JP2009047811A - Manufacturing method of liquid crystal display, and the liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置に係り、特に、対向する一対の基板に液晶が挟持され、前記一対の基板に絶縁層を介して前記液晶を駆動する一対の電極が設けられる液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a manufacturing method of a liquid crystal display device and a liquid crystal display device, and in particular, a pair of electrodes that drive the liquid crystal via an insulating layer is provided on the pair of substrates, with the liquid crystal sandwiched between the pair of substrates facing each other. The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device and a liquid crystal display device.
液晶表示装置の表示方式としては従来TN(Twisted Nematic)方式が広く用いられてきているが、この方式は表示原理上、視野角に制限がある。これを解決する方法として、同一基板上に画素電極と共通電極とを形成し、この画素電極と共通電極との間に電圧を印加し、基板にほぼ平行な電界を発生させ、液晶分子を基板面に主に平行な面内で駆動する横電界方式が知られている。 Conventionally, a TN (Twisted Nematic) method has been widely used as a display method for liquid crystal display devices, but this method has a limited viewing angle in terms of display principle. As a method for solving this, a pixel electrode and a common electrode are formed on the same substrate, a voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, an electric field substantially parallel to the substrate is generated, and liquid crystal molecules are placed on the substrate. A lateral electric field system is known which is driven in a plane mainly parallel to the plane.
横電界方式には、IPS(In Plane Switching)方式と、FFS(Fringe Field Switch)方式が知られている。IPS方式では、櫛歯状の画素電極と櫛歯状の共通電極とを組み合わせて配置される。FFS方式では、絶縁層を介して形成された上部電極と下部電極について、いずれか一方を共通電極に割り当て、他方を画素電極に割り当て、上部電極に電界を通す開口として例えばスリット等が形成される。 As the lateral electric field method, an IPS (In Plane Switching) method and an FFS (Fringe Field Switch) method are known. In the IPS system, comb-like pixel electrodes and comb-like common electrodes are arranged in combination. In the FFS method, one of the upper electrode and the lower electrode formed through the insulating layer is assigned to the common electrode, the other is assigned to the pixel electrode, and a slit or the like is formed as an opening through which the electric field passes. .
上部電極と下部電極との間の絶縁層としては、特許文献1において、画素電極と共通信号電極とを絶縁膜を挟む上下2層のITOで構成する場合について上下ITOの間の絶縁層としてTFTの表面保護絶縁層の一層で構成される例、TFTのゲート絶縁膜で構成される例が開示されている。 As an insulating layer between the upper electrode and the lower electrode, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707, a TFT is used as an insulating layer between the upper and lower ITOs when the pixel electrode and the common signal electrode are composed of upper and lower ITO layers sandwiching the insulating film. An example composed of a single layer of the surface protective insulating layer and an example composed of a gate insulating film of a TFT are disclosed.
液晶表示装置においては、液晶を駆動する際の画素電位変化を抑制するために保持容量が設けられる。FFS方式の場合には、上部電極と下部電極との間の絶縁膜を利用し、上部電極と下部電極との間の重なり部分に形成される容量を保持容量として用いることができる。保持容量を小型で大きな容量値とするには、上部電極と下部電極との間の絶縁膜の膜特性を向上させる必要があり、そのためには、無機絶縁膜を用いることが好ましい。 In a liquid crystal display device, a storage capacitor is provided to suppress a change in pixel potential when driving a liquid crystal. In the case of the FFS method, an insulating film between the upper electrode and the lower electrode is used, and a capacitor formed in an overlapping portion between the upper electrode and the lower electrode can be used as a storage capacitor. In order to make the storage capacitor small and have a large capacitance value, it is necessary to improve the film characteristics of the insulating film between the upper electrode and the lower electrode. For this purpose, it is preferable to use an inorganic insulating film.
FFS方式の場合は、素子側ガラス基板にトランジスタが形成された後に平坦化膜を形成し、その上に下部電極、絶縁膜、上部電極が順次積層されて形成される。このように、多数の膜形成工程のなかで、絶縁膜が形成されるため、絶縁膜の形成工程の影響を受けて、それまでに形成された膜の特性が変化することがある。絶縁膜の形成工程の前に形成された膜の特性が変化すると、液晶表示装置の表示品質が低下することがある。 In the case of the FFS method, a planarization film is formed after a transistor is formed on an element side glass substrate, and a lower electrode, an insulating film, and an upper electrode are sequentially stacked thereon. As described above, since the insulating film is formed in a large number of film forming processes, the characteristics of the films formed so far may change due to the influence of the insulating film forming process. If the characteristics of the film formed before the insulating film formation process are changed, the display quality of the liquid crystal display device may be deteriorated.
