JPH06167721A - Production of liquid crystal display device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To form an active matrix substrate which is entirely defectless by adhering a silicon substrate on which an FET matrix and driving circuits are previously formed to a glass substrate, then making the substrate thinner. CONSTITUTION:C-Si 13 which has apertures 14 and FETs 17 and is made thin is fixed by an adhesive 15 having high light transmittance onto the glass substrate 1. The peripheral part of the C-Si 13 is provided with the peripheral driving circuits of matrix driving of the FETs. Further, the C-Si 13 is sealed by a sealing material 16 from the glass substrate 1 and the opposite glass substrate 11 apart about 5mum gap. A liquid crystal 8 is sealed therein. While the C-Si 13 serves as the black matrix of the display device, the apertures 14 are paths for passage of light. The apertures 14 are obtd. by etching the surface of a C-Si substrate at about 15mum to form recessed parts, then adhering the substrate to the glass substrate and mechanochemically etching C-Si substrate from the rear surface to reduce the thickness of the C-Si substrate to about 10mum thickness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関し、特
に駆動回路と一体化されたアクティブマトリクス型液晶
表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an active matrix type liquid crystal display device integrated with a drive circuit.

【０００２】[0002]

【従来の技術】表示装置の薄膜トランジスタはガラス基
板上にプラズマＣＶＤ装置によりシリコン薄膜を形成し
た後、ガラス基板上のシリコン薄膜を加工して作成され
る。2. Description of the Related Art A thin film transistor of a display device is formed by forming a silicon thin film on a glass substrate by a plasma CVD apparatus and then processing the silicon thin film on the glass substrate.

【０００３】ＣＶＤ装置を用いてシリコン薄膜を形成す
る上述の薄膜トランジスタにおいて、薄膜形成工程での
塵埃等により断線と短絡等の欠陥が大量に発生してい
る。In the above-mentioned thin film transistor for forming a silicon thin film by using a CVD apparatus, a large amount of defects such as disconnection and short circuit occur due to dust or the like in the thin film forming process.

【０００４】さらに、ＣＶＤ装置から大型表示装置用の
基板上にシリコン薄膜を作成する場合、表示装置の大き
さの拡大に合わせて、ＣＶＤ装置等の製造装置の大型化
とシリコン薄膜の特性分布の不均一の増大を招く。Furthermore, when a silicon thin film is formed from a CVD device on a substrate for a large-sized display device, the size of the manufacturing device such as the CVD device is increased and the characteristic distribution of the silicon thin film is increased as the size of the display device increases. This leads to increased non-uniformity.

【０００５】このように、ＣＶＤ装置を用いてシリコン
層を形成しているため、 （１）完全無欠の薄膜トランジスタマトリクスを得るこ
とが困難である。 （２）大面積化に伴い表示の不均一性が増大する。 （３）表示装置の大型化に伴い製造装置の大型化を招
く。 等の問題がある。As described above, since the silicon layer is formed by using the CVD apparatus, (1) it is difficult to obtain a perfect thin film transistor matrix. (2) Non-uniformity of display increases as the area increases. (3) As the display device becomes larger, the manufacturing device becomes larger. There is a problem such as.

【０００６】図１３にプラズマＣＶＤ装置により作成さ
れたアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を用いた液晶
表示装置の断面図を示す。FIG. 13 is a sectional view of a liquid crystal display device using an amorphous silicon (a-Si) film formed by a plasma CVD device.

【０００７】図１３において、アクティブマトリクス型
液晶表示装置のガラス基板１上に薄膜トランジスタが設
けられており、その駆動回路は外付けされている。In FIG. 13, a thin film transistor is provided on a glass substrate 1 of an active matrix type liquid crystal display device, and its driving circuit is externally attached.

【０００８】薄膜トランジスタはａ−Ｓｉ２と、Ａｌ製
のドレイン電極３及びソース電極４とＣｒ製のゲート５
とから構成されている。The thin film transistor includes a-Si2, a drain electrode 3 and a source electrode 4 made of Al, and a gate 5 made of Cr.
It consists of and.

【０００９】従来の薄膜トランジスタは低速の移動度
０．１ｃｍ²／Ｖ・ｓ未満のａ−Ｓｉ２を動作層としてお
り、この為に駆動回路の一体化を困難にしている。In the conventional thin film transistor, a low speed mobility of a-Si2 having a mobility of less than 0.1 cm ² / V · s is used as an operating layer, which makes it difficult to integrate a driving circuit.

【００１０】ゲート５とａ−Ｓｉ２との間はプラズマＣ
ＶＤにより作成された窒化シリコンにより絶縁されてい
る。Plasma C is formed between the gate 5 and a-Si2.
It is insulated by silicon nitride made by VD.

【００１１】窒化シリコンはａ−Ｓｉと連続成膜できる
が膜内にクラックが発生するため、熱酸化シリコンに比
較して絶縁性は高くない。Silicon nitride can be continuously formed with a-Si, but cracks occur in the film, so that the insulating property is not higher than that of thermally oxidized silicon.

【００１２】ソース電極４は窒化シリコン膜に設けられ
たコンタクトホールによりＩＴＯ製の表示電極６に接続
されている。The source electrode 4 is connected to the display electrode 6 made of ITO through a contact hole formed in the silicon nitride film.

【００１３】薄膜トランジスタ上に液晶への配向作用を
有するポリイミド樹脂製の配向膜７が設けられている。An alignment film 7 made of a polyimide resin having an alignment action on liquid crystal is provided on the thin film transistor.

