JP4780924B2 - Manufacturing method of matrix array substrate - Google Patents
Manufacturing method of matrix array substrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP4780924B2 JP4780924B2 JP2004109113A JP2004109113A JP4780924B2 JP 4780924 B2 JP4780924 B2 JP 4780924B2 JP 2004109113 A JP2004109113 A JP 2004109113A JP 2004109113 A JP2004109113 A JP 2004109113A JP 4780924 B2 JP4780924 B2 JP 4780924B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- film
- sol
- gel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
本発明は、絶縁層又は絶縁体により絶縁された導電性基板上にマトリクス配線を有するマトリクスアレイ基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a matrix array substrate having a matrix wiring insulated conductive substrate by insulation layer or insulator.
薄膜トランジスタ(以下、TFT(Thin Film Transistor)と記す。)は、液晶表示素子やエレクトロルミネッセント(EL)表示素子、または電気泳動表示装置などに用いられる表示装置用基板(アクティブマトリクス基板)に用いられ、例えば電気泳動表示装置においては、各画素において泳動液内に封入されたトナーに電界をかけるために制御電極電位を制御するための素子として用いられる。 A thin film transistor (hereinafter referred to as TFT (Thin Film Transistor)) is used for a display device substrate (active matrix substrate) used in a liquid crystal display element, an electroluminescent (EL) display element, an electrophoretic display device, or the like. For example, in an electrophoretic display device, each pixel is used as an element for controlling a control electrode potential in order to apply an electric field to toner sealed in the electrophoretic liquid.
各画素に設けたTFTに用いられる半導体膜には非晶質のシリコン薄膜(a−Si薄膜)や多結晶のシリコン薄膜(poly−Si薄膜)がある。 A semiconductor film used for a TFT provided in each pixel includes an amorphous silicon thin film (a-Si thin film) and a polycrystalline silicon thin film (poly-Si thin film).
従来、これらの技術では、例えば表示装置である液晶ディスプレイ用途ではガラスを基板として用いることが多く、それゆえ、使用用途にもよるが、表示装置は耐衝撃性や柔軟性が十分ではない。 Conventionally, in these technologies, for example, glass is often used as a substrate in a liquid crystal display application that is a display device, and therefore the display device has insufficient impact resistance and flexibility, depending on the application.
また、昨今では、上述したような電気泳動表示装置を用いた、従来では実現し得なかった、薄く、丈夫で、かつ紙のようなしなやかさを備えたディスプレイの開発も盛んに行われている。それに伴い、表示素子を駆動するためのTFTバックプレーンを、従来のガラス基板ではなく、割れにくく丈夫な、可撓性のある薄い金属板やプラスチック板の上に形成することが考えられている。 In addition, in recent years, the development of a thin, durable, and supple paper-like display that has not been realized in the past using an electrophoretic display device as described above has been actively conducted. . Accordingly, it is considered to form a TFT backplane for driving the display element on a flexible thin metal plate or plastic plate that is hard to break and is not a conventional glass substrate.
ところで、導電性材料の一つであるステンレス鋼(以下、SUS(Steel Use Stainless)と記す。)からなる導電性基板を用いた場合は、現在多く用いられているガラス基板や、現在検討が進められているプラスチック板やプラスチックフィルムを基板とした場合と大きく異なる点がある。すなわち、導電性基板を前述したような表示装置用の基板として用いる場合には、少なくとも導電性基板の機能面を絶縁加工する必要がある。 By the way, in the case of using a conductive substrate made of stainless steel (hereinafter referred to as SUS (Steel Use Stainless)), which is one of the conductive materials, a glass substrate that is widely used at present, and studies are now underway. There is a significant difference from the case of using a plastic plate or plastic film as a substrate. That is, when the conductive substrate is used as a substrate for a display device as described above, it is necessary to insulate at least the functional surface of the conductive substrate.
導電性基板を絶縁加工する方法としては、酸化膜を成膜するなどの幾つかの方法が考えられる。その他にも、例えば、窒化シリコン層を導電性基板上に成膜し、その上に走査電極または情報電極を形成する方法が考えられる。 As a method for insulating the conductive substrate, several methods such as forming an oxide film are conceivable. In addition, for example, a method of forming a silicon nitride layer on a conductive substrate and forming a scan electrode or an information electrode thereon can be considered.
例えば特許文献1には、SUS基板の機能面を絶縁加工してSUS基板上にTFTバックプレーンを構成する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1のように基板の機能面、さらにはその裏面に絶縁層を形成した状態で、その基板の機能面に配線等を形成する場合、基板の端面で金属が露出していると、配線形成のためのエッチング工程時に、基板そのものもエッチングされてしまうおそれがある。
However, when a wiring or the like is formed on the functional surface of the substrate in a state where an insulating layer is formed on the functional surface of the substrate and further on the back surface thereof as in
通常は、製造工程の簡略化を図るという理由や、半導体素子を搭載する際には半導体層の形成温度が高いという理由などから、いわゆる走査信号線と情報信号線とは互いに異なる材料からなる配線で構成されることが多い。 Usually, so-called scanning signal lines and information signal lines are made of different materials because the manufacturing process is simplified and the semiconductor layer is formed at a high temperature when mounting semiconductor elements. It is often composed of.
