JP2584290B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、アクチティブマトリクス型の液晶表示装置
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
（ロ） 従来の技術 近年非晶質半導体材料、特にアモルファス・シリコン
（以下ａ−Siと略記する）膜等の非晶質材料は、その物
性上の特徴及びプラズマCVD法という形成法の利点をい
かしてこれまでの単結晶シリコン（ｃ−Si）では実現不
可能であった分野への応用を開拓している。特にａ−Si
膜はプラズマ反応という形成法で成膜できるため、太陽
電池や大面積液晶TV用のスイッチング素子などに応用さ
れている。
（以下ａ−Siと略記する）膜等の非晶質材料は、その物
性上の特徴及びプラズマCVD法という形成法の利点をい
かしてこれまでの単結晶シリコン（ｃ−Si）では実現不
可能であった分野への応用を開拓している。特にａ−Si
膜はプラズマ反応という形成法で成膜できるため、太陽
電池や大面積液晶TV用のスイッチング素子などに応用さ
れている。
アクティブマトリックス型の液晶テレビへのａ−Si薄
膜トランジスタ（以下TFTとする）スイッチング素子の
応用は，プラズマ反応の大面積化の容易さといったメリ
ットをいかしたものであるが、同時に同反応法によって
TFTを構成するゲート絶縁膜やパッシベーション膜とな
る窒化シリコン（以下SiNX）膜や酸化シリコン（以下Si
O2）膜を反応ガスを変えるだけで形成できるという長所
も利用している。
膜トランジスタ（以下TFTとする）スイッチング素子の
応用は，プラズマ反応の大面積化の容易さといったメリ
ットをいかしたものであるが、同時に同反応法によって
TFTを構成するゲート絶縁膜やパッシベーション膜とな
る窒化シリコン（以下SiNX）膜や酸化シリコン（以下Si
O2）膜を反応ガスを変えるだけで形成できるという長所
も利用している。
しかしながら、TFTを用いた液晶TVでは、液晶をコン
デンサと見做した電荷蓄積作用を利用して、映像を表示
している。そのため、映像信号の１フレーム毎に更新さ
れる液晶の充電電荷は、そのフレームの間保持されなけ
ればならないが、もし、この期間、リークにより液晶の
保持電圧が低下したならば、表示品質の劣化を招く。こ
のため、従来から液晶による容量と並列に補助容量を設
け、表示劣化を防止する構造が提案されている［特開昭
57−3088号］。
デンサと見做した電荷蓄積作用を利用して、映像を表示
している。そのため、映像信号の１フレーム毎に更新さ
れる液晶の充電電荷は、そのフレームの間保持されなけ
ればならないが、もし、この期間、リークにより液晶の
保持電圧が低下したならば、表示品質の劣化を招く。こ
のため、従来から液晶による容量と並列に補助容量を設
け、表示劣化を防止する構造が提案されている［特開昭
57−3088号］。
このような補助容量の付設構造としては、一般に次の
二種類がある。一つは、第３図に示すように絶縁性基板
（１）上にゲート金属膜（３）、ゲート用絶縁膜
（４）、半導体薄膜（５）、不純物半導体膜（６）、ド
レイン並びにソース用金属膜（８）からなるTFTに表示
電極（７）を結合してなる液晶表示装置に於て、表示用
透明電極（７）と絶縁性基板との間に補助容量用透明電
極（２）を設け、絶縁膜（10）を介して表示用透明電極
（７）と補助容量用透明電極（２）を対向させたもので
ある。もう一つの構造とは、第４図に示すように表示用
透明電極（７）とガラス基板との間に隣接ゲート金属膜
（９）を延在させて、これを補助容量電極となし、この
延在したゲート金属膜（９）と表示用透明電極（７）と
をゲート用絶縁膜（４）に連続した絶縁膜を介して対向
させたものである。
二種類がある。一つは、第３図に示すように絶縁性基板
（１）上にゲート金属膜（３）、ゲート用絶縁膜
（４）、半導体薄膜（５）、不純物半導体膜（６）、ド
レイン並びにソース用金属膜（８）からなるTFTに表示
電極（７）を結合してなる液晶表示装置に於て、表示用
透明電極（７）と絶縁性基板との間に補助容量用透明電
極（２）を設け、絶縁膜（10）を介して表示用透明電極
（７）と補助容量用透明電極（２）を対向させたもので
ある。もう一つの構造とは、第４図に示すように表示用
透明電極（７）とガラス基板との間に隣接ゲート金属膜
（９）を延在させて、これを補助容量電極となし、この
延在したゲート金属膜（９）と表示用透明電極（７）と
をゲート用絶縁膜（４）に連続した絶縁膜を介して対向
させたものである。
（ハ） 発明が解決しょうとする課題 上述の如くゲート絶縁膜（４）を同時に補助容量用絶
縁膜（10）として兼用する第４図の液晶表示装置の場
合、これら両膜（４）（10）を個別に形成した第３図の
装置と比べて、工程数が少なくなり歩どまりの向上が望