【００１４】液晶８を挟んで薄膜トランジスタと対向す
るように対向配向膜９、対向電極１０、対向ガラス基板
１１が配置されている。A counter alignment film 9, a counter electrode 10, and a counter glass substrate 11 are arranged so as to face the thin film transistor with the liquid crystal 8 interposed therebetween.

【００１５】液晶がＴＮまたはＳＴＮ配置している場合
は、ガラス基板１と対向ガラス基板１１との外面に偏光
板１２が貼付されている。When the liquid crystal is arranged in TN or STN, a polarizing plate 12 is attached to the outer surfaces of the glass substrate 1 and the counter glass substrate 11.

【００１６】このように、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリ
コン）や多結晶シリコンを動作層に用いる場合、塵埃に
よりシリコン膜の剥がれやシリコン膜上の電極パターン
の乱れが多発するため、点欠陥や線欠陥の無いアクティ
ブマトリクス基板を形成することはほとんど不可能であ
る。As described above, when a-Si (amorphous silicon) or polycrystalline silicon is used for the operation layer, the peeling of the silicon film and the disorder of the electrode pattern on the silicon film frequently occur due to dust, and thus point defects and line defects are generated. It is almost impossible to form an active matrix substrate without a laser.

【００１７】また、駆動回路を一体化したアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の形成は移動度の高い半導体材
料を用いる必要があるため、従来方法では非常に困難で
ある。つまり、薄膜トランジスタの基板は光を透過する
必要があるため、光透過性の石英基板かガラス基板のい
ずれかを用いている。Further, since it is necessary to use a semiconductor material having high mobility, formation of an active matrix type liquid crystal display device integrated with a driving circuit is very difficult by the conventional method. That is, since the substrate of the thin film transistor needs to transmit light, either a light-transmissive quartz substrate or a glass substrate is used.

【００１８】石英基板は耐熱性があるため、レーザ照射
等によりアモルファスシリコン膜からより高い移動度の
多結晶シリコン膜へと変換できるが、石英基板が高価な
ため、コストアップを招く。Since the quartz substrate has heat resistance, the amorphous silicon film can be converted into a polycrystalline silicon film having a higher mobility by laser irradiation or the like, but the quartz substrate is expensive, which causes an increase in cost.

【００１９】一方、ガラス基板は耐熱性に乏しいため、
低い移動度のアモルファスシリコン膜しか形成できな
い。On the other hand, since the glass substrate has poor heat resistance,
Only an amorphous silicon film with low mobility can be formed.

【００２０】また、低温多結晶成長法も研究されている
が実用化にいたっていない。Although a low temperature polycrystal growth method has been studied, it has not been put to practical use.

【００２１】アクティブマトリクス型液晶表示装置の基
板材料として、単結晶シリコンが用いられた例はＭ．Ｈ
ｏｓｏｋａｗａ ｅｔ ａｌ：ＳＩＤ ’８１ Ｄｉｇ
ｅｓｔ （１９８１） ｐｐ１１４．で報告されてい
る。An example in which single crystal silicon is used as a substrate material of an active matrix type liquid crystal display device is described in M. et al. H
osokawa et al: SID '81 Dig
est (1981) pp114. Has been reported in.

【００２２】しかし、この報告の液晶表示装置は表示電
極下のシリコン基板の穴開けがなされていないため、光
利用率の低い反射型の液晶表示装置しか構成できないと
いう欠点がある。However, the liquid crystal display device of this report has a drawback that only a reflection type liquid crystal display device having a low light utilization rate can be constructed because the silicon substrate under the display electrode is not perforated.

【００２３】[0023]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以下の課題
を解決することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the following problems.

【００２４】１．完全無欠陥のアクティブマトリクス基
板の作成。1. Creation of a completely defect-free active matrix substrate.

【００２５】２．駆動回路と一体化されたアクティブマ
トリクス基板の作成。2. Creation of active matrix substrate integrated with drive circuit.

【００２６】３．シリコン基板の薄板化方法。3. Silicon substrate thinning method.

【００２７】４．シリコン基板の表示部の窓明け方法。4. Method for opening windows in display section of silicon substrate.

【００２８】５．アクティブマトリクス型の表示装置の
大面積化方法。5. A method for increasing the area of an active matrix display device.

【００２９】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明はあらかじめＦＥ
Ｔマトリクスと駆動回路を形成したシリコン基板をガラ
ス基板に接着した後、化学的機械的方法で薄板化してア
クティブマトリクス基板とする液晶表示装置の製造方法
であり、シリコン基板の表示電極が形成される部分に凹
部を有していることを特徴としている。The present invention is based on the FE
A method for manufacturing a liquid crystal display device in which a silicon substrate on which a T matrix and a drive circuit are formed is adhered to a glass substrate and then thinned by a chemical mechanical method to form an active matrix substrate, in which display electrodes of the silicon substrate are formed. It is characterized in that it has a recessed portion.

【００３０】[0030]

【作用】製造工程が確立された通常の３μｍルールのＩ
Ｃプロセスにより、シリコン基板上にＭＯＳ−ＦＥＴマ
トリクスと駆動回路を形成した後、ガラス基板上に接着
するのでアクティブマトリクス型液晶表示装置の歩留り
が飛躍的に向上する。Operation: I of the normal 3 μm rule with established manufacturing process
After the MOS-FET matrix and the driving circuit are formed on the silicon substrate by the C process, they are bonded on the glass substrate, so that the yield of the active matrix type liquid crystal display device is dramatically improved.