本発明の目的は、上部電極と下部電極との間に形成される絶縁膜の形成工程によって他の膜の膜特性が影響を受けることを抑制できる液晶表示装置の製造方法およびその方法で製造された液晶表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device that can suppress the influence of the film characteristics of other films on the process of forming an insulating film formed between an upper electrode and a lower electrode. Another object is to provide a liquid crystal display device.
本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、対向する一対の基板に液晶が挟持され、前記一対の基板の一方の基板上に前記液晶を駆動する一対の電極が設けられる液晶表示装置を製造する方法であって、前記一方の基板上にトランジスタを形成する工程と、前記トランジスタを形成後、平坦化膜を形成する平坦化膜形成工程と、前記平坦化膜上に、前記一対の電極の一方の電極を形成する工程と、前記一方の電極の形成後に、無機絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記無機絶縁膜上に、前記一対の電極の他方の電極を形成する工程と、を含み、前記一方の電極は、透明導電膜であり、前記絶縁膜形成工程は、前記平坦化膜及び前記一方の電極を変質させない条件で行われることを特徴とする。 The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention manufactures a liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of opposing substrates, and a pair of electrodes for driving the liquid crystal is provided on one of the pair of substrates. A step of forming a transistor on the one substrate; a step of forming a flattening film after forming the transistor; and one of the pair of electrodes on the flattening film. A step of forming a first electrode, an insulating film forming step of forming an inorganic insulating film after the formation of the one electrode, and a step of forming the other electrode of the pair of electrodes on the inorganic insulating film. In addition, the one electrode is a transparent conductive film, and the insulating film forming step is performed under conditions that do not alter the planarization film and the one electrode.
上記構成によれば、絶縁膜形成工程は、その前に形成された平坦化膜及び一方の電極を変質させない条件で行われる。これにより、保持容量に用いられる絶縁膜の形成工程によって他の膜の膜特性が影響を受けることを抑制できる。 According to the said structure, an insulating film formation process is performed on the conditions which do not denature the planarization film | membrane and one electrode which were formed before that. Thereby, it can suppress that the film | membrane characteristic of another film | membrane is influenced by the formation process of the insulating film used for a storage capacitor.
また、本発明に係る絶縁膜形成工程は、150℃以上300℃以下の条件で行われることが好ましい。このような温度範囲であれば、例えば、平坦化膜に有機絶縁膜を用いても、絶縁膜形成工程による平坦化膜の膜特性、例えば透明性や色度の変化をほとんどなくすことができる。また、例えば、一方の電極に透明導電膜を用いる場合でも、その透明性や電気伝導度の劣化をほとんどなくすことができる。加えて良好な容量特性の絶縁膜を得ることができる。 The insulating film forming step according to the present invention is preferably performed under conditions of 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. Within such a temperature range, for example, even if an organic insulating film is used as the planarizing film, changes in the film characteristics, such as transparency and chromaticity, of the planarizing film due to the insulating film forming process can be almost eliminated. Further, for example, even when a transparent conductive film is used for one of the electrodes, deterioration of the transparency and electrical conductivity can be almost eliminated. In addition, an insulating film having good capacitance characteristics can be obtained.
また、本発明に係る絶縁膜形成工程は、還元性反応ガス種及び酸化性反応ガス種を少なくした条件で成膜を開始することが好ましい。これによって、その前に形成された平坦化膜及び一方の電極が、還元性反応ガス種及び酸化性反応ガス種によって変質することを抑制することができる。 In the insulating film forming step according to the present invention, it is preferable to start the film formation under a condition in which reducing reactive gas species and oxidizing reactive gas species are reduced. Thereby, it is possible to prevent the planarization film and the one electrode formed before that from being deteriorated by the reducing reactive gas species and the oxidizing reactive gas species.
また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法において、前記無機絶縁膜は、窒化シリコン膜または窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜の少なくとも1つを含んで形成されることが好ましい。これにより、一般的な無機絶縁膜を用いて、良好な容量特性を得ることができる。 In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that the inorganic insulating film includes at least one of a silicon nitride film, a silicon nitride oxide film, and a silicon oxide film. Thereby, a favorable capacity characteristic can be obtained using a general inorganic insulating film.
また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法において、前記平坦化膜は、透明有機絶縁膜で形成されることが好ましい。一般的に有機絶縁膜の方が無機絶縁膜よりも成膜の平坦性がよいので、それまでの膜形成で生じた段差等をより少なくすることができる。 In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, the planarizing film is preferably formed of a transparent organic insulating film. In general, since the organic insulating film has better flatness of the film formation than the inorganic insulating film, the level difference caused by the film formation up to that point can be reduced.
また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法において、前記一対の電極は、それぞれがインジウム錫オキサイドまたはインジウム亜鉛オキサイドで形成されることが好ましい。これによって液晶表示装置の透光性を向上させることができる。 In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that each of the pair of electrodes is made of indium tin oxide or indium zinc oxide. Thereby, the translucency of the liquid crystal display device can be improved.
