液晶表示装置及びその製造方法
【課題】フォトリソグラフィ工程を増やすことなく液晶表示装置を製造することを目的とする。
【解決手段】液晶表示装置は、第１透明電極１４の端部に載る第１絶縁層３０と、第１絶縁層３０下のゲート電極１８と、第１絶縁層３０上の半導体層３４と、半導体層３４上から第１透明電極１４上に至るように形成されて第１透明電極１４に電気的に接続する第１配線４６と、第１配線４６から間隔をあけて半導体層３４上から引き出された第２配線４８と、第１配線４６、第２配線４８、半導体層３４及び第１透明電極１４を覆う第２絶縁層５４と、第２絶縁層５４上に形成された第２透明電極６０と、第２透明電極６０の上に配置された液晶層６６と、を有する。第１透明電極１４と第２透明電極６０の間に印加される電圧によって、基板１０の面方向に電界を加えて、液晶層６６の液晶分子を基板１０と平行な面内で回転させる。
【解決手段】液晶表示装置は、第１透明電極１４の端部に載る第１絶縁層３０と、第１絶縁層３０下のゲート電極１８と、第１絶縁層３０上の半導体層３４と、半導体層３４上から第１透明電極１４上に至るように形成されて第１透明電極１４に電気的に接続する第１配線４６と、第１配線４６から間隔をあけて半導体層３４上から引き出された第２配線４８と、第１配線４６、第２配線４８、半導体層３４及び第１透明電極１４を覆う第２絶縁層５４と、第２絶縁層５４上に形成された第２透明電極６０と、第２透明電極６０の上に配置された液晶層６６と、を有する。第１透明電極１４と第２透明電極６０の間に印加される電圧によって、基板１０の面方向に電界を加えて、液晶層６６の液晶分子を基板１０と平行な面内で回転させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
横電界方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配設される一対の基板のうちの一方の内面側に一対の電極を互いに絶縁して設け、概ね横方向の電界を液晶分子に対して印加するものである。液晶の駆動には薄膜トランジスタが使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３３４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、薄膜トランジスタの製造方法が開示されている。これによれば、５回のフォトリソグラフィ工程で薄膜トランジスタを製造することができるが、一対の電界の間の絶縁層が２層になるために厚くなり、液晶の駆動電圧を高くしなければならない。絶縁層を１層にするには、フォトリソグラフィの工程を増やす必要があった。あるいは、理由にかかわらず、フォトリソグラフィの工程を増やすことは避けたいという要望があった。
【０００５】
本発明は、フォトリソグラフィ工程を増やすことなく液晶表示装置を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る液晶表示装置は、基板と、前記基板に形成された第１透明電極と、前記第１透明電極の端部に載るように前記基板に形成された第１絶縁層と、前記第１絶縁層の下に配置されたゲート電極と、前記第１絶縁層の上に形成された半導体層と、前記半導体層上から前記第１透明電極上に至るように形成されて前記第１透明電極に電気的に接続する第１配線と、前記第１配線から間隔をあけて前記半導体層上から引き出された第２配線と、前記第１配線、前記第２配線、前記半導体層及び前記第１透明電極を覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に形成された第２透明電極と、前記第２透明電極の上に配置された液晶層と、を有し、前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に印加される電圧によって、前記基板の面方向に電界を加えて、前記液晶層の液晶分子を前記基板と平行な面内で回転させることを特徴とする。本発明によれば、第１配線が第１透明電極上で電気的に接続するので、第２絶縁層にスルーホールを形成する必要がない。したがって、スルーホールを使用しない電気的接続によって抵抗値を低く抑えることができる液晶表示装置を、フォトリソグラフィ工程を増やすことなく製造することができる。
【０００７】
（２）（１）に記載された液晶表示装置において、前記第１絶縁層の端部は、前記第１透明電極の前記端部上で、先端に向けて厚みが薄くなるように形成されて、鋭角の傾斜角で傾く傾斜面を有し、前記傾斜面上に前記第１配線が形成されることを特徴としてもよい。
【０００８】
（３）本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、第１フォトリソグラフィによって形成された第１エッチングレジストを使用したエッチングを含み、基板に形成された第１透明導電膜及び前記第１透明導電膜上に形成された第１金属膜から、第１透明電極及びゲート電極を形成する工程と、第２フォトリソグラフィによって形成された第２エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第１透明電極の端部に載るとともに上に半導体層を有する第１絶縁層を前記基板に形成する工程と、第３フォトリソグラフィによって形成された第３エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記半導体層上から前記第１透明電極上に至るように配置されて前記第１透明電極に電気的に接続する第１配線及び前記第１配線から間隔をあけて前記半導体層上から引き出された第２配線を形成する工程と、第４フォトリソグラフィによって形成された第４エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第１配線、前記第２配線、前記半導体層及び前記第１透明電極を覆う第２絶縁層を形成する工程と、第５フォトリソグラフィによって形成された第５エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第２絶縁層上に第２透明電極を形成する工程と、前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に印加される電圧によって前記基板の面方向に生じる電界が加えられて前記基板と平行な面内で回転する液晶分子を含む液晶層を前記第２透明電極の上に配置する工程と、を有することを特徴とする。本発明によれば、５回のフォトリソグラフィで、第１透明電極と第２透明電極の間に１層からなる第２絶縁層を形成することができるので、少ない回数のフォトリソグラフィ工程で液晶表示装置を製造することができる。
【０００９】
（４）（３）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第１透明電極及び前記ゲート電極を形成する工程で、前記第１エッチングレジストは、厚みの異なる第１厚肉部及び第１薄肉部を含み、前記第１厚肉部を前記ゲート電極の形成領域に配置し、前記第１薄肉部を前記第１透明電極の形成領域に配置し、前記第１厚肉部及び前記第１薄肉部をマスクとして、前記第１金属膜をエッチングして、前記第１厚肉部の下に前記ゲート電極を形成し、前記第１薄肉部の下に前記第１透明電極の前記形成領域に対応した形状で前記第１金属膜を残し、前記第１厚肉部及び前記第１薄肉部を薄くする処理によって、前記第１厚肉部は残し、前記第１薄肉部を除去して、前記第１透明電極の前記形成領域で前記第１金属膜を露出させ、露出した前記第１金属膜及び前記第１厚肉部をマスクとして、前記第１透明導電膜をエッチングして、露出した前記第１金属膜の下に前記第１透明電極を形成し、前記第１厚肉部をマスクとして、露出した前記第１金属膜をエッチングして除去し、前記第１エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【００１０】