【００３１】良く知られているように、ＭＯＳ−ＦＥＴ
のドレインとソースの間の間隔であるチャネル長Ｌ、ド
レインとソ−スの対向している距離であるチャネル幅
Ｗ、ゲート電圧により一部に反転層の生じた動作層内の
平均ドリフト移動度μ、動作層とゲートの間のゲート絶
縁膜の静電容量Ｃ、ゲート電圧Ｖｇｓ、閾値電圧Ｖｔ
ｈ、ドレイン電圧Ｖｄｓとにより、オン電流ＩｏｎはＩ
ｏｎ＝(μ・Ｃ・Ｗ／Ｌ)［(Ｖｇｓ−Ｖｔｈ)・Ｖｄｓ−
(Ｖｄｓ²／２)］で表現される。As is well known, MOS-FET
, The channel length L, which is the distance between the drain and the source, the channel width W, which is the distance between the drain and the source, and the average drift mobility in the operating layer in which an inversion layer is partially generated by the gate voltage. μ, capacitance C of the gate insulating film between the operating layer and the gate, gate voltage Vgs, threshold voltage Vt
The on-current Ion is I due to h and the drain voltage Vds.
on = (μ · C · W / L) [(Vgs-Vth) · Vds-
(Vds ^2/2)] is represented by.

【００３２】ＦＥＴを最小面積とするＷ＝Ｌの条件下で
液晶の充放電に必要な電気量ＱがＦＥＴを経て液晶に伝
えられるには、平均ドリフト移動度μが大きければ良い
ことが分かる。It can be seen that it is sufficient for the average drift mobility μ to be large in order for the quantity of electricity Q required for charging and discharging the liquid crystal to be transmitted to the liquid crystal through the FET under the condition of W = L where the FET is the minimum area.

【００３３】そのため、移動度の大きな単結晶或るいは
多結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）を用いれば、駆動回路の同
時形成とチャンネル幅Ｗが小さく設計された小型のＦＥ
Ｔマトリクスの形成とが可能になり、また、表示装置の
開口率を上げることもできる。Therefore, when single crystal or polycrystalline silicon (c-Si) having a high mobility is used, a small FE is designed in which the drive circuits are simultaneously formed and the channel width W is small.
It becomes possible to form a T matrix, and the aperture ratio of the display device can be increased.

【００３４】図１に駆動回路とＦＥＴマトリクスが形成
されたｃ−Ｓｉ基板をガラス基板に貼り付けパネル化し
た本発明の液晶表示装置の断面図を示す。FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device of the present invention in which a c-Si substrate on which a driving circuit and an FET matrix are formed is attached to a glass substrate to form a panel.

【００３５】図１において、ガラス基板１上に、開口部
１４とＦＥＴ１７を有する薄板化されたｃ−Ｓｉ１３
が、光透過率の高い接着剤１５により固定されている。In FIG. 1, a thin c-Si 13 having an opening 14 and an FET 17 is formed on a glass substrate 1.
Are fixed by an adhesive 15 having a high light transmittance.

【００３６】また、ｃ−Ｓｉ１３の周辺部にはＦＥＴマ
トリクス駆動用の周辺駆動回路が設けられている。Further, a peripheral drive circuit for driving the FET matrix is provided in the peripheral portion of the c-Si 13.

【００３７】さらに、ｃ−Ｓｉ１３が接着されたガラス
基板１と対向ガラス基板１１とは約５μｍのギャップを
もって封着剤１６で封止され、その中に液晶８が封入さ
れている。Further, the glass substrate 1 to which the c-Si 13 is adhered and the counter glass substrate 11 are sealed with a sealing agent 16 with a gap of about 5 μm, and the liquid crystal 8 is sealed therein.

【００３８】ｃ−Ｓｉは表示装置のブラックマトリクス
として作用する一方、開口部は光の通過路となる。The c-Si acts as a black matrix of the display device, while the opening serves as a light passage.

【００３９】図２にガラス基板上にｃ−Ｓｉ製のＦＥＴ
を設けた本発明の液晶表示装置の詳細断面図を示す。FIG. 2 shows a FET made of c-Si on a glass substrate.
3 is a detailed cross-sectional view of the liquid crystal display device of the present invention provided with.

【００４０】図２で、ｃ−ＳｉからなるＦＥＴ１７は厚
さ１０μｍの不純物密度１０¹³〜１０¹⁴ｃｍ^-3のｐ型層
に不純物Ｐ（リン）を拡散させた厚さ３μｍの不純物密
度１０¹⁸〜１０²⁰ｃｍ^-3のｎ⁺型層のドレイン１８及び
延長ソース１９と、ｃ−Ｓｉの熱酸化により形成された
厚さ０．１μｍの二酸化シリコン製の熱酸化膜２０、更
に熱酸化膜上に形成された厚さ０．４μｍの面抵抗２０
Ω／□のｎ⁺型の多結晶シリコン製のゲート５とから構
成されている。In FIG. 2, the FET 17 made of c-Si has an impurity density 10 ^{18 of} 3 μm in which an impurity P (phosphorus) is diffused in a p-type layer of 10 μm in thickness of 10 ¹³ to 10 ¹⁴ cm ^−3. Drain 18 and extension source 19 of n ⁺ type layer of -10 ²⁰ cm ^-3 , thermal oxide film 20 made of silicon dioxide having a thickness of 0.1 μm formed by thermal oxidation of c-Si, and further on the thermal oxide film A sheet resistance 20 having a thickness of 0.4 μm formed on
And a gate 5 made of n ⁺ type polycrystalline silicon of Ω / □.

【００４１】ＦＥＴの延長ソース１９はゲートの有るｃ
−Ｓｉ表面だけでなく、表面に形成された凹部の拡散層
によってｃ−Ｓｉの開口部１４の側面にも形成されてい
る。The extended source 19 of the FET has a gate c
Not only the -Si surface, but also the side surface of the opening 14 of c-Si is formed by the diffusion layer of the recess formed on the surface.

