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JP2010283011A - Thin film transistor substrate - Google Patents

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JP2010283011A
JP2010283011A JP2009133003A JP2009133003A JP2010283011A JP 2010283011 A JP2010283011 A JP 2010283011A JP 2009133003 A JP2009133003 A JP 2009133003A JP 2009133003 A JP2009133003 A JP 2009133003A JP 2010283011 A JP2010283011 A JP 2010283011A
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JP
Japan
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electrode
thin film
film transistor
tft
gate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009133003A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Amano
徹 天野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2009133003A priority Critical patent/JP2010283011A/en
Publication of JP2010283011A publication Critical patent/JP2010283011A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/6729Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an increase in off current of a TFT with light. <P>SOLUTION: A thin film transistor substrate 20 is provided for each pixel G with a thin film transistor 5a including a gate electrode 11aa provided on a substrate 10a, a gate insulating film 12 provided covering the gate electrode 11aa, a semiconductor layer 13a provided in an island shape on the gate insulating film 12 to overlap the gate electrode 11aa, and a source electrode 14aa and a drain electrode 14ba provided on the semiconductor layer 13a to overlap the gate electrode 11aa, respectively, a peripheral end of the semiconductor layer 13a being positioned inside a peripheral end of the gate electrode 11aa in plane view. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄膜トランジスタ基板に関し、特に、液晶表示パネルを構成する薄膜トランジスタ基板に関するものである。   The present invention relates to a thin film transistor substrate, and more particularly to a thin film transistor substrate constituting a liquid crystal display panel.

液晶表示パネルは、例えば、スイッチング素子として、薄膜トランジスタ(以下、「TFT」と称する)などが設けられたTFT基板と、TFT基板に対向して配置され、カラーフィルター(以下、「CF」と称する)などが設けられたCF基板と、TFT基板及びCF基板の間に設けられた液晶層とを備え、液晶層の配向状態をその印加電圧に応じて変えることにより、外部に設けられたバックライトから入射する光の透過率を調整して、画像を表示するように構成されている。   The liquid crystal display panel is, for example, a TFT substrate provided with a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) or the like as a switching element, and a color filter (hereinafter referred to as “CF”) disposed opposite the TFT substrate. Etc., and a liquid crystal layer provided between the TFT substrate and the CF substrate, and by changing the alignment state of the liquid crystal layer according to the applied voltage, from an externally provided backlight An image is displayed by adjusting the transmittance of incident light.

TFTを構成する半導体層では、例えば、バックライトからの光が入射すると、光励起により、オフ状態でリーク電流が発生するので、TFTのオフ電流が増加してしまう。そうなると、液晶表示パネルの表示品位が低下してしまうので、TFT基板では、TFTの半導体層を十分に遮光する必要がある。   In the semiconductor layer constituting the TFT, for example, when light from a backlight is incident, a leak current is generated in an off state due to photoexcitation, so that the off-current of the TFT increases. In this case, the display quality of the liquid crystal display panel is deteriorated. Therefore, in the TFT substrate, it is necessary to sufficiently shield the TFT semiconductor layer.

例えば、特許文献1には、TFTのチャネル層の上層に層間絶縁膜を介して遮光用金属層が設けられたアクティブマトリクス基板が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an active matrix substrate in which a light shielding metal layer is provided on an upper layer of a TFT channel layer via an interlayer insulating film.

特開平10−186402号公報JP-A-10-186402

図10は、従来のTFT105の平面図であり、図11は、図10中のXI−XI線に沿ったTFT105の断面図である。   FIG. 10 is a plan view of a conventional TFT 105, and FIG. 11 is a cross-sectional view of the TFT 105 along the line XI-XI in FIG.

TFT105は、図10及び図11に示すように、ガラス基板110上に設けられたゲート線の一部であるゲート電極111と、ゲート電極111を覆うように設けられたゲート絶縁膜112と、ゲート絶縁膜112を介してゲート電極111を覆うように島状に設けられた半導体層113と、半導体層113上に設けられ、ゲート電極に重なると共に互いに対峙するように配置されたソース電極114a及びドレイン電極114bとを備えている。   As shown in FIGS. 10 and 11, the TFT 105 includes a gate electrode 111 which is a part of a gate line provided on the glass substrate 110, a gate insulating film 112 provided so as to cover the gate electrode 111, a gate, The semiconductor layer 113 provided in an island shape so as to cover the gate electrode 111 with the insulating film 112 interposed therebetween, and the source electrode 114a and the drain provided on the semiconductor layer 113 so as to overlap the gate electrode and to face each other And an electrode 114b.

このTFT105では、図11に示すように、例えば、特許文献1に開示されたアクティブマトリクス基板と同様に、半導体層113の端部がゲート電極111から露出しているので、バックライトからの光Pがゲート電極111の周囲から半導体層113に入射することにより、半導体層113で光電流が発生し、TFT105のオフ電流が増加するおそれがある。   In the TFT 105, as shown in FIG. 11, for example, as in the active matrix substrate disclosed in Patent Document 1, the end of the semiconductor layer 113 is exposed from the gate electrode 111. Is incident on the semiconductor layer 113 from the periphery of the gate electrode 111, a photocurrent is generated in the semiconductor layer 113, and the off-current of the TFT 105 may increase.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光によるTFTのオフ電流の増加を抑制することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to suppress an increase in the off-current of the TFT due to light.