製造工程の簡略化を図るには、例えば、互いに異なるエッチャントによってエッチングを行うことが可能な配線材料を各信号線の配線材料に用いることが可能である。例えば、先に走査信号線を形成した後に情報信号線の形成を行う場合に、先に形成する走査信号線の配線材料が、後に情報信号線の配線形成を行う際に用いられるエッチャントでエッチングされない配線材料であれば、後に情報信号線の配線形成を行う際に走査信号線の実装端子等を窒化膜等で保護する必要がなく、その分だけ製造工程を簡略化することができる。 In order to simplify the manufacturing process, for example, a wiring material that can be etched with different etchants can be used as the wiring material of each signal line. For example, when forming the information signal line after forming the scanning signal line first, the wiring material of the scanning signal line formed first is not etched by the etchant used when forming the wiring of the information signal line later. With the wiring material, it is not necessary to protect the mounting terminals of the scanning signal line with a nitride film or the like when forming the information signal line later, and the manufacturing process can be simplified accordingly.
また、例えば、半導体層として通常のアモルファスシリコン層を採用した場合、アモルファスシリコン層の形成時には基板温度が300℃から350℃程度まで上昇するため、アモルファスシリコン層より先に形成される層(例えば配線層)の材料には、基板温度が上記温度にまで上昇した際においても特性及び形状が変化しないものが求められる。 For example, when a normal amorphous silicon layer is used as the semiconductor layer, the substrate temperature rises from about 300 ° C. to about 350 ° C. when the amorphous silicon layer is formed. The material of the layer) is required to have characteristics and shape that do not change even when the substrate temperature rises to the above temperature.
そのため、例えば、アモルファスシリコン層より先に形成される配線層の材料に耐熱性は高いが抵抗値の大きいクロムが用いられ、アモルファスシリコン層より後に形成される配線層の材料に耐熱性は低いが抵抗値の低いアルミ系材料が用いられることがある。クロムのエッチャントは酸性であり、アルミ系材料のエッチャントはアルカリ性である。これらの配線層材料用のエッチャントはこのように互いに異なるので、上述したように製造工程を簡略化することは可能である。しかしながら、基板の素材にもよるが、基板がアルミ系材料やSUSなどからなる場合には、アルミ系材料からなる配線層をエッチングする際に用いられるエッチャントによって基板自体もエッチングされてしまうという問題が生じうる。 Therefore, for example, chromium having high resistance but high resistance is used for the material of the wiring layer formed before the amorphous silicon layer, and the material of the wiring layer formed after the amorphous silicon layer has low heat resistance. An aluminum-based material having a low resistance value may be used. The etchant of chromium is acidic, and the etchant of aluminum material is alkaline. Since the etchants for these wiring layer materials are different from each other as described above, the manufacturing process can be simplified as described above. However, although depending on the material of the substrate, when the substrate is made of an aluminum-based material, SUS, or the like, there is a problem that the substrate itself is also etched by the etchant used when etching the wiring layer made of the aluminum-based material. Can occur.
また、基板がSUSからなる場合は、SUSの種類によって特性も異なり、例えばSUS430等は耐腐食性に優れていないため基板の腐食等が生じ、その結果として、アルミ系材料からなる配線層をエッチングする際に用いられるエッチャントを著しく汚染してしまうという問題が生じうる。 In addition, when the substrate is made of SUS, the characteristics differ depending on the type of SUS. For example, SUS430 is not excellent in corrosion resistance, and thus the substrate is corroded. As a result, the wiring layer made of an aluminum material is etched. This may cause a problem that the etchant used in the process is significantly contaminated.
さらに、上述したような金属基板を用いる場合には、表示装置の性能を決める上で基板の平坦性が重要となる。例えば、金属基板としてSUS基板を用いた場合には、平坦性を高めるための表面処理方法として、ブライト・アニールやバフ研磨などが挙げられる。いずれの方法においても基板表面の凹凸を100nm以下にすることができるので、基板の平坦性は非常に良好になる。 Further, when using the metal substrate as described above, the flatness of the substrate is important in determining the performance of the display device. For example, when a SUS substrate is used as the metal substrate, bright annealing, buffing, or the like can be given as a surface treatment method for improving flatness. In any method, the unevenness of the substrate surface can be made 100 nm or less, and the flatness of the substrate becomes very good.
しかしながら、このように表面処理を行ったSUS基板を検討した結果、SUS基板を広い範囲で観察した場合には、SUS板の圧延工程で生じる異物の挟み込みにより生じたと考えられる500nm程度のランダムな溝がSUS基板上に存在することが分かった。そのため、そのようなSUS基板上に、基板絶縁膜として窒化膜をCVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いて成膜すると、窒化膜が基板上の上記溝をトレースしてしまう。その結果として、そのようなSUS基板を用いて最終的に表示装置を製造したときには、ある確率で画素欠陥等が生じてしまう。 However, as a result of examining the SUS substrate subjected to the surface treatment as described above, when the SUS substrate is observed in a wide range, a random groove of about 500 nm, which is considered to be caused by the inclusion of foreign matters generated in the rolling process of the SUS plate. Was found on the SUS substrate. Therefore, when a nitride film is formed as a substrate insulating film on such a SUS substrate using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, the nitride film traces the groove on the substrate. As a result, when a display device is finally manufactured using such a SUS substrate, a pixel defect or the like occurs with a certain probability.