また、本発明に係る液晶表示装置は、対向する一対の基板に液晶が挟持され、前記一対の基板の一方の基板上に前記液晶を駆動する一対の電極が設けられる液晶表示装置であって、前記一方の基板上に設けられたトランジスタと、前記トランジスタを覆って形成された平坦化膜と、前記平坦化膜上に形成された前記一対の電極の一方の電極と、前記一方の電極を覆って形成された無機絶縁膜と、前記無機絶縁膜上に形成された前記一対の電極の他方の電極と、を備え、前記一方の電極は透明導電膜であり、前記他方の電極は開口部を有し、前記無機絶縁膜は、前記平坦化膜及び前記一方の電極を変質させない条件で形成され、屈折率が1.46以上2.00以下であり、誘電率が4以上7以下であることを特徴とする。これにより、液晶表示装置の保持容量として十分な膜特性を確保しながら、保持容量に用いられる絶縁膜の形成工程によって他の膜の膜特性が影響を受けることを抑制でき、液晶表示装置の表示品質を向上させることができる。 The liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of opposed substrates, and a pair of electrodes for driving the liquid crystal is provided on one of the pair of substrates, A transistor provided on the one substrate; a planarization film formed to cover the transistor; one electrode of the pair of electrodes formed on the planarization film; and the one electrode covered. And the other electrode of the pair of electrodes formed on the inorganic insulating film, the one electrode being a transparent conductive film, and the other electrode having an opening. And the inorganic insulating film is formed under conditions that do not alter the planarizing film and the one electrode, and has a refractive index of 1.46 to 2.00 and a dielectric constant of 4 to 7. It is characterized by. As a result, it is possible to prevent the film characteristics of other films from being affected by the formation process of the insulating film used for the storage capacitor while ensuring sufficient film characteristics as the storage capacitor of the liquid crystal display device, and display of the liquid crystal display device Quality can be improved.
以下に、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、FFS方式の液晶表示装置で、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色で構成される表示を行うものについて説明するが、もちろん、R,G,Bの他に例えばC(シアン)等を含む多色構成であってもよく、端的に白黒表示を行うものであってもよい。また、以下に述べる形状、構造、材質等は、説明のための1例であり、液晶表示装置の用途にあわせ、適宜変更が可能である。また、以下では、横電界駆動方式として、電界を通す開口として上部電極にスリットを有するFFS方式を説明するが、電界を通す開口として上部電極に櫛歯状あるいは柵状の開口を有するFFS方式でもよい。また、FFS方式でなくてもIPS方式であってもよい。ここで、スリットとは、両端が閉じた開口をいい、それぞれのスリットは相互に接続されず離散的に配置されるものをいい、櫛歯状あるいは柵状の開口とは、複数の開口が相互に一方端で接続する形状のものをいう。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an FFS type liquid crystal display device that performs display composed of three colors of red (R), green (G), and blue (B) will be described. Of course, other than R, G, and B For example, a multi-color configuration including C (cyan) or the like may be used, or monochrome display may be performed. In addition, the shape, structure, material, and the like described below are examples for explanation, and can be appropriately changed according to the use of the liquid crystal display device. In the following description, the FFS method having a slit in the upper electrode as an opening for passing an electric field will be described as a lateral electric field driving method. Good. Further, the IPS system may be used instead of the FFS system. Here, the slit means an opening with both ends closed, and each slit is discretely arranged without being connected to each other. A comb-like or fence-like opening is a plurality of openings that are mutually connected. It has a shape connected at one end.