上記目的を達成するために、本発明は、半導体層の周端がゲート電極の周端よりも平面視で内側に位置するようにしたものである。   In order to achieve the above object, according to the present invention, the peripheral edge of the semiconductor layer is positioned more inside than the peripheral edge of the gate electrode in plan view.

具体的に本発明に係る薄膜トランジスタ基板は、基板に設けられたゲート電極と、上記ゲート電極を覆うように設けられたゲート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜上に上記ゲート電極に重なるように島状に設けられた半導体層と、上記半導体層上に上記ゲート電極にそれぞれ重なるように設けられたソース電極及びドレイン電極とを備えた薄膜トランジスタが画素毎に設けられた薄膜トランジスタ基板であって、上記半導体層の周端は、上記ゲート電極の周端よりも平面視で内側に位置していることを特徴とする。   Specifically, the thin film transistor substrate according to the present invention includes a gate electrode provided on the substrate, a gate insulating film provided so as to cover the gate electrode, and an island shape on the gate insulating film so as to overlap the gate electrode. A thin film transistor substrate provided for each pixel, wherein the thin film transistor includes a semiconductor layer provided on the semiconductor layer and a source electrode and a drain electrode provided on the semiconductor layer so as to overlap the gate electrode, The peripheral edge is located inside the peripheral edge of the gate electrode in plan view.

上記の構成によれば、半導体層の周端がゲート電極の周端よりも平面視で内側に位置しているので、半導体層がゲート電極から露出していない。これにより、例えば、基板の下方に設けられたバックライトからの光が半導体層に入射することが抑制され、半導体層における光電流の発生が抑制されるので、光によるTFTのオフ電流の増加が抑制される。   According to the above configuration, the semiconductor layer is not exposed from the gate electrode because the peripheral end of the semiconductor layer is located inside the peripheral end of the gate electrode in plan view. As a result, for example, light from a backlight provided under the substrate is suppressed from entering the semiconductor layer, and generation of photocurrent in the semiconductor layer is suppressed. It is suppressed.

互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線を有し、上記各ゲート線は、上記各画素毎に互いに線幅が異なる幅狭部及び幅広部を有し、上記ゲート電極は、上記幅広部であってもよい。   A plurality of gate lines provided so as to extend in parallel with each other; each of the gate lines has a narrow portion and a wide portion having different line widths for each of the pixels; and the gate electrode has the wide width Part.

上記の構成によれば、ゲート電極がゲート線の幅広部であるので、薄膜トランジスタが平面視でゲート線の幅広部の内側に形成されることになる。そして、ゲート線の薄膜トランジスタを構成する部分以外が幅狭部になるので、ゲート線を全体に幅広に形成する場合よりも画素の開口率を向上させることが可能になる。   According to the above configuration, since the gate electrode is the wide part of the gate line, the thin film transistor is formed inside the wide part of the gate line in plan view. Since the portion other than the portion constituting the thin film transistor of the gate line becomes a narrow portion, the aperture ratio of the pixel can be improved as compared with the case where the gate line is formed wide as a whole.

上記ドレイン電極は、平面視で上記半導体層の中央部に設けられていると共に、上記ソース電極は、上記ドレイン電極の周囲に設けられていてもよい。   The drain electrode may be provided in the center of the semiconductor layer in plan view, and the source electrode may be provided around the drain electrode.

上記の構成によれば、ドレイン電極が半導体層の中央部に設けられていると共に、ソース電極がドレイン電極の周囲に設けられているので、ソース電極がドレイン電極の周囲に配置された薄膜トランジスタが具体的に構成される。   According to the above configuration, since the drain electrode is provided in the center of the semiconductor layer and the source electrode is provided around the drain electrode, the thin film transistor in which the source electrode is arranged around the drain electrode is specifically described. Constructed.

上記各ゲート線と交差する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線を有し、上記各ソース線は、上記各画素毎に側方に突出した突出部を有し、上記ソース電極は、上記突出部を含んでいてもよい。   A plurality of source lines provided so as to extend in parallel to each other in a direction intersecting with each of the gate lines, and each of the source lines has a protruding portion protruding laterally for each of the pixels; The electrode may include the protruding portion.

上記の構成によれば、ソース電極がソース線の突出部を含んでいるので、ソース電極として機能する部分が増え、半導体層のチャネル幅が大きく設計される。   According to the above configuration, since the source electrode includes the protruding portion of the source line, the portion functioning as the source electrode is increased, and the channel width of the semiconductor layer is designed to be large.

上記ソース電極は、上記ドレイン電極を囲むようにリング状に設けられていてもよい。   The source electrode may be provided in a ring shape so as to surround the drain electrode.

上記の構成によれば、ドレイン電極が平面視で半導体層の中央部に設けられていると共に、ソース電極がドレイン電極を囲むようにリング状に設けられているので、半導体層のチャネル幅が半導体層におけるソース電極及びドレイン電極の中間位置に沿って枠状に規定される。これにより、半導体層のチャネル幅が大きく設計されるので、ドレイン電流の大きな薄膜トランジスタが具体的に構成される。   According to the above configuration, the drain electrode is provided in the center of the semiconductor layer in plan view, and the source electrode is provided in a ring shape so as to surround the drain electrode. It is defined in a frame shape along an intermediate position between the source electrode and the drain electrode in the layer. Accordingly, the channel width of the semiconductor layer is designed to be large, so that a thin film transistor having a large drain current is specifically configured.

本発明によれば、半導体層の周端がゲート電極の周端よりも平面視で内側に位置しているので、光によるTFTのオフ電流の増加を抑制することができる。   According to the present invention, since the peripheral edge of the semiconductor layer is located on the inner side in a plan view than the peripheral edge of the gate electrode, an increase in the off current of the TFT due to light can be suppressed.