【００４２】ＦＥＴのドレイン１８上にモリブデンシリ
サイド製のドレイン電極３が接続されている。The drain electrode 3 made of molybdenum silicide is connected to the drain 18 of the FET.

【００４３】ゲート上に無機の低温形成の絶縁膜２１が
被覆されており、一方、ｃ−Ｓｉの表面から側面を経て
裏面に延びる延長ソース１９は接着剤１５上の表示電極
６に電気的に接続されている。The gate is covered with an inorganic low-temperature insulating film 21. On the other hand, the extension source 19 extending from the surface of the c-Si to the rear surface through the side surface is electrically connected to the display electrode 6 on the adhesive 15. It is connected.

【００４４】開口部１４はｃ−Ｓｉ基板表面を約１５μ
ｍ、エッチングして凹部を形成した後、それをガラス基
板に接着し、裏面から機械的化学的に研磨してｃ−Ｓｉ
基板の厚みを約１０μｍにすることによって得られる。The opening 14 is formed on the surface of the c-Si substrate by about 15 μm.
m, after etching to form a concave portion, the concave portion is adhered to a glass substrate and mechanically and chemically polished from the back surface to form c-Si.
It is obtained by setting the thickness of the substrate to about 10 μm.

【００４５】ｃ−Ｓｉの裏面を覆うようにポリイミド製
の配向膜７が形成されている。An alignment film 7 made of polyimide is formed so as to cover the back surface of the c-Si.

【００４６】液晶８はガラス基板１上のポリイミド製の
配向膜７と対向ガラス基板１１の対向配向膜９により挟
持されている。The liquid crystal 8 is sandwiched between the polyimide alignment film 7 on the glass substrate 1 and the counter alignment film 9 on the counter glass substrate 11.

【００４７】対向ガラス基板の一方の面に対向電極１
０、他方の面に偏光板１２が配置されている。The counter electrode 1 is provided on one surface of the counter glass substrate.
0, the polarizing plate 12 is arranged on the other surface.

【００４８】図２のＦＥＴの延長ソース１９は表示電極
６の周囲に中空四角錐のような単連結領域で表示電極に
接続されるのでソースと表示電極との電気接触が円滑と
成り、液晶表示装置特有な交流信号の充放電の高速化が
計れる。The extended source 19 of the FET of FIG. 2 is connected to the display electrode in a single connecting region such as a hollow quadrangular pyramid around the display electrode 6, so that the source and the display electrode can be electrically contacted smoothly and the liquid crystal display can be realized. It is possible to speed up the charging and discharging of alternating current signals peculiar to the device.

【００４９】また、ＦＥＴの形成時に逆メサエッチング
して、表示電極側に比べてゲート側を狭くしておけば、
非平行光の光源の光が対向ガラス基板からガラス基板へ
抜ける場合、光が集光されてゲート側の開口部を抜ける
ので、ＦＥＴの開口率が実質的に広くなるばかりでな
く、ｃ−Ｓｉの開口部に嵌入した接着剤の傘部によりｃ
−Ｓｉとガラス基板との付着性も高まるという長所があ
る。If reverse mesa etching is performed when the FET is formed so that the gate side is narrower than the display electrode side,
When the light of the non-parallel light source is emitted from the counter glass substrate to the glass substrate, the light is condensed and passes through the opening on the gate side, so that not only the aperture ratio of the FET is substantially widened, but also the c-Si. C due to the adhesive umbrella that fits into the opening
There is an advantage that the adhesion between -Si and the glass substrate is enhanced.

【００５０】[0050]

【実施例】図３はｃ−Ｓｉ基板として単結晶シリコン基
板を用い、その表面に駆動回路、ＭＯＳ−ＦＥＴマトリ
クスを形成した例の平面図を示す。EXAMPLE FIG. 3 shows a plan view of an example in which a single crystal silicon substrate is used as a c-Si substrate and a driving circuit and a MOS-FET matrix are formed on the surface thereof.

【００５１】図４は上記単結晶シリコン基板のウェハプ
ロセスを説明する断面図であり、図５はそれを薄板化し
て開口部及び表示電極を形成する工程を説明する断面図
である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the wafer process of the above-mentioned single crystal silicon substrate, and FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the step of thinning it to form an opening and a display electrode.

【００５２】まず、図３において、シリコン基板２２上
に四個のＦＥＴ１７、ＦＥＴに隣接する四個の凹部２３
が設けられている。First, referring to FIG. 3, four FETs 17 and four recesses 23 adjacent to the FETs are formed on the silicon substrate 22.
Is provided.

【００５３】凹部を上下に挟む形態でゲートライン２４
が、そして凹部を左右に挟む形態でドレインライン２５
がシリコン基板上に形成されている。The gate line 24 is formed in such a manner that the recess is vertically sandwiched.
, And the drain line 25 in such a manner that the recess is sandwiched between the left and right sides.
Are formed on a silicon substrate.

【００５４】そして、ゲートライン２４はＦＥＴの開閉
を制御するｃ−Ｓｉ製の走査信号駆動回路２６に接続さ
れている。The gate line 24 is connected to a scan signal drive circuit 26 made of c-Si for controlling the opening and closing of the FET.

【００５５】それから、ドレインライン２５は液晶の平
均配向方向を制御するｃ−Ｓｉ製の映像信号駆動回路２
７に接続されている。Then, the drain line 25 is a video signal drive circuit 2 made of c-Si for controlling the average orientation direction of the liquid crystal.
Connected to 7.