そこで、基板上の溝や表面粗さを予め改善するための策として、基板表面にポリイミド等を塗布して基板表面を平坦化した後、その上に絶縁膜を形成する手法が考えられているが、基板表面にポリイミド膜等を形成する手法による基板の平坦化は、基板自体のコストアップ、ひいてはそのような基板を用いて製造される表示装置のコストアップの要因となる。 Therefore, as a measure for improving the grooves and surface roughness on the substrate in advance, a method of applying an insulating film on the substrate surface after applying polyimide or the like to the substrate surface is considered. However, planarization of a substrate by a method of forming a polyimide film or the like on the substrate surface increases the cost of the substrate itself, and thus increases the cost of a display device manufactured using such a substrate.
そこで本発明は、導電性基板がエッチングされてしまうことを防ぐとともに、導電性基板の表面に形成される絶縁膜を平坦化することを可能にするマトリクスアレイ基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention, together with the conductive substrate prevents are etched, the insulating film formed on the surface of the conductive substrate to provide a method of manufacturing a matrix array substrate that enables planarization Objective.
本発明の、圧延工程で成形されたステンレス鋼からなる導電性基板上に走査電極と情報電極とがマトリクス状に形成されたマトリクスアレイ基板の製造方法において、前記導電性基板の両面および各端面を含む全面に、ゾル状もしくはゲル状の材料を用いたウェットプロセスによって絶縁膜を形成する工程を有している。ゾル状もしくはゲル状の材料を用いたウェットプロセスによって絶縁膜を形成する工程は、導電性基板をゾル状もしくはゲル状の材料中に浸漬させる浸漬工程と、ゾル状もしくはゲル状の材料中に浸漬した導電性基板を材料中から引き上げる引き上げ工程と、引き上げられた導電性基板に付着したゾル状もしくはゲル状の材料を焼成する焼成工程と、をこの順で少なくとも2回繰り返して前記絶縁膜を所望の厚さに形成する工程である。後の回の前記引き上げ工程は、先の回の引き上げ工程とは異なる向きで導電性基板を引き上げ、絶縁膜を平坦化する。 In the method of manufacturing a matrix array substrate in which scanning electrodes and information electrodes are formed in a matrix on a conductive substrate made of stainless steel formed by a rolling process according to the present invention, both surfaces and each end surface of the conductive substrate. on the entire surface including the, and have a step of forming an insulating film by a wet process using a sol or gel-like material. The process of forming an insulating film by a wet process using a sol or gel material includes an immersion process in which the conductive substrate is immersed in the sol or gel material, and an immersion process in the sol or gel material. The insulating film is desired by repeating at least two times in this order a pulling step of pulling up the conductive substrate out of the material and a baking step of firing the sol or gel material adhering to the pulled conductive substrate. It is the process of forming to thickness. In the subsequent pulling step, the conductive substrate is lifted in a direction different from the previous pulling step, and the insulating film is planarized.
本発明の表示装置用基板の製造方法によれば、導電性基板の全面が絶縁膜で覆われることから、導電性基板の機能面が絶縁加工されることに加え、後工程において導電性基板がエッチングされてしまうことを防ぐことができる。さらに、絶縁膜を形成する工程では、浸漬工程と、引き上げ工程と、焼成工程とを、この順で少なくとも2回繰り返し行い、さらに、後の回の引き上げ工程は、先の回の引き上げ工程とは異なる向きで導電性基板を引き上げるので、導電性基板の表面に圧延工程等で生じた溝が存在する場合であっても、導電性基板の表面に形成される絶縁膜を上記溝が存在している箇所を含めて略均一に平坦化することができる。加えて、本発明の表示装置用基板の製造方法によれば、導電性基板の表面にポリイミド等を塗布して導電性基板の表面を平坦化する必要がないことから少ない工数で製造することができ、その結果として製造コストを抑えることができる。 According to the method for manufacturing a substrate for a display device of the present invention, since the entire surface of the conductive substrate is covered with the insulating film, the functional surface of the conductive substrate is insulated, and in addition, the conductive substrate is formed in a later step. It can prevent being etched. Further, in the step of forming the insulating film, the dipping step, the pulling step, and the firing step are repeated at least twice in this order, and the subsequent pulling step is the previous pulling step. Since the conductive substrate is pulled up in a different direction, even if there are grooves formed in the rolling process or the like on the surface of the conductive substrate, the insulating film formed on the surface of the conductive substrate has the grooves. It can be flattened substantially uniformly including the part where it exists. In addition, according to the method for manufacturing a substrate for a display device of the present invention, it is not necessary to apply polyimide or the like to the surface of the conductive substrate to flatten the surface of the conductive substrate. As a result, the manufacturing cost can be reduced.