実施形態1に係るTFT基板20の平面図である。1 is a plan view of a TFT substrate 20 according to Embodiment 1. FIG. 図1中のII−II線に沿ったTFT基板20及びそれを備えた液晶表示パネル50の断面図である。It is sectional drawing of the TFT substrate 20 and the liquid crystal display panel 50 provided with it along the II-II line | wire in FIG. TFT基板20を構成するTFT5aに対する光の入射を模式的に示した断面図である。3 is a cross-sectional view schematically showing the incidence of light on a TFT 5a constituting a TFT substrate 20. FIG. TFT5aの変形例であるTFT5bの平面図である。It is a top view of TFT5b which is a modification of TFT5a. TFT5aの変形例であるTFT5cの平面図である。It is a top view of TFT5c which is a modification of TFT5a. 実施形態2に係るTFT基板を構成するTFT5dの平面図である。6 is a plan view of a TFT 5d that constitutes a TFT substrate according to Embodiment 2. FIG. TFT5dの変形例であるTFT5eの平面図である。It is a top view of TFT5e which is a modification of TFT5d. TFT5dの変形例であるTFT5fの平面図である。It is a top view of TFT5f which is a modification of TFT5d. 実施形態3に係るTFT基板を構成するTFT5gの平面図である。6 is a plan view of a TFT 5g that constitutes a TFT substrate according to Embodiment 3. FIG. 従来のTFT105の平面図である。It is a top view of the conventional TFT105. 図10中のXI−XI線に沿ったTFT105の断面図である。It is sectional drawing of TFT105 along the XI-XI line in FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.

《発明の実施形態1》
図1〜図5は、本発明に係る薄膜トランジスタ基板の実施形態1を示している。
Embodiment 1 of the Invention
1 to 5 show Embodiment 1 of a thin film transistor substrate according to the present invention.

具体的に、図1は、本実施形態のTFT基板20の平面図であり、図2は、図1中のII−II線に沿ったTFT基板20及びそれを備えた液晶表示パネル50の断面図である。   Specifically, FIG. 1 is a plan view of the TFT substrate 20 of the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the TFT substrate 20 and a liquid crystal display panel 50 including the same along the line II-II in FIG. FIG.

液晶表示パネル50は、図2に示すように、互いに対向して配置されたTFT基板20及びCF基板30と、TFT基板20及びCF基板30の間に設けられた液晶層40と、TFT基板20及びCF基板30を互いに接着すると共にTFT基板20及びCF基板30の間に液晶層40を封入するためのシール材(不図示)とを備えている。   As shown in FIG. 2, the liquid crystal display panel 50 includes a TFT substrate 20 and a CF substrate 30 that are arranged to face each other, a liquid crystal layer 40 provided between the TFT substrate 20 and the CF substrate 30, and the TFT substrate 20. And a sealing material (not shown) for adhering the liquid crystal layer 40 between the TFT substrate 20 and the CF substrate 30.

TFT基板20は、図1及び図2に示すように、ガラス基板などの絶縁基板10aと、絶縁基板10a上に互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線11aaと、各ゲート線11aaの間に互いに平行に延びるように設けられた複数の容量線11bと、各ゲート線11aa及び各容量線11bと直交する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線14aaと、各ゲート線11aa及び各ソース線14aaの交差部毎、すなわち、各画素G毎にそれぞれ設けられた複数のTFT5aと、各TFT5aを覆うように設けられた層間絶縁膜15と、層間絶縁膜15上にマトリクス状に設けられた複数の画素電極16と、各画素電極16を覆うように設けられた配向膜(不図示)とを備えている。   1 and 2, the TFT substrate 20 includes an insulating substrate 10a such as a glass substrate, a plurality of gate lines 11aa provided on the insulating substrate 10a so as to extend in parallel to each other, and the gate lines 11aa. A plurality of capacitor lines 11b provided so as to extend in parallel with each other, a plurality of source lines 14aa provided so as to extend in parallel with each other in the direction orthogonal to each gate line 11aa and each capacitor line 11b, and each gate A plurality of TFTs 5a provided for each intersection of the line 11aa and each source line 14aa, that is, for each pixel G, an interlayer insulating film 15 provided so as to cover each TFT 5a, and a matrix on the interlayer insulating film 15 A plurality of pixel electrodes 16 provided in a shape and an alignment film (not shown) provided so as to cover each pixel electrode 16 are provided.

ゲート線11aaは、各画素G毎に互いに線幅が異なる幅狭部Ba(例えば、幅16μm)及び幅広部Bb(例えば、幅21μm)を有している。なお、各画素Gのサイズは、例えば、縦450μm×横150μmである。   The gate line 11aa has a narrow portion Ba (for example, a width of 16 μm) and a wide portion Bb (for example, a width of 21 μm) having different line widths for each pixel G. Note that the size of each pixel G is, for example, 450 μm long × 150 μm wide.