図1は、液晶表示装置を構成する素子基板10における画素の平面図である。液晶表示装置は、対向する一対の基板に液晶が挟持され、一対の電極によって液晶を駆動することで表示を行う装置であり、複数の画素を駆動するために画素ごとにトランジスタが配置される。そのトランジスタが配置される方の基板と、これに対向する基板を区別するとき、トランジスタが配置される基板の方を素子基板10と呼ぶことができ、素子基板10に対向するもう1つの基板を対向基板と呼ぶことができる。また、カラー表示を行うときは、1つの画素をR(赤)、G(緑)、B(青)の3つのサブ画素で構成し、それぞれのサブ画素ごとにトランジスタが配置される。
FIG. 1 is a plan view of pixels in an
図1は、特に、FFS方式によるアクティブマトリクス型の液晶表示装置の素子基板10において、R,G,Bの3色構成で表示を行う場合の表示領域の1画素分、すなわち、3色に対応する3つのサブ画素についての平面構成を示す図である。図2は、図1に示すA−A線に沿って、厚さ方向を誇張して示す断面図である。
FIG. 1 particularly corresponds to one pixel of a display area when performing display with a three-color configuration of R, G, and B, that is, three colors, in the
図1に示されるように、液晶表示装置の素子基板10において、複数のドレイン配線34は、それぞれが直線状に延在し(図1の例では縦方向に延在)、その延在方向に交差する方向(ここでは直交する方向であり、図1の例では横方向)に複数のゲート配線36がそれぞれ配列される。ドレイン配線34は、図示されていない液晶表示装置の制御回路から映像データ信号が伝送される信号線であり、その意味からデータ線、あるいは単に信号線と呼ばれることがある。ゲート配線は、各画素ごとに配置されたトランジスタを選択する走査信号が伝送される信号線であり、その意味から走査線と呼ばれることがある。
As shown in FIG. 1, in the
複数のドレイン配線34と、複数のゲート配線36とによって区画される個々の領域が、画素配置領域であり、図1では、R,G,Bの3色構成に対応して3つのサブ画素配置領域が示される。3つのサブ画素の構成は同様であるので、以下において画素の語は、特に断らない限りサブ画素単位として説明し、上記のサブ画素領域を単に画素領域として説明するものとする。なお、共通電極46は、素子基板10の全面または、複数の画素にまたがって配置されているので、図1においては、後述するスリット48の形状線を除いて、その輪郭線が示されていない。
Each region partitioned by the plurality of
ドレイン配線34とゲート配線36とで区画される各画素配置領域には、画素TFT20がそれぞれ配置される。図1の例では、各画素TFT20について、半導体層が略U字型に延在しており(図面では略U字型が上下反転して示されている)、その略U字型の2本の腕部を横切ってゲート配線36がドレイン配線34の配列方向に直交して延在している。この構成では、画素TFT20のソース電極32は、ドレイン配線34に接続されるドレイン電極33とともにゲート配線36に対して同じ側に位置している。これにより、画素TFT20では、ゲート配線36がソースとドレインとの間で半導体層に2回交差する構成、換言すれば半導体層のソースとドレインとの間にゲート電極が2個設けられた構成を有している。
The
このように、画素TFT20のドレインはドレイン電極33を介して直近のドレイン配線34に接続され、一方、ソースは、ソース電極32を介して、画素電極42に接続される。画素電極42は、各画素ごとに設けられ、その画素の画素TFT20のソースに接続される平板状の電極である。図1では、矩形形状の画素電極42が示されている。
As described above, the drain of the
共通電極46は、上記のように、素子基板10の上に配置される。もっとも、場合によっては、共通電極46を各画素ごとに設けられるものとしてもよい。その構造の場合は、各画素の共通電極46を接続する共通電極配線が配置される。共通電極46は、透明電極膜層に、開口部であるスリット48が設けられたものである。このスリット48は、画素電極42と共通電極46との間に電圧を印加したときに、電界50(図2参照)を通し、基板面に対し主に平行な横電界を発生させる機能を有する。
The
共通電極46の上には、配向膜が配置され、配向処理としてラビング処理が行われる。ラビング方向は、例えば、図1において、ゲート配線36に平行な方向に行うことができる。共通電極46のスリット48は、その長辺の延びる方向が、このラビング方向に対し僅かに傾いて形成される。例えば、角度で5°程度、ラビング方向に対し傾くように形成することができる。共通電極46の上に配向膜を形成し、ラビング処理を行うことで、素子基板10が出来上がる。
An alignment film is disposed on the
次に、図2の断面図を用いて、FFS方式の液晶表示装置における素子基板10の構造を説明する。図2は、上記のように、図1のA−A線に沿った断面図で、1つの画素についての各要素が示されている。
Next, the structure of the
素子基板10は、透光性基板18と、その上に適当なバッファ層を介して形成された画素TFT20と、層間絶縁膜30と、ソース電極32と、ドレイン電極33と、パッシベーション膜(PV膜)38と、平坦化膜40と、画素電極42と、FFS絶縁膜44と、共通電極46とを含んで構成される。
The
図3は、素子基板10の詳細な製造手順を含む液晶表示装置の製造方法の手順を示すフローチャートである。以下では、図1、図2の符号を用いて説明する。最初に透光性基板18を準備し、その上にトランジスタである画素TFT20を形成する(S10)。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of a manufacturing method of the liquid crystal display device including a detailed manufacturing procedure of the