め、大面積パネルの製造に最適である。しかしながらゲ
ート絶縁膜（４）と補助容量用絶縁膜（10）を同一の膜
で構成するため、その膜厚設計が問題となる。
縁膜（10）として兼用する第４図の液晶表示装置の場
合、これら両膜（４）（10）を個別に形成した第３図の
装置と比べて、工程数が少なくなり歩どまりの向上が望
め、大面積パネルの製造に最適である。しかしながらゲ
ート絶縁膜（４）と補助容量用絶縁膜（10）を同一の膜
で構成するため、その膜厚設計が問題となる。
即ち、通常は液晶の画素電位は、TFTのゲート電極と
ソース電極で構成される容量Cgsが存在するため、TFTが
OFF状態になる瞬間に、書き込まれた電位からある電位
だけ低下する。この低下電位は、液晶の容量と、補助容
量そしてこの容量Cgsによって決定される。この場合，
補助容量が、大きいものほど、電位低下が少なくてすみ
表示品質の低下を抑制できる。
ソース電極で構成される容量Cgsが存在するため、TFTが
OFF状態になる瞬間に、書き込まれた電位からある電位
だけ低下する。この低下電位は、液晶の容量と、補助容
量そしてこの容量Cgsによって決定される。この場合，
補助容量が、大きいものほど、電位低下が少なくてすみ
表示品質の低下を抑制できる。
しかしながら、補助容量の設置は、TFTのオン電流を
大きく設計しなければならないため、その容量としての
大きさには限度がある。このため、これらを考慮にいれ
て容量を設計する必要がある。例えば、補助容量を大き
く設計するためには、表示用電極（７）とゲート金属膜
（３）との重なり面積を大きくする必要があり、このこ
とは、開口率の低下という問題を引き起こした。又、他
の方法としては、補助容量の絶縁膜の膜厚を小さくし、
容量を大きくする方法がある。また、TFTの動作特性に
とっても、ゲート用絶縁膜（３）は薄い方がよいが、上
部のドレイン又はソースとのショートを回避するために
3000〜4000Å以上の厚みが必要とされている。
大きく設計しなければならないため、その容量としての
大きさには限度がある。このため、これらを考慮にいれ
て容量を設計する必要がある。例えば、補助容量を大き
く設計するためには、表示用電極（７）とゲート金属膜
（３）との重なり面積を大きくする必要があり、このこ
とは、開口率の低下という問題を引き起こした。又、他
の方法としては、補助容量の絶縁膜の膜厚を小さくし、
容量を大きくする方法がある。また、TFTの動作特性に
とっても、ゲート用絶縁膜（３）は薄い方がよいが、上
部のドレイン又はソースとのショートを回避するために
3000〜4000Å以上の厚みが必要とされている。
従って、第４図の場合、同一の絶縁膜でゲート絶縁膜
（４）と補助容量用絶縁膜（10）を兼ねているので、補
助容量増大のために膜厚を薄くすると、絶縁膜（４）は
ゲート金属膜（３）とドレイン・ソース電極（８）との
ショートを多発させ、本来の目的である歩どまりの向上
がはたせず、かえってこれを低下させてしまうという欠
点があった。
（４）と補助容量用絶縁膜（10）を兼ねているので、補
助容量増大のために膜厚を薄くすると、絶縁膜（４）は
ゲート金属膜（３）とドレイン・ソース電極（８）との
ショートを多発させ、本来の目的である歩どまりの向上
がはたせず、かえってこれを低下させてしまうという欠
点があった。
（ニ） 課題を解決するための手段 本発明の液晶表示装置の製造方法は、絶縁性基板上に
ゲート金属膜、ゲート用絶縁膜、非結晶半導体、ドレイ
ン並びにソース用金属膜からなる薄膜トランジスタをマ
トリクス状に配置し、各トランジスタに表示電極を結合
すると共に、該表示電極に対し補助容量用絶縁膜を介し
て補助容量電極を対向配置した液晶表示装置の製造方法
に於て、前記ゲート用絶縁膜と前記補助容量用絶縁膜と
を同一絶縁膜で形成する工程を有し、後工程にて補助容
量用絶縁膜相当部の該絶縁膜を所定の膜厚にエッチング
するものである。
ゲート金属膜、ゲート用絶縁膜、非結晶半導体、ドレイ
ン並びにソース用金属膜からなる薄膜トランジスタをマ
トリクス状に配置し、各トランジスタに表示電極を結合
すると共に、該表示電極に対し補助容量用絶縁膜を介し
て補助容量電極を対向配置した液晶表示装置の製造方法
に於て、前記ゲート用絶縁膜と前記補助容量用絶縁膜と
を同一絶縁膜で形成する工程を有し、後工程にて補助容
量用絶縁膜相当部の該絶縁膜を所定の膜厚にエッチング
するものである。
（ホ） 作用 本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、ゲート用
絶縁膜と補助容量用絶縁膜とを同一絶縁膜で形成し、そ
の後補助容量相当部の該絶縁膜を所定の膜厚にエッチン
グするものであるので、補助容量用電極部分の絶縁膜を
所望の膜厚に形成できる。これにより、後工程で形成す
る表示用透明電極と、先に形成した補助容量用電極との
間で容量値の大きい容量を簡単に得ることができる。