TFT5aは、図1及び図2に示すように、各ゲート線11aaの幅広部(Bb)であるゲート電極Bbと、ゲート電極Bbを覆うように設けられたゲート絶縁膜12と、ゲート絶縁膜12上にゲート電極Bbに重なるように島状に設けられた半導体層13aと、半導体層13a上にゲート電極Bbにそれぞれ重なるように設けられたソース電極(14aa)及びドレイン電極14baとを備えている。ここで、半導体層13aは、上面にチャネル領域(不図示)が規定された下層の真性アモルファスシリコン層(不図示)と、その上層に設けられたnアモルファスシリコン層(不図示)とを備え、図1に示すように、その周端がゲート電極Bbの周端よりも平面視で内側に位置している。これにより、半導体層13aがゲート電極Bbから露出しなくなるので、図3に示すように、基板の下方に設けられたバックライトからの光Pが半導体層13aに入射することを抑制することができ、半導体層13aにおける光電流の発生を抑制することができる。なお、図3は、TFT5aに対する光の入射を模式的に示した断面図である。また、ドレイン電極14baは、図1及び図2に示すように、平面視で半導体層13aの中央部に正方形状に設けられ、層間絶縁膜15に形成されたコンタクトホール(不図示)を介して画素電極16に接続されている。さらに、ソース電極(14aa)は、図1及び図2に示すように、各ソース線14aaの一部と、各ソース線14aaの各画素G毎に側方に突出した突出部Jとにより構成され、ドレイン電極14baを囲むようにリング状に設けられている。そして、TFT5aでは、図1に示すように、チャネル幅Wが半導体層13aにおけるソース電極(14aa)及びドレイン電極14baの中間位置に沿って枠状に規定され、チャネル長Lが半導体層13aにおけるソース電極(14aa)及びドレイン電極14baの間隔により規定されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the TFT 5a includes a gate electrode Bb that is a wide portion (Bb) of each gate line 11aa, a gate insulating film 12 provided so as to cover the gate electrode Bb, and a gate insulating film 12 The semiconductor layer 13a is provided in an island shape so as to overlap the gate electrode Bb, and the source electrode (14aa) and the drain electrode 14ba are provided on the semiconductor layer 13a so as to overlap the gate electrode Bb. . Here, the semiconductor layer 13a includes a lower intrinsic amorphous silicon layer (not shown) whose channel region (not shown) is defined on the upper surface, and an n + amorphous silicon layer (not shown) provided on the upper layer. As shown in FIG. 1, the peripheral end thereof is located inside the peripheral end of the gate electrode Bb in plan view. Thereby, since the semiconductor layer 13a is not exposed from the gate electrode Bb, the light P from the backlight provided below the substrate can be prevented from entering the semiconductor layer 13a as shown in FIG. The generation of photocurrent in the semiconductor layer 13a can be suppressed. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the incidence of light on the TFT 5a. As shown in FIGS. 1 and 2, the drain electrode 14ba is provided in a square shape at the center of the semiconductor layer 13a in plan view, and is connected via a contact hole (not shown) formed in the interlayer insulating film 15. It is connected to the pixel electrode 16. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the source electrode (14aa) is constituted by a part of each source line 14aa and a protruding portion J protruding laterally for each pixel G of each source line 14aa. The ring electrode 14ba is provided in a ring shape so as to surround the drain electrode 14ba. In the TFT 5a, as shown in FIG. 1, the channel width W is defined in a frame shape along the intermediate position between the source electrode (14aa) and the drain electrode 14ba in the semiconductor layer 13a, and the channel length L is the source in the semiconductor layer 13a. It is defined by the distance between the electrode (14aa) and the drain electrode 14ba.

CF基板30は、図2に示すように、ガラス基板などの絶縁基板10bと、絶縁基板10b上に枠状に且つその枠内に格子状に設けられたブラックマトリクス21aと、ブラックマトリクス21aの各格子間にそれぞれ設けられた赤色層、緑色層及び青色層などからなるカラーフィルター層21bと、ブラックマトリクス21a及びカラーフィルター層21bを覆うように設けられた共通電極22と、共通電極22を覆うように設けられた配向膜(不図示)とを備えている。   As shown in FIG. 2, the CF substrate 30 includes an insulating substrate 10b such as a glass substrate, a black matrix 21a provided in a frame shape on the insulating substrate 10b and in a lattice shape in the frame, and a black matrix 21a. A color filter layer 21b composed of a red layer, a green layer, a blue layer, and the like provided between the lattices, a common electrode 22 provided to cover the black matrix 21a and the color filter layer 21b, and a common electrode 22 And an alignment film (not shown).

液晶層40は、電気光学特性を有するネマチックの液晶材料などにより構成されている。   The liquid crystal layer 40 is made of a nematic liquid crystal material having electro-optical characteristics.

上記構成の液晶表示パネル50は、TFT基板20上の各画素電極16と対向基板30上の共通電極22との間に配置する液晶層40に各画素G毎に所定の電圧を印加して、液晶層40の配向状態を変えることにより、各画素G毎にパネル内を透過する光の透過率を調整して、画像を表示するように構成されている。   The liquid crystal display panel 50 configured as described above applies a predetermined voltage for each pixel G to the liquid crystal layer 40 disposed between each pixel electrode 16 on the TFT substrate 20 and the common electrode 22 on the counter substrate 30. By changing the alignment state of the liquid crystal layer 40, the transmittance of light transmitted through the panel is adjusted for each pixel G, and an image is displayed.

次に、本実施形態の液晶表示パネル50を製造する方法について説明する。ここで、本実施形態の製造方法は、TFT基板作製工程、CF基板作製工程及び液晶注入工程を備える。   Next, a method for manufacturing the liquid crystal display panel 50 of the present embodiment will be described. Here, the manufacturing method of this embodiment includes a TFT substrate manufacturing process, a CF substrate manufacturing process, and a liquid crystal injection process.

