,図14,図17,図20,図23,図26,図29,図32,図35,図38,及び図41は、TFT基板のゲート材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。図12,図15,図18,図21,図24,図27,図30,図33,図36,図39,及び図42は、TFT基板のソース材料からなる配線部周辺の製造工程を示す断面図である。
 まず、第1の工程では、第1のフォトリソ工程により、表示領域15のガラス基板21上にゲート電極24を形成すると共に、非表示領域16のガラス基板21上にゲート電極24と同じ材料からなるマーク25をシール領域20に重なるように形成する。
 すなわち、図10~図12に示すように、非表示領域16のシール領域20におけるガラス基板21の表面に、例えばAl合金の単層膜からなるマーク25を矩形リング状に形成する。これと同時に、表示領域15におけるガラス基板21の表面にゲート電極24を形成すると共に、非表示領域16の周辺配線領域17におけるガラス基板21の表面に第1配線部41を形成する。
 次に、第2の工程では、図13~図15に示すように、ガラス基板21上にシリコン窒化膜を0.4μm程度の厚みに成膜することにより、ガラス基板21上にゲート電極24、マーク25及び第1配線部41をそれぞれ直接に覆うゲート絶縁膜26を形成する。さらに、ゲート絶縁膜26の表面に、例えば真性アモルファスシリコン及びn+アモルファスシリコン等からなる半導体材料層51を形成する。
 次に、第3の工程では、図16~図18に示すように、第2のフォトリソ工程により、上記半導体材料層51を、マーク25上と各TFT30の形成領域とにおいて残す一方、非表示領域16において除去する。よって、図17及び図18に示すように、周辺配線領域17ではゲート絶縁膜26が露出している。こうして、TFT30の形成領域において半導体層32をゲート絶縁膜26の表面に形成すると共に、マーク25を覆うようにゲート絶縁膜26の表面に半導体層52を形成する。
 次に、第4の工程では、図19~図21に示すように、第3のフォトリソ工程により、非表示領域16の周辺配線領域17におけるゲート絶縁膜26の表面に第2配線部42を形成する。第2配線部42は、ゲート絶縁膜26上に、例えばAl合金膜42aとMo膜42bとをこの順に成膜してフォトリソグラフィを行うことにより形成する。
 次に、第5の工程では、図22~図24に示すように、ガラス基板21上の全体にパッシベーション膜28及び層間絶縁膜(有機絶縁膜)27をこの順に積層して形成する。パッシベーション膜28は、0.3μm程度の厚みのシリコン窒化膜によって形成する。層間絶縁膜27は、3.0μm程度の厚みの感光性を有するアクリル系樹脂によって形成する。
 次に、第6の工程では、図25~図27に示すように、第4のフォトリソ工程により、非表示領域16の一部から層間絶縁膜27を除去することによって、除去領域29を形成する。こうして、ゲート絶縁膜26の一部を覆うと共に、シール領域20の少なくとも一部及びマーク25が形成されている領域から除去された層間絶縁膜27を形成する。
 次に、第7の工程では、図28~図30に示すように、上記層間絶縁膜27を除去した領域においてパッシベーション膜28をエッチングして除去すると共に、半導体層52に覆われていないゲート絶縁膜26も同じ工程でエッチングして除去する。このとき、半導体層52をマスクとして用いることができる。また、ゲート絶縁膜26をエッチングする際に、半導体層52の一部もエッチングされるので、半導体層52の膜厚は薄くなる。
 次に、第8の工程では、図31~図33に示すように、ガラス基板21上にゲート絶縁膜26及び層間絶縁膜27を覆う材料層としての透明導電材料層53を形成する。透明導電材料層53には、例えばITOやIZO(Indium Zinc Oxide)等を適用することができる。
 その後、第9の工程では、図34~図36に示すように、上記透明導電材料層53の表面にレジスト材料を塗布してレジスト層54を形成する。
 続いて、第10の工程では、図37~図39及び図43に示すように、レジスト層54をパターニングして、透明導電材料層53の表面にレジストパターン55を形成する。図37に示すように、シール領域20のレジストパターン55の側部57は、透明導電材料層53におけるゲート絶縁膜26の側面を覆っている部分58の外側に配置されている。一方、表示領域15では、各画素電極31の形成領域にレジストパターン55が形成されている。
 次に、第11の工程では、図40~図42及び図44に示すように、レジストパターン55から露出している透明導電材料層53をエッチングすることにより、マーク25を覆っているゲート絶縁膜26の側面及びゲート絶縁膜26の対向基板12側(ゲート絶縁膜26のガラス基板21と反対側)を覆う保護膜45を形成する。このとき、保護膜45は、半導体層52の側面及び半導体層52の対向基板12側表面を覆う一方、レジストパターン55によって覆われている。また、表示領域15においてレジストパターン55に重なっていた透明導電材料層53によって、層間絶縁膜27の表面に画素電極31を形成する。
 その後、レジストパターン55をガラス基板21上から除去して、TFT基板11を製造する。
  -実施形態1の効果-