透光性基板18は、例えばガラス板によって構成される。画素TFT20は、透光性基板18の上に適当なバッファ層を介して配置され、ここでは、低温ポリシリコンを半導体層として用い、その上にゲート絶縁膜、ゲート電極22が順次配置されて形成される。ゲート絶縁膜は、例えば酸化シリコン(SiOx)、窒化シリコン(SiNx)等で構成され、半導体層を覆って透光性基板18上に配置されている。ゲート電極22は、例えばMo、Al等の金属で構成され、半導体層に対向してゲート絶縁膜上に配置される。このように、ゲート電極22は、素子基板10において、半導体層の上層の側に配置される。
The
トランジスタである画素TFT20の形成の後、層間絶縁膜30が形成される。層間絶縁膜30は、例えば酸化シリコン、窒化シリコン等で構成され、ゲート電極22等を覆って配置される。
After the formation of the
次に、層間絶縁膜にソース用とドレイン用とのコンタクトホールを形成し、ソース電極32とドレイン電極33とが引き出される。ドレイン電極33は、例えばMo、Al、Ti等の金属で構成され、層間絶縁膜30上に配置されているとともに、上記コンタクトホールの一方であるドレイン用のコンタクトホールを介して画素TFT20のドレインに接続している。なお、ドレイン電極33はそのまま延伸してドレイン配線34となる。ソース電極32は、例えばドレイン電極33と同じ材料で構成され、層間絶縁膜30上に配置されているとともに、上記コンタクトホールの他方であるソース用のコンタクトホールを介して画素TFT20のソースに接続している。ソース電極32は、後述するように、透明電極膜である画素電極42と接続される。
Next, contact holes for the source and the drain are formed in the interlayer insulating film, and the
なお、ここでは、画素TFT20において、ドレイン電極33およびデータ線であるドレイン配線34が接続する部分を画素TFT20のドレインとし、ソース電極32および画素電極42が接続する部分を画素TFT20のソースとするが、画素TFT20のドレインとソースとは互換性があるので、上記とは逆に、データ線側に接続される方をソース、画素電極42の側に接続される方をドレインと呼ぶことも可能である。
Here, in the
ソース電極32、ドレイン電極33が引き出されるまでをまとめて画素TFTの形成工程として、その後、パッシベーション(PV)膜38が形成される(S12)。PV膜38は、ソース電極32、ドレイン電極33を含んで画素TFT20全体を外部環境から保護する機能を有する絶縁膜である。PV膜38は、上記の層間絶縁膜30と同様に、例えば酸化シリコン、窒化シリコン等で構成することができる。PV膜38と層間絶縁膜30とを互いに異なる膜質とすることもできる。
The process until the
次に、平坦化膜40が形成される(S14)。平坦化膜40は、ドレイン電極33及びドレイン配線34、ソース電極32を覆ってPV膜38上に配置される膜で、これまでの膜形成工程、コンタクトホール工程等で凹凸が生じている表面を平坦化するために設けられる。
Next, the
平坦化膜40として、例えば、アクリル樹脂等の有機透明絶縁膜、窒化シリコン(SiNx)膜、酸化シリコン(SiOx)膜、窒化酸化シリコン(SiOxNy)膜等の無機絶縁膜を用いることができる。平坦化膜40は、その上にFFS絶縁膜44が形成されることを考慮し、耐熱性、耐反応性の高い絶縁膜が好ましい。その観点からは、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の無機絶縁膜を用いることが好ましい。また、アクリル樹脂等の有機透明絶縁膜を用いる場合には、平坦化膜形成工程の後の工程を低温化し、平坦化膜40の膜質の変化を抑制することがよい。その内容の詳細は、後述するFFS絶縁膜形成工程(S18)において説明する。
As the
平坦化膜形成の後、下部電極である画素電極42が形成される(S16)。具体的には、PV膜38と平坦化膜40にコンタクトホールが形成され、次に透明導電膜としてインジウム錫オキサイド(ITO)またはインジウム亜鉛オキサイド(IZO)が全面に成膜され、この透明導電膜が画素電極42のパターンに形成される。これによって、コンタクトホールを介し、ソース電極32と画素電極42とが電気的に接続される。
After the planarization film is formed, the
画素電極42の形成の後、全面にFFS絶縁膜44が形成される(S18)。FFS絶縁膜44は、下部電極である画素電極42と、次に形成される上部電極である共通電極46との間を離隔するために配置される絶縁膜であり、また、FFS方式の液晶表示装置を構成する各画素において保持容量を形成するためにも用いられる絶縁膜である。
After the formation of the
FFS絶縁膜44は、保持容量のために用いられる観点から、誘電率の高い材料の膜が好ましい。したがって、有機絶縁膜よりも無機絶縁膜の方が好ましく、例えば、窒化シリコン膜または酸化シリコン膜または窒化酸化シリコン膜の中の少なくとも1つを含んで構成することがよい。
The
また、FFS絶縁膜44の形成前には、既に平坦化膜40と、画素電極42が形成されているので、これらの膜を変質させないように、FFS絶縁膜44の成膜条件が設定される。
In addition, since the
平坦化膜40は、上記のようにアクリル樹脂等の有機透明絶縁膜、あるいは窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の無機絶縁膜が用いられる。ここで、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜のような無機絶縁膜を平坦化膜40として用いる場合には、FFS絶縁膜44の成膜条件によって、その膜特性はほとんど変化しない。一方で、有機透明絶縁膜を平坦化膜40として用いる場合には、FFS絶縁膜44の成膜温度によって、酸化性反応ガス種による反応等が進展して、平坦化膜40の膜特性が変化することがある。例えば、平坦化膜40の透過率が90%以下になり、その結果表示品質が低下することがある。そこで、FFS絶縁膜44の成膜条件を、平坦化膜40が変質しない温度範囲に設定することが好ましい。また、成膜時の酸化性反応ガス種を平坦化膜40の表面状態が劣化しない程度に少なくした条件で成膜を開始することがなお好ましい。