【００５６】ＦＥＴ１７、走査信号駆動回路２６及び映
像信号駆動回路２７の動作層はいずれも高速なｃ−Ｓｉ
なので表示装置の高精細化に必須な高速回路が構成でき
る。The operation layers of the FET 17, the scanning signal drive circuit 26, and the video signal drive circuit 27 are all high-speed c-Si.
Therefore, a high-speed circuit which is indispensable for high definition of the display device can be constructed.

【００５７】図４は駆動回路、ＦＥＴマトリクス及び凹
部を形成する工程の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of the step of forming the drive circuit, the FET matrix and the recess.

【００５８】図４ａで、厚さ３００μｍのｐ型のシリコ
ン基板２２上に通常のＩＣウェハプロセスを用いて、映
像信号駆動回路２７とＦＥＴマトリクスが形成されてい
る。In FIG. 4a, a video signal drive circuit 27 and an FET matrix are formed on a p-type silicon substrate 22 having a thickness of 300 μm by using a normal IC wafer process.

【００５９】ＦＥＴ１７はＰ（燐）を拡散させたドレイ
ン１８とソース２８、更にゲート５で形成されており、
絶縁膜２１で保護されている。The FET 17 is composed of a drain 18 and a source 28 in which P (phosphorus) is diffused, and further a gate 5.
It is protected by the insulating film 21.

【００６０】図４ｂで、後で形成される表示電極に相対
する部分のシリコン基板２２の表面を約１５μｍの深さ
までエッチングし、ソース２８を露出させて凹部２３を
形成している。In FIG. 4B, the surface of the silicon substrate 22 in the portion facing the display electrode to be formed later is etched to a depth of about 15 μm to expose the source 28 and form the recess 23.

【００６１】エッチング液としては、ＫＯＨを用いて異
方性エッチングを行った。結晶方位を選ぶことによって
凹部の形状を逆メサ状にした。図４ｃで、シリコン基板
の凹部２３にソースと同じ不純物（燐）を拡散させて凹
部の側面に延びる延長ソース１９を形成している。Anisotropic etching was performed using KOH as an etching solution. The shape of the recess was made into an inverted mesa shape by selecting the crystal orientation. In FIG. 4c, the same impurity (phosphorus) as the source is diffused in the recess 23 of the silicon substrate to form the extended source 19 extending to the side surface of the recess.

【００６２】図４の製造工程は半導体基板上で行われる
ものであるから、サブミクロンまでの微細加工が可能で
ある。Since the manufacturing process of FIG. 4 is performed on a semiconductor substrate, fine processing down to submicron is possible.

【００６３】図５は一枚の単結晶シリコン基板上にＦＥ
Ｔ及び液晶駆動回路を設けた本発明の液晶表示装置にお
ける表示電極形成工程の断面図である。FIG. 5 shows FE on a single crystal silicon substrate.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a display electrode forming step in the liquid crystal display device of the present invention in which T and a liquid crystal drive circuit are provided.

【００６４】図５ａにおいて、加工されたシリコン基板
２２は透明な接着剤１５によりガラス基板１に接着して
いる。In FIG. 5 a, the processed silicon substrate 22 is adhered to the glass substrate 1 with a transparent adhesive 15.

【００６５】ガラス基板からの紫外線照射により硬化し
ている接着剤１５は紫外線硬化性のエポキシアクリレー
ト系の樹脂である。The adhesive 15 which is cured by UV irradiation from the glass substrate is a UV curable epoxy acrylate resin.

【００６６】エポキシアクリレートは光重合性プレポリ
マー、光重合性モノマー、光重合開始剤とから構成され
ている。The epoxy acrylate is composed of a photopolymerizable prepolymer, a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator.

【００６７】光重合性プレポリマーはビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂とアクリル酸との反応物であるエポキシ
アクリレートである。The photopolymerizable prepolymer is bisphenol A.
It is an epoxy acrylate which is a reaction product of a type epoxy resin and acrylic acid.

【００６８】光重合性モノマーはテトラヒドロフルフリ
ルオキシヘキサノリドアクリレートのような単官能アク
リレート、または２−（２−ヒドロキシ１，１−ジメチ
ルエチル）−５−ヒドロキシメチル−５−エチル−１，
３−ジオキサンジアクリレートのような多官能アクリレ
ートである。The photopolymerizable monomer is a monofunctional acrylate such as tetrahydrofurfuryloxyhexanolide acrylate, or 2- (2-hydroxy1,1-dimethylethyl) -5-hydroxymethyl-5-ethyl-1,
It is a polyfunctional acrylate such as 3-dioxane diacrylate.

【００６９】光重合開始剤は１−ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノンなどの
ラジカル重合開始剤である。The photopolymerization initiator is a radical polymerization initiator such as 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and diethoxyacetophenone.

【００７０】エポキシ樹脂は紫外線硬化性のものだけで
はなく、着色の少ない硬化剤を選択した熱硬化性の樹脂
でも良い。The epoxy resin is not limited to the ultraviolet curable resin, but may be a thermosetting resin in which a curing agent with little coloring is selected.

【００７１】図５ｂにおいて、ガラス基板１に接着され
たシリコン基板は延長ソース側から機械的化学的に研磨
され、１０μｍ程度に薄板化されている。In FIG. 5b, the silicon substrate adhered to the glass substrate 1 is mechanically and chemically polished from the extension source side and thinned to about 10 μm.

【００７２】シリコン基板２２の凹部の底面が除去され
て、接着剤１５に充填された開口部１４がＦＥＴのゲー
トの有る面と反対側の表面に露出している。The bottom surface of the concave portion of the silicon substrate 22 is removed, and the opening 14 filled with the adhesive 15 is exposed on the surface opposite to the surface of the FET having the gate.