<TFT基板作製工程>
まず、ガラス基板などの絶縁基板10aの基板全体に、スパッタリング法により、例えば、チタン膜(厚さ350Å程度)、アルミニウム膜(厚さ3600Å程度)及びチタン膜(厚さ1000Å程度)などを順に成膜し、その後、フォトリソグラフィを用いてパターニングして、ゲート電極Bbを有するゲート線11aa、及び容量線11bを形成する。
<TFT substrate manufacturing process>
First, for example, a titanium film (thickness of about 350 mm), an aluminum film (thickness of about 3600 mm), a titanium film (thickness of about 1000 mm), and the like are sequentially formed on the entire substrate of the insulating substrate 10a such as a glass substrate by a sputtering method. Then, patterning is performed using photolithography to form the gate line 11aa having the gate electrode Bb and the capacitor line 11b.

続いて、ゲート線11aa及び容量線11bが形成された基板全体に、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、例えば、窒化シリコン膜(厚さ4100Å程度)などを成膜して、ゲート絶縁膜12を形成する。   Subsequently, for example, a silicon nitride film (thickness of about 4100 mm) is formed on the entire substrate on which the gate line 11aa and the capacitor line 11b are formed by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, and the gate insulating film 12 is then formed. Form.

さらに、ゲート絶縁膜12が形成された基板全体に、プラズマCVD法により、例えば、真性アモルファスシリコン膜(厚さ2050Å程度)、及びリンがドープされたnアモルファスシリコン膜(厚さ550Å程度)を連続して成膜し、その後、フォトリソグラフィを用いてゲート電極Bb上に島状にパターニングして、半導体層13aを形成する。 Further, for example, an intrinsic amorphous silicon film (thickness of about 2050 mm) and phosphorus-doped n + amorphous silicon film (thickness of about 550 mm) are formed on the entire substrate on which the gate insulating film 12 is formed by plasma CVD. Films are continuously formed, and then patterned into island shapes on the gate electrode Bb using photolithography to form the semiconductor layer 13a.

そして、半導体層13aが形成された基板全体に、スパッタリング法により、例えば、チタン膜(厚さ350Å程度)及びアルミニウム膜(厚さ3600Å程度)などを順に成膜し、その後、フォトリソグラフィを用いてパターニングして、ソース電極を有するソース線14aa、及びドレイン電極14baを形成する。   Then, for example, a titanium film (thickness of about 350 mm), an aluminum film (thickness of about 3600 mm), and the like are sequentially formed on the entire substrate on which the semiconductor layer 13a is formed by sputtering, and then photolithography is used. Patterning is performed to form a source line 14aa having a source electrode and a drain electrode 14ba.

続いて、ソース電極(14aa)及びドレイン電極14baをマスクとして半導体層13aのnアモルファスシリコン層をエッチングすることにより、チャネル部をパターニングして、TFT5aを形成する。 Subsequently, the n + amorphous silicon layer of the semiconductor layer 13a is etched using the source electrode (14aa) and the drain electrode 14ba as a mask to pattern the channel portion, thereby forming the TFT 5a.

さらに、TFT5aが形成された基板全体に、プラズマCVD法により、例えば、窒化シリコン膜などの無機絶縁膜(厚さ2650Å程度)を成膜した後に、スピンコート法により、例えば、アクリル系の感光性樹脂などを厚さ3.6μm程度に塗布する。その後、塗布された感光性樹脂をフォトマスクを介して露光及び現像することにより、ドレイン電極14ba上にコンタクトホールを有する有機絶縁膜を形成した後に、その有機絶縁膜から露出する無機絶縁膜をエッチングしてコンタクトホールを形成することにより、層間絶縁膜15を形成する。   Further, after an inorganic insulating film (thickness of about 2650 mm) such as a silicon nitride film is formed on the entire substrate on which the TFT 5a is formed by a plasma CVD method, for example, an acrylic photosensitive material is formed by a spin coating method. A resin or the like is applied to a thickness of about 3.6 μm. Thereafter, the applied photosensitive resin is exposed and developed through a photomask to form an organic insulating film having a contact hole on the drain electrode 14ba, and then the inorganic insulating film exposed from the organic insulating film is etched. Then, an interlayer insulating film 15 is formed by forming a contact hole.

そして、層間絶縁膜15上の基板全体に、スパッタリング法により、ITO(Indium Tin Oxide)膜(厚さ1300Å程度)を成膜し、その後、フォトリソグラフィを用いてパターニングして、画素電極16を形成する。   Then, an ITO (Indium Tin Oxide) film (thickness of about 1300 mm) is formed on the entire substrate on the interlayer insulating film 15 by sputtering, and then patterned using photolithography to form the pixel electrode 16. To do.

最後に、画素電極16が形成された基板全体に、印刷法によりポリイミド樹脂を塗布し、その後、ラビング処理を行って、配向膜を厚さ1000Å程度に形成する。   Finally, a polyimide resin is applied to the entire substrate on which the pixel electrodes 16 are formed by a printing method, and then a rubbing process is performed to form an alignment film with a thickness of about 1000 mm.

以上のようにして、TFT基板20を作製することができる。   The TFT substrate 20 can be manufactured as described above.

<CF基板作製工程>
まず、ガラス基板などの絶縁基板10bの基板全体に、スピンコート法により、例えば、カーボンなどの微粒子が分散されたアクリル系の感光性樹脂を塗布し、その塗布された感光性樹脂をフォトマスクを介して露光した後に、現像することにより、ブラックマトリクス21aを厚さ2.0μm程度に形成する。
<CF substrate manufacturing process>
First, an acrylic photosensitive resin in which fine particles such as carbon are dispersed is applied to the whole substrate of the insulating substrate 10b such as a glass substrate by a spin coating method, and the applied photosensitive resin is applied to a photomask. Then, the black matrix 21a is formed to a thickness of about 2.0 μm by developing after exposure.