本発明のマトリクスアレイ基板の製造方法によれば、導電性基板の機能面が絶縁加工されることに加え、後工程において導電性基板がエッチングされてしまうことを防ぐことができ、さらに、導電性基板の表面に形成される絶縁膜を平坦化することができる。 According to the method for manufacturing a matrix array substrate of the present invention, in addition to the functional surface of the conductive substrate being subjected to insulation processing, it is possible to prevent the conductive substrate from being etched in a subsequent process, and further, the conductive The insulating film formed on the surface of the substrate can be planarized.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係る表示装置におけるマトリクスアレイ基板の一部の断面を模式的に示す図である。 FIG. 1 is a view schematically showing a cross section of a part of a matrix array substrate in a display device according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る表示装置は、導電性基板としての薄型の金属基板100上に酸化シリコン膜101が形成されている。この酸化シリコン膜101は、酸化シリコンのゾル−ゲル溶液中に金属基板100を浸すディッピング法を用いて形成されており、したがって、金属基板100の全面(両面および各端面を含む)が酸化シリコン膜101によって覆われている。
As shown in FIG. 1, in the display device according to the present embodiment, a silicon oxide film 101 is formed on a
表示装置が例えばボトムゲート構成のTFTを備えた構成の場合には、金属基板100の一表面上の酸化シリコン膜101上に、走査電極としてのゲート配線106とCs(補助容量)配線107とが形成されている。
In the case where the display device includes a bottom gate TFT, for example, a
ここで、これらの配線106,107の形成方法について簡単に説明すると、これらの配線の材料として例えば抵抗率の低いAlを用いて配線層を形成し、その後のプロセスにAlの融点を超えるようなプロセスがある場合は、その配線層の上にCr、Ta、あるいはAl−Ndをスパッタリングによって蒸着させて導電膜を形成する。続いて、その導電膜の上にレジストを塗布してこれを選択的に露光および現像し、導電膜をエッチングによって所定の形状にパターニングする。以上により、配線106,107が形成される。
Here, a method for forming these
これらの配線106,107の上には絶縁層108が形成され、さらにその上にはアモルファス半導体層109が形成されている。さらに、絶縁層108上には、例えばイオン注入法によって形成された後に選択除去されたオーミック接触層110が形成されている。さらに、オーミック接触層110の上には、情報電極としてのソース配線111とドレイン電極112が形成されている。さらに、これらの配線111,112および一部が露出したアモルファス半導体層109の上にはパッシベーション層113が形成されている。
An insulating layer 108 is formed on these
このように、本実施形態の表示装置は、導電性基板である導電性の薄型の金属基板100の全面が、ウェットプロセス(ディッピング法)を用いて形成された基板絶縁層としての酸化シリコン膜101によって覆われているので、その後の製造工程において金属基板100がエッチングされることがない。そのため、TFTバックプレートの基板として導電性を有する金属基板100を用いた場合であっても、従来のようにガラス基板を用いた場合と同様に、エッチャント等を著しく汚染することなく基板100上にTFT等を作製することが可能である。なお、金属基板100の全面が基板絶縁層としての酸化シリコン膜101によって絶縁されるのは、もちろんのことである。
As described above, in the display device of this embodiment, the entire surface of the conductive
図2は本実施形態に係る表示装置における300行×250列のTFTアクティブマトリクスアレイ基板の一部分を示す模式図である。 FIG. 2 is a schematic view showing a part of a 300 × 250 column TFT active matrix array substrate in the display device according to the present embodiment.
図2に示すように、本実施形態の表示装置におけるTFTマトリクスアレイ基板には、複数のゲート配線106と複数のソース配線111とがマトリクス状に配置されており、さらに、走査電極であるゲート配線106を駆動する第1の駆動手段であるゲート線駆動回路125と、情報電極であるソース配線111を駆動する第2の駆動手段であるソース線駆動回路126とが備えられている。例えば、ゲート線駆動電圧はオン電圧が+20Vでオフ電圧が−20Vであり、ソース線駆動電圧は0V〜15Vである。ゲート配線106とソース配線111とに囲まれた各領域には、アクティブ素子であるTFT130が設けられている。各TFT130のドレイン電極側には画素電極114が接続されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
次に、上述した本実施形態の表示装置について、実施例を用いてさらに詳細に説明する。 Next, the display device of the present embodiment described above will be described in more detail using examples.
図3は、図1に示した金属基板とその全面を覆う絶縁層とを示す断面図である。また、図4(a)は本発明の一実施形態に係る表示装置の一部の表示画素の断面を模式的に示す図であり、図4(b)は主に図4(a)におけるA部を拡大して示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the metal substrate shown in FIG. 1 and an insulating layer covering the entire surface thereof. FIG. 4A is a diagram schematically showing a cross section of a part of display pixels of the display device according to the embodiment of the present invention. FIG. 4B is mainly shown by A in FIG. It is sectional drawing which expands and shows a part.