（５）（４）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第１絶縁層を形成する工程で、前記半導体層は、半導体材料膜から形成し、前記第１絶縁層は、第１絶縁材料膜から形成し、前記第２エッチングレジストは、厚みの異なる第２厚肉部及び第２薄肉部を含み、前記第１絶縁材料膜の上に前記半導体材料膜を形成し、前記第２厚肉部を、前記第１絶縁材料膜の上方であって前記半導体材料膜上で、前記半導体層の形成領域に配置し、前記第２薄肉部を、前記第１絶縁材料膜の上方であって前記半導体材料膜上で、前記第１絶縁層の形成領域に配置し、前記第２厚肉部及び前記第２薄肉部をマスクとして、前記半導体材料膜及び前記第１絶縁材料膜を連続的にエッチングして前記第１絶縁層を形成し、前記第２厚肉部及び前記第２薄肉部を薄くする処理によって、前記第２厚肉部を残し、前記第２薄肉部を除去して、前記半導体層の前記形成領域以外で前記半導体材料膜を露出させ、前記第２厚肉部をマスクとして、前記半導体材料膜をエッチングし、前記第２エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【００１１】
（６）（５）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第１絶縁層の端部が、前記第１透明電極の前記端部上で、先端に向けて厚みが薄くなって鋭角の傾斜角で傾く傾斜面を有するように、前記第１絶縁材料膜のエッチングを行うことを特徴としてもよい。
【００１２】
（７）（５）又は（６）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第１配線及び前記第２配線を形成する工程で、前記第１配線及び前記第２配線は、前記半導体層を覆う第２金属膜から形成し、前記第３エッチングレジストは、前記第１配線及び前記第２配線の形成領域に配置し、前記第３エッチングレジストマスクとして、前記第２金属膜をエッチングして前記第１配線及び前記第２配線を形成し、前記第３エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【００１３】
（８）（７）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記半導体層を、下層及び前記下層よりも不純物の添加量が多い上層を含むように形成し、前記第２金属膜をエッチングした後に、前記第３エッチングレジストマスクとして、前記半導体層の前記下層を残すように前記上層をエッチングすることを特徴としてもよい。
【００１４】
（９）（７）又は（８）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第２絶縁層を形成する工程で、前記第２絶縁層は、第２絶縁材料膜から形成し、前記第４エッチングレジストは、前記第２絶縁層の形成領域に配置し、前記第４エッチングレジストマスクとして、前記第２絶縁材料膜をエッチングして前記第２絶縁層を形成し、前記第４エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【００１５】
（１０）（９）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第２透明電極を形成する工程で、前記第２透明電極は、第２透明導電膜から形成し、前記第５エッチングレジストは、前記第２透明電極の形成領域に配置し、前記第５エッチングレジストマスクとして、前記第２透明導電膜をエッチングして前記第２透明電極を形成し、前記第５エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２５】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２６】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１〜図２６は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【００１８】
図１に示すように、基板１０に第１透明導電膜１２を形成する。なお、図２〜図２５において基板１０の図示を省略する。基板１０は、ガラスなどの光透過性を有する材料からなる。第１透明導電膜１２は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から形成する。本実施形態では、基板１０の面方向に電界を加えて、液晶分子を基板１０と平行な面内で回転させる横電界方式又はＩＰＳ（In Plane Switching）方式の液晶表示装置を製造する。第１透明導電膜１２は、後述するように、第１透明電極１４を形成するためのものである（図２６参照）。第１透明電極１４は、電界を生じさせるための一方の電極である。本実施形態では、第１透明電極１４は、画素ごとに設けられる画素電極である。
【００１９】
そして、第１透明導電膜１２上に第１金属膜１６を形成する。第１金属膜１６は、例えばアルミニウムから形成する。第１金属膜１６は、後述するように、ゲート電極１８を形成するためのものである（図２６参照）。ゲート電極１８は、薄膜トランジスタ２０の構成要素である。
【００２０】
図２に示すように、第１フォトリソグラフィによって第１エッチングレジスト２２を形成する。フォトリソグラフィは、感光性の物質を塗布した物質の表面を、パターン状に露光（パターン露光、像様露光などとも言う）することで、露光された部分と露光されていない部分からなるパターンを生成する技術である。
【００２１】
第１エッチングレジスト２２は、厚みの異なる第１厚肉部２４及び第１薄肉部２６を含むように形成する。そのため、第１フォトリソグラフィは、ハーフトーン露光を含む。第１厚肉部２４をゲート電極１８の形成領域に配置する。第１薄肉部２６を第１透明電極１４の形成領域に配置する。
【００２２】
図３に示すように、第１厚肉部２４及び第１薄肉部２６をマスクとして、第１金属膜１６をエッチングする。このエッチングは、ウエットエッチングであるが、第１透明導電膜１２をエッチングしない薬液を使用する。エッチングによって、第１厚肉部２４の下にゲート電極１８を形成し、第１薄肉部２６の下に第１透明電極１４の形成領域に対応した形状で第１金属膜１６を残す。
【００２３】
図４に示すように、第１厚肉部２４及び第１薄肉部２６を薄くする処理を行う。この処理はアッシングである。これにより第１薄肉部２６を除去し、第１透明電極１４の形成領域で第１金属膜１６を露出させる。ただし、第１厚肉部２４は残す。
【００２４】
図５に示すように、第１エッチングレジスト２２から露出した第１金属膜１６と第１厚肉部２４とをマスクとして、第１透明導電膜１２をエッチングする。このエッチングは、ウエットエッチングであるが、第１金属膜１６をエッチングしない薬液を使用する。エッチングによって、第１エッチングレジスト２２から露出した第１金属膜１６の下に、第１透明電極１４を形成する。
【００２５】
図６に示すように、第１厚肉部２４をマスクとして、露出した第１金属膜１６をエッチングして除去する。このエッチングは、ウエットエッチングであるが、第１透明導電膜１２をエッチングしない薬液を使用する。
【００２６】
図７に示すように、第１エッチングレジスト２２を剥離する。剥離には薬液を使用する。第１エッチングレジスト２２が除去されると、ゲート電極１８が露出する。
【００２７】
図８に示すように、第１絶縁材料膜２８を基板１０（図１参照。図８では省略。）に形成する。第１絶縁材料膜２８は、例えばプラズマＣＶＤ（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition）によってＳｉＮから形成する。第１絶縁材料膜２８は、後述する第１絶縁層３０を形成するためのものである（図２６参照）。第１絶縁材料膜２８は、第１透明電極１４及びゲート電極１８を覆うように形成する。
【００２８】
第１絶縁材料膜２８の上に、例えばアモルファスシリコンなどの半導体材料膜３２を形成する。半導体材料膜３２は、後述するように、薄膜トランジスタ２０の構成要素である半導体層３４を形成するためのものである（図２６参照）。半導体層３４は、下層３６と、下層３６よりも不純物の添加量が多い上層３８と、を含むように形成する。