続いて、ブラックマトリクス21aが形成された基板上に、例えば、赤、緑又は青に着色されたアクリル系の感光性樹脂を塗布し、その塗布された感光性樹脂をフォトマスクを介して露光した後に、現像することによりパターニングして、選択した色の着色層(例えば、赤色層)を厚さ2.0μm程度に形成する。さらに、他の2色についても同様な工程を繰り返して、他の2色の着色層(例えば、緑色層及び青色層)を厚さ2.0μm程度に形成して、カラーフィルター層21bを形成する。   Subsequently, for example, an acrylic photosensitive resin colored in red, green, or blue is applied onto the substrate on which the black matrix 21a is formed, and the applied photosensitive resin is exposed through a photomask. Later, patterning is performed by developing to form a colored layer (for example, a red layer) of a selected color with a thickness of about 2.0 μm. Further, the same process is repeated for the other two colors to form other two colored layers (for example, a green layer and a blue layer) with a thickness of about 2.0 μm, thereby forming the color filter layer 21b. .

さらに、カラーフィルター層21bが形成された基板上に、スパッタリング法により、例えば、ITO膜(厚さ1000Å程度)を成膜して、共通電極22を形成する。   Further, the common electrode 22 is formed by forming, for example, an ITO film (thickness of about 1000 mm) on the substrate on which the color filter layer 21b is formed by a sputtering method.

その後、共通電極22が形成された基板全体に、印刷法によりポリイミド系樹脂を塗布し、その後、ラビング処理を行って、配向膜を厚さ1000Å程度に形成する。   Thereafter, a polyimide resin is applied to the entire substrate on which the common electrode 22 is formed by a printing method, and then a rubbing process is performed to form an alignment film with a thickness of about 1000 mm.

以上のようにして、CF基板30を作製することができる。   The CF substrate 30 can be manufactured as described above.

<液晶注入工程>
まず、例えば、上記CF基板作製工程で作製されたCF基板30に、熱硬化性樹脂からなるシール材を液晶注入口を有する枠状パターンにスクリーン印刷法により形成すると共に、上記TFT基板作製工程で作製されたTFT基板20に、樹脂製の球状のスペーサーを散布する。
<Liquid crystal injection process>
First, for example, a sealing material made of a thermosetting resin is formed on the CF substrate 30 manufactured in the CF substrate manufacturing process in a frame-like pattern having a liquid crystal injection port by a screen printing method, and in the TFT substrate manufacturing process. A spherical spacer made of resin is dispersed on the manufactured TFT substrate 20.

続いて、TFT基板20及び対向基板30を貼り合わせた後に、基板間のシール材を硬化させることにより、空セルを形成する。   Subsequently, after the TFT substrate 20 and the counter substrate 30 are bonded together, an empty cell is formed by curing the sealing material between the substrates.

さらに、上記空セルのTFT基板20及び対向基板30の基板間に、ディップ法により液晶材料を注入して、液晶層40を形成した後に、液晶注入口を封止する。   Further, a liquid crystal material is injected between the TFT cell 20 and the counter substrate 30 of the empty cell by a dipping method to form the liquid crystal layer 40, and then the liquid crystal injection port is sealed.

以上のようにして、本実施形態の液晶表示パネル50を製造することができる。   As described above, the liquid crystal display panel 50 of the present embodiment can be manufactured.

以上説明したように、本実施形態のTFT基板20によれば、半導体層13aの周端がゲート電極Bbの周端よりも平面視で内側に位置しているので、半導体層13aがゲート電極Bbから露出していない。これにより、TFT基板20の下方に設けられたバックライトからの光Pが半導体層13aに入射することを抑制することができ、半導体層13aにおける光電流の発生を抑制することができるので、光によるTFTのオフ電流の増加を抑制することができる。   As described above, according to the TFT substrate 20 of the present embodiment, the peripheral end of the semiconductor layer 13a is located on the inner side in plan view with respect to the peripheral end of the gate electrode Bb. Not exposed from. Thereby, the light P from the backlight provided below the TFT substrate 20 can be prevented from entering the semiconductor layer 13a, and the generation of photocurrent in the semiconductor layer 13a can be suppressed. The increase in the off-current of the TFT due to can be suppressed.

また、本実施形態のTFT基板20によれば、ゲート電極Bbがゲート線14aaの幅広部であるので、TFT5aが平面視でゲート線14aaの幅広部の内側に形成されることになる。そして、ゲート線14aaのTFT5aを構成する部分以外が幅狭部Baになるので、ゲート線11acを全体に幅広に形成する場合(図5参照)よりも画素Gの開口率を向上させることができる。ここで、図5は、TFT基板20を構成するTFT5aの変形例であるTFT5cの平面である。なお、TFT5cは、TFT基板作製工程において、ゲート線11aaなどを形成する際のパターン形状を変更することなどにより、形成することができる。   Further, according to the TFT substrate 20 of the present embodiment, since the gate electrode Bb is the wide portion of the gate line 14aa, the TFT 5a is formed inside the wide portion of the gate line 14aa in plan view. Since the portion other than the portion constituting the TFT 5a of the gate line 14aa becomes the narrow portion Ba, the aperture ratio of the pixel G can be improved as compared with the case where the gate line 11ac is formed wide as a whole (see FIG. 5). . Here, FIG. 5 is a plan view of a TFT 5 c which is a modification of the TFT 5 a constituting the TFT substrate 20. The TFT 5c can be formed by changing the pattern shape when forming the gate line 11aa and the like in the TFT substrate manufacturing process.