 したがって、この実施形態1によると、マーク25を覆っているゲート絶縁膜26が例えばピンホールやクラック等を有していたとしても、透明導電材料層53のエッチングの際に、ゲート絶縁膜26が保護膜45及びレジストパターン55によって覆われることにより、エッチャントがゲート絶縁膜26を透過してマーク25を欠損させることを防止できる。
 しかも、マーク25を覆っているゲート絶縁膜26の側面及び対向基板12側が保護膜45によって覆われるようにレジストパターン55が形成されるため、ゲート絶縁膜26の厚みが特に薄くなりやすいマーク25のエッジ部分においても、当該ゲート絶縁膜26をレジストパターン55によって確実に覆うことができる。その結果、マーク25をシール領域20に配置して非表示領域16を縮小化しながらも、より確実にマーク25の欠損を防止することができる。
 また、ゲート絶縁膜26と保護膜45との間に半導体層52を設けるようにしたので、この半導体層52によってマーク25の欠損をより効果的に防止することができる。そうして、欠損せずに形成されたマーク25によって、TFT基板11と対向基板12とを高精度に位置合わせして互いに貼り合わせることができる。
 《発明の実施形態2》
 図45~図48は、本発明の実施形態2を示している。
 図45は、本実施形態2におけるマーク25周辺のTFT基板11の断面構造を示す図7相当図である。図46は、本実施形態2におけるマーク25周辺のTFT基板11の断面構造を示す図6相当図である。図47は、TFT基板11のマーク25周辺の製造工程を示す断面図である。図48は、エッチング後のレジストパターン55に覆われた保護膜45を示す断面図である。
 尚、以降の各実施形態では、図1~図44と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
 上記実施形態1では、マーク25を覆っているゲート絶縁膜26の表面に半導体層52が残存していたのに対し、本実施形態2は、このような半導体層52が、一旦形成された後に全て除去されたものである。すなわち、本実施形態における保護膜45は、図45及び図46に示すように、ゲート絶縁膜26の表面に直接に形成されている。
 本実施形態の液晶表示装置1を製造する場合には、上記実施形態1における第3の工程(第2のフォトリソ工程)において、半導体層52をマーク25上及びTFT30の形成領域にそれぞれ残すようにする。
 その後、上記実施形態1における第7の工程において、マーク25上の半導体層52をゲート絶縁膜28のエッチングマスクとして用いている際に、その半導体層52のパターンは、エッチングによって全て除去される。ここで、TFT30の形成領域の半導体層52は、層間絶縁膜27とパッシベーション膜28で覆われているので、エッチングされない。
 このように、半導体層52がマーク25上から除去される場合には、マーク25のエッジ部分の上に積層される膜(ゲート絶縁膜26)の厚みが、その他の部分(例えばTFT30の形成領域)よりも薄くなってしまう。しかし、本実施形態では、図47及び図48に示すように、マーク25のエッジ部分においても、ゲート絶縁膜26をレジストパターン55によって確実に覆うことができるため、上記実施形態1と同様に、マーク25をシール領域20に配置して非表示領域16を縮小化しながらも、より確実にマーク25の欠損を防止することができる。
 《発明の実施形態3》
 図49~図52は、本発明の実施形態3を示している。
 図49は、本実施形態3におけるTFT基板11の角部を拡大して示す平面図である。図50~図52は、本実施形態3におけるマーク25を拡大して示す平面図である。
 上記実施形態1では、TFT基板11のシール領域20に、対向基板12の位置合わせ用のアライメントマークとしてのマーク25を形成したが、本発明はこれに限らず、図49~図52に示すように、その他のマーク25を形成するようにしてもよい。
 ここで、図50に示すマーク25は、ガラス基板21を大判のガラス基板母材から分断して製造する際の分断ラインの目印となるマークである。図51に示すマーク25は、TFT基板11に対する対向基板12のズレ量を目視により確認するためのマークである。また、図52に示すマーク25は、上記分断ラインのズレ量を目視により確認するためのマークである。
 図51に示すマーク25は、上記実施形態1におけるマーク25と同様の構成が、2行×4列の合計で8個並んだものである。しかし、対向基板12のマーク23とTFT基板11のマーク25とがズレ無く重なった状態で、マーク23の外縁とマーク25の内縁との間に形成されるギャップは、8組のマーク23,25のそれぞれにおいて互いに異なっている。
 各組のマーク23,25のギャップは、例えば1μm刻みで3μmから10μmまでの8種類の大きさに規定されている。そして、ギャップが3μmであるマーク23,25について、マーク23の外形の正方形における一辺と、マーク25の内縁の正方形における一辺とが接触していれば、そのズレ量が3μmであると判断する。このマーク23,25を用いれば、簡易にズレ量を検出することが可能となる。尚、高精度にズレ量を検出する場合には、上記実施形態1のマーク23,25を用いることが好ましい。
 《その他の実施形態》