絶縁膜と補助容量用絶縁膜とを同一絶縁膜で形成し、そ
の後補助容量相当部の該絶縁膜を所定の膜厚にエッチン
グするものであるので、補助容量用電極部分の絶縁膜を
所望の膜厚に形成できる。これにより、後工程で形成す
る表示用透明電極と、先に形成した補助容量用電極との
間で容量値の大きい容量を簡単に得ることができる。
（ヘ） 実施例 本発明の製造方法にて得られる液晶表示装置の一実施
例を第１図に示し、その製造工程順を第２図（ａ）〜
（ｇ）に示す。
例を第１図に示し、その製造工程順を第２図（ａ）〜
（ｇ）に示す。
これらの図に基ずき本発明の液晶表示装置の製造方法
を以下に詳述する。
を以下に詳述する。
まず、ガラス板からなる絶縁性基板（１）上にITOか
らなる補助容量用電極（２）をパターン形成する。次
に、ゲート金属膜（３）を形成しパターニングする［第
２図（ａ）］。
らなる補助容量用電極（２）をパターン形成する。次
に、ゲート金属膜（３）を形成しパターニングする［第
２図（ａ）］。
さらに、プラズマ反応法等によって、SiNXあるいはSi
OXからなる絶縁膜（４）、活性層としての例えばａ−Si
からなる非晶質半導体膜（５）、さらに、不純物をドー
プした例えばn+a−Si膜からなるオーミックコンタクト
用半導体膜（６）を連続して形成する［第２図
（ｂ）］。このとき、ゲート用絶縁膜の膜厚Ａは、ドレ
イン・ゲート、ソース・ゲート間のショートが発生しな
いように充分厚く設定する。例えば、Ａ＝4000Åとす
る。
OXからなる絶縁膜（４）、活性層としての例えばａ−Si
からなる非晶質半導体膜（５）、さらに、不純物をドー
プした例えばn+a−Si膜からなるオーミックコンタクト
用半導体膜（６）を連続して形成する［第２図
（ｂ）］。このとき、ゲート用絶縁膜の膜厚Ａは、ドレ
イン・ゲート、ソース・ゲート間のショートが発生しな
いように充分厚く設定する。例えば、Ａ＝4000Åとす
る。
次に、オーミックコンタクト用半導体膜（６）と非晶
質半導体膜（５）とを同一のレジストでパターンにエッ
チングする［第２図（ｃ）］。そして、補助容量用電極
（２）と、後工程で形成される表示用透明電極（７）と
が重なる部分を開口パターン［第１図の破線で示す］と
して残したレジスト［第２図には図示せず］をコート
し、絶縁膜（４）用のエッチャントにより、補助容量用
絶縁膜として所望の膜厚Ｂにまで薄くなるようにエッチ
ング研摩する［第２図（ｄ）］。例えば、Ｂ＝2000Åと
する。
質半導体膜（５）とを同一のレジストでパターンにエッ
チングする［第２図（ｃ）］。そして、補助容量用電極
（２）と、後工程で形成される表示用透明電極（７）と
が重なる部分を開口パターン［第１図の破線で示す］と
して残したレジスト［第２図には図示せず］をコート
し、絶縁膜（４）用のエッチャントにより、補助容量用
絶縁膜として所望の膜厚Ｂにまで薄くなるようにエッチ
ング研摩する［第２図（ｄ）］。例えば、Ｂ＝2000Åと
する。
次に、ITOからなる表示用透明電極（７）を形成パタ
ーニングする［第２図（ｅ）］。さらにドレイン、及び
ソース用金属膜（８）を形成パターニングし、TFTのチ
ャネル部に残されたオーミックコンタクト用半導体膜
（６）をエッチング除去すると液晶表示装置用TFTアレ
イは完成する［第２図（ｇ）］。
ーニングする［第２図（ｅ）］。さらにドレイン、及び
ソース用金属膜（８）を形成パターニングし、TFTのチ
ャネル部に残されたオーミックコンタクト用半導体膜
（６）をエッチング除去すると液晶表示装置用TFTアレ
イは完成する［第２図（ｇ）］。
斯くして得られたTFTアレイ基板を液晶物質を介して
共通電極基板に対向配置することにより液晶表示装置が
得られる。
共通電極基板に対向配置することにより液晶表示装置が
得られる。
本実施例では、半導体膜（５）のエッチング用レジス
トと、補助容量用の絶縁膜（４）の膜厚加工用レジスト
を異なるものとして説明したが、これらレジストは、全
く同じものを用いても、基本的には問題がない。この場
合、半導体膜（５）用レジストによって、オーミックコ
ンタクト用の不純物半導体膜（６）、半導体膜（５）の
連続エッチングに引き続き、補助容量用の絶縁膜（４）
のエッチングを行うことができ、製造工程の簡略化が図
れる。
トと、補助容量用の絶縁膜（４）の膜厚加工用レジスト
を異なるものとして説明したが、これらレジストは、全
く同じものを用いても、基本的には問題がない。この場
合、半導体膜（５）用レジストによって、オーミックコ
ンタクト用の不純物半導体膜（６）、半導体膜（５）の
連続エッチングに引き続き、補助容量用の絶縁膜（４）
のエッチングを行うことができ、製造工程の簡略化が図
れる。
（ト） 発明の効果 本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、同一の絶
縁膜をTFTにおけるゲート用および補助容量用のそれぞ