【００２９】
図９に示すように、第２フォトリソグラフィによって第２エッチングレジスト４０を形成する。第２エッチングレジスト４０は、厚みの異なる第２厚肉部４２及び第２薄肉部４４を含むように形成する。そのため、第２フォトリソグラフィは、ハーフトーン露光を含む。第２厚肉部４２を、第１絶縁材料膜２８の上方であって半導体材料膜３２上で、半導体層３４の形成領域に配置する。第２薄肉部４４を、第１絶縁材料膜２８の上方であって半導体材料膜３２上で、第１絶縁層３０の形成領域に配置する。
【００３０】
図１０に示すように、第２厚肉部４２及び第２薄肉部４４をマスクとして、半導体材料膜３２及び第１絶縁材料膜２８を連続的にエッチングして第１絶縁層３０を形成する。このエッチングはドライエッチングである。第１絶縁層３０は、第１透明電極１４の端部に載るように形成する。また、第１絶縁層３０の端部が、第１透明電極１４の端部上で、先端に向けて厚みが薄くなって鋭角（例えば１０°程度）の傾斜角で傾く傾斜面を有するように、第１絶縁材料膜２８のエッチングを行う。このような形状になるようにエッチング条件を調整する。
【００３１】
図１１に示すように、第２厚肉部４２及び第２薄肉部４４を薄くする処理を行う。この処理はアッシングである。これにより、第２薄肉部４４を除去する。そして、半導体層３４の形成領域以外で半導体材料膜３２を第２エッチングレジスト４０から露出させる。なお、第２厚肉部４２は残す。
【００３２】
図１２に示すように、第２厚肉部４２をマスクとして、半導体材料膜３２をエッチングして半導体層３４を形成する。
【００３３】
図１３に示すように、第２エッチングレジスト４０を剥離する。剥離には薬液を使用する。第２エッチングレジスト４０が除去されると、半導体層３４が露出する。
【００３４】
図１４に示すように、半導体層３４を覆うように、第１配線４６及び第２配線４８を形成するための第２金属膜５０を形成する。第１配線４６及び第２配線４８は、薄膜トランジスタ２０のドレイン配線及びソース配線である（図２６参照）。
【００３５】
図１５に示すように、第３フォトリソグラフィによって第３エッチングレジスト５２を形成する。第３エッチングレジスト５２は、第１配線４６及び第２配線４８の形成領域に配置する。
【００３６】
図１６に示すように、第３エッチングレジスト５２マスクとして、第２金属膜５０をエッチングして第１配線４６及び第２配線４８を形成する。このエッチングは、ウエットエッチングである。第１配線４６は、半導体層３４上から第１透明電極１４上に至るように形成し、第１透明電極１４に電気的に接続させる。第２配線４８は、第１配線４６から間隔をあけて半導体層３４上から引き出す。
【００３７】
図１７に示すように、第２金属膜５０をエッチングした後に、第３エッチングレジスト５２マスクとして、半導体層３４の下層３６を残すように上層３８をエッチングする。つまり、不純物の添加量が多い上層３８を、ドレイン領域及びソース領域に分離する。
【００３８】
図１８に示すように、第３エッチングレジスト５２を剥離する。剥離には薬液を使用する。第３エッチングレジスト５２が除去されると、第１配線４６及び第２配線４８が露出する。
【００３９】
図１９に示すように、第１配線４６、第２配線４８、半導体層３４及び第１透明電極１４を覆うように、第２絶縁層５４を形成するための第２絶縁材料膜５６を形成する。第２絶縁材料膜５６は、例えばプラズマＣＶＤ（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition）によってＳｉＮから形成する。
【００４０】
図２０に示すように、第４フォトリソグラフィによって第４エッチングレジスト５８を形成する。第４エッチングレジスト５８は、第２絶縁層５４（図２１参照）の形成領域に配置する。第２絶縁層５４には、その下の種々の配線との電気的接続のための図示しないスルーホールや切り欠きを形成するので、これらのスルーホールや切り欠きの形成領域を露出させるように、第４エッチングレジスト５８を形成する。そして、第４エッチングレジスト５８マスクとして、第２絶縁材料膜５６をエッチングして第２絶縁層５４（図２１参照）を形成する。このエッチングはドライエッチングである。
【００４１】
図２１に示すように、第４エッチングレジスト５８を剥離する。剥離には薬液を使用する。第４エッチングレジスト５８が除去されると、第２絶縁層５４が露出する。
【００４２】
図２２に示すように、第２絶縁層５４上に、第２透明電極６０を形成するための第２透明導電膜６２を形成する。第２透明導電膜６０は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から形成する。第２透明電極６０は、横電界方式又はＩＰＳ（In Plane Switching）方式で電界を生じさせるための他方の電極である。本実施形態では、第２透明電極６０は、全ての画素電極に対向する共通電極である（図２６参照）。
【００４３】
図２３に示すように、第５フォトリソグラフィによって第５エッチングレジスト６４を形成する。第５エッチングレジスト６４は、第２透明電極６０（図２４参照）の形成領域に配置する。
【００４４】
図２４に示すように、第５エッチングレジスト６４をマスクとして、第２透明導電膜６２をエッチングして第２透明電極６０を形成する。
【００４５】
図２５に示すように、第５エッチングレジスト６４を剥離する。剥離には薬液を使用する。第５エッチングレジスト６４が除去されると、第２透明電極６０が露出する。
【００４６】
図２６に示すように、液晶層６６を第２透明電極６０の上に配置する。詳しくは、上述した工程で、薄膜トランジスタ２０を含む回路が形成されたＴＦＴ基板６８が得られ、これとは別に用意したカラーフィルタ基板７０とＴＦＴ基板６８の間に液晶層６６を挟み込む。
【００４７】
カラーフィルタ基板７０は、基板７２、カラーフィルタ７４、ブラックマトリクス７６、平坦化層７８及び配向膜８０を含む。また、ＴＦＴ基板６８には、第２透明電極６０を覆うように配向膜８２が形成されている。カラーフィルタ基板７０及びＴＦＴ基板６８の配向膜８０，８２の間に液晶層６６を挟む。液晶層６６の液晶分子は、第１透明電極１４と第２透明電極６０の間に印加される電圧によって基板１０の面方向に生じる電界が加えられて基板１０と平行な面内で回転する。
【００４８】
本実施形態によれば、５回のフォトリソグラフィで、第１透明電極１４と第２透明電極６０の間に１層からなる第２絶縁層５４を形成することができるので、少ない回数のフォトリソグラフィ工程で液晶表示装置を製造することができる。
【００４９】
図２６に示す液晶表示装置は、基板１０を有する。基板１０には第１透明電極１４が形成されている。第１透明電極１４の端部に載るように、基板１０に第１絶縁層３０が形成されている。第１絶縁層３０の端部は、第１透明電極１４の端部上で、先端に向けて厚みが薄くなるように形成されている。そのため、第１絶縁層３０は、鋭角（例えば１０°程度）の傾斜角で傾く傾斜面を有する。
【００５０】
第１絶縁層３０の下にはゲート電極１８が配置されている。第１絶縁層３０の上には半導体層３４が形成されている。半導体層３４上から第１透明電極１４上に至るように第１配線４６が形成されている。第１配線４６は、第１透明電極１４に電気的に接続する第１配線４６は、第１絶縁層３０の傾斜面上に形成されている。
【００５１】
第１配線４６から間隔をあけて、半導体層３４上から第２配線４８が引き出されている。第１配線４６、第２配線４８、半導体層３４及び第１透明電極１４を覆うように、第２絶縁層５４が形成されている。第２絶縁層５４上には第２透明電極６０が形成されている。
【００５２】
第２透明電極６０の上には、液晶層６６が配置されている。第１透明電極１４と第２透明電極６０の間に印加される電圧によって、基板１０の面方向に電界を加えて、液晶層６６の液晶分子を基板１０と平行な面内で回転させる。
【００５３】
本実施形態によれば、第１配線４６が第１透明電極１４上で電気的に接続するので、第２絶縁層５４にスルーホールを形成する必要がない。したがって、したがって、スルーホールを使用しない電気的接続によって抵抗値を低く抑えることができる液晶表示装置を、フォトリソグラフィ工程を増やすことなく製造することができる。