 上記各実施形態では、表示装置の例として液晶表示装置について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば電子ブック等に用いられるマイクロカプセル型電気泳動方式の表示装置や、有機EL表示装置等の他の表示装置についても、同様に適用することができる。   
 例えば、マイクロカプセル型電気泳動方式の表示装置では、バスラインによって生じる電界のTFT基板の電極に対する影響を低減するために、TFT基板に設けられている画素電極の下に有機絶縁膜(層間絶縁膜)が形成されている。よって、当該表示装置に本発明を適用すれば、その非表示領域を縮小化しながらも、非表示領域に設けたマークの欠損を防止することができる。
 また、上記各実施形態では、透明導電膜を材料層の例として説明したが、本発明はこれに限らず、透明導電膜以外の材料からなる他の層を材料層として適用することが可能である。
 以上説明したように、本発明は、アクティブマトリクス基板及びその製造方法並びに表示装置について有用である。
      1   液晶表示装置 
     11   TFT基板(第1基板)
     12   対向基板(第2基板)
     14   シール部材 
     15   表示領域 
     16   非表示領域 
     20   シール領域 
     21   ガラス基板(絶縁性基板) 
     24   ゲート電極(電極層) 
     25   マーク 
     26   ゲート絶縁膜(第1絶縁膜) 
     27   層間絶縁膜(第2絶縁膜) 
     40   画素電極 
     45   保護膜 
     52   半導体層 
     53   透明導電材料層(材料層)
     55   レジストパターン

Claims (18)

  1.  シール部材が設けられる枠形状の領域であるシール領域の内側に設けられた表示領域と、該表示領域の外側に形成され、上記シール領域を含む額縁状の非表示領域とを有し、上記シール部材を介して対向基板に接着されることによって表示装置を構成するアクティブマトリクス基板であって、
     絶縁性基板と、
     上記表示領域における上記絶縁性基板上に形成された電極層と、
     上記非表示領域における上記絶縁性基板上に配置されて上記電極層と同じ材料によって形成されたマークと、
     上記電極層及びマークをそれぞれ直接に覆う第1絶縁膜と、
     上記第1絶縁膜の一部を覆う第2絶縁膜とを備え、
     上記第2絶縁膜は、上記シール領域の少なくとも一部において上記絶縁性基板上から除去されており、
     上記マークは、上記第2絶縁膜が除去された領域に配置されると共に、上記シール領域の少なくとも一部に重なるように設けられ、
     上記絶縁性基板上には、上記マークを覆っている第1絶縁膜の側面及び当該第1絶縁膜の絶縁性基板と反対側の表面を覆う保護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基板。
  2.  請求項1に記載されたアクティブマトリクス基板において、
     上記表示領域における上記第2絶縁膜の表面には、透明導電膜が形成され、
     上記保護膜は、上記透明導電膜と同じ材料によって形成されている
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  3.  請求項1又は2に記載されたアクティブマトリクス基板において、
     上記第1絶縁膜は無機絶縁膜によって構成され、
     上記第2絶縁膜は有機絶縁膜によって構成されている
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  4.  請求項1乃至3の何れか1つに記載されたアクティブマトリクス基板において、
     上記マークを覆っている第1絶縁膜と上記保護膜との間には、半導体層が介在されている
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  5.  請求項1乃至3の何れか1つに記載されたアクティブマトリクス基板において、
     上記保護膜は、上記マークを覆っている第1絶縁膜を直接に覆っている
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  6.  請求項1乃至5の何れか1つに記載されたアクティブマトリクス基板において、
     上記マークは、当該アクティブマトリクス基板と上記対向基板との位置合わせに用いるアライメントマークである
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  7.  第1基板と、
     上記第1基板に対向して配置された第2基板と、
     上記第1基板及び第2基板の間に介在され、該第1基板及び第2基板同士を互いに接着する枠形状のシール部材と、
     上記シール部材が設けられる枠形状の領域であるシール領域の内側に設けられた表示領域と、
     上記表示領域の外側に形成され、上記シール領域を含む額縁状の非表示領域とを備えた表示装置であって、
     上記第1基板は、絶縁性基板と、上記表示領域における上記絶縁性基板上に形成された電極層と、上記非表示領域における上記絶縁性基板上に配置されて上記電極層と同じ材料によって形成されたマークと、上記電極層及びマークをそれぞれ直接に覆う第1絶縁膜と、該第1絶縁膜の一部を覆う第2絶縁膜とを有し、