れに最適な膜厚として利用することが可能となる。
縁膜をTFTにおけるゲート用および補助容量用のそれぞ
れに最適な膜厚として利用することが可能となる。
従って、ゲート用絶縁膜として用いる部分においては
ゲート金属膜とその上部のドレイン、ソース金属膜との
ショートが発生しないように充分な膜厚を確保できる上
に、補助容量用絶縁膜として用いる部分では高容量値
化、薄膜化が図れ、補助容量用電極と表示用透明電極と
の重なり面積を大きくとる必要がなくなる。このこと
は、ゲート金属膜を同時に補助容量用電極としてもちい
る素子構造のものに於ては、ゲート用金属膜によって遮
光される部分が少なくなり、画素の開口率が、向上する
などの効果が望める。
ゲート金属膜とその上部のドレイン、ソース金属膜との
ショートが発生しないように充分な膜厚を確保できる上
に、補助容量用絶縁膜として用いる部分では高容量値
化、薄膜化が図れ、補助容量用電極と表示用透明電極と
の重なり面積を大きくとる必要がなくなる。このこと
は、ゲート金属膜を同時に補助容量用電極としてもちい
る素子構造のものに於ては、ゲート用金属膜によって遮
光される部分が少なくなり、画素の開口率が、向上する
などの効果が望める。
第１図は本発明に係る液晶表示装置の平面図、第２図
（ａ）〜（ｇ）は本発明の液晶表示装置の製造方法を示
す工程断面図、第３図及び第４図はそれぞれ異なる従来
装置の断面図である。 （１）……絶縁基板、（２）……補助容量電極、（３）
……ゲート用金属膜、（４）……絶縁膜、（５）……非
結晶半導体、（６）……不純物をドープした半導体、
（７）……表示用電極、（８）……ドレイン，ソース用
金属膜、（９）……隣接ゲート金属膜、（10）……補助
容量用絶縁膜。
（ａ）〜（ｇ）は本発明の液晶表示装置の製造方法を示
す工程断面図、第３図及び第４図はそれぞれ異なる従来
装置の断面図である。 （１）……絶縁基板、（２）……補助容量電極、（３）
……ゲート用金属膜、（４）……絶縁膜、（５）……非
結晶半導体、（６）……不純物をドープした半導体、
（７）……表示用電極、（８）……ドレイン，ソース用
金属膜、（９）……隣接ゲート金属膜、（10）……補助
容量用絶縁膜。
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁性基板上にゲート金属膜、ゲート用絶
縁膜、半導体膜、ドレイン並びにソース用金属膜からな
る薄膜トランジスタをマトリクス状に配置し、各トラン
ジスタに表示電極を結合すると共に、該表示電極に対し
補助容量用絶縁膜を介して補助容量電極を対向配置した
液晶表示装置の製造方法に於て、 前記ゲート用絶縁膜と前記補助容量用絶縁膜とを同一絶
縁膜で形成する工程を有し、後工程にて補助容量用絶縁
膜相当部の該絶縁膜を所定の膜厚にエッチングすること
を特徴とした液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23410688A JP2584290B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23410688A JP2584290B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281029A JPH0281029A (ja) | 1990-03-22 |
| JP2584290B2 true JP2584290B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16965724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23410688A Expired - Fee Related JP2584290B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584290B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2008225514A (ja) * | 2005-09-13 | 2008-09-25 | Epson Imaging Devices Corp | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| US7525605B2 (en) | 2006-05-29 | 2009-04-28 | Epson Imaging Devices Corporation | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
| CN100485470C (zh) * | 2005-09-13 | 2009-05-06 | 爱普生映像元器件有限公司 | 液晶显示器及其制造方法 |