【００５４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施の形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 基板、１２ 第１透明導電膜、１４ 第１透明電極、１６ 第１金属膜、１８ ゲート電極、２０ 薄膜トランジスタ、２２ 第１エッチングレジスト、２４ 第１厚肉部、２６ 第１薄肉部、２８ 第１絶縁材料膜、３０ 第１絶縁層、３２ 半導体材料膜、３４ 半導体層、３６ 下層、３８ 上層、４０ 第２エッチングレジスト、４２ 第２厚肉部、４４ 第２薄肉部、４６ 第１配線、４８ 第２配線、５０ 第２金属膜、５２ 第３エッチングレジスト、５４ 第２絶縁層、５６ 第２絶縁材料膜、５８ 第４エッチングレジスト、６０ 第２透明電極、６２ 第２透明導電膜、６４ 第５エッチングレジスト、６６ 液晶層、６８ ＴＦＴ基板、７０ カラーフィルタ基板、７２ 基板、７４ カラーフィルタ、７６ ブラックマトリクス、７８ 平坦化層、８０ 配向膜、８２ 配向膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
横電界方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配設される一対の基板のうちの一方の内面側に一対の電極を互いに絶縁して設け、概ね横方向の電界を液晶分子に対して印加するものである。液晶の駆動には薄膜トランジスタが使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３３４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、薄膜トランジスタの製造方法が開示されている。これによれば、５回のフォトリソグラフィ工程で薄膜トランジスタを製造することができるが、一対の電界の間の絶縁層が２層になるために厚くなり、液晶の駆動電圧を高くしなければならない。絶縁層を１層にするには、フォトリソグラフィの工程を増やす必要があった。あるいは、理由にかかわらず、フォトリソグラフィの工程を増やすことは避けたいという要望があった。
【０００５】
本発明は、フォトリソグラフィ工程を増やすことなく液晶表示装置を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る液晶表示装置は、基板と、前記基板に形成された第１透明電極と、前記第１透明電極の端部に載るように前記基板に形成された第１絶縁層と、前記第１絶縁層の下に配置されたゲート電極と、前記第１絶縁層の上に形成された半導体層と、前記半導体層上から前記第１透明電極上に至るように形成されて前記第１透明電極に電気的に接続する第１配線と、前記第１配線から間隔をあけて前記半導体層上から引き出された第２配線と、前記第１配線、前記第２配線、前記半導体層及び前記第１透明電極を覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に形成された第２透明電極と、前記第２透明電極の上に配置された液晶層と、を有し、前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に印加される電圧によって、前記基板の面方向に電界を加えて、前記液晶層の液晶分子を前記基板と平行な面内で回転させることを特徴とする。本発明によれば、第１配線が第１透明電極上で電気的に接続するので、第２絶縁層にスルーホールを形成する必要がない。したがって、スルーホールを使用しない電気的接続によって抵抗値を低く抑えることができる液晶表示装置を、フォトリソグラフィ工程を増やすことなく製造することができる。
【０００７】
（２）（１）に記載された液晶表示装置において、前記第１絶縁層の端部は、前記第１透明電極の前記端部上で、先端に向けて厚みが薄くなるように形成されて、鋭角の傾斜角で傾く傾斜面を有し、前記傾斜面上に前記第１配線が形成されることを特徴としてもよい。
【０００８】
（３）本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、第１フォトリソグラフィによって形成された第１エッチングレジストを使用したエッチングを含み、基板に形成された第１透明導電膜及び前記第１透明導電膜上に形成された第１金属膜から、第１透明電極及びゲート電極を形成する工程と、第２フォトリソグラフィによって形成された第２エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第１透明電極の端部に載るとともに上に半導体層を有する第１絶縁層を前記基板に形成する工程と、第３フォトリソグラフィによって形成された第３エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記半導体層上から前記第１透明電極上に至るように配置されて前記第１透明電極に電気的に接続する第１配線及び前記第１配線から間隔をあけて前記半導体層上から引き出された第２配線を形成する工程と、第４フォトリソグラフィによって形成された第４エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第１配線、前記第２配線、前記半導体層及び前記第１透明電極を覆う第２絶縁層を形成する工程と、第５フォトリソグラフィによって形成された第５エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第２絶縁層上に第２透明電極を形成する工程と、前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に印加される電圧によって前記基板の面方向に生じる電界が加えられて前記基板と平行な面内で回転する液晶分子を含む液晶層を前記第２透明電極の上に配置する工程と、を有することを特徴とする。本発明によれば、５回のフォトリソグラフィで、第１透明電極と第２透明電極の間に１層からなる第２絶縁層を形成することができるので、少ない回数のフォトリソグラフィ工程で液晶表示装置を製造することができる。
【０００９】
（４）（３）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第１透明電極及び前記ゲート電極を形成する工程で、前記第１エッチングレジストは、厚みの異なる第１厚肉部及び第１薄肉部を含み、前記第１厚肉部を前記ゲート電極の形成領域に配置し、前記第１薄肉部を前記第１透明電極の形成領域に配置し、前記第１厚肉部及び前記第１薄肉部をマスクとして、前記第１金属膜をエッチングして、前記第１厚肉部の下に前記ゲート電極を形成し、前記第１薄肉部の下に前記第１透明電極の前記形成領域に対応した形状で前記第１金属膜を残し、前記第１厚肉部及び前記第１薄肉部を薄くする処理によって、前記第１厚肉部は残し、前記第１薄肉部を除去して、前記第１透明電極の前記形成領域で前記第１金属膜を露出させ、露出した前記第１金属膜及び前記第１厚肉部をマスクとして、前記第１透明導電膜をエッチングして、露出した前記第１金属膜の下に前記第１透明電極を形成し、前記第１厚肉部をマスクとして、露出した前記第１金属膜をエッチングして除去し、前記第１エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【００１０】