図4(a)に示すように、本実施形態の表示装置は、金属基板100上に構成された表示装置用基板であるTFTバックプレーン124上の隔壁119に、第2の基板122が接合されている。隔壁119によって仕切られた各画素空間には、媒質としての絶縁性液体120中に電気泳動粒子121を分散させてなる分散液(光学変調素子)が設けられている。各画素の光学変調素子は、TFTバックプレーン124上に各画素ごとに設けられた画素電極114とTi層117とからなる一対の電極によって駆動される。より具体的に説明すると、本実施形態の表示装置は、画素電極114とTi層117とに正負の電圧を印加して、電気泳動粒子120を画素電極114の形成面と隔壁119の近傍との間を移動させることによって光学変調素子を駆動し、表示を行う。なお、図4(a)は、電気泳動粒子121がTi層117に引き寄せられて隔壁119の近傍に移動した状態を示している。
As shown in FIG. 4A, in the display device of this embodiment, a second substrate 122 is bonded to a partition wall 119 on a TFT backplane 124 that is a display device substrate formed on a
(第1の実施例)
以下に、図3および図4を参照しながら、本実施形態の第1の実施例に係る表示装置の製造工程について説明する。
(1)まず、厚さ0.2mmのSUSからなる導電性基板としての金属基板100上に、ディッピング法によって、絶縁層としてのSiO2膜101を500nmの厚さに成膜した。
(First embodiment)
The manufacturing process of the display device according to the first example of the present embodiment will be described below with reference to FIGS.
(1) First, an SiO 2 film 101 as an insulating layer was formed to a thickness of 500 nm on a
具体的には、酸化シリコンのゾル−ゲル溶液中に浸漬した金属基板100を40cm/minの引き上げ速度でその溶液中から引き上げた後、250℃、60分でSiO2膜101の焼成工程を行った。さらに、金属基板100を再び酸化シリコンのゾル−ゲル溶液中に浸漬し、金属基板100を同じ引き上げ速度であるが前回とは異なる向きで上記溶液中から引き上げ、同条件の焼成工程を行った。このように、本実施例におけるSiO2膜101の成膜プロセスは、浸漬と焼成とを複数回行うことを含んでいる。ここで、ゾル−ゲル溶液とは、半固体状のものであって、ゾル状もしくはゲル状もしくはそれらの中間体の材料を有するものである。
Specifically, after the
これにより、図3に示すように、金属基板100の全面(両面および各端面を含む)が、所定の厚さ(本実施例では500nm)の絶縁層であるSiO2膜101によって覆われる。
(2)SiO2膜101上に、Al−Ndをスパッタリングによって200nmの厚さに成膜して第1の導電層を形成し、フォトマスク(不図示)を用いてこの第1の導電層をウェットエッチングすることにより、ゲート配線106およびCs配線107を含むTFT130の下電極を形成した。なお、本実施例のような電気泳動表示装置はTFT130の保持駆動を行う際の補助容量を必要とするため、ゲート配線106と同じ導電層にCs(補助容量)配線107を形成している。
(3)それらの配線106,107の上に、層間絶縁膜としてSiN膜108を250nmの厚さにCVDによって成膜し、さらにその上に、アモルファス半導体層としてa−Si膜109を200nmの厚さにCVDによって成膜した。
(4)絶縁層108およびアモルファス半導体層109上の所定の領域に、オーミック接触層として、a−Si(n+)膜110を20nmの厚さにCVDによって成膜した。
(5)オーミック接触層110の上にAlを200nmの厚さにスパッタリングによって成膜して、第2の導電層を形成した。
(6)この第2の導電層をフォトマスク(不図示)を用いてウェットエッチングすることによって、TFT部分を含むソース配線111およびドレイン電極112を形成した。引き続いて、所定のレジストパターンを用いたドライエッチングによってTFTチャネル部のa−Si(n+)層110を除去して半導体層109の一部を露出させ、上記配線111,112および一部が露出した半導体層109の上にパッシベーション層としてのSiN膜113を300nmの厚さに成膜した。
(7)SiN膜113に、ドライエッチングによって図4(b)のX部に示すようにコンタクトホールを作成し、ドレイン電極112の一部を露出させた。
(8)一部が露出したドレイン電極112およびSiN膜113の上にAlを200nmの厚さにスパッタリングによって成膜し、第3の導電層を形成した。
(9)フォトマスク(不図示)を用い、この第3の導電層をウェットエッチングによってパターニングして画素電極114を形成した。
(10)金属基板100上の上記構成の最上面上に、TiO2を含有したアクリル樹脂を4μmの厚さに塗布し、白色散乱層115を形成する。
(11)白色散乱層115の上にアクリル系の樹脂を1μmの厚さに成膜して、絶縁層116を形成した。
(12)絶縁層116の上に、Tiを300nmの厚さに成膜して金属層としてのTi層117を形成し、さらにその上に、第1のフォトレジスト層としてカーボンを含有したフォトレジスト層118を300nmの厚さに成膜した。
(13)次に、フォトレジスト層118の上に第2のフォトレジスト層として厚膜フォトレジスト層を15μmの厚さに形成し、厚膜フォトレジスト層が画素間の隔壁119を構成するように、この厚膜フォトレジスト層を画素間の部分を残して現像除去した。
(15)厚膜フォトレジスト層で形成された隔壁119を用いて、Ti層117とフォトレジスト層118とをエッチングし、TFTバックプレーン124を形成した。
(16)最後に、パラフィン系炭化水素溶媒を主成分とする絶縁性液体120中に、カーボンブラックを含有したポリスチレン樹脂から成る黒色の電気泳動粒子120を分散させた分散液を、隔壁119で区画された空間内に充填し、透明な第2の基板122を隔壁119上に接着剤(不図示)によって固定した。
As a result, as shown in FIG. 3, the entire surface of the metal substrate 100 (including both surfaces and each end surface) is covered with the SiO 2 film 101 that is an insulating layer having a predetermined thickness (500 nm in this embodiment).