また、本実施形態のTFT基板20によれば、ソース電極(14aa)が、ソース線14aaの突出部Jを含み、ドレイン電極14baを囲むようにリング状に設けられているので、ソース電極として機能する部分が増え、半導体層13aのチャネル幅Wを大きく設計することができ、TFT5aのドレイン電流を大きくすることができる。   Further, according to the TFT substrate 20 of the present embodiment, the source electrode (14aa) includes the protruding portion J of the source line 14aa and is provided in a ring shape so as to surround the drain electrode 14ba, and thus functions as the source electrode. Thus, the channel width W of the semiconductor layer 13a can be designed to be large, and the drain current of the TFT 5a can be increased.

また、本実施形態では、ゲート線14aaを片側の側方に突出させることにより、幅広部(Bb)を形成する構成を例示したが、図4に示すように、ゲート線14aaを両側の側方に突出させることにより、幅広部(Bb)を形成してもよい。ここで、図4は、TFT基板20を構成するTFT5aの変形例であるTFT5bの平面である。なお、TFT5bは、TFT基板作製工程において、ゲート線11aaなどを形成する際のパターン形状を変更することなどにより、形成することができる。   Further, in the present embodiment, the configuration in which the wide portion (Bb) is formed by projecting the gate line 14aa to one side is illustrated. However, as shown in FIG. The wide part (Bb) may be formed by projecting to the side. Here, FIG. 4 is a plan view of a TFT 5b which is a modification of the TFT 5a constituting the TFT substrate 20. FIG. The TFT 5b can be formed by changing the pattern shape when forming the gate lines 11aa and the like in the TFT substrate manufacturing process.

《発明の実施形態2》
図6〜図8は、本発明に係る薄膜トランジスタ基板の実施形態2を示している。具体的に図6は、本実施形態のTFT基板を構成するTFT5dの平面図であり、図7は、TFT5dの変形例であるTFT5eの平面図であり、図8は、TFT5dの変形例であるTFT5fの平面図である。なお、以下の各実施形態において、図1〜図5と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
6 to 8 show Embodiment 2 of the thin film transistor substrate according to the present invention. Specifically, FIG. 6 is a plan view of a TFT 5d constituting the TFT substrate of this embodiment, FIG. 7 is a plan view of a TFT 5e that is a modification of the TFT 5d, and FIG. 8 is a modification of the TFT 5d. It is a top view of TFT5f. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same part as FIGS. 1-5, and the detailed description is abbreviate | omitted.

上記実施形態1では、ソース線14aaがコ字状(U字状)の突出部Jを有していたが、本実施形態では、ソース線14ab〜adが他の形状の突出部を有している。   In the first embodiment, the source line 14aa has the U-shaped (U-shaped) protruding portion J. However, in the present embodiment, the source lines 14ab to ad have protruding portions of other shapes. Yes.

TFT5dでは、図6に示すように、ソース線14abが各画素毎に一対のL字状の突出部Jを有している。   In the TFT 5d, as shown in FIG. 6, the source line 14ab has a pair of L-shaped protrusions J for each pixel.

TFT5eでは、図7に示すように、ソース線14acが各画素毎に一対の線状の突出部Jを有している。   In the TFT 5e, as shown in FIG. 7, the source line 14ac has a pair of linear protrusions J for each pixel.

TFT5fでは、図8に示すように、ソース線14adが各画素毎に1つのL字状の突出部Jを有している。   In the TFT 5f, as shown in FIG. 8, the source line 14ad has one L-shaped protrusion J for each pixel.

ここで、TFT5d〜5fは、上記実施形態1のTFT基板作製工程において、ゲート線11aaなどを形成する際のパターン形状を変更すると共に、ソース線14aaなどを形成する際のパターン形状を変更することなどにより、形成することができる。   Here, the TFTs 5d to 5f change the pattern shape when forming the gate line 11aa and the like and change the pattern shape when forming the source line 14aa and the like in the TFT substrate manufacturing process of the first embodiment. Etc. can be formed.

本実施形態のTFT基板によれば、上記実施形態1と同様に、半導体層13aの周端がゲート電極Bbの周端よりも平面視で内側に位置しているので、光によるTFTのオフ電流の増加を抑制することができる。   According to the TFT substrate of the present embodiment, the peripheral end of the semiconductor layer 13a is located on the inner side in a plan view than the peripheral end of the gate electrode Bb, as in the first embodiment. Can be suppressed.

《発明の実施形態3》
図9は、本実施形態のTFT基板を構成するTFT5gの平面図である。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
FIG. 9 is a plan view of a TFT 5g constituting the TFT substrate of this embodiment.

上記実施形態1及び2では、TFT5a〜5fがゲート線14aa〜14afの幅広部に形成されていたが、本実施形態では、幅狭のゲート線11ad上にTFT5gが形成されている。   In the first and second embodiments, the TFTs 5a to 5f are formed in the wide portion of the gate lines 14aa to 14af. In the present embodiment, the TFT 5g is formed on the narrow gate line 11ad.

TFT5gでは、図9に示すように、ゲート電極が、幅狭(例えば、幅16μm)のゲート線11adの一部であり、半導体層13bが、縦長の長方形状に設けられ、ソース電極が、ソース線14aeの一部と、そのL字状の突出部Jとにより構成され、ドレイン電極14bbが、縦長の長方形状に設けられている。なお、TFT5gは、上記実施形態1のTFT基板作製工程において、ゲート線11aaなどを形成する際のパターン形状を変更すると共に、ソース線14aaなどを形成する際のパターン形状を変更することなどにより、形成することができる。   In the TFT 5g, as shown in FIG. 9, the gate electrode is a part of a narrow gate line 11ad (for example, 16 μm wide), the semiconductor layer 13b is provided in a vertically long rectangular shape, and the source electrode is the source electrode. A part of the line 14ae and the L-shaped protrusion J are formed, and the drain electrode 14bb is provided in a vertically long rectangular shape. The TFT 5g is obtained by changing the pattern shape when forming the gate line 11aa and the like and changing the pattern shape when forming the source line 14aa and the like in the TFT substrate manufacturing process of the first embodiment. Can be formed.

本実施形態のTFT基板によれば、上記実施形態1と同様に、半導体層13bの周端がゲート電極の周端よりも平面視で内側に位置しているので、光によるTFTのオフ電流の増加を抑制することができる。   According to the TFT substrate of this embodiment, the peripheral end of the semiconductor layer 13b is located on the inner side in a plan view than the peripheral end of the gate electrode, as in the first embodiment. Increase can be suppressed.

上記各実施形態では、ドレイン電極の周囲にソース電極を配置させる構成を例示したが、本発明は、ソース電極の周囲にドレイン電極を配置させる構成にも適用することができる。   In each of the above embodiments, the configuration in which the source electrode is arranged around the drain electrode has been exemplified, but the present invention can also be applied to the configuration in which the drain electrode is arranged around the source electrode.

以上説明したように、本発明は、光によるTFTのオフ電流の増加を抑制することができるので、液晶表示パネルを構成するTFT基板について有用である。   As described above, the present invention can suppress an increase in off-current of a TFT due to light, and thus is useful for a TFT substrate constituting a liquid crystal display panel.

Ba 幅狭部
Bb 幅広部,ゲート電極
G 画素
J 突出部
5a〜5g TFT
10a ガラス基板
11aa〜11ad ゲート線
12 ゲート絶縁膜
13a,13b 半導体層
14aa〜14ae ソース電極,ソース線
14ba,14bb ドレイン電極
20 TFT基板
Ba Narrow part Bb Wide part, gate electrode G Pixel J Protrusion part 5a-5g TFT
10a glass substrate 11aa to 11ad gate line 12 gate insulating films 13a and 13b semiconductor layers 14aa to 14ae source electrode, source lines 14ba and 14bb drain electrode 20 TFT substrate

Claims (5)

基板に設けられたゲート電極と、
上記ゲート電極を覆うように設けられたゲート絶縁膜と、
上記ゲート絶縁膜上に上記ゲート電極に重なるように島状に設けられた半導体層と、
上記半導体層上に上記ゲート電極にそれぞれ重なるように設けられたソース電極及びドレイン電極とを備えた薄膜トランジスタが画素毎に設けられた薄膜トランジスタ基板であって、
上記半導体層の周端は、上記ゲート電極の周端よりも平面視で内側に位置していることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
A gate electrode provided on the substrate;
A gate insulating film provided to cover the gate electrode;
A semiconductor layer provided in an island shape on the gate insulating film so as to overlap the gate electrode;
A thin film transistor substrate provided with a source electrode and a drain electrode provided on the semiconductor layer so as to overlap with the gate electrode, for each pixel,
A thin film transistor substrate, wherein a peripheral edge of the semiconductor layer is located on an inner side in a plan view than a peripheral edge of the gate electrode.
請求項1に記載された薄膜トランジスタ基板において、
互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線を有し、
上記各ゲート線は、上記各画素毎に互いに線幅が異なる幅狭部及び幅広部を有し、
上記ゲート電極は、上記幅広部であることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
The thin film transistor substrate according to claim 1,
A plurality of gate lines provided so as to extend in parallel to each other;
Each of the gate lines has a narrow part and a wide part with different line widths for each pixel,
The thin film transistor substrate, wherein the gate electrode is the wide portion.
請求項1又は2に記載された薄膜トランジスタ基板において、
上記ドレイン電極は、平面視で上記半導体層の中央部に設けられていると共に、
上記ソース電極は、上記ドレイン電極の周囲に設けられていることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
In the thin film transistor substrate according to claim 1 or 2,
The drain electrode is provided in the center of the semiconductor layer in plan view,
The thin film transistor substrate, wherein the source electrode is provided around the drain electrode.
請求項1乃至3の何れか1つに記載された薄膜トランジスタ基板において、
上記各ゲート線と交差する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線を有し、
上記各ソース線は、上記各画素毎に側方に突出した突出部を有し、
上記ソース電極は、上記突出部を含んでいることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
The thin film transistor substrate according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of source lines provided to extend in parallel to each other in a direction intersecting with each of the gate lines;
Each of the source lines has a protruding portion protruding laterally for each of the pixels,
The thin film transistor substrate, wherein the source electrode includes the protruding portion.
請求項3に記載された薄膜トランジスタ基板において、
上記ソース電極は、上記ドレイン電極を囲むようにリング状に設けられていることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
In the thin film transistor substrate according to claim 3,
The thin film transistor substrate, wherein the source electrode is provided in a ring shape so as to surround the drain electrode.
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