（５）（４）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第１絶縁層を形成する工程で、前記半導体層は、半導体材料膜から形成し、前記第１絶縁層は、第１絶縁材料膜から形成し、前記第２エッチングレジストは、厚みの異なる第２厚肉部及び第２薄肉部を含み、前記第１絶縁材料膜の上に前記半導体材料膜を形成し、前記第２厚肉部を、前記第１絶縁材料膜の上方であって前記半導体材料膜上で、前記半導体層の形成領域に配置し、前記第２薄肉部を、前記第１絶縁材料膜の上方であって前記半導体材料膜上で、前記第１絶縁層の形成領域に配置し、前記第２厚肉部及び前記第２薄肉部をマスクとして、前記半導体材料膜及び前記第１絶縁材料膜を連続的にエッチングして前記第１絶縁層を形成し、前記第２厚肉部及び前記第２薄肉部を薄くする処理によって、前記第２厚肉部を残し、前記第２薄肉部を除去して、前記半導体層の前記形成領域以外で前記半導体材料膜を露出させ、前記第２厚肉部をマスクとして、前記半導体材料膜をエッチングし、前記第２エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【００１１】
（６）（５）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第１絶縁層の端部が、前記第１透明電極の前記端部上で、先端に向けて厚みが薄くなって鋭角の傾斜角で傾く傾斜面を有するように、前記第１絶縁材料膜のエッチングを行うことを特徴としてもよい。
【００１２】
（７）（５）又は（６）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第１配線及び前記第２配線を形成する工程で、前記第１配線及び前記第２配線は、前記半導体層を覆う第２金属膜から形成し、前記第３エッチングレジストは、前記第１配線及び前記第２配線の形成領域に配置し、前記第３エッチングレジストマスクとして、前記第２金属膜をエッチングして前記第１配線及び前記第２配線を形成し、前記第３エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【００１３】
（８）（７）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記半導体層を、下層及び前記下層よりも不純物の添加量が多い上層を含むように形成し、前記第２金属膜をエッチングした後に、前記第３エッチングレジストマスクとして、前記半導体層の前記下層を残すように前記上層をエッチングすることを特徴としてもよい。
【００１４】
（９）（７）又は（８）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第２絶縁層を形成する工程で、前記第２絶縁層は、第２絶縁材料膜から形成し、前記第４エッチングレジストは、前記第２絶縁層の形成領域に配置し、前記第４エッチングレジストマスクとして、前記第２絶縁材料膜をエッチングして前記第２絶縁層を形成し、前記第４エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【００１５】
（１０）（９）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第２透明電極を形成する工程で、前記第２透明電極は、第２透明導電膜から形成し、前記第５エッチングレジストは、前記第２透明電極の形成領域に配置し、前記第５エッチングレジストマスクとして、前記第２透明導電膜をエッチングして前記第２透明電極を形成し、前記第５エッチングレジストを剥離することを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２５】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図２６】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１〜図２６は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【００１８】
図１に示すように、基板１０に第１透明導電膜１２を形成する。なお、図２〜図２５において基板１０の図示を省略する。基板１０は、ガラスなどの光透過性を有する材料からなる。第１透明導電膜１２は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から形成する。本実施形態では、基板１０の面方向に電界を加えて、液晶分子を基板１０と平行な面内で回転させる横電界方式又はＩＰＳ（In Plane Switching）方式の液晶表示装置を製造する。第１透明導電膜１２は、後述するように、第１透明電極１４を形成するためのものである（図２６参照）。第１透明電極１４は、電界を生じさせるための一方の電極である。本実施形態では、第１透明電極１４は、画素ごとに設けられる画素電極である。
【００１９】
そして、第１透明導電膜１２上に第１金属膜１６を形成する。第１金属膜１６は、例えばアルミニウムから形成する。第１金属膜１６は、後述するように、ゲート電極１８を形成するためのものである（図２６参照）。ゲート電極１８は、薄膜トランジスタ２０の構成要素である。
【００２０】
図２に示すように、第１フォトリソグラフィによって第１エッチングレジスト２２を形成する。フォトリソグラフィは、感光性の物質を塗布した物質の表面を、パターン状に露光（パターン露光、像様露光などとも言う）することで、露光された部分と露光されていない部分からなるパターンを生成する技術である。
【００２１】
第１エッチングレジスト２２は、厚みの異なる第１厚肉部２４及び第１薄肉部２６を含むように形成する。そのため、第１フォトリソグラフィは、ハーフトーン露光を含む。第１厚肉部２４をゲート電極１８の形成領域に配置する。第１薄肉部２６を第１透明電極１４の形成領域に配置する。
【００２２】
図３に示すように、第１厚肉部２４及び第１薄肉部２６をマスクとして、第１金属膜１６をエッチングする。このエッチングは、ウエットエッチングであるが、第１透明導電膜１２をエッチングしない薬液を使用する。エッチングによって、第１厚肉部２４の下にゲート電極１８を形成し、第１薄肉部２６の下に第１透明電極１４の形成領域に対応した形状で第１金属膜１６を残す。
【００２３】
図４に示すように、第１厚肉部２４及び第１薄肉部２６を薄くする処理を行う。この処理はアッシングである。これにより第１薄肉部２６を除去し、第１透明電極１４の形成領域で第１金属膜１６を露出させる。ただし、第１厚肉部２４は残す。
【００２４】
図５に示すように、第１エッチングレジスト２２から露出した第１金属膜１６と第１厚肉部２４とをマスクとして、第１透明導電膜１２をエッチングする。このエッチングは、ウエットエッチングであるが、第１金属膜１６をエッチングしない薬液を使用する。エッチングによって、第１エッチングレジスト２２から露出した第１金属膜１６の下に、第１透明電極１４を形成する。
【００２５】
図６に示すように、第１厚肉部２４をマスクとして、露出した第１金属膜１６をエッチングして除去する。このエッチングは、ウエットエッチングであるが、第１透明導電膜１２をエッチングしない薬液を使用する。
【００２６】
図７に示すように、第１エッチングレジスト２２を剥離する。剥離には薬液を使用する。第１エッチングレジスト２２が除去されると、ゲート電極１８が露出する。
【００２７】
図８に示すように、第１絶縁材料膜２８を基板１０（図１参照。図８では省略。）に形成する。第１絶縁材料膜２８は、例えばプラズマＣＶＤ（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition）によってＳｉＮから形成する。第１絶縁材料膜２８は、後述する第１絶縁層３０を形成するためのものである（図２６参照）。第１絶縁材料膜２８は、第１透明電極１４及びゲート電極１８を覆うように形成する。
【００２８】
第１絶縁材料膜２８の上に、例えばアモルファスシリコンなどの半導体材料膜３２を形成する。半導体材料膜３２は、後述するように、薄膜トランジスタ２０の構成要素である半導体層３４を形成するためのものである（図２６参照）。半導体層３４は、下層３６と、下層３６よりも不純物の添加量が多い上層３８と、を含むように形成する。
【００２９】
図９に示すように、第２フォトリソグラフィによって第２エッチングレジスト４０を形成する。第２エッチングレジスト４０は、厚みの異なる第２厚肉部４２及び第２薄肉部４４を含むように形成する。そのため、第２フォトリソグラフィは、ハーフトーン露光を含む。第２厚肉部４２を、第１絶縁材料膜２８の上方であって半導体材料膜３２上で、半導体層３４の形成領域に配置する。第２薄肉部４４を、第１絶縁材料膜２８の上方であって半導体材料膜３２上で、第１絶縁層３０の形成領域に配置する。