(2) On the SiO 2 film 101, Al—Nd is formed to a thickness of 200 nm by sputtering to form a first conductive layer, and this first conductive layer is formed using a photomask (not shown). The lower electrode of the
(3) On these
(4) In a predetermined region on the insulating layer 108 and the
(5) A second conductive layer was formed by depositing Al on the ohmic contact layer 110 to a thickness of 200 nm by sputtering.
(6) The second conductive layer was wet etched using a photomask (not shown) to form the source wiring 111 and the drain electrode 112 including the TFT portion. Subsequently, the a-Si (n + ) layer 110 in the TFT channel portion is removed by dry etching using a predetermined resist pattern to expose part of the
(7) A contact hole was created in the SiN film 113 by dry etching as shown in part X of FIG. 4B, and a part of the drain electrode 112 was exposed.
(8) A third conductive layer was formed by sputtering Al to a thickness of 200 nm on the drain electrode 112 and the SiN film 113 that were partially exposed.
(9) A pixel electrode 114 was formed by patterning the third conductive layer by wet etching using a photomask (not shown).
(10) On the uppermost surface of the above configuration on the
(11) An acrylic resin was formed to a thickness of 1 μm on the white scattering layer 115 to form an insulating layer 116.
(12) A
(13) Next, a thick photoresist layer is formed as a second photoresist layer to a thickness of 15 μm on the photoresist layer 118 so that the thick photoresist layer forms the partition 119 between the pixels. The thick photoresist layer was developed and removed leaving a portion between the pixels.
(15) Using the partition wall 119 formed of a thick photoresist layer, the
(16) Finally, a dispersion liquid in which black electrophoretic particles 120 made of polystyrene resin containing carbon black are dispersed in an insulating liquid 120 containing a paraffinic hydrocarbon solvent as a main component is partitioned by partition walls 119. The transparent second substrate 122 was fixed on the partition wall 119 with an adhesive (not shown).
以上により、本実施例の表示装置の製造工程が完了する。 Thus, the manufacturing process of the display device of this example is completed.
本実施例によれば、SUSからなる金属基板100の全面が基板絶縁層であるSiO2膜101によって覆われており、金属基板100は露出している領域がない。そのため、その後の製造工程において金属基板100がエッチングされることはなかった。また、製造工程中における、配線層のエッチング時のエッチャントによる導電性基板のエッチングを防止するためには、少なくとも製造工程中(配線層のエッチング工程)において、導電性基板の全面が絶縁層で被覆されていればよい。そのあとの工程で、例えば端部はスライスラインによって切断されていても、工程中の導電性基板のエッチングという点からは適用できる。
また、金属基板100上に基板絶縁層101をウェットプロセス(ディッピング法)を用いて500nmの膜厚に形成したことで、基板100の表面に形成される絶縁層101を金属基板100の圧延工程等で生じた溝が存在している箇所を含めて略均一に平坦化することができた。その結果、圧延されたSUSからなる金属基板100を用いた場合においても、画素欠陥等が生じることなく、画質が良好な表示装置を製造することができた。
According to this embodiment, the entire surface of the
In addition, since the substrate insulating layer 101 is formed to a thickness of 500 nm on the
(第2の実施例)
第1の実施例では金属基板100の全面を覆う基板絶縁膜としてSiO2膜を用いていたが、本実施例では、厚さ0.2mmのSUSからなる導電性基板としての金属基板100上に、ディッピング法によって、絶縁層としてのTiO2膜を500nmの厚さに成膜した。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the SiO 2 film is used as the substrate insulating film covering the entire surface of the