As described above, the
また、画素電極42は、上記のように、透明導電膜としてインジウム錫オキサイド(ITO)またはインジウム亜鉛オキサイド(IZO)が用いられるが、これらの膜は還元性雰囲気によってその透明性及び電気伝導度が劣化する。例えば、これらの膜の透過度が70%以下に低下し、または、抵抗率が103Ωcm以上に増大して、その結果表示品位が低下することがある。したがって、FFS絶縁膜44は、還元性反応ガス種(例えば水素)を含まない成膜条件の下で形成されることが好ましい。しかし、FFS絶縁膜として、上記のように窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の無機絶縁膜を用いるときは、例えばモノシラン(SiH4)のように水素を含むガス種を用いることがあり、モノシランを用いない場合でも反応のキャリアガスに例えばアンモニア(NH3)のような水素が含まれるガス種を用いることが多い。このように、還元性反応ガス種を用いることが避けられない場合には、FFS絶縁膜44の成膜条件を、画素電極42を還元反応によっては変質しない温度範囲に設定することが好ましい。また、成膜時の還元性反応ガス種を透明導電膜の透明性及び電気伝導度が劣化しない程度に少なくした条件で成膜を開始することがなお好ましい。
In addition, as described above, in the
このように、FFS絶縁膜44は、平坦化膜40を変質させないことと、画素電極42を変質させないこととを満足する条件で成膜されることが好ましい。実際的には、FFS絶縁膜形成工程(S18)は、約150℃以上約300℃以下の条件で成膜することがよい。この温度範囲であれば、FFS絶縁膜形成のために酸化性反応ガス種を用いても、平坦化膜40の膜特性はほとんど変化しない。また、FFS絶縁膜形成のために還元性反応ガス種を用いても、画素電極42において還元反応がほとんど進まず、透明性の劣化が生じない。加えて良好な容量特性の絶縁膜を得ることができる。
As described above, the
そして、FFS絶縁膜44に無機絶縁膜を用いることができるので、屈折率が1.46以上2.00以下であり、誘電率が4以上7以下の特性を得ることができる。この特性の範囲で適切な値を選択し、また、FFS絶縁膜44の膜厚を適切に設定することで、液晶表示装置の仕様にあわせ、保持容量を適切な値とすることができる。
Since an inorganic insulating film can be used for the
再び図3に戻り、FFS絶縁膜44を形成した後、上部電極である共通電極46が形成
される(S20)。具体的には、FFS絶縁膜44の上に、透明導電膜としてインジウム錫オキサイド(ITO)またはインジウム亜鉛オキサイド(IZO)が全面に成膜され、この透明導電膜が共通電極46として、複数のスリット48を有するようにパターニングによって開口される。共通電極46は、図示されていない共通電極配線によって共通電極電位が供給される。
Returning to FIG. 3 again, after the
スリット48は、下部電極である画素電極42と上部電極である共通電極46との間に液晶を駆動するための電界50を通すための開口である。スリット48は、図1に示すように、ゲート配線36の延在する方向よりやや傾いた方向に長軸を有する細長く閉じた形状の開口である。この傾き角度は、次の工程における配向処理のラビング角度を考慮して設定される。
The
上部電極である共通電極46が形成されると、配向膜がその上に配置される(S22)。配向膜は、液晶分子を初期配向させる機能を有する膜で、例えばポリイミド等の有機膜に、ラビング処理を施して用いられる。このようにして、素子基板10が出来上がる(S24)。そしてここでは説明しないが、カラーフィルタ、配向膜等が配置された対向基板が別途製作され、この対向基板と素子基板10とが組み合わされ、液晶をその間に挟持し(S26)、液晶表示装置が出来上がる(S28)。
When the
このように、同一基板である透光性基板18上に、平坦化膜40の上層部に、絶縁層であるFFS絶縁膜44を介して上部電極である共通電極46と下部電極である画素電極42とが形成される。なお、この構造をオーバーレイヤー構造と呼ぶことができる。そして、上部電極である共通電極46にスリット48を形成して、下部電極である画素電極42との間に電圧を印加し、スリット48に電界50を通し、基板面に対し主に平行な横電界を発生させ、配向膜を介して液晶を駆動することができる。このときに、共通電極46と画素電極42とその間のFFS絶縁膜44で形成される容量を、液晶表示の保持容量として用いることができる。このようにして、FFS方式によるアクティブマトリクス型の液晶表示装置が構成される。
As described above, the
このように、共通電極46と画素電極42とその間のFFS絶縁膜44で形成される容量を、液晶表示の保持容量として用いることで、液晶表示装置の仕様にあわせた保持容量を得ることが容易となる。すなわち、FFS絶縁膜44の誘電率、膜厚等は、画素TFT20の特性等と独立に設定でき、設定の自由度が大きいためである。また、上記のように、FFS絶縁膜44を、平坦化膜40を変質させないことと、なおかつ下部電極である画素電極42を変質させない条件とを満足する条件で成膜することで、液晶表示装置の表示品質を向上させることができる。
In this way, by using the capacitance formed by the
上記では、FFS絶縁膜を介し、下部電極を画素電極とし、上部電極を共通電極として、共通電極にスリットが設けられるが、下部電極を共通電極とし、上部電極を画素電極とすることもできる。以下では、図1、図2と共通の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 In the above description, the lower electrode is the pixel electrode, the upper electrode is the common electrode, and the slit is provided in the common electrode via the FFS insulating film. However, the lower electrode can be the common electrode and the upper electrode can be the pixel electrode. Below, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in FIG. 1, FIG. 2, and detailed description is abbreviate | omitted.