【００７３】図５ｃにおいて、ＦＥＴと反対側の表面に
厚さ０．１μｍのＩＴＯを膜付けした後、エッチングし
て透明な表示電極６を延長ソース１９と電気的に接続さ
れるように接着剤１５及び延長ソース１９上に形作る。In FIG. 5 c, a 0.1 μm-thick ITO film is formed on the surface opposite to the FET, and the transparent display electrode 6 is etched to form an adhesive so that the transparent display electrode 6 is electrically connected to the extension source 19. Shape on 15 and extension source 19.

【００７４】表示電極の周囲を取り囲むように導電性の
高い延長ソースが配置され、ＦＥＴからの映像信号を表
示電極に伝達している。An extension source having high conductivity is arranged so as to surround the display electrode, and the video signal from the FET is transmitted to the display electrode.

【００７５】図５ｄにおいて、表示電極が形成されたシ
リコン基板２２の裏面側にポリイミド製の配向膜７を形
成する。In FIG. 5d, an alignment film 7 made of polyimide is formed on the back surface side of the silicon substrate 22 on which the display electrodes are formed.

【００７６】ガラス基板上方の配向膜がラビングされる
と、液晶表示装置の内、アクティブマトリクス基板が完
成する。When the alignment film above the glass substrate is rubbed, the active matrix substrate of the liquid crystal display device is completed.

【００７７】このように形成されたアクティブマトリク
ス基板を通常の液晶表示装置の製造方法によってパネル
化することにより、駆動回路を一体化したアクティブマ
トリクス型液晶表示装置を完全無欠陥で得ることが出来
る。By forming the active matrix substrate thus formed into a panel by a usual method for manufacturing a liquid crystal display device, an active matrix type liquid crystal display device integrated with a drive circuit can be obtained without any defect.

【００７８】次に本発明のアクティブマトリクス基板を
複数枚貼り合わせて大画面化した液晶表示装置の製造方
法について述べる。Next, a method of manufacturing a liquid crystal display device having a large screen by bonding a plurality of active matrix substrates of the present invention will be described.

【００７９】図６から図８は三種類のアクティブマトリ
クス基板ユニットを示す。6 to 8 show three types of active matrix substrate units.

【００８０】まず、図６はＦＥＴ及び縦横の液晶駆動回
路を設けた一枚の単結晶シリコン基板がガラス基板に接
着されている本発明の液晶表示装置のアクティブマトリ
クス基板の部品平面図であり、該アクティブマトリクス
基板は液晶表示装置の角部に位置する。First, FIG. 6 is a component plan view of an active matrix substrate of a liquid crystal display device of the present invention in which a single crystal silicon substrate provided with a FET and vertical and horizontal liquid crystal drive circuits is bonded to a glass substrate. The active matrix substrate is located at a corner of the liquid crystal display device.

【００８１】図６で、ガラス基板の左側のシリコン基板
２２内に走査信号駆動回路２６が、ガラス基板の手前側
のシリコン基板２２内に映像信号駆動回路２７が形成さ
れている。In FIG. 6, a scanning signal drive circuit 26 is formed in the silicon substrate 22 on the left side of the glass substrate, and a video signal drive circuit 27 is formed in the silicon substrate 22 on the front side of the glass substrate.

【００８２】走査信号駆動回路２６からゲートライン２
４が、映像信号駆動回路２７からドレインライン２５が
それぞれ延びている。From the scanning signal drive circuit 26 to the gate line 2
4, the drain lines 25 extend from the video signal drive circuit 27, respectively.

【００８３】ゲートライン２４とドレインライン２５と
の交点付近にＦＥＴ１７が設けられている。The FET 17 is provided near the intersection of the gate line 24 and the drain line 25.

【００８４】ＦＥＴ１７は延長ソースを通じてシリコン
基板２２の開口部に位置する表示電極６に電気的に接続
されている。The FET 17 is electrically connected to the display electrode 6 located in the opening of the silicon substrate 22 through the extension source.

【００８５】図７はＦＥＴを設けた一枚の単結晶シリコ
ン基板がガラス基板に接着されている本発明の液晶表示
装置のアクティブマトリクス基板の部品平面図であり、
該アクティブマトリクス基板は液晶表示装置の内部に位
置する。FIG. 7 is a component plan view of an active matrix substrate of a liquid crystal display device of the present invention in which one single crystal silicon substrate provided with an FET is bonded to a glass substrate.
The active matrix substrate is located inside the liquid crystal display device.

【００８６】図８はＦＥＴ及び映像信号駆動回路を設け
た一枚の単結晶シリコン基板がガラス基板に接着されて
いる本発明の液晶表示装置のアクティブマトリクス基板
の部品平面図であり、該アクティブマトリクス基板は液
晶表示装置の列部に位置する。FIG. 8 is a component plan view of an active matrix substrate of a liquid crystal display device of the present invention in which a single crystal silicon substrate provided with an FET and a video signal drive circuit is adhered to a glass substrate. The substrate is located in the row portion of the liquid crystal display device.

【００８７】図８において、シリコン基板２２の手前側
に映像信号駆動回路２７が形成されている。In FIG. 8, a video signal drive circuit 27 is formed on the front side of the silicon substrate 22.

【００８８】映像信号駆動回路２７から複数のドレイン
ライン２５がアクティブマトリクス基板の上下に延びて
いる。A plurality of drain lines 25 extend from the video signal drive circuit 27 above and below the active matrix substrate.

【００８９】図９は上述のアクティブマトリクス基板ユ
ニットの断面図である。FIG. 9 is a sectional view of the above-mentioned active matrix substrate unit.