     上記第2絶縁膜は、上記シール領域の少なくとも一部において上記絶縁性基板上から除去されており、
     上記マークは、上記第2絶縁膜が除去された領域に配置されると共に、上記シール領域の少なくとも一部に重なるように設けられ、
     上記絶縁性基板上には、上記マークを覆っている第1絶縁膜の側面及び当該第1絶縁膜の絶縁性基板と反対側の表面を覆う保護膜が形成されている
    ことを特徴とする表示装置。
  8.  請求項7に記載された表示装置において、
     上記表示領域における上記第2絶縁膜の表面には、透明導電膜が形成され、
     上記保護膜は、上記透明導電膜と同じ材料によって形成されている
    ことを特徴とする表示装置。
  9.  請求項7又は8に記載された表示装置において、
     上記第1絶縁膜は無機絶縁膜によって構成され、
     上記第2絶縁膜は有機絶縁膜によって構成されている
    ことを特徴とする表示装置。
  10.  請求項7乃至9の何れか1つに記載された表示装置において、
     上記マークを覆っている第1絶縁膜と上記保護膜との間には、半導体層が介在されている
    ことを特徴とする表示装置。
  11.  請求項7乃至9の何れか1つに記載された表示装置において、
     上記保護膜は、上記マークを覆っている第1絶縁膜を直接に覆っている
    ことを特徴とする表示装置。
  12.  請求項7乃至11の何れか1つに記載された表示装置において、
     上記マークは、上記第1基板と上記第2基板との位置合わせに用いるアライメントマークである
    ことを特徴とする表示装置。
  13.  シール部材が設けられる枠形状の領域であるシール領域の内側に設けられた表示領域と、該表示領域の外側に形成され、上記シール領域を含む額縁状の非表示領域とを有し、上記シール部材を介して対向基板に接着されることによって表示装置を構成するアクティブマトリクス基板を製造する方法であって、
     絶縁性基板上の上記表示領域に電極層を形成すると共に、上記絶縁性基板上の上記非表示領域に上記電極層と同じ材料からなるマークを上記シール領域に重なるように形成する工程と、
     上記絶縁性基板上に上記電極層及びマークをそれぞれ直接に覆う第1絶縁膜を形成する工程と、
     上記第1絶縁膜の一部を覆うと共に、上記シール領域の少なくとも一部及び上記マークが形成されている領域から除去された第2絶縁膜を形成する工程と、
     上記絶縁性基板上に上記第1絶縁膜及び第2絶縁膜を覆う材料層を形成した後に、上記材料層の表面にレジストパターンを形成し、当該レジストパターンから露出している上記材料層をエッチングすることにより、上記マークを覆っている第1絶縁膜の側面及び当該第1絶縁膜の絶縁性基板と反対側の表面を覆う保護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基板の製造方法。
  14.  請求項13に記載されたアクティブマトリクス基板の製造方法において、
     上記保護膜を形成する工程では、上記材料層としての透明導電材料層をエッチングすることによって、上記表示領域における上記第2絶縁膜の表面に透明導電膜を形成すると共に、該透明導電膜と同じ材料により上記保護膜を形成する
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
  15.  請求項13又は14に記載されたアクティブマトリクス基板の製造方法において、
     上記第1絶縁膜は無機絶縁膜によって構成され、
     上記第2絶縁膜は有機絶縁膜によって構成されている
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
  16.  請求項13乃至15の何れか1つに記載されたアクティブマトリクス基板の製造方法において、
     上記第1絶縁膜を形成する工程の後に、上記マークを覆うように上記第1絶縁膜の表面に半導体層を形成する工程を有し、
     上記保護膜を形成する工程では、上記半導体層を覆うように上記保護膜を形成する
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
  17.  請求項13乃至15の何れか1つに記載されたアクティブマトリクス基板の製造方法において、
     上記保護膜を形成する工程では、上記マークを覆っている上記第1絶縁膜の表面に直接に上記保護膜を形成する
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
  18.  請求項13乃至17の何れか1つに記載されたアクティブマトリクス基板の製造方法において、
     上記マークは、当該アクティブマトリクス基板と上記対向基板との位置合わせに用いるアライメントマークである
    ことを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
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