図4は、下部電極を共通電極46とし、上部電極を画素電極42とし、画素電極42にスリット49を設ける素子基板12の構成を示す図である。上部電極を画素電極42とする場合には、図4に示されるように、ソース電極32に接続される画素電極42が、FFS絶縁膜44の上部に配置される。そして、素子基板12の最表面側の電極である画素電極42に、スリット49が設けられる。スリット49は、図1、図2に関連して説明したように、ゲート配線36の延在する方向よりやや傾いた方向に長軸を有する細長く閉じた形状の開口である。また、下部電極である共通電極46は、素子基板12の全面、あるいは複数の画素にまたがって配置される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the
この素子基板12においても、上記の構成に対応する製造工程の変更を行うことで、図3で説明したのと同様の製造手順で、液晶表示装置を得ることができる。そして、図3のS18で説明したのと同様に、FFS絶縁膜44の形成に当り、平坦化膜40を変質させないことと、下部電極である共通電極46を変質させないこととを満足する条件で成膜することで、液晶表示装置の表示品質を向上させることができる。
In this
上記では、画素TFTの構造を透光性基板の側から配向膜の方向に向かって、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極の順に配置されるものとして説明した。この配置に代えて、いわゆる逆スタガ型と呼ばれる配置構造の画素TFTを用いることができる。ここで、逆スタガ型とは、透光性基板の側から配向膜の方向に向かって、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層の順に配置される構造である。以下では、図1、図2と共通の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 In the above description, the structure of the pixel TFT has been described as being arranged in the order of the semiconductor layer, the gate insulating film, and the gate electrode from the light transmitting substrate side toward the alignment film. Instead of this arrangement, a pixel TFT having an arrangement structure called a so-called inverted stagger type can be used. Here, the inverted staggered type is a structure in which a gate electrode, a gate insulating film, and a semiconductor layer are arranged in this order from the translucent substrate side toward the alignment film. Below, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in FIG. 1, FIG. 2, and detailed description is abbreviate | omitted.
図5は、画素TFT21の構造を逆スタガ型とした素子基板14の構成を示す図である。ここでは、透光性基板18の上に適当なバッファ層を介し、ゲート電極23がまず配置され、その上にゲート絶縁膜が形成され、そのさらに上に半導体層が積層される。半導体層は、例えばアモルファスシリコン等を用いることができる。半導体層は、チャネルを形成する層と、ソース・ドレインコンタクト層を形成する高ドープ層が積層される。そして、この高ドープ層の両端側に、それぞれソース電極32とドレイン電極33が接続される。画素TFT21の形成工程を除けば、その他の製造工程の内容は、図3で説明したものと同様である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the
したがって、この素子基板14においても、上記の画素TFT形成工程に対応する製造工程の変更を行うことで、図3で説明したのと同様の製造手順で、液晶表示装置を得ることができる。そして、図3のS18で説明したように、FFS絶縁膜44の形成に当り、平坦化膜40を変質させないことと、下部電極である画素電極42を変質させないこととを満足する条件で成膜することで、液晶表示装置の表示品質を向上させることができる。
Therefore, also in this
10,12,14 素子基板、18 透光性基板、20 画素TFT、22,23 ゲート電極、30 層間絶縁膜、32 ソース電極、33 ドレイン電極、34 ドレイン配線、36 ゲート配線、38 パッシベーション膜(PV膜)、40 平坦化膜、42 画素電極、44 FFS絶縁膜、46 共通電極、48,49 スリット、50 電界。 10, 12, 14 Element substrate, 18 Translucent substrate, 20 Pixel TFT, 22, 23 Gate electrode, 30 Interlayer insulating film, 32 Source electrode, 33 Drain electrode, 34 Drain wiring, 36 Gate wiring, 38 Passivation film (PV Film), 40 planarization film, 42 pixel electrode, 44 FFS insulating film, 46 common electrode, 48, 49 slit, 50 electric field.