【００９０】図９において、部品ガラス基板２９に対し
てＦＥＴマトリクスのゲートライン２４は周囲でｄ＝２
５μｍだけ突出している。In FIG. 9, the gate line 24 of the FET matrix is d = 2 around the component glass substrate 29.
It projects by 5 μm.

【００９１】また、ドレインラインも部品ガラス基板か
らｄ＝２５μｍだけ突出している。The drain line also projects from the component glass substrate by d = 25 μm.

【００９２】図１０に図６から図８のような複数の小さ
なアクティブマトリクス基板ユニットを組み合わせて一
枚の大きなアクティブマトリクス基板とする本発明の液
晶表示装置の平面図を示す。FIG. 10 is a plan view of a liquid crystal display device of the present invention in which a plurality of small active matrix substrate units as shown in FIGS. 6 to 8 are combined into one large active matrix substrate.

【００９３】図１０において、大きなガラス基板１上に
ＦＥＴ、走査信号駆動回路２６及び映像信号駆動回路２
７を備えた小さな角ユニット３０と、ＦＥＴ及び走査信
号駆動回路２６を備えた小さな行ユニット３１と、ＦＥ
Ｔ及び映像信号駆動回路２７を備えた小さな列ユニット
３２と、ＦＥＴのみを備えた小さな内ユニット３３とが
搭載されている。In FIG. 10, the FET, the scanning signal drive circuit 26 and the video signal drive circuit 2 are provided on the large glass substrate 1.
7 and a small row unit 31 including a FET and a scanning signal drive circuit 26;
A small column unit 32 having the T and video signal drive circuit 27 and a small inner unit 33 having only the FET are mounted.

【００９４】双方向性シフトレジスタを駆動回路内に設
けた場合、角ユニット３０、行ユニット３１及び列ユニ
ット３２は一種類で良い。When the bidirectional shift register is provided in the drive circuit, the corner unit 30, the row unit 31, and the column unit 32 may be of one type.

【００９５】ＦＥＴを備えた各ユニットの間の電気的な
接続は、相対するユニットの端部のライン上でハンダ付
けにより成される。The electrical connections between the units with FETs are made by soldering on the lines at the ends of the opposing units.

【００９６】図１１に複数の単結晶半導体製のアクティ
ブマトリクス基板ユニットを電気的に接続する本発明の
液晶表示装置の接続平面図を示す。FIG. 11 shows a connection plan view of a liquid crystal display device of the present invention for electrically connecting a plurality of single crystal semiconductor active matrix substrate units.

【００９７】図１１において、部品ガラス基板上に接着
された複数枚の内ユニット３３から２５μｍ飛び出した
ゲートライン２４またはドレインライン２５上にＣｒ／
Ｎｉ製の金属膜が設けられている。In FIG. 11, Cr / on the gate line 24 or the drain line 25 protruding by 25 μm from the plurality of inner units 33 bonded on the component glass substrate.
A metal film made of Ni is provided.

【００９８】二つの内ユニット３３は密接させられ、Ａ
ｇ−Ｓｎ製のハンダ３４によりライン間が電気的に接続
させられる。The two inner units 33 are brought into close contact with each other, and A
The lines are electrically connected by a solder 34 made of g-Sn.

【００９９】図１２に複数のアクティブマトリクス基板
ユニットを用いて大面積化を計った液晶表示装置の断面
図を示す。FIG. 12 shows a sectional view of a liquid crystal display device having a large area using a plurality of active matrix substrate units.

【０１００】図１２において、ハンダ３４でゲートライ
ン２４及びドレインラインが電気的に接続された内ユニ
ット３３は一枚の大きなガラス基板１に固定された後、
通常の液晶表示装置製造工程で対向ガラス基板１１と封
着剤１６で貼り合わされ、液晶８を注入してパネル完成
となる。In FIG. 12, the inner unit 33 in which the gate line 24 and the drain line are electrically connected by the solder 34 is fixed to one large glass substrate 1 and then
In a normal liquid crystal display manufacturing process, the counter glass substrate 11 and the sealing material 16 are bonded together, and the liquid crystal 8 is injected to complete the panel.

【０１０１】本発明によれば、任意の大きさの液晶表示
装置を構成することが可能になる。According to the present invention, a liquid crystal display device having an arbitrary size can be constructed.

【０１０２】[0102]

【発明の効果】ガラス基板にＣＶＤ法等で薄膜半導体膜
を形成してから薄膜トランジスタを形成する方法ではな
く、あらかじめ固体（単結晶或るいは多結晶）半導体基
板上にアクティブマトリクス及び周辺駆動回路を形成
し、その後、薄板化するために完全無欠陥なアクティブ
マトリクスの形成が可能となり、液晶表示装置の製造歩
留まりは飛躍的に向上する。According to the present invention, an active matrix and a peripheral drive circuit are previously formed on a solid (single crystal or polycrystal) semiconductor substrate instead of forming a thin film transistor on a glass substrate by a CVD method or the like and then forming a thin film transistor. Since the active matrix can be formed after the formation, and then the plate can be made thin, the manufacturing yield of the liquid crystal display device is dramatically improved.

【０１０３】また、ユニット基板の組み合わせで大面積
化が容易にできるので、大面積化に対応する設備投資は
不要となる。Further, since it is possible to easily increase the area by combining the unit substrates, it is not necessary to make a capital investment for increasing the area.

【０１０４】このように本発明はアクティブマトリクス
型液晶表示装置の製造に大きく貢献するものである。As described above, the present invention greatly contributes to the manufacture of the active matrix type liquid crystal display device.

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

【図１】本発明のＦＥＴを用いた液晶表示装置の断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device using an FET of the present invention.