具体的には、酸化チタンのゾル−ゲル溶液中に浸漬した金属基板100を35cm/minの引き上げ速度でその溶液中から引き上げた後、270℃、45分でTiO2膜の焼成工程を行った。さらに、金属基板100を再び酸化チタンのゾル−ゲル溶液中に浸漬し、金属基板100を同じ引き上げ速度であるが前回とは異なる向きでその溶液中から引き上げ、同条件の焼成工程を行った。ここでも上述したように、ゾル−ゲル溶液とは、半固体状のものであって、ゾル状もしくはゲル状もしくはそれらの中間体の材料を有するものである。このような浸漬と焼成とを、金属基板100を引き上げる時の向きを交互に替えて5回繰り返し、TiO2膜を上記の500nmの厚さに成膜した。
Specifically, after the
SiO2膜に代えてTiO2膜で金属基板の全面を覆った構成においても、その後の製造工程において金属基板100がエッチングされることはなく、エッチャント等を著しく汚染することなく基板100上にTFT等を作製することができた。また、金属基板100上に基板絶縁層101をウェットプロセス(ディッピング法)を用いて500nmの膜厚に形成したことで、基板100の表面に形成される絶縁層101を金属基板100の圧延工程等で生じた溝が存在している箇所を含めて略均一に平坦化することができた。その結果、圧延されたSUSからなる金属基板100を用いた場合においても、画素欠陥等が生じることなく、画質が良好な表示装置を製造することができた。なお、金属基板100の全面が基板絶縁層としてのTiO2膜によって絶縁されるのは、もちろんのことである。
Even in a configuration in which the entire surface of the metal substrate is covered with a TiO 2 film instead of the SiO 2 film, the
なお、SiO2膜やTiO2膜に代えて、ゾルゲル状の窒化シリコン(SiN)を用いて金属基板100の基板絶縁膜を形成し、かつ基板100の表面に形成される絶縁層101の平坦化を図る構成とした場合においても、SiO2膜やTiO2膜の場合と同様の効果をえることが可能である。ここで、ゾルゲル状とは、半固体状のものであって、ゾル状もしくはゲル状もしくはそれらの中間体の材料を有するものである。
Note that a substrate insulating film of the
なお、本実施形態では電気泳動表示装置のTFTバックプレーンの場合について説明したが、本発明を適用できるのはこれに留まらず、例えば反射型の液晶表示装置に応用することも可能である。この場合、例えば第2の基板122にITO(Indium Tin Oxide)膜のような透明な導電膜を形成してコモン電極を構成し、ドレイン電極との間に液晶を挟持し、ドレイン電極−コモン電極間に所望の電界をかけることで表示を行うことが可能である。 In this embodiment, the case of the TFT backplane of the electrophoretic display device has been described. However, the present invention can be applied to, for example, a reflective liquid crystal display device. In this case, for example, a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film is formed on the second substrate 122 to form a common electrode, and a liquid crystal is sandwiched between the drain electrode and the drain electrode-common electrode. It is possible to perform display by applying a desired electric field therebetween.
また、本実施形態ではアモルファスシリコンを用いた逆スタガー型のいわゆるボトムゲート型の構成を採用しているが、これに代えて、例えばトップゲート型の構成等を採用しても何ら問題はない。加えて、アモルファスシリコンを用いたTFTに限らず、例えば、レーザーアニールを用いたポリシリコンTFTや、単結晶TFTの転写技術を用いても良い。 In the present embodiment, a reverse stagger type so-called bottom gate type configuration using amorphous silicon is adopted, but there is no problem if a top gate type configuration or the like is adopted instead. In addition to the TFT using amorphous silicon, for example, a polysilicon TFT using laser annealing or a transfer technique of a single crystal TFT may be used.
また、上記の製造方法によって製造した本実施形態の電気泳動表示装置は、薄く形成することができ、また、ある程度の折り曲げに対応できるようなフレキシブルな構成になっているため、各種の情報機器用の表示装置として好適に用いられる。例えば、紙媒体に置き換えられるような用途や、情報携帯端末(PDA)のような情報端末の表示用ディスプレイとしても用いることができる。 In addition, the electrophoretic display device of the present embodiment manufactured by the above manufacturing method can be formed thin and has a flexible configuration that can cope with a certain degree of bending. It is suitably used as a display device. For example, it can be used as a display for an application such as a paper medium or an information terminal such as a personal digital assistant (PDA).
本発明は、薄型でフレキシブルな表示装置用の基板およびその製造方法、そのような表示装置用基板を備えた表示装置、およびその表示装置を有する情報機器に適用可能である。 The present invention is applicable to a thin and flexible substrate for a display device and a method for manufacturing the same, a display device including such a display device substrate, and an information device having the display device.