Claims (7)
前記一方の基板上にトランジスタを形成する工程と、
前記トランジスタを形成後、平坦化膜を形成する平坦化膜形成工程と、
前記平坦化膜上に、前記一対の電極の一方の電極を形成する工程と、
前記一方の電極の形成後に、無機絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記無機絶縁膜上に、前記一対の電極の他方の電極を形成する工程と、
を含み、
前記一方の電極は、透明導電膜であり、
前記絶縁膜形成工程は、
前記平坦化膜及び前記一方の電極を変質させない条件で行われることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of opposing substrates, and a pair of electrodes for driving the liquid crystal is provided on one of the pair of substrates,
Forming a transistor on the one substrate;
A planarization film forming step of forming a planarization film after forming the transistor;
Forming one electrode of the pair of electrodes on the planarizing film;
An insulating film forming step of forming an inorganic insulating film after the formation of the one electrode;
Forming the other electrode of the pair of electrodes on the inorganic insulating film;
Including
The one electrode is a transparent conductive film,
The insulating film forming step includes
A method of manufacturing a liquid crystal display device, which is performed under conditions that do not alter the planarizing film and the one electrode.
絶縁膜形成工程は、
150℃以上300℃以下の条件で行われることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the liquid crystal display device of Claim 1,
The insulating film formation process
A method for manufacturing a liquid crystal display device, which is performed under conditions of 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower.
絶縁膜形成工程は、
還元性反応ガス種及び酸化性反応ガス種を少なくした条件で成膜を開始することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the liquid crystal display device of Claim 1,
The insulating film formation process
A method for manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that film formation is started under conditions where the reducing reactive gas species and the oxidizing reactive gas species are reduced.
前記無機絶縁膜は、
窒化シリコン膜または窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜の少なくとも1つを含んで形成されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the liquid crystal display device of Claim 1,
The inorganic insulating film is
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising at least one of a silicon nitride film, a silicon nitride oxide film, and a silicon oxide film.
前記平坦化膜は、
透明有機絶縁膜で形成されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the liquid crystal display device of Claim 1,
The planarizing film is
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising a transparent organic insulating film.
前記一対の電極は、それぞれがインジウム錫オキサイドまたはインジウム亜鉛オキサイドで形成されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the liquid crystal display device of Claim 1,
Each of the pair of electrodes is formed of indium tin oxide or indium zinc oxide.
前記一方の基板上に設けられたトランジスタと、
前記トランジスタを覆って形成された平坦化膜と、
前記平坦化膜上に形成された前記一対の電極の一方の電極と、
前記一方の電極を覆って形成された無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜上に形成された前記一対の電極の他方の電極と、
を備え、
前記一方の電極は透明導電膜であり、
前記他方の電極は開口部を有し、
前記無機絶縁膜は、前記平坦化膜及び前記一方の電極を変質させない条件で形成され、屈折率が1.46以上2.00以下であり、誘電率が4以上7以下であることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of opposing substrates, and a pair of electrodes for driving the liquid crystal is provided on one of the pair of substrates,
A transistor provided on the one substrate;
A planarization film formed over the transistor;
One electrode of the pair of electrodes formed on the planarizing film;
An inorganic insulating film formed to cover the one electrode;
The other electrode of the pair of electrodes formed on the inorganic insulating film;
With
The one electrode is a transparent conductive film,
The other electrode has an opening;
The inorganic insulating film is formed under conditions that do not alter the planarization film and the one electrode, and has a refractive index of 1.46 to 2.00 and a dielectric constant of 4 to 7. Liquid crystal display device.
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JP2010243894A (en) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Hitachi Displays Ltd | Liquid crystal display device |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010210732A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Sony Corp | Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same |
JP2010243894A (en) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Hitachi Displays Ltd | Liquid crystal display device |
US8411241B2 (en) | 2009-04-08 | 2013-04-02 | Hitachi Displays, Ltd. | Liquid crystal display device |
CN105487315A (en) * | 2016-01-19 | 2016-04-13 | 武汉华星光电技术有限公司 | TFT (thin film transistor) array substrate |
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