JPH08271880A - 遮光膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料 - Google Patents

遮光膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料

Info

Publication number
JPH08271880A
JPH08271880A JP7077451A JP7745195A JPH08271880A JP H08271880 A JPH08271880 A JP H08271880A JP 7077451 A JP7077451 A JP 7077451A JP 7745195 A JP7745195 A JP 7745195A JP H08271880 A JPH08271880 A JP H08271880A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fine particles
light
shielding film
liquid crystal
metal fine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7077451A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Hirayama
秀雄 平山
Nobuki Ibaraki
伸樹 茨木
Koji Hidaka
浩二 日高
Kiyotsugu Mizouchi
清継 溝内
Michiya Kobayashi
道哉 小林
Takashi Ishigami
隆 石上
Akira Sakai
亮 酒井
Makoto Kikuchi
誠 菊池
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7077451A priority Critical patent/JPH08271880A/ja
Priority to US08/479,463 priority patent/US5686980A/en
Priority to TW085103509A priority patent/TW405056B/zh
Priority to KR1019960009933A priority patent/KR960038464A/ko
Publication of JPH08271880A publication Critical patent/JPH08271880A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0216Coatings
    • H01L31/02161Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02162Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
    • H01L31/02164Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors for shielding light, e.g. light blocking layers, cold shields for infrared detectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345Insulating layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512Light shielding layers, e.g. black matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の遮光膜の遮光特性を劣化することな
く、「映り込み」を抑え、しかも液晶配光特性を劣化さ
せることのない、熱的に安定な遮光膜,液晶表示装置お
よび遮光膜形成用材料を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の遮光膜は絶縁体中に、少くとも金属
微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または2種
以上の元素の微粒子が分散してなることを特徴とし、ま
た本発明の液晶表示装置は、前記遮光膜を用いたことを
特徴とし、また本発明の遮光膜形成用材料は、少くとも
金属または半金属より選ばれた1種または2種以上の元
素、残部絶縁体および不可避不純物よりなることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遮光膜,液晶表示装置
および遮光膜形成用材料に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、液晶表示装置にはブラックマト
リックスと呼ばれる遮光膜が使用されている。この遮光
膜として、表示画素電極アレイ基板上の表示画素電極を
除いた領域上に絶縁性遮光膜のマトリックスを配置する
方法が提案されている(特開昭63−64023号公
報)。
【0003】この場合の絶縁性遮光膜は、ポリマーに黒
色染料または補色関係にある2色以上の染料を配合し黒
色化したものを配合し使用するものである。従来、スイ
ッチング素子が配置された表示画素電極アレイ基板とカ
ラーフィルタ上に形成された遮光膜を有する基板との合
わせ精度が通常4〜8μmあるため、ブラックマトリッ
クスの開口パターンは前後合わせ精度分のマージンを見
込んで設計しなければならなかった。
【0004】しかし、この方法によれば、これらの合わ
せ精度は300mm角以上の大基板においても従来に比べ
て1/2程度以下であるため、合わせずれによる開口率
の低下を抑えることができ、バックライト光が回り込ん
でオフ抵抗が低下するのを避けることが可能となる。
【0005】また、他の遮光膜として、遮光膜をレジス
トとして用い、このレジストとしてポリマーに染料,顔
料を分散させたものが実用化されている。また、他の遮
光膜として、スイッチング素子内の金属配線が併用して
いる場合あるいはパッシベーション層内に金属層よりな
る遮光膜を設ける場合などがある。
【0006】しかし、この場合、導電性の金属を遮光膜
として使用しているため、画素電極と信号線の間の容量
カップリングに基づく画素電極の変動等の問題や、例え
ばこれを回避するためにパッシベーション層を2層設け
る必要があり、その製造工程が煩雑になってしまう。
【0007】このため、近年非晶質炭素薄膜を用いた遮
光膜が提案されている(特開昭61−244068号公
報)。この方法によれば、製造工程が簡単かつ容易とな
ると共に、パッシベーション層を兼用することが可能と
なる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】まず、ポリマーに染料
あるいは顔料を配合することにより得られる遮光膜にお
いては、十分な吸光度を得るためには膜厚を約2μm以
上と厚くする必要がある。このような厚い遮光膜は、例
えば表示画素電極と遮光部との間に大きな段差が現れ、
液晶にかかる電場が不均一となり、液晶の配向欠陥,リ
バースが現れる問題がある。
【0009】その対策として、リバース部分を隠すため
に、信号線あるいは走査線の幅を広くして表示画素電極
の一部を遮光する方法があるが、結果として開口率を低
下させてしまうという問題がある。すなわち、本来開口
率を向上するために表示画素電極アレイ基板側に設けら
れた遮光膜も、その厚さが厚すぎるために生じる欠陥の
ために、開口率を犠牲にしてもそれを覆い隠す必要があ
ったのである。
【0010】また、染料あるいは顔料を分散させたポリ
マーよりなるレジストでは、可能なかぎりそれらの濃度
を上げて遮光性能を向上させようとすると、フォトリソ
グラフィーでのパターン性能が劣り合わせ精度が低下し
たり、あるいは製造プロセス面でもエッチング残渣を除
去するスクラブ洗浄がパターンを崩すこともあるなどの
問題が残されている。
【0011】さらに有機物は一般に蒸気圧が高いものが
多く、表示画素電極アレイ基板の下層にこのよう膜を配
置してしまうと、その後の工程で高温の処理が必要とな
る場合に不都合である。すなわち、下層から蒸気が発生
し、上層の膜のモフォロジーなどを悪化させるという問
題がある。
【0012】また、非晶質シリコン薄膜トランジスタ
(a−SiTFT)を遮光するための遮光膜として提案
されている非晶質炭素薄膜は、i−carbonとして
知られている一種である。すなわち、ダイアモンドライ
クな構造とグラフィトライクな構造との混合物である。
【0013】これは成膜条件に大きく依存してその物性
が変化することが知られており、条件によっては、ダイ
ヤモントドライクな部分で絶縁性を受け持ち、またグラ
ファイトライクな部分で遮光特性を受け持った膜を作成
することとができると報告されている。
【0014】しかし、この遮光膜は光の反射が大きく、
液晶表示装置においては「映り込み」が大きいという問
題がある。これは遮光膜の屈折率が高いことに起因し、
ダイヤモンドが非常に高い屈折率2.5程度を有するの
と同様に物質によって決まる特性である。
【0015】このため、ダイヤモンドライクな膜におい
ては、この「映り込み」の問題を炭素の膜で解決するこ
とはできなかった。本発明は、以上のような従来の遮光
膜の問題に鑑み、従来の遮光膜の遮光特性を劣化するこ
となく、「映り込み」を抑え、しかも液晶配光特性を劣
化させることのない、熱的に安定な遮光膜,液晶表示装
置および遮光膜形成用材料を提供することを目的とす
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】まず、本発明の遮光膜
は、絶縁体中に、少くとも金属微粒子または半金属微粒
子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子が分
散してなることを特徴とする。
【0017】次に、本発明の液晶表示装置は、少くと
も、スイッチング素子および前記スイッチング素子に接
続されマトリックス状に配列形成された表示画素電極を
第1の基板上に有する表示画素電極アレイ基板と、対向
電極を一主面上に有する第2の基板上に有する対向基板
と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の対向電極
との間に液晶を有する液晶表示装置において、前記表示
画素電極アレイ基板上に、絶縁体中に少くとも金属微粒
子または半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上
の元素の微粒子が分散してなる遮光膜を有することを特
徴とする。
【0018】また、別の本発明の液晶表示装置は、少く
とも、スイッチング素子および前記スイッチング素子に
接続されマトリックス状に配列形成された表示画素電極
を第1の基板上に有する表示画素電極アレイ基板と、対
向電極を一主面上に有する第2の基板上に有する対向基
板と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の対向電
極との間に液晶を有する液晶表示装置において、前記第
1の基板に、絶縁体中に少くとも金属微粒子または半金
属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒
子が分散してなる遮光膜を有することを特徴とする。
【0019】また、別の本発明の液晶表示装置は、少く
とも、スイッチング素子および前記スイッチング素子に
接続されマトリックス状に配列形成された表示画素電極
を第1の基板上に有する表示画素電極アレイ基板と、対
向電極を一主面上に有する第2の基板上に有する対向基
板と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の対向電
極との間に液晶を有する液晶表示装置において、前記液
晶表示装置を構成するために使用される絶縁体の少くと
も一部が、絶縁体中に少くとも金属微粒子または半金属
微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子
が分散してなる遮光膜であることを特徴とする。
【0020】また、別の本発明の液晶表示装置は、少く
とも、スイッチング素子,前記スイッチング素子に接続
されマトリックス状に配列形成された表示画素電極およ
び前記スイッチング素子上に形成されたパッシベーショ
ン膜を第1の基板上に有する表示画素電極アレイ基板
と、対向電極を一主面上に有する第2の基板上に有する
対向基板と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の
対向電極との間に液晶を有する液晶表示装置において、
前記パッシベーション膜の少くとも一部が、絶縁体中に
少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1
種または2種以上の元素の微粒子が分散してなる遮光膜
であることを特徴とする。
【0021】また、別の本発明の液晶表示装置は、少く
とも、能動層上にエッチングストッパ膜を有する薄膜ト
ランジスタおよび前記薄膜トランジスタに接続されマト
リックス状に配列形成された表示画素電極を第1の基板
上に有する薄膜トランジスタアレイ基板と、対向電極を
一主面上に有する第2の基板上に有する対向基板と、前
記表示画素電極アレイ基板と対向基板の対向電極との間
に液晶を有する液晶表示装置において、前記薄膜トラン
ジスタのエッチングストッパ膜の少くとも一部が、絶縁
体中に少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ば
れた1種または2種以上の元素の微粒子が分散してなる
遮光膜であることを特徴とする。
【0022】また、別の本発明の液晶表示装置は、少く
とも、ゲート電極,ゲート絶縁膜および能動層を有する
薄膜トランジスタおよび前記薄膜トランジスタに接続さ
れマトリックス状に配列形成された表示画素電極を第1
の基板上に有する薄膜トランジスタアレイ基板と、対向
電極を一主面上に有する第2の基板上に有する対向基板
と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の対向電極
との間に液晶を有する液晶表示装置において、前記薄膜
トランジスタのゲート絶縁膜の少くとも一部が、絶縁体
中に少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれ
た1種または2種以上の元素の微粒子が分散してなる遮
光膜であることを特徴とする。
【0023】さらに、本発明の遮光膜形成用材料は、原
子パーセントで、一体として見た場合に、少くとも金属
または半金属より選ばれた1種または2種以上の元素の
含有率が5〜80at%、残部絶縁体および不可避不純物
よりなることを特徴とする。
【0024】
【作用】上記本発明の構成によれば、従来の遮光膜に比
較し、遮光特性を劣化すること無く、「映り込み」を抑
え、しかも液晶配光特性を劣化させることのない、熱的
に安定な遮光膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料
を提供することが可能となる。
【0025】
【実施例】まず、本発明の遮光膜は、絶縁体中に、少く
とも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種ま
たは2種以上の元素の微粒子が分散してなることを特徴
とする。
【0026】上記遮光膜を構成する絶縁体としては、液
晶表示装置に使用されるスイッチング素子、例えば薄膜
トランジスタが要求する絶縁性を有し、かつ薄膜におい
て光透過性の材料であれば何ら限定されるものではない
が、例えば周期律表でIA族,IIA族, IIIA族,IVA
族,VIA族より選ばれた1種または2種以上の元素の化
合物であり、それらの酸化物,窒化物,硼化物,硫化
物,塩化物,臭化物,弗化物およびよう化物より選ばれ
る1種または2種以上の化合物などを採用することがで
きる。さらに、本発明における絶縁体としては、絶縁基
板などを構成する材料も対象となる。
【0027】より具体的には、窒化ケイ素(SiN
x ),窒化アルミニウム(AlNx ),窒化硼素(BN
x ),酸化イットリウム(YOx ),酸化アルミニウム
(AlOx ),酸化マグネシウム(MgOx ),酸化カ
ルシウム(CaOx ),酸化バリウム(BaOx ),酸
化ストロンチウム(SrOx ),酸化ケイ素(SiO
x ),硫化金(AuSx ),酸化ガリウム(GaO
x ),弗化リチウム(LiFx ),弗化ナトリウム(N
aFx ),塩化リチウム(LiClx ),臭化リチウム
(LiBrx ),塩化ナトリウム(NaClx ),臭化
ナトリウム(NaBrx ),弗化カリウム(KFx ),
弗化ルビジウム(RbFx ),塩化ルビジウム(RbC
x ),臭化ルビジウム(RbBrx ),よう化ルビジ
ウム(RbIx ),弗化セシウム(CsFx ),塩化セ
シウム(CsClx ),臭化セシウム(CsBrx ),
よう化セシウム(CsIx ),弗化マグネシウム(Mg
x ),弗化カルシウム(CaFx ),弗化バリウム
(BaFx ),塩化バリウム(BaClx ),弗化カド
ニウム(CdFx )あるいはチタン酸バリウム(BaT
xy)などを挙げることができ、これらの原子比
(x,y)は各種成膜手段における成膜条件により種々
のものが選択できる。
【0028】これらの絶縁体のバンドギャップは3.8
eV以上であることが好ましい。これは、絶縁体の光応
答性をなくすためであり、これにより、バンド間遷移に
よる光伝導は基本的に無くなる。
【0029】さらに、この絶縁体としては、光の反射を
極力避けるために屈折率は低いほうが好ましく、特に1
に近いほうが好ましい。さらに、この絶縁体としては、
後述する少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選
ばれた1種または2種以上の元素の微粒子との反応性が
低く、これらの微粒子と化合物を形成しないものが好ま
しい。
【0030】また、少くとも金属微粒子または半金属微
粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子
は、上記絶縁体中に微細かつ膜の面方向に均一に分散す
ることにより、遮光膜を黒化させる元素であれば何ら限
定されるものではないが、例えば、アルミニウム(A
l),ボロン(B),ビスマス(Bi),カドニウム
(Cd),コバルト(Co),クロム(Cr),鉄(F
e),インジウム(In),マンガン(Mn),ニッケ
ル(Ni),パラジウム(Pd),バナジウム(V),
ニオブ(Nb),タンタル(Ta),炭素(C)より選
ばれた1種または2種以上の元素の微粒子が、特に黒く
遮光膜を黒化させるのに好ましい元素である。
【0031】さらに、これら少くとも金属微粒子または
半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の
微粒子は、単元素の状態での使用に限らず、本発明の目
的を達成できるものであれば、さらにそれらの元素の合
金あるいは化合物の状態での使用も可能である。
【0032】これらの少くとも金属微粒子または半金属
微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子
の多くはバルク状態では黒くはないが、光波長以下の直
径の微粒子においてはプラズマ共鳴吸収により黒くなる
ことが知られている。さらにBiはバンドギャップの小
さな半金属で、量子サイズ効果によりバンド構造が変化
することも黒くなることと関連している。
【0033】ここで、これら微粒子は、絶縁体中におい
て分離している必要があり、具体的には波動関数が重な
らない距離とし、例えば50Å以上程度離れていること
が好ましい。
【0034】上記理由も含めて、少くとも金属微粒子ま
たは半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元