【図２】本発明のＦＥＴを用いた液晶表示装置の詳細断
面図である。FIG. 2 is a detailed cross-sectional view of a liquid crystal display device using the FET of the present invention.

【図３】半導体基板上に形成された本発明のＦＥＴの平
面図である。FIG. 3 is a plan view of an FET of the present invention formed on a semiconductor substrate.

【図４】半導体基板を利用した本発明のＦＥＴの延長ソ
ース工程図である。FIG. 4 is a process diagram of an extended source of the FET of the present invention using a semiconductor substrate.

【図５】本発明のＦＥＴのガラス基板への接着工程図で
ある。FIG. 5 is a process diagram of adhering the FET of the present invention to a glass substrate.

【図６】本発明のＦＥＴを用いた角部のマトリクス基板
ユニットの平面図である。FIG. 6 is a plan view of a corner matrix substrate unit using the FET of the present invention.

【図７】本発明のＦＥＴを用いた内部のマトリクス基板
ユニットの平面図である。FIG. 7 is a plan view of an internal matrix substrate unit using the FET of the present invention.

【図８】本発明のＦＥＴを用いた列部のマトリクス基板
ユニットの平面図である。FIG. 8 is a plan view of a matrix substrate unit of a column portion using the FET of the present invention.

【図９】本発明のＦＥＴを用いたマトリクス基板ユニッ
トの断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a matrix substrate unit using the FET of the present invention.

【図１０】複数の基板を接続する本発明のＦＥＴ基板の
平面図である。FIG. 10 is a plan view of an FET substrate of the present invention that connects a plurality of substrates.

【図１１】複数の基板を接続する本発明のＦＥＴ基板の
接続平面図である。FIG. 11 is a connection plan view of the FET substrate of the present invention for connecting a plurality of substrates.

【図１２】複数の基板を接続する本発明のＦＥＴ基板の
接続断面図である。FIG. 12 is a connection cross-sectional view of an FET substrate of the present invention for connecting a plurality of substrates.

【図１３】薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置の断
面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device using a thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ガラス基板 ２ ａ−Ｓｉ ３ ドレイン電極 ４ ソース電極 ５ ゲート ６ 表示電極 ７ 配向膜 ８ 液晶 ９ 対向配向膜 １０ 対向電極 １１ 対向ガラス基板 １２ 偏光板 １３ ｃ−Ｓｉ １４ 開口部 １５ 接着剤 １６ 封着剤 １７ ＦＥＴ １８ ドレイン １９ 延長ソース ２０ 熱酸化膜 ２１ 絶縁膜 ２２ シリコン基板 ２３ 凹部 ２４ ゲートライン ２５ ドレインライン ２６ 走査信号駆動回路 ２７ 映像信号駆動回路 ２８ ソース ２９ 部品ガラス基板 ３０ 角ユニット ３１ 行ユニット ３２ 列ユニット ３３ 内ユニット ３４ ハンダ 1 Glass Substrate 2 a-Si 3 Drain Electrode 4 Source Electrode 5 Gate 6 Display Electrode 7 Alignment Film 8 Liquid Crystal 9 Counter Alignment Film 10 Counter Electrode 11 Counter Glass Substrate 12 Polarizing Plate 13 c-Si 14 Opening 15 Adhesive 16 Sealing Agent 17 FET 18 Drain 19 Extended source 20 Thermal oxide film 21 Insulating film 22 Silicon substrate 23 Recess 24 Gate line 25 Drain line 26 Scan signal drive circuit 27 Video signal drive circuit 28 Source 29 Parts glass substrate 30 Square unit 31 Row unit 32 columns Unit 33 Inside unit 34 Solder

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置
の製造方法において、あらかじめＦＥＴマトリクスとそ
の駆動回路が形成されたシリコン基板をガラス基板にシ
リコン基板の表面側で接着する工程と、ガラス基板に接
着された前記シリコン基板をシリコン基板の裏面側から
機械的化学的手段で薄板化する工程と、薄板化された前
記シリコン基板の裏面側に表示電極及び配向膜を形成す
る工程と、前記ガラス基板の表示電極の有る面と対向ガ
ラス基板の対向電極の有る面との間に液晶を保持する工
程とを備えた液晶表示装置の製造方法。1. A method of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device, comprising: a step of adhering a silicon substrate on which an FET matrix and its drive circuit are formed in advance to a glass substrate on the front surface side of the silicon substrate; And a step of thinning the silicon substrate from the back surface side of the silicon substrate by a mechanical and chemical means, a step of forming display electrodes and an alignment film on the back surface side of the thinned silicon substrate, and a display of the glass substrate. A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising the step of holding a liquid crystal between a surface having an electrode and a surface of a counter glass substrate having a counter electrode. 【請求項２】 シリコン基板の表面側の表示電極が形成
される部分に、あらかじめ凹部が形成されている請求項
１の液晶表示装置の製造方法。2. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein a concave portion is previously formed in a portion of the silicon substrate on which the display electrode is formed. 【請求項３】 シリコン基板の凹部にＦＥＴのソース、
ドレインと同じ導電型の不純物拡散層が形成されている
請求項２の液晶表示装置の製造方法。3. The source of the FET in the recess of the silicon substrate,
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein an impurity diffusion layer having the same conductivity type as the drain is formed. 【請求項４】 ガラス基板とシリコン基板との接着に透
明樹脂を用いる請求項１の液晶表示装置の製造方法。4. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein a transparent resin is used for bonding the glass substrate and the silicon substrate. 【請求項５】 請求項１のガラス基板を複数枚貼り合わ
せて大面積化した液晶表示装置の製造方法。5. A method of manufacturing a liquid crystal display device having a large area by bonding a plurality of glass substrates according to claim 1.