100 金属基板(SUS基板)
101 絶縁層(酸化シリコン膜)
106 ゲート配線
107 Cs配線
108 絶縁層(SiN膜)
109 アモルファス半導体層(a−Si膜)
110 オーミック接触層(a−Si(n+)膜)
111 ソース配線
112 ドレイン電極
113 パッシベーション層(SiN膜)
114 画素電極
115 白色散乱層
116 絶縁層
117 Ti層
118 フォトレジスト層
119 隔壁
120 絶縁性液体
121 電気泳動粒子
122 第2の基板
124 TFTバックプレーン
125 ゲート線駆動回路
126 ソース線駆動回路
130 TFT
100 Metal substrate (SUS substrate)
101 Insulating layer (silicon oxide film)
106 Gate wiring 107 Cs wiring 108 Insulating layer (SiN film)
109 Amorphous semiconductor layer (a-Si film)
110 Ohmic contact layer (a-Si (n + ) film)
111 Source wiring 112 Drain electrode 113 Passivation layer (SiN film)
114 Pixel electrode 115 White scattering layer 116 Insulating
Claims (2)
前記導電性基板の両面および各端面を含む全面に、ゾル状もしくはゲル状の材料を用いたウェットプロセスによって絶縁膜を形成する工程を有し、
前記ゾル状もしくはゲル状の材料を用いたウェットプロセスによって絶縁膜を形成する工程は、前記導電性基板を前記ゾル状もしくはゲル状の材料中に浸漬させる浸漬工程と、前記ゾル状もしくはゲル状の材料中に浸漬した前記導電性基板を前記材料中から引き上げる引き上げ工程と、引き上げられた前記導電性基板に付着した前記ゾル状もしくはゲル状の材料を焼成する焼成工程と、をこの順で少なくとも2回繰り返して前記絶縁膜を所望の厚さに形成する工程であり、
後の回の前記引き上げ工程は、先の回の前記引き上げ工程とは異なる向きで前記導電性基板を引き上げ、前記絶縁膜を平坦化する、マトリクスアレイ基板の製造方法。 In a manufacturing method of a matrix array substrate in which scanning electrodes and information electrodes are formed in a matrix on a conductive substrate made of stainless steel formed in a rolling process ,
The entire surface including the both sides and the end face of the conductive substrate, have a step of forming an insulating film by a wet process using a sol or gel-like material,
The step of forming an insulating film by a wet process using the sol-like or gel-like material includes an immersion step of immersing the conductive substrate in the sol-like or gel-like material, and the sol-like or gel-like material. At least two steps in this order are a pulling step for pulling up the conductive substrate immersed in the material from the material and a firing step for firing the sol-like or gel-like material adhering to the pulled conductive substrate. A step of repeatedly forming the insulating film to a desired thickness,
In the subsequent pulling step, the conductive substrate is lifted in a different direction from the previous pulling step, and the insulating film is planarized .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004109113A JP4780924B2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Manufacturing method of matrix array substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004109113A JP4780924B2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Manufacturing method of matrix array substrate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005292580A JP2005292580A (en) | 2005-10-20 |
JP4780924B2 true JP4780924B2 (en) | 2011-09-28 |
Family
ID=35325547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004109113A Expired - Fee Related JP4780924B2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Manufacturing method of matrix array substrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4780924B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4930704B2 (en) | 2006-03-14 | 2012-05-16 | セイコーエプソン株式会社 | Organic electroluminescence device and electronic device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09179106A (en) * | 1995-12-21 | 1997-07-11 | Dainippon Printing Co Ltd | Substrate for thin display, film liquid crystal display and field emission display using the same |
JP3479023B2 (en) * | 1999-05-18 | 2003-12-15 | シャープ株式会社 | Method for manufacturing electric wiring, wiring board, display device, and image detector |
JP4855567B2 (en) * | 2000-08-10 | 2012-01-18 | 達也 大久保 | Method for producing silica-based coating |
JP2002072177A (en) * | 2000-08-25 | 2002-03-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Substrate with transparent conductive film, its manufacturing method and liquid crystal display element |
JP2003228048A (en) * | 2002-02-01 | 2003-08-15 | Seiko Epson Corp | Electro-optical panel, electro-optical device and electronic equipment |
TW548853B (en) * | 2002-09-13 | 2003-08-21 | Ind Tech Res Inst | Method of manufacturing flexible TFT display |
-
2004
- 2004-04-01 JP JP2004109113A patent/JP4780924B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005292580A (en) | 2005-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100631458B1 (en) | Thin film transistor and method for manufacturing the same | |
US5731216A (en) | Method of making an active matrix display incorporating an improved TFT | |
EP0301571B1 (en) | Thin film transistor array | |
JP3281167B2 (en) | Method for manufacturing thin film transistor | |
JP2005316399A (en) | Method for manufacturing conductive element substrate, conductive element substrate, method for manufacturing liquid crystal display device, liquid crystal display device and electronic information equipment | |
JPH06250211A (en) | Liquid crystal display substrate and its production | |
JP2006338008A (en) | An array substrate having an improved aperture ratio, a manufacturing method thereof, and a display device including the same. | |
JPH11202365A (en) | Liquid crystal display panel and production thereof | |
CN101165908A (en) | TFT substrate, manufacturing method thereof, and displaying device with the TFT substrate | |
JP5111167B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2009016756A (en) | Active matrix drive display device | |
JP2005294629A (en) | Manufacturing method of display device | |
JP4182022B2 (en) | Display device panel and display device | |
KR100905662B1 (en) | LCD manufacturing method and wiring structure | |
WO2008059633A1 (en) | Semiconductor element, method for fabricating the same and display | |
JP4780924B2 (en) | Manufacturing method of matrix array substrate | |
JPH11212120A (en) | Liquid crystal display device and production thereof | |
JPH07120784A (en) | Liquid crystal display device and its production | |
JP2006301243A (en) | Display device | |
JP2005292574A (en) | Display device substrate and display device using the same | |
JPH07114043A (en) | Liquid crystal display device and its production | |
JP5202254B2 (en) | Display device and manufacturing method of display device | |
KR20110058519A (en) | Method of manufacturing thin film transistor substrate | |
KR920008676Y1 (en) | Thin film transistor | |
JP4814862B2 (en) | Liquid crystal display |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070316 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100430 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100707 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110316 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110629 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110705 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140715 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140715 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |