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JPH0736065B2 - Large display panel substrate manufacturing method - Google Patents

Large display panel substrate manufacturing method

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Publication number
JPH0736065B2
JPH0736065B2 JP60022246A JP2224685A JPH0736065B2 JP H0736065 B2 JPH0736065 B2 JP H0736065B2 JP 60022246 A JP60022246 A JP 60022246A JP 2224685 A JP2224685 A JP 2224685A JP H0736065 B2 JPH0736065 B2 JP H0736065B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
display panel
manufacturing
depositing step
film
Prior art date
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Application number
JP60022246A
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Japanese (ja)
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JPS61182084A (en
Inventor
勲夫 太田
博 山添
克彦 熊川
雅浩 長沢
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP60022246A priority Critical patent/JPH0736065B2/en
Priority to US06/810,713 priority patent/US4775549A/en
Publication of JPS61182084A publication Critical patent/JPS61182084A/en
Publication of JPH0736065B2 publication Critical patent/JPH0736065B2/en
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アクティブマトリクス型の大型平板状表示パ
ネル基板の量産に適した製造法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing method suitable for mass production of a large flat panel display panel substrate of active matrix type.

従来の技術 近年、液晶,エレクトロルミネッセンス(以下ELと略
す),エレクトロクロミック表示(以下ECDと略す),
電気泳動表示,プラズマ表示(以下PDPと略す)等の非
発光型或いは発光型の大面積,高精度の表示パネルの開
発が盛んである。
Conventional technology In recent years, liquid crystal, electroluminescence (abbreviated as EL below), electrochromic display (abbreviated as ECD),
Development of large-area, high-precision display panels of non-emission type or emission type such as electrophoretic display and plasma display (hereinafter abbreviated as PDP) is active.

特に多数の文字や映像を表示する大容量表示パネルで
は、表示媒体をはさむ上下電極は第10図に示す如く、X
−Yマトリクス状に構成されており、たとえば1000×10
00画素のモノクロ表示を行うには、X側及びY側共に各
1000本の微細な帯状の電極膜を必要とする。そして通常
は一方の電極膜は表示を観察する為に、透明導電膜でな
ければならない。
Particularly in a large-capacity display panel that displays a large number of characters and images, the upper and lower electrodes sandwiching the display medium are, as shown in FIG.
-Y matrix configuration, for example 1000 x 10
To perform a monochrome display of 00 pixels, both X side and Y side
It requires 1000 fine strip-shaped electrode films. Usually, one electrode film must be a transparent conductive film in order to observe the display.

一方、第10図に示した如き表示パネルを構成した場合、
表示方式が液晶,EL,ECD,PDPのいすれであっても、単純
マトリクスのパネル構成と称される。
On the other hand, when the display panel as shown in FIG. 10 is constructed,
Whether the display system is liquid crystal, EL, ECD, or PDP, it is called a simple matrix panel configuration.

公知の如く、単純マトリクスでの表示は、電極数が増す
につれてクロストーク現象の為に非発光型の表示では主
としてコントラストの低下と電圧の上昇を来たし、発光
型表示の場合は、輝度の低下や電圧の上昇を伴う。これ
ら表示特性の低下をさける為に近年アクティブマトリク
ス方式と称する表示パネルの開発が活発化している。ア
クティブマトリクス方式の表示パネルでは、第10図のパ
ネル機構とは異り、各画素電極の各々に、1個ないしは
複数個の、非直線抵抗素子や薄膜トランジスタ等のスイ
ッチ素子が導入される。これによってクロストークの防
止や、電圧印加時間の延長による、低電圧化や、高輝度
化が達成でき、画素数が増えても見栄えの良い表示が実
現しうる。しかるに従来のアクティブマトリクス型表示
基板の製造法としては、たとえば、液晶用には「液晶の
最新技術」松本正一他、工業調査会1983年初版113頁〜1
19頁に示されるように、被膜の形成とフォトエッチング
技術を用いた製造法であり、電極膜や半導体膜の形成に
当っては基板を真空系内へ何回も出し入れする必要があ
り、ほぼ前面に設けたこれらの被膜を必要な形にパタン
化するに当っては、感光性レジストを塗布してから、マ
スク露光しエッチングする、いわゆるフォトエッチ工程
を何回も行う必要があり、工程コストと歩留りが大きな
課題であった。又、コストや歩留りを無視すれば、現状
では半導体用の設備を転用し、A4サイズ位いまでは何と
か設備的に適用しうるが、メートルサイズの表示パネル
を1枚もので作ろうとすると、被膜の均一な堆積装置を
はじめ、これらの微細なフォトエッチング用設備(レジ
ストコータ,大型フォトマスク作成機,均一露光機等)
は全く未開発である。
As is well known, in a simple matrix display, as the number of electrodes increases, the crosstalk phenomenon causes a decrease in contrast and a voltage increase mainly in a non-emissive display, and in a light emitting display, a decrease in brightness and Accompanied by an increase in voltage. In order to avoid the deterioration of these display characteristics, the development of a display panel called an active matrix system has been actively made in recent years. In the active matrix type display panel, different from the panel mechanism of FIG. 10, one or a plurality of switching elements such as a non-linear resistance element and a thin film transistor are introduced into each pixel electrode. As a result, crosstalk can be prevented, a voltage can be reduced and brightness can be increased by extending the voltage application time, and a good-looking display can be realized even if the number of pixels increases. However, as a conventional method for manufacturing an active matrix type display substrate, for example, for liquid crystals, “Latest Liquid Crystal Technology”, Shoichi Matsumoto et al., Industrial Research Society, 1983, first edition, pages 113 to 1
As shown on page 19, it is a manufacturing method that uses film formation and photo-etching technology, and it is necessary to put the substrate in and out of the vacuum system many times when forming the electrode film and semiconductor film. In patterning these coatings provided on the front surface into the required shape, it is necessary to perform a so-called photo-etching step of applying a photosensitive resist, exposing it with a mask, and then etching, which is a process cost. The yield was a big issue. In addition, if the cost and yield are ignored, the equipment for semiconductors can be diverted under the present circumstances and somehow A4 size can be applied to the equipment nowadays, but if you try to make a meter size display panel with one sheet, In addition to uniform deposition equipment, these fine photo etching equipment (resist coater, large photomask making machine, uniform exposure machine, etc.)
Is completely undeveloped.

一方、フォトエッチング技術を用いないでアクティブマ
トリクス基板を構成する方法も表示画面の大型集積化;
インフォメーションディスプレイ学会の議事録,17−1
巻,第39ページ〜55ページ,1976年(「Large Scale Int
egration for Display Screens」 Proc.of the SID, Vo
l.17/1.1976.P39〜55、)或は、薄膜トランジスターア
レイのための大型マスキング技術;写真光学装置技術学
会;100巻,第140ページ〜150ページ;1977年(「Large A
rea Masking Technigues for Thin Film Transistor Ar
rays」SPIE Vol.100.(1977)P140〜150)等に述べられ
ている。ここでは、基板を蒸着機に入れ蒸着マスクを堆
積物に応じて次々にとり換えるか、所定の孔形状を有す
る蒸着マスクをコンピュータ制御により、静止した基板
表面上の所定の位置まで動かしては、電極,絶縁層或は
半導体層をそのつど蒸着し、真空系を1回も破ることな
く、アクティブマトリクス基板を作り上げることも行わ
れている。この方法は、フォトエッチング工程を不要と
し、ワンポンプダウンでアクティブマトリクス基板を作
り上げるという点ではすばらしい方法であるが、微細な
パタンを形成するには、微細に加工された蒸着マスクを
基板に密に接触させる必要があり、磁性マスクを用いて
基板裏側に設けた磁石で、基板に密に接触させる等の方
法がとられている。
On the other hand, a method of constructing an active matrix substrate without using a photoetching technique also has a large integration of a display screen;
Minutes of Information Display Society, 17-1
Volume, Pages 39-55, 1976 ("Large Scale Int
egration for Display Screens '' Proc. of the SID, Vo
l.17 / 1.1976.P39-55, or large-scale masking technology for thin film transistor arrays; Photographic Engineering Society of Japan; 100 volumes, 140-150 pages; 1977 ("Large A
rea Masking Technigues for Thin Film Transistor Ar
rays ”SPIE Vol.100. (1977) P140-150). Here, the substrate is placed in a vapor deposition machine and the vapor deposition masks are replaced one after another according to the deposit, or the vapor deposition mask having a predetermined hole shape is moved to a predetermined position on the stationary substrate surface by computer control, and the electrode , An insulating layer or a semiconductor layer is vapor-deposited each time, and an active matrix substrate is manufactured without breaking the vacuum system even once. This method is a wonderful method in that it does not require a photo-etching process and makes an active matrix substrate with one pump down. It is necessary to bring them into contact with each other, and a method such as closely contacting the substrate with a magnet provided on the back side of the substrate using a magnetic mask is used.

発明が解決しようとする問題点 しかるにメートルサイズの大型基板となると、 (1)蒸着マスクを2次元的に均一に基板に接触させる
ことの困難さ (2)2次元的広がりを有する高精度無欠陥大型蒸着マ
スク作成の困難さ (3)2次元的広がりを有する大面積に、均一な膜厚の
被膜を形成することの困難さ (4)蒸着マスクを何回も真空系内でとり換えたり、1
枚の蒸着マスクを何回も位置設定を行ってはわずかづつ
被膜形成を行って、所定形状のパタン化された被膜を形
成することの、制御の煩雑さ、製造速度の遅延化等、設
備面からも製造工数面からみてもとても量産化に適した
大型アクティブマトリクス基板の製造法にはなり得なか
った。
Problems to be Solved by the Invention However, in the case of a large-sized substrate of meter size, (1) it is difficult to make the vapor deposition mask contact the substrate uniformly in a two-dimensional manner (2) a high-precision, defect-free, two-dimensional spread Difficulty in creating large vapor deposition masks (3) Difficulty in forming a film with a uniform film thickness on a large area having a two-dimensional spread (4) Replacing vapor deposition masks many times in a vacuum system, 1
The position of the vapor deposition mask is set many times and the film is formed little by little to form a patterned film of a predetermined shape, which is complicated in control, delays the manufacturing speed, and is a facility aspect. Therefore, from the viewpoint of manufacturing man-hours, it could not be a method for manufacturing a large-sized active matrix substrate that is very suitable for mass production.

以上の如き問題点は、電極膜堆積工程、絶縁膜堆積工程
及び機能素子堆積工程あるいは表示部堆積工程等マスク
を用いる必要がある工程では共通で、メートルサイズの
大型かつ高品位の文字、グラフ等の情報ないし映像を表
示する為のアクティブマトリクス用表示基板の製造法
は、未開拓なのが現状である。
The problems described above are common in processes that require the use of a mask such as an electrode film deposition process, an insulating film deposition process, a functional device deposition process, or a display part deposition process, and are large in meter size and have high-quality characters, graphs, etc. At present, the manufacturing method of the active matrix display substrate for displaying the information or the image is still unexplored.

本発明は、上記問題点に鑑み、大型基板へのアクティブ
マトリクスの形成を、一貫した連続生産ラインで行い、
必要に応じて、カラー化の為のフイルタ層や、表示媒体
層の形成まで、上記一貫生産ライン内で処理してしま
い、高付加価値でかつ低コスト化をはかった、大型表示
パネル用基板の製造法に関するものである。
In view of the above problems, the present invention forms an active matrix on a large-sized substrate in a consistent continuous production line,
If necessary, even the formation of the filter layer for colorization and the display medium layer is processed in the above integrated production line, which is a high-value-added and low-cost substrate for large-sized display panels. It relates to the manufacturing method.

問題点を解決するための手段 本発明の大型表示パネル基板の製造法は、基板を格納す
る基板格納庫から所定の真空度を有する真空系内で、前
記基板を搬送する基板搬送系の搬送に従い、電極膜堆積
工程、絶縁膜堆積工程、及び非直線抵抗素子、非直線容
量素子及び薄膜トランジスタより選ばれた少なくとも1
個の機能素子を堆積する機能素子堆積工程を含む工程を
順次行うパネルの製造法であって、前記電極膜堆積工程
または前記絶縁膜堆積工程を経た後、前記機能素子堆積
工程を行い、前記電極膜堆積工程、前記絶縁膜堆積工程
または前記機能素子堆積工程の少なくとも何れか1つの
堆積工程は、堆積成分の気体を堆積する気相堆積法であ
り、前記気相堆積法には、前記気体の発生源から、前記
基板を搬送する搬送方向に対して直交方向に広がりを有
するスリットを含む遮蔽手段を介して、前記基板に前記
堆積成分を堆積することによって前記堆積成分をパター
ン化することによりアクティブマトリクス型大型表示パ
ネル基板を製造するものである。
Means for Solving the Problems A method for manufacturing a large-sized display panel substrate of the present invention is, in a vacuum system having a predetermined degree of vacuum from a substrate storage for storing a substrate, in accordance with a transfer of a substrate transfer system for transferring the substrate, At least one selected from an electrode film deposition step, an insulating film deposition step, and a non-linear resistance element, a non-linear capacitance element, and a thin film transistor.
A method of manufacturing a panel, which sequentially performs a step including a functional element depositing step of depositing individual functional elements, wherein the functional element depositing step is performed after the electrode film depositing step or the insulating film depositing step, At least one deposition step of the film deposition step, the insulating film deposition step, and the functional element deposition step is a vapor phase deposition method for depositing a gas of a deposition component, and the vapor phase deposition method includes Active by patterning the deposition component by depositing the deposition component on the substrate from a generation source through a shielding means including a slit that extends in a direction orthogonal to the transport direction for transporting the substrate. A large-sized matrix type display panel substrate is manufactured.

作用 本発明は上記構成によって、大型の基板に対しても、全
面に渡って均一な膜厚の被膜を形成でき基板の搬送方向
と直交する方向に設けられた、被膜堆積部によって、2
次元的広がりを有する大型基板に対して、全面に渡って
同時に被膜を形成するのではなく、搬送方向に対して順
次被膜を形成してゆくものでフォトエッチング工程が実
質上不要になると共に、同じ技術の延長で、カラーフイ
ルタの形成や液晶の為の分子配向処理膜の形成、スペー
サの形成、表示媒体膜の形成、パッシベーション膜の形
成等を行うことができ、極めて付加価値の高い表示パネ
ル用基板を低コスト高能率で製造することが可能とな
る。
With the above-described structure, the present invention can form a coating film having a uniform film thickness over the entire surface of a large-sized substrate by a coating film deposition section provided in a direction orthogonal to the substrate transport direction.
For a large-scale substrate having a dimensional spread, the film is not formed over the entire surface at the same time, but the film is sequentially formed in the transport direction, and the photoetching step is substantially unnecessary. With the extension of technology, it is possible to form color filters, molecular orientation treatment films for liquid crystals, spacers, display medium films, passivation films, etc. It is possible to manufacture the substrate at low cost and with high efficiency.

実施例 以下本発明の一実施例の大型表示パネル基板の製造法に
ついて、図面を参照しながら説明する。
Example A method for manufacturing a large-sized display panel substrate according to an example of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例を示し、真空系1内の透
明基板格納庫2から運ばれた透明基板3を、ガタ,ブレ
のない高精度の基板搬送系4によって、たとえば図の矢
印方向に搬送する。基板の搬送方向と直交する方向に第
1電極膜堆積部5が、スリット状に設けられて真空系1
内に固定されている。第1電極膜堆積部5とは、基板の
搬送方向とは直交する方向に延びた長尺の抵抗加熱型或
は電子ビーム加熱型等の電極膜蒸着源や長尺のターゲッ
トとスパッタ用電極より成るスパッタ源等の薄膜形成源
にて構成される。基板3は矢印方向に搬送される過程に
於て、電極膜堆積部5によって、図では基板3の下面に
電極膜が堆積される。第1図(a)では、電極膜堆積と
電極のパタン化を同時に行う為に、電極膜堆積部の上部
に、たとえば第1図(b)に示すような蒸着マスク板
が、基板3の下面と接するように設けられており、従っ
て基板3が電極膜堆積部5を通過し終った時には、基板
3には第2図(a)に示すように電気的に分離され、パ
タン化された電極膜である平行帯状のバスパー電極が基
板3の搬送方向と平行に形成されることになる。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a transparent substrate 3 carried from a transparent substrate storage 2 in a vacuum system 1 is transferred by a highly accurate substrate transfer system 4 which does not rattle or shake, for example, as shown in FIG. Transport in the direction of the arrow. The first electrode film deposition unit 5 is provided in a slit shape in a direction orthogonal to the substrate transport direction to form a vacuum system 1.
It is fixed inside. The first electrode film deposition unit 5 is an electrode film deposition source such as a long resistance heating type or an electron beam heating type that extends in a direction orthogonal to the substrate transport direction, or a long target and a sputtering electrode. And a thin film forming source such as a sputtering source. In the process of transporting the substrate 3 in the direction of the arrow, the electrode film deposition unit 5 deposits an electrode film on the lower surface of the substrate 3 in the figure. In FIG. 1 (a), in order to perform electrode film deposition and electrode patterning at the same time, a vapor deposition mask plate as shown in FIG. Therefore, when the substrate 3 has finished passing through the electrode film deposition portion 5, the substrate 3 is electrically separated and patterned as shown in FIG. 2 (a). The parallel strip-shaped bus-par electrodes, which are films, are formed in parallel with the transport direction of the substrate 3.

第1電極膜形成部では、表示パネル用XないしYに印加
された電気信号の減衰を防ぐため、抵抗抗の金属膜Al,C
r,Ta,Ag,Au,Pt,Ni,Ni−Cr,等が用いられる。
In the first electrode film forming portion, in order to prevent the attenuation of the electric signal applied to the display panel X or Y, the resistance metal film Al, C is formed.
r, Ta, Ag, Au, Pt, Ni, Ni-Cr, etc. are used.

しかし表示を見る側の電極は少くとも透明でなければな
らず、透明電極としては、主成分が酸化スズないし酸化
インジウムの1000Å前後の被膜が代表的であり、第2電
極膜堆積部6によってスパッタ,蒸着等の方法で設けら
れる。画素状にパタン化され個々に分離された電極膜で
ある透明の画素電極を設けるには1つの方法としては第
2電極膜形成部6には、シャッタ機構を有しかつ基板を
間欠的に駆動させることである。すなわち、基板は画素
ピッチに相当する距離だけ間欠的に駆動され、基板移動
中には電極膜堆積部は、第1図(b)に類似のマスクの
下でシャッタを閉じて、電極膜蒸気が基板に到達するこ
とを防止する。シャッタの開閉は基板の搬送と同期して
行われる。結果は第2図(b)に示される。次に絶縁層
堆積部7によって、先程の透明画素電極の形成と同様に
バスバー電極と画素電極との間に第2図の3に示すよう
に絶縁膜がパタン状に設けられる。絶縁膜としてはAl2O
3,Ta2O5,SiO2,Si3N4,Y2O3,BaTa2O6等の金属酸化
物,窒化物が用いられる。
However, the electrode on which the display is viewed must be at least transparent. A typical transparent electrode is a film of tin oxide or indium oxide with a thickness of around 1000Å, and the second electrode film deposition part 6 sputters it. , Vapor deposition or the like. One method for providing transparent pixel electrodes, which are electrode films that are patterned into pixels and are individually separated, has a shutter mechanism in the second electrode film forming portion 6 and drives the substrate intermittently. It is to let. That is, the substrate is driven intermittently by a distance corresponding to the pixel pitch, and during movement of the substrate, the electrode film deposition unit closes the shutter under a mask similar to FIG. Prevents reaching the substrate. The opening and closing of the shutter is performed in synchronization with the transfer of the substrate. The results are shown in Fig. 2 (b). Next, as shown in FIG. 3C, an insulating film is provided in a pattern between the bus bar electrodes and the pixel electrodes by the insulating layer depositing portion 7 similarly to the formation of the transparent pixel electrodes. Al 2 O as the insulating film
Metal oxides and nitrides such as 3 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , Si 3 N 4 , Y 2 O 3 and BaTa 2 O 6 are used.

以上の如くして、電極膜であるバスバー電極9と画素電
極10との間にMIM(Metal-Insulator-Metal)型の非直線
抵抗素子11が導入されることになる。絶縁膜を堆積する
代りに、CdS,CdSe,Si,Ge,Se,Te,ZnS,ZnO,TiO2,SiC,Mo
S2,PbS等の半導体膜を堆積し、半導体がn型かp型かに
応じて、バスバー電極ないしは透明導電膜のいずれかの
仕事凾数の値が、半導体の仕事凾数の値より大きいかな
いし小さければ、その電極と半導体の界面にはショトッ
キバリヤと呼ばれる整流性界面が形成されるため、非直
線抵抗素子になりうる。通常液晶等を駆動するには、液
晶の劣化をさける為に、画素は交流電圧で駆動されるこ
とが望ましく、その為には非直線抵抗素子は、正負方向
の電圧に対して対称的電圧−電流特性を示すことが望ま
しい。この様な非直線抵抗素子を形成するには整流性の
向きが向い合せになる(バックツーバックダイオード)
ように、2個のダイオードを直列に挿入するか、同じく
向きが逆になる様に2個のダイオードを並列に挿入(リ
ングダイオード)するのが良い。一方、表示媒体の特性
に応じて非直線抵抗素子の閾値電圧を高める必要がある
場合には、複数個の非直線素子を直列に挿入することも
同様の方法により容易である。バスバー電極と画素電極
間の電気的等価回路の例を第3図(a),第4図(a)
に示す、各々の電圧−電流特性を第3図(b),第4図
(b)に示す。
As described above, the MIM (Metal-Insulator-Metal) type non-linear resistance element 11 is introduced between the bus bar electrode 9 which is an electrode film and the pixel electrode 10. Instead of depositing an insulating film, CdS, CdSe, Si, Ge, Se, Te, ZnS, ZnO, TiO 2 , SiC, Mo
A semiconductor film such as S 2 or PbS is deposited, and the value of the work capacity of the bus bar electrode or the transparent conductive film is larger than the value of the work capacity of the semiconductor depending on whether the semiconductor is n-type or p-type. If it is small or small, a rectifying interface called a Schottky barrier is formed at the interface between the electrode and the semiconductor, so that it can be a non-linear resistance element. Normally, in order to drive liquid crystal or the like, in order to avoid deterioration of the liquid crystal, it is desirable that the pixel be driven by an AC voltage. For that purpose, the non-linear resistance element has a symmetrical voltage − with respect to the voltage in the positive and negative directions. It is desirable to show current characteristics. To form such a non-linear resistance element, the directions of rectification are opposite (back-to-back diode).
As described above, it is preferable to insert two diodes in series or to insert two diodes in parallel (ring diodes) so that the directions are also reversed. On the other hand, when it is necessary to increase the threshold voltage of the nonlinear resistance element according to the characteristics of the display medium, it is easy to insert a plurality of nonlinear elements in series by the same method. Examples of electrically equivalent circuits between the bus bar electrodes and the pixel electrodes are shown in FIGS. 3 (a) and 4 (a).
The respective voltage-current characteristics shown in FIG. 3 are shown in FIGS. 3 (b) and 4 (b).

いずれにしても第2図(c)の構成は横型の非直線抵抗
素子と言われる。薄膜の膜厚方向の伝導性を利用する縦
型のMIM,ショトキバリアダイオード,p−nジャンクショ
ン型ダイオード,バリスタ等の非直線抵抗素子を設ける
ことも容易であり、1例を第5図に示す。この例では、
バスバー電極9堆積,透明画素電極10堆積,絶縁層11堆
積,第3電極層12堆積を第1図の如き装置により相つい
で行うことにより、第5図の如き、アクティブマトリク
スが形成される。尚、すべての膜を蒸着で設けるには、
いずれも高真空状態で良いから、先の各々の膜堆積部を
相次いで設けておけば良いが、蒸着とスパッタやプラズ
マ陽極酸化,プラズマCVD等膜形成にガスを必要とする
ものが混在する場合には、真空系内は基板搬送がスムー
ズに行える状態で隔壁を設けたり圧力勾配をつけるなり
する必要がある。各膜をつけるごとに真空系内のガスを
入れ変えて、所定の膜を基板全面に渡り所定形状で堆積
し終ってから、ガスを排気し、次に別のガスを導入する
という具合に順次膜堆積を行ってもよい。しかし生産性
の点では蒸着ばかりないしスパッタばかりに統一される
方が望ましいことは言うまでもない。
In any case, the structure shown in FIG. 2C is called a lateral non-linear resistance element. It is easy to provide a non-linear resistance element such as a vertical MIM, a Schottky barrier diode, a pn junction type diode, a varistor, etc. that utilizes the conductivity in the film thickness direction. Show. In this example,
The bus bar electrode 9, the transparent pixel electrode 10, the insulating layer 11 and the third electrode layer 12 are successively deposited by the apparatus shown in FIG. 1 to form an active matrix as shown in FIG. In addition, to provide all films by vapor deposition,
Since high vacuum conditions are sufficient for all, it is sufficient to provide each of the above film deposition parts one after the other, but in the case where vapor deposition and sputtering, plasma anodic oxidation, plasma CVD, etc. that require gas for film formation are mixed. For this reason, it is necessary to provide a partition wall or provide a pressure gradient in the vacuum system so that the substrate can be transferred smoothly. The gas in the vacuum system is changed each time each film is applied, and after the specified film has been deposited in the specified shape over the entire surface of the substrate, the gas is exhausted and then another gas is introduced. Film deposition may be performed. However, it goes without saying that in terms of productivity, it is preferable to unify not only vapor deposition or sputtering.

縦型の非直線抵抗素子の例としては、たとえばバスバー
電極としてタンタル(TaやAl)を蒸着ないしスパッタリ
ングにより第1の電極膜堆積部により形成し終ってか
ら、真空系に酸素ガスを導入し、バスバー電極を陽極と
してプラズマ放電を行えばバスバー電極であるタンタル
の表面はちく次酸化され表面がTa2O5に変わる。約1000
ÅのTa2O5或はAl2O3を成長させて後再び真空になるまで
室内を排気し画素となる透明電極を、基板1を間欠駆動
さすかないしは低速連続駆動させつつ、第2の電極膜堆
積部(酸化スズないし酸化インジウム)によってパタン
状に形成する。次に第3の電極膜堆積部(TaやCr,Au,Ni
-Cr等電極材料)により、第5図に示す如く、Ta2O5やAl
2O3の1部と画素電極の一部を覆うようにパタン状に形
成する。以上の如くして、バスバーと各透明画素電極の
間にMIM型の非直線抵抗素子が導入できることになる。
またTa2O5やAl2O3の代わりにたとえばBi2O3,Zn0,Bi2O3
等の3層膜を形成すればタテ型薄膜バリスタ素子となり
うる。
As an example of the vertical non-linear resistance element, for example, after forming tantalum (Ta or Al) as a bus bar electrode by the first electrode film deposition portion by vapor deposition or sputtering, oxygen gas is introduced into the vacuum system, When plasma discharge is performed using the bus bar electrode as an anode, the surface of tantalum, which is the bus bar electrode, is deoxidized and the surface changes to Ta 2 O 5 . About 1000
While growing Å Ta 2 O 5 or Al 2 O 3 and then evacuating the chamber until it becomes vacuum again, the transparent electrode that becomes a pixel is intermittently driven on the substrate 1 or continuously driven at a low speed. The electrode film deposition portion (tin oxide or indium oxide) is formed in a pattern. Next, the third electrode film deposition part (Ta, Cr, Au, Ni
-Electrode material such as Cr), as shown in Fig. 5, Ta 2 O 5 and Al
A pattern is formed so as to cover a part of 2 O 3 and a part of the pixel electrode. As described above, the MIM type non-linear resistance element can be introduced between the bus bar and each transparent pixel electrode.
Further, instead of Ta 2 O 5 or Al 2 O 3 , for example, Bi 2 O 3 ,, Zn0, Bi 2 O 3
A vertical thin film varistor element can be formed by forming a three-layer film such as.

尚、表示パネルを組み上げた時、画素容量にくらべて非
直線抵抗素子の電気容量を小さくする為に第3のパタン
状電極膜堆積を行ったが、画素容量が十分大きくなりう
る場合には、第3の電極堆積を省略して、いきなり画素
電極自体がバスバー上のTa2O5やバリスタ膜を覆う如く
設けてもよい。陽極酸化を行うに際しては、TaやAlのバ
スバー電極は等電位の陽極に保持することが望ましく、
基板全面に渡って帯状にしてしまうのでなく、進行方向
と直交する少くとも片側端部では、バスバーと直交する
方向に電極を設けておき、この部分を陽極に接触し、プ
ラズマ放電により陽極酸化するのがよい。基板を真空系
よりとり出して後端部を切断除去すれば、電気的に分離
されたバスバー電極となる。
When the display panel was assembled, the third pattern electrode film was deposited in order to reduce the electric capacity of the non-linear resistance element as compared with the pixel capacity. However, when the pixel capacity can be sufficiently increased, The third electrode deposition may be omitted, and the pixel electrode itself may be provided so as to cover Ta 2 O 5 or the varistor film on the bus bar immediately. When performing anodization, it is desirable to hold the Ta or Al bus bar electrode at an equipotential anode,
Instead of forming a strip over the entire surface of the substrate, an electrode is provided in the direction orthogonal to the bus bar at at least one end that is orthogonal to the traveling direction, and this portion is brought into contact with the anode and anodized by plasma discharge. Is good. If the substrate is taken out from the vacuum system and the rear end portion is cut and removed, the bus bar electrodes are electrically separated.

以上、よこ型とたて型の非直線抵抗素子を各画素に設け
る例について述べた。非直線抵抗素子は基本的に2端子
であり、ショトキバリヤやp−n接合のような場合、非
直線容量素子ともなりうる。画素と直列に非直線容量素
子が接続された場合でも、駆動信号を工夫すれば、マト
リクスパネルのオン画素とオフ画素に与える電圧の波高
値或は実効値の比を、非直線容量素子を設けない単純マ
トリクスパネルの時にくらべて改善することができ、表
示コントラストの増大に寄与させうる。尚、画素電極を
透明体として説明したが、、ツイステッドネマチック液
晶(以下TN液晶と略す)を用いる表示パネルのような場
合には、上,下基板の画素電極が共に透明である必要が
あるが、ゲストホスト液晶(GH液晶)はEL,ECD,電気泳
動表示等では片側さえ透明電極であれば良いから、この
ような表示パネル用には、バスバー電極と画素電極は同
一の材質でもよい。第5図の如きアクティブマトリクス
基板と、第10図に示されるような、通常の平行帯状電極
を有する基板とを、電極が互に直交するようにして間に
表示媒体をはさみ込めば、アクティブマトリクス表示パ
ネルとなる。
Heretofore, an example has been described in which the horizontal and vertical non-linear resistance elements are provided in each pixel. The non-linear resistance element basically has two terminals, and can be a non-linear capacitance element in the case of a Schottky barrier or a pn junction. Even if a non-linear capacitance element is connected in series with the pixel, if the drive signal is devised, the non-linear capacitance element can be used to determine the ratio of the peak value or the effective value of the voltage applied to the ON pixel and the OFF pixel of the matrix panel. This can be improved compared to the case of a simple matrix panel which does not exist, and can contribute to an increase in display contrast. Although the pixel electrode has been described as a transparent body, in the case of a display panel using a twisted nematic liquid crystal (hereinafter abbreviated as TN liquid crystal), the pixel electrodes on the upper and lower substrates both need to be transparent. Since the guest-host liquid crystal (GH liquid crystal) has only one transparent electrode on one side in EL, ECD, electrophoretic display, etc., the bus bar electrode and the pixel electrode may be made of the same material for such a display panel. If an active matrix substrate as shown in FIG. 5 and a substrate having ordinary parallel strip electrodes as shown in FIG. 10 are sandwiched by a display medium so that the electrodes are orthogonal to each other, an active matrix is formed. It becomes a display panel.

勿論第5図の如きアクティブマトリクス基板2枚を用い
て、電極を互に直交させ、各画素が重なり合うように配
置し、両者の間に表示媒体をはさみ込んでもよい。
Of course, two active matrix substrates as shown in FIG. 5 may be used, the electrodes may be orthogonal to each other, the pixels may be arranged to overlap each other, and the display medium may be sandwiched between the electrodes.

この場合、1画素に当る表示媒体の両側に直列に非直線
素子が導入されることになる。
In this case, non-linear elements are introduced in series on both sides of the display medium corresponding to one pixel.

次にTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)の
ような3端子のスイッチ素子を設けたアクティブマトリ
クス基板の製法の1例について第6図に従ってのべる。
Next, an example of a method for manufacturing an active matrix substrate provided with a 3-terminal switch element such as a TFT (Thin Film Transistor) will be described with reference to FIG.

第1電極膜堆積部にてCr,Al,Ni-Cr等の電極材料を、第
6図に示す如く設ける。このストライブ状バスバー電極
9は、ゲート電極或は走査電極となる。
Electrode materials such as Cr, Al, and Ni-Cr are provided in the first electrode film deposition portion as shown in FIG. The striped bus bar electrode 9 serves as a gate electrode or a scanning electrode.

次に、絶縁膜堆積部と半導体膜堆積部を相ついで通過さ
せ、バスバー上に画素ピッチに相当して第6図の如きパ
タン状にクロスオーバ絶縁膜兼ゲート絶縁膜13と半導体
膜14を堆積する。以下堆積順序は特に制約されないが、
信号電極15、画素電極16、ドレイン電極17を第6図に示
す如くに堆積することにより、逆スタッガ型のTFT20が
各画素に構成されることになる。半導体層がむき出しで
は、安全性に欠ける為、第2の絶縁層堆積部により、第
1の絶縁層とほぼ同一形状に或は画素電極のみを残すよ
うに、場合によっては表示面全面に渡ってパッシベーシ
ョン膜を設ければTFTが安定化される。
Next, the insulating film depositing portion and the semiconductor film depositing portion are successively passed, and the crossover insulating film / gate insulating film 13 and the semiconductor film 14 are deposited on the bus bar in a pattern corresponding to the pixel pitch as shown in FIG. To do. Hereinafter, the deposition order is not particularly limited,
By depositing the signal electrode 15, the pixel electrode 16, and the drain electrode 17 as shown in FIG. 6, an inverse stagger type TFT 20 is formed in each pixel. When the semiconductor layer is exposed, the safety is poor. Therefore, the second insulating layer deposition portion has almost the same shape as that of the first insulating layer or leaves only the pixel electrode. The TFT is stabilized by providing a passivation film.

アクティブマトリクスパネルでは、大抵の場合画素と並
列に容量素子が付加されると先にのべた2端子素子の場
合でも、ここに述べた3端子素子の場合でも特性向上に
寄与する。何故なら、非直線素子ないしスイッチ素子自
体の容量より画素等価容量を大にしておけば、非選択時
のパルス電圧による画素への不要な電圧印加が軽減され
ることと、選択時に画素に印加された電圧の保持時間を
並列容量により延長できる為に、低電圧駆動や高速レス
ポンスに寄与しうるからである。並列容量21を導入した
TFTアクティブマトリクス基板の例を第7図に示す、第
6図との相違は、並列容量用電極18がバスバー電極9と
同一面上に、同時に形成されていることと、基板端部に
於て、これらの電極18を互に結合する結合電極19を設け
る点にある。均一な電極を設けた他方の基板の電極と基
板3側の電極19を結び両基板の間に、液晶,EL,ECD,電気
泳動分散系等の表示媒体をはさんで表示パネルを構成し
た場合の電気的等価回路を第8図に示す。
In an active matrix panel, in most cases, when a capacitive element is added in parallel with a pixel, it contributes to the improvement of characteristics both in the case of the above-mentioned two-terminal element and in the case of the above-mentioned three-terminal element. This is because if the pixel equivalent capacitance is made larger than the capacitance of the non-linear element or the switching element itself, unnecessary voltage application to the pixel due to the pulse voltage at the time of non-selection can be reduced, and the voltage applied to the pixel at the time of selection can be reduced. This is because the voltage holding time can be extended by the parallel capacitance, which can contribute to low-voltage driving and high-speed response. Introduced parallel capacity 21
An example of the TFT active matrix substrate is shown in FIG. 7, which differs from that in FIG. 6 in that the parallel capacitance electrode 18 is formed on the same surface as the bus bar electrode 9 at the same time, and the substrate end portion is different. The point is to provide a coupling electrode 19 that couples these electrodes 18 to each other. When a display panel is constructed by connecting a display electrode such as a liquid crystal, EL, ECD, or electrophoretic dispersion system between the electrodes of the other substrate provided with uniform electrodes and the electrode 19 on the substrate 3 side, and connecting the two substrates. The electrical equivalent circuit of is shown in FIG.

TFTに用いる絶縁層も、金属酸化物,窒化物,硅素の酸
化物,窒化物たとえばAl2O3,Ta2O5,SiO2,Si3N4等が
用いられ、蒸着,スパッタ,プラズマ陽極酸化,プラズ
マCVD等によって形成できる。一方、半導体層は、Te,S
i,CdS,CdSe,等が同じく蒸着,スパッタ,プラズマCVD等
の薄膜形成法により形成できる。パッシベーション膜に
も絶縁膜と同様の材料が用いられる。いずれの膜形成に
於ても、付着強度や、膜の電気的特性の点で基板を加熱
する必要のある場合は、搬送系の途中に基板加熱用ヒー
タを設けておけばよい。
The insulating layer used in the TFT is also made of metal oxide, nitride, silicon oxide, nitride such as Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , Si 3 N 4 and the like. It can be formed by oxidation or plasma CVD. On the other hand, the semiconductor layer is Te, S
Similarly, i, CdS, CdSe, etc. can be formed by thin film forming methods such as vapor deposition, sputtering and plasma CVD. The same material as the insulating film is used for the passivation film. In any film formation, when it is necessary to heat the substrate in terms of adhesion strength and electric characteristics of the film, a substrate heating heater may be provided in the middle of the transfer system.

以上で基本的なアクティブマトリクス基板の連続的な製
法について述べたが、真空系を用いて形成できる表示パ
ネル、たとえばECDやEL等では、このような表示媒体層
の形成を一連の工程の中へとり入れることが可能であ
る。たとえば、第6図のアクティブマトリクス基板の上
に画素電極部を残して十分な耐圧を有する絶縁膜を層間
絶縁層として設け、ついでZnSiMn等のEL層を、画素を覆
うように設け、ついで金属ないし透明電極よりなる電極
層を信号バスバー、走査バスバー等と短絡しない様にす
べての画素領域を覆う如くに設ければ、アクティブマト
リクス型ELパネルが出来上る。これはDC発光型のELパネ
ルの1例であるが、ZnSiMn等より成るEL層が、絶縁層で
サンドイッチされた構成の薄膜AC型EL層を構成すること
も容易である。通常EL層の場合、輝度を上げる為に、1
画素には少くとも2つのTFTを導入するのが望ましい
が、若干電極形状が複雑化するだけで、基本的には先に
のべた工程を若干変更するのみで製造可能である。ECD
層の場合は、先にのべたEL層の代りにWO3等のECD層を設
けておき、基板を真空系よりとり出して後に、他方の均
一な電極基板との間に電解液等をはさみ込めば、アクテ
ィブマトリクス型ECDパネル構成されることになる。
The basic continuous manufacturing method of the active matrix substrate has been described above, but in the case of a display panel that can be formed using a vacuum system, such as ECD or EL, the formation of such a display medium layer is performed in a series of steps. It is possible to incorporate. For example, an insulating film having a sufficient withstand voltage is provided as an interlayer insulating layer on the active matrix substrate of FIG. 6 while leaving the pixel electrode portion, and then an EL layer such as ZnSiMn is provided so as to cover the pixel, and then a metal or metal layer is formed. An active matrix EL panel can be completed by providing an electrode layer made of transparent electrodes so as to cover all pixel regions so as not to short-circuit with signal bus bars, scanning bus bars, and the like. This is an example of a DC emission type EL panel, but it is also easy to form a thin film AC type EL layer in which an EL layer made of ZnSiMn or the like is sandwiched by an insulating layer. In the case of a normal EL layer, 1 to increase the brightness
It is desirable to introduce at least two TFTs into the pixel, but it is possible to manufacture the pixel only by slightly complicating the electrode shape, and basically by slightly modifying the above-mentioned steps. ECD
In the case of a layer, an ECD layer such as WO 3 is provided in place of the solid EL layer, the substrate is taken out from the vacuum system, and then an electrolytic solution or the like is sandwiched between the other uniform electrode substrate. If you put it in, it will be an active matrix type ECD panel.

次に本発明では、電極,絶縁層,半導体層等をマスキン
グ法と場合によっては、基板の間欠搬送と堆積部シャッ
タ機構の同期的連動を併用して設ける方法について主と
して説明したが、膜をパタン化する他の有力な方法とし
て第9図に示す如く(真空系等の図示は省略してある)
カッティング部21を膜堆積部5の後に設けるものであ
る。
Next, in the present invention, the method of providing the electrodes, the insulating layer, the semiconductor layer, etc. by the masking method and, in some cases, by using the intermittent transfer of the substrate and the synchronous interlocking of the shutter mechanism of the depositing part together has been mainly described. As another effective method for realizing the above, as shown in FIG. 9 (illustration of a vacuum system etc. is omitted)
The cutting section 21 is provided after the film deposition section 5.

この場合には、膜はいったん基板3上に均一に形成され
るが、イオンビーム,レーザビーム,電子線等の高エネ
ルギビームをマルチビームにより、或は走査により膜の
所定個所に照射するか、或はダイアモンドカッタ等で、
メカニカルに基板3上に付着した膜の所定部をとり除く
ことによって膜のパタン化が遂行される。
In this case, the film is once uniformly formed on the substrate 3, but a high-energy beam such as an ion beam, a laser beam, an electron beam, or the like is applied to a predetermined portion of the film by multi-beam or scanning. Or with a diamond cutter,
The patterning of the film is performed by mechanically removing a predetermined portion of the film adhered on the substrate 3.

高エネルギ線照射によって膜のパタン化を行う利点はマ
スキング法では困難な、電極間の数μ程度の微細な分離
を達成できる点にある。
The advantage of patterning the film by irradiation with high energy rays is that it is possible to achieve fine separation of several μm between electrodes, which is difficult with the masking method.

本発明の方法によれば、更に、表示パネル基板の付加価
値を高めることが可能である。すなわち表示パネルがた
とえばフルカラー表示を目的とするものであれば、通常
透明導電膜に赤,緑、青等の色フイルタをモザイク状に
設け、表示媒体としては、白−黒に輝度変化するように
構成される。色フイルタは一般には透明電極上にゼラチ
ン,ポリビニルアルコール等の染色層を設けて後、染色
したい所以外を覆って、所定の色の染色液に浸漬し、染
色層の所定個所を特定の色に染色する染色タイプや、印
刷によって色フイルタ層を設ける印刷法、色素溶液中で
の電着による電着法,顔料,色素,金属膜等の色材を蒸
着する蒸着法、屈折率の異なる透明無機物を所定の厚さ
に交互に数10層重ねた干渉フイルタ膜法等が知られてい
る。
According to the method of the present invention, it is possible to further increase the added value of the display panel substrate. That is, if the display panel is intended for full-color display, for example, a transparent conductive film is usually provided with filters of colors such as red, green, and blue in a mosaic pattern, and the display medium has a brightness change from white to black. Composed. A color filter is generally provided with a dyeing layer of gelatin, polyvinyl alcohol, etc. on a transparent electrode, then covering the area other than the area to be dyed and immersing it in a dyeing solution of a specified color to make the specified area of the dyed layer a specific color. Dyeing type for dyeing, printing method to provide a color filter layer by printing, electrodeposition method by electrodeposition in dye solution, vapor deposition method for depositing coloring materials such as pigments, dyes and metal films, transparent inorganic materials with different refractive index There is known an interference filter film method or the like in which several tens of layers are alternately stacked in a predetermined thickness.

本願では、基本的に基板は真空系内に導入されているか
ら、カラーフイルタ層を蒸着法や干渉フイルタ膜法によ
って設けることは極めて容易である。すなわち、所定形
状のマスクを有する色材堆積部を各色材に対応してたと
えば3段設けることにより、赤,緑,青のフイルタ層を
モザイク状に形成でき、各色材堆積部のマスクが機械的
な開閉機構を有しており、基板の搬送に同期してマスク
の開口部を開閉すれば、同一電極上に、赤,緑,青のよ
うに画素状に異る色のフイルタ層を形成することも可能
である。
In the present application, since the substrate is basically introduced into the vacuum system, it is extremely easy to provide the color filter layer by the vapor deposition method or the interference filter film method. That is, by providing, for example, three stages of color material deposition portions having masks of a predetermined shape corresponding to each color material, the red, green, and blue filter layers can be formed in a mosaic shape, and the mask of each color material deposition portion is mechanical. The opening / closing mechanism has a different opening / closing mechanism, and if the opening of the mask is opened / closed in synchronism with the transfer of the substrate, a filter layer of different colors such as red, green, and blue is formed on the same electrode. It is also possible.

干渉フィルタ膜法でも同様に、交互に蒸着材料の異るフ
イルタ膜堆積部を複数段設けることにより、モザイク状
の干渉膜色フイルタを塗り分けることが可能である。色
フイルタは透明電極の上に設けるのではなく、電圧ロス
をなくす為に、カラーフイルタ層上に透明電極層のある
方が望ましい場合が多く透明電極の堆積をモザイクフイ
ルタ層を形成して後にすることによって容易に実現でき
る。
Similarly, in the interference filter film method, it is possible to separately paint the mosaic interference film color filters by alternately providing a plurality of filter film deposition portions having different vapor deposition materials. The color filter is not provided on the transparent electrode, but it is often desirable to have the transparent electrode layer on the color filter layer in order to eliminate voltage loss, and the deposition of the transparent electrode is performed after forming the mosaic filter layer. It can be easily realized.

一方、基板が液晶表示パネル用のものである場合、通
常、基板の最上層には液晶分子を配向させる為の配向膜
を形成する必要がある。配向膜はポリイミド,ポリビニ
ルアルコール等の有機物,SiO等の無機物が用いられ、こ
れらは通常有効表示面全面に設けられる。この目的の為
には膜堆積の最終段に、配向膜堆積部を設ければよい。
On the other hand, when the substrate is for a liquid crystal display panel, it is usually necessary to form an alignment film for aligning liquid crystal molecules on the uppermost layer of the substrate. The alignment film is made of an organic material such as polyimide or polyvinyl alcohol, or an inorganic material such as SiO, and these are usually provided on the entire effective display surface. For this purpose, an alignment film deposition section may be provided at the final stage of film deposition.

たとえば公知の2回斜方蒸着配向膜形成法では基板面に
対する蒸着角度と、スリット状の配向膜堆積部を各々基
板の搬送方向に対して所定の角度を持って2回蒸着を行
えば、たとえば、ネマチック液晶を一様な小さなチルト
角を有する状態で基板に対して平行に配列させることが
できる。
For example, in the well-known two-time oblique vapor deposition alignment film forming method, if the vapor deposition angle with respect to the substrate surface and the slit-shaped alignment film deposition portion are each twice with a predetermined angle with respect to the substrate transport direction, , Nematic liquid crystals can be arranged parallel to the substrate with a uniform small tilt angle.

本発明では堆積膜はこれだけでつきるものではない。特
に大型基板を用いた大型表示パネルを構成しようとする
場合、対向する電極間のギャップ精度は極めて重要であ
る。特に電極間に、液晶等がはさまれて構成される液晶
表示パネルでは、電極間ギャップは通常数ミクロンから
10数ミクロンであり、大面積に渡って均一なギャップに
保持しないと、濃度ムラ,干渉色,応答速度ムラ等を生
じて表示パネルとして使いものにならなくなる。
In the present invention, the deposited film is not attached by itself. Especially when trying to construct a large-sized display panel using a large-sized substrate, the accuracy of the gap between the facing electrodes is extremely important. Especially for liquid crystal display panels that have a liquid crystal sandwiched between electrodes, the gap between the electrodes is usually several microns or less.
It is a few tens of microns, and unless it is held in a uniform gap over a large area, uneven density, interference color, uneven response speed, etc. occur, making it unusable as a display panel.

本発明では電極間ギャップを均一に保つ為に、細線状の
スペーサを、電極間に均一に設けることは極めて容易で
ある。すなわち、パタン化された電極形成等と同様に、
基板搬送系と直交してスリット状のスペーサ材堆積部を
設け、スペーサ材堆積部にはパタン化された電極部のみ
を覆うような形状のマスクを設けておけば、電極と平行
にかつ同一面上の電極間スペース部に、所定の厚みのス
ペーサを均一に設けることができ表示パネルの付加価値
は更に増大する。
In the present invention, in order to keep the gap between the electrodes uniform, it is extremely easy to uniformly provide the thin wire spacers between the electrodes. That is, similar to the formation of patterned electrodes,
If a slit-shaped spacer material deposition part is provided orthogonally to the substrate transport system, and a mask with a shape that covers only the patterned electrode part is provided in the spacer material deposition part, it will be parallel to the electrodes and on the same surface. Spacers having a predetermined thickness can be uniformly provided in the upper inter-electrode space portion, and the added value of the display panel is further increased.

たとえば液晶表示パネルは一対の電極基板をスペーサの
分だけ細隔をあけて周辺に於て貼合せたほぼ密閉構造と
し後に液晶をパネルの一部に設けられている注入口より
注入してのち注入口を封止し完全密閉状態にして出来上
る訳だが、スペーサがパネルの相対向する辺を横切って
しまうと、液晶の注入が困難になる。従ってパネルの搬
送のタイミングに合せて、スペーサの堆積を制御し基板
の全域に渡って設けない様にする必要がある。
For example, a liquid crystal display panel has a structure in which a pair of electrode substrates are separated by a distance corresponding to the spacers and is adhered in the periphery to form a substantially sealed structure, and then liquid crystal is injected from an injection port provided in a part of the panel and then poured. Although it can be completed by sealing the inlet, it is difficult to inject the liquid crystal when the spacers cross the opposite sides of the panel. Therefore, it is necessary to control the deposition of the spacers so that they are not provided over the entire area of the substrate in accordance with the timing of transporting the panel.

この様に、均一な高さのたとえば、金属酸化物等よりな
る絶縁性スペーサを、表示領域のほぼ全面に均一に設け
ておけば、パネルがメートルサイズの大きさになって
も、対向する他方の電極との間の電極間ギャップは均一
にスペーサの厚みで規定され表示領域全面に渡って均一
なギャップが維持できる。但し、電極間に表示媒体をは
さんでのち、パネル内は外部より減圧に保たれる必要が
ある。尚、本実施例で、基板は複数枚に分離して扱うと
考えているが、透明プラスチックフイルム等を基板に用
いる時は連続ロール状で扱ってよいことは言うまでもな
い。
In this way, if insulating spacers of uniform height, for example, made of metal oxide, are provided evenly over substantially the entire display area, even if the panel becomes metric, the other The gap between the electrodes and the electrodes is uniformly defined by the thickness of the spacer, and the uniform gap can be maintained over the entire display area. However, after sandwiching the display medium between the electrodes, the inside of the panel needs to be kept at a reduced pressure from the outside. In this embodiment, it is considered that the substrates are separated into a plurality of sheets and handled, but it goes without saying that when a transparent plastic film or the like is used for the substrates, they may be handled in a continuous roll form.

発明の効果 以上のように本発明は、大型のアクティブマトリクス型
表示パネル基板を低コストで量産性良く製造する方法で
あり、従来の方法と異って、大型基板を所定方向に搬送
し、搬送中に電極膜,絶縁膜,半導体膜,パッシベーシ
ョン膜,色フイルタ膜,配向膜,スペーサ膜,表示媒体
層等を最適の順序により、均一にないしパタン化された
状態で堆積させ、格納庫に納まった時は、ほぼ表示パネ
ル用アクティブマトリクス基板として完成された状態ま
で一連の工程を一貫して遂行する所に特徴があり、同一
の真空システム中で、真空を度々破ったり、マスク交換
をしたりすることがなく、従って極めて量産性に富むと
同時に、低コストで付加価値の高い表示パネル用基板を
形成することができるものである。特にアクティブマト
リクス用機能素子としては、MIM,p−nジャンクショ
ン,ショトキバリヤ層,薄膜バリスタ,薄膜トランジス
タ,MISダイオード(金属−絶縁層−半導体)等はすべて
薄膜技術を用いて形成でき、真空系を採用する故に、蒸
着,スパッタリング,プラズマンCVD,プラズマ重合,プ
ラズマ陽極酸化イオンプレーティング,光励起CVD等の
多くの薄膜製造法が駆使でき、高機能のアクティブ素子
の形成が可能となる。基板が大型になっても、膜形成は
主として細い帯状領域で行われるため、膜厚の均一な制
御や、マスクの基板との密な接触、或は膜の均一なカッ
ティイングが容易となり、基本的に従来の如きフォトエ
ッチング工程は不要となる。今後のメートルサイズ級の
業務用や娯楽用の端末、TV等大型高機能の平板型表示パ
ネルの製造に当っては、利用価値は極めて高く、民生用
及び産業用の高品位,大型,平板型ディスプレイの実現
と低コスト化に大きく寄与しうるものである。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the present invention is a method for manufacturing a large-sized active matrix type display panel substrate at low cost and with good mass productivity. Unlike the conventional method, the large-sized substrate is transported in a predetermined direction and transported. An electrode film, an insulating film, a semiconductor film, a passivation film, a color filter film, an alignment film, a spacer film, a display medium layer, etc. were deposited in an optimal order in a uniform or patterned state, and then stored in a hangar. At times, it is characterized by performing a series of processes consistently until it is completed as an active matrix substrate for a display panel. In the same vacuum system, the vacuum is frequently broken or the mask is replaced. Therefore, it is possible to form a display panel substrate with high added value at a low cost while having extremely high mass productivity. In particular, as active matrix functional elements, MIM, pn junction, Schottky barrier layer, thin film varistor, thin film transistor, MIS diode (metal-insulating layer-semiconductor), etc. can all be formed using thin film technology, and vacuum system is adopted. Therefore, many thin film manufacturing methods such as vapor deposition, sputtering, plasma CVD, plasma polymerization, plasma anodic oxidation ion plating, and photoexcited CVD can be used, and high-performance active elements can be formed. Even if the substrate becomes large, film formation is mainly performed in a thin strip area, which facilitates uniform control of film thickness, close contact of the mask with the substrate, and uniform cutting of the film. Therefore, the conventional photo-etching process becomes unnecessary. In the future production of large-scale, high-performance flat panel display panels such as metric size commercial and entertainment terminals, TVs, etc., the utility value is extremely high, and high-quality, large-scale, flat panel type for consumer and industrial use. This can greatly contribute to the realization of a display and cost reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a)は本発明の一実施例における、大型表示パ
ネル基板の製造法を示す図、第1図(b)は、第1図
(a)の膜堆積部に用いるマスク板の正面図、第2図
(a)は第1図(a)の装置を用いて、アクティブマト
リクス基板を製造する際の途中の基板1部正面図、第2
図(b)は第1図(a)と同じく製造途中の基板要部正
面図、第2図(c)は、本発明の一実施例におけるアク
ティブマトリクス基板の要部正面図、第3図(a),第
4図(a)は各々、非直線素子を各画素に導入した時の
等価回路の1例を示す図、第3図(b),第4図(b)
は各々第3図(a),第4図(a)の非直線素子による
電圧−電流特性の一例を示す図、第5図は本発明のタテ
型の非直線素子を導入した基板の一部正面図、第6図は
本発明の薄膜トランジスタを各画素に導入したアクティ
ブマトリクス基板の一部正面図、第7図は各画素に並列
容量を導入したアクティブマトリクス基板の一部正面
図、第8図は第7図のアクティブマトリクス基板を用い
て構成した表示パネル基板の電気的等価回路の図、第9
図は本発明の膜をパタン状に設ける際の他の実施例を示
す図、第10図(a),(b)は公知のX−Yマトリクス
型表示パネルの構成を示す図である。 1……真空系、2……透明基板格納庫、3……透明基
板、4……透明基板搬送系、5……第1電極膜堆積部、
6……第2電極膜堆積部、7……絶縁膜堆積部、8……
基板収納庫。
FIG. 1 (a) is a diagram showing a method for manufacturing a large-sized display panel substrate in one embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a front view of a mask plate used in the film deposition part of FIG. 1 (a). FIG. 2 (a) is a front view of a part of the substrate in the process of manufacturing an active matrix substrate using the apparatus of FIG. 1 (a).
FIG. 2B is a front view of the main part of the substrate which is being manufactured, like FIG. 1A. FIG. 2C is a front view of the main part of the active matrix substrate in one embodiment of the present invention. a) and FIG. 4a are diagrams showing an example of an equivalent circuit when a non-linear element is introduced into each pixel, FIG. 3b and FIG. 4b, respectively.
3A and 3A show examples of voltage-current characteristics by the non-linear element of FIGS. 3A and 4A, respectively, and FIG. 5 shows a part of a substrate in which the vertical non-linear element of the present invention is introduced. Front view, FIG. 6 is a partial front view of an active matrix substrate in which the thin film transistor of the present invention is introduced into each pixel, and FIG. 7 is a partial front view of an active matrix substrate in which a parallel capacitance is introduced into each pixel, FIG. Is a diagram of an electrically equivalent circuit of a display panel substrate constructed by using the active matrix substrate of FIG.
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment when the film of the present invention is provided in a pattern, and FIGS. 10 (a) and 10 (b) are diagrams showing the configuration of a known XY matrix type display panel. 1 ... vacuum system, 2 ... transparent substrate storage, 3 ... transparent substrate, 4 ... transparent substrate transport system, 5 ... first electrode film deposition section,
6 ... Second electrode film deposition part, 7 ... Insulation film deposition part, 8 ...
Substrate storage.

フロントページの続き (72)発明者 長沢 雅浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−93363(JP,A) 特開 昭57−149748(JP,A) 特開 昭51−75635(JP,A) 特開 昭57−63678(JP,A) アイオニクス 8月号(1970)P.34 菅野卓雄編著「集積回路プロセス技術シ リーズ 半導体プラズマプロセス技術」昭 和55年7月10日(産業図書株式会社)P. 178−181Front page continued (72) Inventor Masahiro Nagasawa 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-54-93363 (JP, A) JP-A-57-149748 (JP, A) JP-A-51-75635 (JP, A) JP-A-57-63678 (JP, A) Ionics August issue (1970) P. 34 Takuo Sugano, "Integrated Circuit Process Technology Series, Semiconductor Plasma Process Technology," Showa July 10, 1955 (Sangyo Tosho Co., Ltd.) P. 178-181

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板を格納する基板格納庫から所定の真空
度を有する真空系内で、前記基板を搬送する基板搬送系
の搬送に従い、電極膜堆積工程、絶縁膜堆積工程、及び
非直線抵抗素子、非直線容量素子及び薄膜トランジスタ
より選ばれた少なくとも1個の機能素子を堆積する機能
素子堆積工程を含む工程を順次行うパネルの製造法であ
って、前記電極膜堆積工程または前記絶縁膜堆積工程を
経た後、前記機能素子堆積工程を行い、前記電極膜堆積
工程、前記絶縁膜堆積工程または前記機能素子堆積工程
の少なくとも何れか1つの堆積工程は、堆積成分の気体
を堆積する気相堆積法であり、前記気相堆積法には、前
記気体の発生源から、前記基板搬送系の搬送方向に対し
て直交方向に広がりを有するスリットを含む遮蔽手段を
介して、前記基板に前記堆積成分を堆積することによっ
て前記堆積成分をパターン化することを特徴とする大型
表示パネル基板の製造法。
1. An electrode film depositing step, an insulating film depositing step, and a non-linear resistance element according to the transfer of a substrate transfer system for transferring the substrate in a vacuum system having a predetermined degree of vacuum from a substrate storage for storing the substrate. A method for manufacturing a panel, which sequentially performs steps including a functional element deposition step of depositing at least one functional element selected from a non-linear capacitance element and a thin film transistor, wherein the electrode film deposition step or the insulating film deposition step is performed. After that, the functional element depositing step is performed, and at least one of the electrode film depositing step, the insulating film depositing step, and the functional element depositing step is a vapor deposition method of depositing a gas of a deposition component. In the vapor deposition method, the substrate is transferred from a source of the gas through a shielding unit including a slit that extends in a direction orthogonal to the transfer direction of the substrate transfer system. Large display panel manufacturing method of the substrate, characterized by patterning the deposited components by depositing the deposition component.
【請求項2】基板搬送系の搬送に従い、電極膜堆積工程
または絶縁膜堆積工程を経た後、機能素子堆積工程を順
次行うパネルの製造法であって、前記機能素子堆積工程
の後に表示素子の構成部品を堆積する表示素子形成工程
を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の大
型表示パネル基板の製造法。
2. A method of manufacturing a panel in which a functional element depositing step is sequentially performed after an electrode film depositing step or an insulating film depositing step according to the transport of a substrate transport system, the display element of the display element being after the functional element depositing step. The method for manufacturing a large-sized display panel substrate according to claim 1, wherein a display element forming step of depositing the components is performed.
【請求項3】機能素子堆積工程に、半導体膜堆積工程を
含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
項何れかに記載の大型表示パネル基板の製造法。
3. The functional element depositing step includes a semiconductor film depositing step.
Item 8. A method for manufacturing a large display panel substrate according to any one of items.
【請求項4】電極膜堆積工程は、材質の異る電極膜成分
を時系列的に堆積できるよう、複数段階で行うことを特
徴とする特許請求の範囲第1項または第2項何れかに記
載の大型表示パネル基板の製造法。
4. The electrode film depositing step according to claim 1, wherein the electrode film depositing step is carried out in a plurality of stages so that electrode film components made of different materials can be deposited in time series. A method for manufacturing the large-sized display panel substrate described.
【請求項5】複数段階で行う電極膜堆積工程の何れかの
電極膜成分の主成分が、酸化スズないし酸化インジウム
の何れかであることを特徴とする特許請求の範囲第4項
記載の大型表示パネル基板の製造法。
5. The large size product according to claim 4, wherein the main component of any of the electrode film components in the electrode film deposition process performed in a plurality of steps is either tin oxide or indium oxide. Manufacturing method of display panel substrate.
【請求項6】電極膜堆積工程、絶縁膜堆積工程、機能素
子堆積工程、半導体膜堆積工程または表示素子形成工程
工程の少なくとも何れか一工程に、ガス導入系およびガ
ス排出系を有することを特徴とする特許請求の範囲第1
項〜第5項何れかに記載の大型表示パネル基板の製造
法。
6. A gas introducing system and a gas exhausting system are provided in at least one of the electrode film depositing step, the insulating film depositing step, the functional element depositing step, the semiconductor film depositing step and the display element forming step. The first claim
Item 7. A method for manufacturing a large-sized display panel substrate according to any one of items 5 to 5.
【請求項7】電極膜堆積工程、絶縁膜堆積工程、機能素
子堆積工程、半導体膜堆積工程または表示素子形成工程
工程の少なくとも何れか一工程に、放電系を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項または第6
項何れかに記載の大型表示パネル基板の製造法。
7. A discharge system is provided in at least one of an electrode film depositing step, an insulating film depositing step, a functional element depositing step, a semiconductor film depositing step and a display element forming step. Range 1st to 3rd or 6th
Item 8. A method for manufacturing a large display panel substrate according to any one of items.
【請求項8】基板搬送系は、搬送する基板を間欠的に搬
送しうるように構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項または第2項何れかに記載の大型表示パ
ネル基板の製造法。
8. The large-sized display panel according to claim 1, wherein the substrate transfer system is configured to transfer the substrate to be transferred intermittently. Substrate manufacturing method.
【請求項9】基板搬送系の搬送方向に対して直交方向に
広がりを有するスリットを含む遮蔽手段に、堆積成分の
気体を間欠的に遮断するシャッターを含むことを特徴と
する特許請求の範囲第1項、第2項または第8項何れか
に記載の大型表示パネル基板の製造法。
9. A shield means including a slit having a width extending in a direction orthogonal to a transfer direction of a substrate transfer system, and a shutter for intermittently blocking a gas of a deposition component. Item 9. A method for manufacturing a large-sized display panel substrate according to any one of items 1, 2 and 8.
【請求項10】絶縁膜堆積工程で、少なくとも金属ある
いは硅素の酸化物ないし窒化物の何れかを堆積すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の大型表示パネ
ル基板の製造法。
10. The method for manufacturing a large-sized display panel substrate according to claim 1, wherein at least one of a metal oxide and a silicon oxide or a nitride is deposited in the insulating film depositing step.
【請求項11】表示素子形成工程の表示素子が、エレク
トロルミネッセンス素子、エレクトロクロミック素子ま
たは液晶素子の何れかを形成することを特徴とする特許
請求の範囲第2項記載の大型表示パネル基板の製造法。
11. A large-sized display panel substrate according to claim 2, wherein the display element in the display element forming step forms any one of an electroluminescence element, an electrochromic element and a liquid crystal element. Law.
【請求項12】表示素子形成工程の構成部品が、カラー
フィルタ膜であることを特徴とする特許請求の範囲第2
項記載の大型表示パネル基板の製造法。
12. A color filter film as a component of the display element forming step.
A method for manufacturing a large-sized display panel substrate as described in the item.
【請求項13】表示素子形成工程の構成部品が、液晶分
子配向制御膜であることを特徴とする特許請求の範囲第
2項記載の大型表示パネル基板の製造法。
13. The method for manufacturing a large-sized display panel substrate according to claim 2, wherein the component in the display element forming step is a liquid crystal molecule alignment control film.
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