【００３０】
図１０に示すように、第２厚肉部４２及び第２薄肉部４４をマスクとして、半導体材料膜３２及び第１絶縁材料膜２８を連続的にエッチングして第１絶縁層３０を形成する。このエッチングはドライエッチングである。第１絶縁層３０は、第１透明電極１４の端部に載るように形成する。また、第１絶縁層３０の端部が、第１透明電極１４の端部上で、先端に向けて厚みが薄くなって鋭角（例えば１０°程度）の傾斜角で傾く傾斜面を有するように、第１絶縁材料膜２８のエッチングを行う。このような形状になるようにエッチング条件を調整する。
【００３１】
図１１に示すように、第２厚肉部４２及び第２薄肉部４４を薄くする処理を行う。この処理はアッシングである。これにより、第２薄肉部４４を除去する。そして、半導体層３４の形成領域以外で半導体材料膜３２を第２エッチングレジスト４０から露出させる。なお、第２厚肉部４２は残す。
【００３２】
図１２に示すように、第２厚肉部４２をマスクとして、半導体材料膜３２をエッチングして半導体層３４を形成する。
【００３３】
図１３に示すように、第２エッチングレジスト４０を剥離する。剥離には薬液を使用する。第２エッチングレジスト４０が除去されると、半導体層３４が露出する。
【００３４】
図１４に示すように、半導体層３４を覆うように、第１配線４６及び第２配線４８を形成するための第２金属膜５０を形成する。第１配線４６及び第２配線４８は、薄膜トランジスタ２０のドレイン配線及びソース配線である（図２６参照）。
【００３５】
図１５に示すように、第３フォトリソグラフィによって第３エッチングレジスト５２を形成する。第３エッチングレジスト５２は、第１配線４６及び第２配線４８の形成領域に配置する。
【００３６】
図１６に示すように、第３エッチングレジスト５２マスクとして、第２金属膜５０をエッチングして第１配線４６及び第２配線４８を形成する。このエッチングは、ウエットエッチングである。第１配線４６は、半導体層３４上から第１透明電極１４上に至るように形成し、第１透明電極１４に電気的に接続させる。第２配線４８は、第１配線４６から間隔をあけて半導体層３４上から引き出す。
【００３７】
図１７に示すように、第２金属膜５０をエッチングした後に、第３エッチングレジスト５２マスクとして、半導体層３４の下層３６を残すように上層３８をエッチングする。つまり、不純物の添加量が多い上層３８を、ドレイン領域及びソース領域に分離する。
【００３８】
図１８に示すように、第３エッチングレジスト５２を剥離する。剥離には薬液を使用する。第３エッチングレジスト５２が除去されると、第１配線４６及び第２配線４８が露出する。
【００３９】
図１９に示すように、第１配線４６、第２配線４８、半導体層３４及び第１透明電極１４を覆うように、第２絶縁層５４を形成するための第２絶縁材料膜５６を形成する。第２絶縁材料膜５６は、例えばプラズマＣＶＤ（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition）によってＳｉＮから形成する。
【００４０】
図２０に示すように、第４フォトリソグラフィによって第４エッチングレジスト５８を形成する。第４エッチングレジスト５８は、第２絶縁層５４（図２１参照）の形成領域に配置する。第２絶縁層５４には、その下の種々の配線との電気的接続のための図示しないスルーホールや切り欠きを形成するので、これらのスルーホールや切り欠きの形成領域を露出させるように、第４エッチングレジスト５８を形成する。そして、第４エッチングレジスト５８マスクとして、第２絶縁材料膜５６をエッチングして第２絶縁層５４（図２１参照）を形成する。このエッチングはドライエッチングである。
【００４１】
図２１に示すように、第４エッチングレジスト５８を剥離する。剥離には薬液を使用する。第４エッチングレジスト５８が除去されると、第２絶縁層５４が露出する。
【００４２】
図２２に示すように、第２絶縁層５４上に、第２透明電極６０を形成するための第２透明導電膜６２を形成する。第２透明導電膜６０は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から形成する。第２透明電極６０は、横電界方式又はＩＰＳ（In Plane Switching）方式で電界を生じさせるための他方の電極である。本実施形態では、第２透明電極６０は、全ての画素電極に対向する共通電極である（図２６参照）。
【００４３】
図２３に示すように、第５フォトリソグラフィによって第５エッチングレジスト６４を形成する。第５エッチングレジスト６４は、第２透明電極６０（図２４参照）の形成領域に配置する。
【００４４】
図２４に示すように、第５エッチングレジスト６４をマスクとして、第２透明導電膜６２をエッチングして第２透明電極６０を形成する。
【００４５】
図２５に示すように、第５エッチングレジスト６４を剥離する。剥離には薬液を使用する。第５エッチングレジスト６４が除去されると、第２透明電極６０が露出する。
【００４６】
図２６に示すように、液晶層６６を第２透明電極６０の上に配置する。詳しくは、上述した工程で、薄膜トランジスタ２０を含む回路が形成されたＴＦＴ基板６８が得られ、これとは別に用意したカラーフィルタ基板７０とＴＦＴ基板６８の間に液晶層６６を挟み込む。
【００４７】
カラーフィルタ基板７０は、基板７２、カラーフィルタ７４、ブラックマトリクス７６、平坦化層７８及び配向膜８０を含む。また、ＴＦＴ基板６８には、第２透明電極６０を覆うように配向膜８２が形成されている。カラーフィルタ基板７０及びＴＦＴ基板６８の配向膜８０，８２の間に液晶層６６を挟む。液晶層６６の液晶分子は、第１透明電極１４と第２透明電極６０の間に印加される電圧によって基板１０の面方向に生じる電界が加えられて基板１０と平行な面内で回転する。
【００４８】
本実施形態によれば、５回のフォトリソグラフィで、第１透明電極１４と第２透明電極６０の間に１層からなる第２絶縁層５４を形成することができるので、少ない回数のフォトリソグラフィ工程で液晶表示装置を製造することができる。
【００４９】
図２６に示す液晶表示装置は、基板１０を有する。基板１０には第１透明電極１４が形成されている。第１透明電極１４の端部に載るように、基板１０に第１絶縁層３０が形成されている。第１絶縁層３０の端部は、第１透明電極１４の端部上で、先端に向けて厚みが薄くなるように形成されている。そのため、第１絶縁層３０は、鋭角（例えば１０°程度）の傾斜角で傾く傾斜面を有する。
【００５０】
第１絶縁層３０の下にはゲート電極１８が配置されている。第１絶縁層３０の上には半導体層３４が形成されている。半導体層３４上から第１透明電極１４上に至るように第１配線４６が形成されている。第１配線４６は、第１透明電極１４に電気的に接続する第１配線４６は、第１絶縁層３０の傾斜面上に形成されている。
【００５１】
第１配線４６から間隔をあけて、半導体層３４上から第２配線４８が引き出されている。第１配線４６、第２配線４８、半導体層３４及び第１透明電極１４を覆うように、第２絶縁層５４が形成されている。第２絶縁層５４上には第２透明電極６０が形成されている。
【００５２】
第２透明電極６０の上には、液晶層６６が配置されている。第１透明電極１４と第２透明電極６０の間に印加される電圧によって、基板１０の面方向に電界を加えて、液晶層６６の液晶分子を基板１０と平行な面内で回転させる。
【００５３】
本実施形態によれば、第１配線４６が第１透明電極１４上で電気的に接続するので、第２絶縁層５４にスルーホールを形成する必要がない。したがって、したがって、スルーホールを使用しない電気的接続によって抵抗値を低く抑えることができる液晶表示装置を、フォトリソグラフィ工程を増やすことなく製造することができる。