| JP2009157133A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Kyocera Corp | 表示装置用基板、表示装置、及び表示装置用基板の製造方法 |
| US7573538B2 (en) | 2006-12-04 | 2009-08-11 | Epson Imaging Devices Corporation | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
| JP2009210681A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 表示装置及びその製造方法 |
| US7602452B2 (en) | 2005-09-13 | 2009-10-13 | Epson Imaging Devices Corp. | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
| US7619695B2 (en) | 2006-05-10 | 2009-11-17 | Epson Imaging Devices Corporation | Liquid crystal display and manufacturing method therefor |
| US7704859B2 (en) | 2006-05-23 | 2010-04-27 | Epson Imaging Devices Corporation | Electro-optical apparatus, electronic apparatus, and method of manufacturing electro-optical apparatus |
| US7777821B2 (en) | 2008-09-12 | 2010-08-17 | Epson Imaging Devices Corporation | Liquid crystal display device |
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|---|---|---|---|---|
| JP2002122881A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-04-26 | Nec Corp | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| JP2007121793A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Epson Imaging Devices Corp | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| KR100754128B1 (ko) * | 2005-11-23 | 2007-08-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정표시장치 어레이 기판 및 그 제조방법 |
| JP2010262006A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Sony Corp | 表示装置、表示装置の製造方法、半導体装置、および電子機器 |
| JP6832624B2 (ja) | 2015-12-22 | 2021-02-24 | 三菱電機株式会社 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58106860A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-25 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
| JP2506067B2 (ja) * | 1983-09-06 | 1996-06-12 | 株式会社東芝 | 透過型液晶表示装置 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP23410688A patent/JP2584290B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7777821B2 (en) | 2008-09-12 | 2010-08-17 | Epson Imaging Devices Corporation | Liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0281029A (ja) | 1990-03-22 |
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