【００５４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施の形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 基板、１２ 第１透明導電膜、１４ 第１透明電極、１６ 第１金属膜、１８ ゲート電極、２０ 薄膜トランジスタ、２２ 第１エッチングレジスト、２４ 第１厚肉部、２６ 第１薄肉部、２８ 第１絶縁材料膜、３０ 第１絶縁層、３２ 半導体材料膜、３４ 半導体層、３６ 下層、３８ 上層、４０ 第２エッチングレジスト、４２ 第２厚肉部、４４ 第２薄肉部、４６ 第１配線、４８ 第２配線、５０ 第２金属膜、５２ 第３エッチングレジスト、５４ 第２絶縁層、５６ 第２絶縁材料膜、５８ 第４エッチングレジスト、６０ 第２透明電極、６２ 第２透明導電膜、６４ 第５エッチングレジスト、６６ 液晶層、６８ ＴＦＴ基板、７０ カラーフィルタ基板、７２ 基板、７４ カラーフィルタ、７６ ブラックマトリクス、７８ 平坦化層、８０ 配向膜、８２ 配向膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に形成された第１透明電極と、
前記第１透明電極の端部に載るように前記基板に形成された第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の下に配置されたゲート電極と、
前記第１絶縁層の上に形成された半導体層と、
前記半導体層上から前記第１透明電極上に至るように形成されて前記第１透明電極に電気的に接続する第１配線と、
前記第１配線から間隔をあけて前記半導体層上から引き出された第２配線と、
前記第１配線、前記第２配線、前記半導体層及び前記第１透明電極を覆う第２絶縁層と、
前記第２絶縁層上に形成された第２透明電極と、
前記第２透明電極の上に配置された液晶層と、
を有し、
前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に印加される電圧によって、前記基板の面方向に電界を加えて、前記液晶層の液晶分子を前記基板と平行な面内で回転させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
前記第１絶縁層の端部は、前記第１透明電極の前記端部上で、先端に向けて厚みが薄くなるように形成されて、鋭角の傾斜角で傾く傾斜面を有し、
前記傾斜面上に前記第１配線が形成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
第１フォトリソグラフィによって形成された第１エッチングレジストを使用したエッチングを含み、基板に形成された第１透明導電膜及び前記第１透明導電膜上に形成された第１金属膜から、第１透明電極及びゲート電極を形成する工程と、
第２フォトリソグラフィによって形成された第２エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第１透明電極の端部に載るとともに上に半導体層を有する第１絶縁層を前記基板に形成する工程と、
第３フォトリソグラフィによって形成された第３エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記半導体層上から前記第１透明電極上に至るように配置されて前記第１透明電極に電気的に接続する第１配線及び前記第１配線から間隔をあけて前記半導体層上から引き出された第２配線を形成する工程と、
第４フォトリソグラフィによって形成された第４エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第１配線、前記第２配線、前記半導体層及び前記第１透明電極を覆う第２絶縁層を形成する工程と、
第５フォトリソグラフィによって形成された第５エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第２絶縁層上に第２透明電極を形成する工程と、
前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に印加される電圧によって前記基板の面方向に生じる電界が加えられて前記基板と平行な面内で回転する液晶分子を含む液晶層を前記第２透明電極の上に配置する工程と、
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１透明電極及び前記ゲート電極を形成する工程で、
前記第１エッチングレジストは、厚みの異なる第１厚肉部及び第１薄肉部を含み、
前記第１厚肉部を前記ゲート電極の形成領域に配置し、
前記第１薄肉部を前記第１透明電極の形成領域に配置し、
前記第１厚肉部及び前記第１薄肉部をマスクとして、前記第１金属膜をエッチングして、前記第１厚肉部の下に前記ゲート電極を形成し、前記第１薄肉部の下に前記第１透明電極の前記形成領域に対応した形状で前記第１金属膜を残し、
前記第１厚肉部及び前記第１薄肉部を薄くする処理によって、前記第１厚肉部は残し、前記第１薄肉部を除去して、前記第１透明電極の前記形成領域で前記第１金属膜を露出させ、
露出した前記第１金属膜及び前記第１厚肉部をマスクとして、前記第１透明導電膜をエッチングして、露出した前記第１金属膜の下に前記第１透明電極を形成し、
前記第１厚肉部をマスクとして、露出した前記第１金属膜をエッチングして除去し、
前記第１エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１絶縁層を形成する工程で、
前記半導体層は、半導体材料膜から形成し、
前記第１絶縁層は、第１絶縁材料膜から形成し、
前記第２エッチングレジストは、厚みの異なる第２厚肉部及び第２薄肉部を含み、
前記第１絶縁材料膜の上に前記半導体材料膜を形成し、
前記第２厚肉部を、前記第１絶縁材料膜の上方であって前記半導体材料膜上で、前記半導体層の形成領域に配置し、
前記第２薄肉部を、前記第１絶縁材料膜の上方であって前記半導体材料膜上で、前記第１絶縁層の形成領域に配置し、
前記第２厚肉部及び前記第２薄肉部をマスクとして、前記半導体材料膜及び前記第１絶縁材料膜を連続的にエッチングして前記第１絶縁層を形成し、
前記第２厚肉部及び前記第２薄肉部を薄くする処理によって、前記第２厚肉部を残し、前記第２薄肉部を除去して、前記半導体層の前記形成領域以外で前記半導体材料膜を露出させ、
前記第２厚肉部をマスクとして、前記半導体材料膜をエッチングし、
前記第２エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１絶縁層の端部が、前記第１透明電極の前記端部上で、先端に向けて厚みが薄くなって鋭角の傾斜角で傾く傾斜面を有するように、前記第１絶縁材料膜のエッチングを行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１配線及び前記第２配線を形成する工程で、
前記第１配線及び前記第２配線は、前記半導体層を覆う第２金属膜から形成し、
前記第３エッチングレジストは、前記第１配線及び前記第２配線の形成領域に配置し、
前記第３エッチングレジストマスクとして、前記第２金属膜をエッチングして前記第１配線及び前記第２配線を形成し、
前記第３エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記半導体層を、下層及び前記下層よりも不純物の添加量が多い上層を含むように形成し、
前記第２金属膜をエッチングした後に、前記第３エッチングレジストマスクとして、前記半導体層の前記下層を残すように前記上層をエッチングすることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第２絶縁層を形成する工程で、
前記第２絶縁層は、第２絶縁材料膜から形成し、
前記第４エッチングレジストは、前記第２絶縁層の形成領域に配置し、
前記第４エッチングレジストマスクとして、前記第２絶縁材料膜をエッチングして前記第２絶縁層を形成し、
前記第４エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第２透明電極を形成する工程で、
前記第２透明電極は、第２透明導電膜から形成し、
前記第５エッチングレジストは、前記第２透明電極の形成領域に配置し、
前記第５エッチングレジストマスクとして、前記第２透明導電膜をエッチングして前記第２透明電極を形成し、
前記第５エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板に形成された第１透明電極と、
前記第１透明電極の端部に載るように前記基板に形成された第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の下に配置されたゲート電極と、
前記第１絶縁層の上に形成された半導体層と、
前記半導体層上から前記第１透明電極上に至るように形成されて前記第１透明電極に電気的に接続する第１配線と、
前記第１配線から間隔をあけて前記半導体層上から引き出された第２配線と、
前記第１配線、前記第２配線、前記半導体層及び前記第１透明電極を覆う第２絶縁層と、
前記第２絶縁層上に形成された第２透明電極と、
前記第２透明電極の上に配置された液晶層と、
を有し、
前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に印加される電圧によって、前記基板の面方向に電界を加えて、前記液晶層の液晶分子を前記基板と平行な面内で回転させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
前記第１絶縁層の端部は、前記第１透明電極の前記端部上で、先端に向けて厚みが薄くなるように形成されて、鋭角の傾斜角で傾く傾斜面を有し、
前記傾斜面上に前記第１配線が形成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
第１フォトリソグラフィによって形成された第１エッチングレジストを使用したエッチングを含み、基板に形成された第１透明導電膜及び前記第１透明導電膜上に形成された第１金属膜から、第１透明電極及びゲート電極を形成する工程と、
第２フォトリソグラフィによって形成された第２エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第１透明電極の端部に載るとともに上に半導体層を有する第１絶縁層を前記基板に形成する工程と、
第３フォトリソグラフィによって形成された第３エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記半導体層上から前記第１透明電極上に至るように配置されて前記第１透明電極に電気的に接続する第１配線及び前記第１配線から間隔をあけて前記半導体層上から引き出された第２配線を形成する工程と、
第４フォトリソグラフィによって形成された第４エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第１配線、前記第２配線、前記半導体層及び前記第１透明電極を覆う第２絶縁層を形成する工程と、
第５フォトリソグラフィによって形成された第５エッチングレジストを使用したエッチングを含み、前記第２絶縁層上に第２透明電極を形成する工程と、
前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に印加される電圧によって前記基板の面方向に生じる電界が加えられて前記基板と平行な面内で回転する液晶分子を含む液晶層を前記第２透明電極の上に配置する工程と、
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１透明電極及び前記ゲート電極を形成する工程で、
前記第１エッチングレジストは、厚みの異なる第１厚肉部及び第１薄肉部を含み、
前記第１厚肉部を前記ゲート電極の形成領域に配置し、
前記第１薄肉部を前記第１透明電極の形成領域に配置し、
前記第１厚肉部及び前記第１薄肉部をマスクとして、前記第１金属膜をエッチングして、前記第１厚肉部の下に前記ゲート電極を形成し、前記第１薄肉部の下に前記第１透明電極の前記形成領域に対応した形状で前記第１金属膜を残し、
前記第１厚肉部及び前記第１薄肉部を薄くする処理によって、前記第１厚肉部は残し、前記第１薄肉部を除去して、前記第１透明電極の前記形成領域で前記第１金属膜を露出させ、
露出した前記第１金属膜及び前記第１厚肉部をマスクとして、前記第１透明導電膜をエッチングして、露出した前記第１金属膜の下に前記第１透明電極を形成し、
前記第１厚肉部をマスクとして、露出した前記第１金属膜をエッチングして除去し、
前記第１エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１絶縁層を形成する工程で、
前記半導体層は、半導体材料膜から形成し、
前記第１絶縁層は、第１絶縁材料膜から形成し、
前記第２エッチングレジストは、厚みの異なる第２厚肉部及び第２薄肉部を含み、
前記第１絶縁材料膜の上に前記半導体材料膜を形成し、
前記第２厚肉部を、前記第１絶縁材料膜の上方であって前記半導体材料膜上で、前記半導体層の形成領域に配置し、
前記第２薄肉部を、前記第１絶縁材料膜の上方であって前記半導体材料膜上で、前記第１絶縁層の形成領域に配置し、
前記第２厚肉部及び前記第２薄肉部をマスクとして、前記半導体材料膜及び前記第１絶縁材料膜を連続的にエッチングして前記第１絶縁層を形成し、
前記第２厚肉部及び前記第２薄肉部を薄くする処理によって、前記第２厚肉部を残し、前記第２薄肉部を除去して、前記半導体層の前記形成領域以外で前記半導体材料膜を露出させ、
前記第２厚肉部をマスクとして、前記半導体材料膜をエッチングし、
前記第２エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１絶縁層の端部が、前記第１透明電極の前記端部上で、先端に向けて厚みが薄くなって鋭角の傾斜角で傾く傾斜面を有するように、前記第１絶縁材料膜のエッチングを行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１配線及び前記第２配線を形成する工程で、
前記第１配線及び前記第２配線は、前記半導体層を覆う第２金属膜から形成し、
前記第３エッチングレジストは、前記第１配線及び前記第２配線の形成領域に配置し、
前記第３エッチングレジストマスクとして、前記第２金属膜をエッチングして前記第１配線及び前記第２配線を形成し、
前記第３エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記半導体層を、下層及び前記下層よりも不純物の添加量が多い上層を含むように形成し、
前記第２金属膜をエッチングした後に、前記第３エッチングレジストマスクとして、前記半導体層の前記下層を残すように前記上層をエッチングすることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第２絶縁層を形成する工程で、
前記第２絶縁層は、第２絶縁材料膜から形成し、
前記第４エッチングレジストは、前記第２絶縁層の形成領域に配置し、
前記第４エッチングレジストマスクとして、前記第２絶縁材料膜をエッチングして前記第２絶縁層を形成し、
前記第４エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載された液晶表示装置の製造方法において、
前記第２透明電極を形成する工程で、
前記第２透明電極は、第２透明導電膜から形成し、
前記第５エッチングレジストは、前記第２透明電極の形成領域に配置し、
前記第５エッチングレジストマスクとして、前記第２透明導電膜をエッチングして前記第２透明電極を形成し、
前記第５エッチングレジストを剥離することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１３−９２６１３（Ｐ２０１３−９２６１３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３８３４（Ｐ２０１１−２３３８３４）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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