素の微粒子のプラズマ共鳴吸収による黒化の効果をより
有効に得るためには、それら少くとも金属微粒子または
半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の
微粒子の平均粒径は8000Å以下とすることが好まし
い。より好ましい平均粒径6000Å以下である。ここ
で、少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれ
た1種または2種以上の元素の微粒子の粒径とは、微粒
子を囲む最小円の直径をいう。
【0035】絶縁体と、少くとも金属微粒子または半金
属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒
子の好ましい組合せとして、例えばBi微粒子に対して
はAlNx ,SiNx ,BNx であり、またFe微粒
に対してはAlNx であり、またB微粒子に対してはB
x が最適であることを、本発明者らは見出した。
【0036】本発明の遮光膜の絶縁体と、少くとも金属
微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または2種
以上の元素の微粒子の比率としては、原子パーセント
(at%)で、少くとも金属微粒子または半金属微粒子よ
り選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子の1種ま
たは2種以上の含有率が5〜40at%、残部絶縁体およ
び不可避不純物よりなることが好ましい。
【0037】ここで、少くとも金属微粒子または半金属
微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子
の比率があまり小さいと、遮光膜としてのみ優れた黒色
が得られず、逆にその比率があまり大きいと絶縁性の低
下を引き起こすため、その少くとも金属微粒子または半
金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微
粒子の比率は5〜40at%が好ましい。さらに好ましく
は、15〜30at%の範囲である。
【0038】本発明の遮光膜の光学濃度(OD)値(吸
収係数の逆数の対数)や比抵抗は、それを得る際の各種
成膜手段の成膜条件により種々のものが得られ、それら
を適切に制御することにより、光学濃度(OD)値2.
0以上で、かつ比抵抗109Ωcm以上の特性の遮光膜を
膜厚5000Åで満たす条件が存在することを実験的に
見出しており、従来に比し、薄い膜厚で優れた特性を有
する遮光膜を得ることが可能となる。
【0039】本発明の遮光膜は、さらに水素を含有させ
ることにより、少くとも金属微粒子または半金属微粒子
より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子の比率
でほぼ決定される光学濃度(OD)値が同じでも比抵抗
を高めることが可能で、より優れた遮光膜が得られる。
【0040】この水素を含有する遮光膜を得る方法とし
ては、遮光膜形成時の雰囲気に水素を含有させることに
より容易に得ることができる。例えば、Bi微粒子の比
率が5〜25at%の濃度領域では、室温の基板温度でも
真空チャンバ内の水素分圧を10at%とすることによっ
て、光学濃度(OD)値2.0以上で、かつ比抵抗10
9 Ωcm以上の特性の遮光膜を得ることができる。
【0041】また、本発明の遮光膜においては、絶縁体
と、少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれ
た1種または2種以上の元素の微粒子の界面に酸化物が
存在していることが好ましい。
【0042】これは、その界面に酸化物を存在させるこ
とにより、遮光膜の比抵抗を増大させることが可能とな
るためであると共に、少くとも金属微粒子または半金属
微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子
とマトリックスである絶縁体との結合が強まり、熱的に
安定な遮光膜となるなどの効果を有しているためであ
る。また、少くとも金属微粒子または半金属微粒子より
選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子のそれぞれ
が互いに結合している場合には比抵抗が低下してしまう
ため、その点からも界面に酸化物が存在することは好ま
しい。そして、この界面に存在する酸化物としては、遮
光膜を構成する少くとも金属微粒子または半金属微粒子
より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子の酸化
物が採用できる。
【0043】これらの絶縁体と、少くとも金属微粒子ま
たは半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元
素の微粒子の界面に酸化物を存在させる方法としては、
各種成膜手段により製造された遮光膜を酸化処理にする
ことにより容易に得ることができる。
【0044】上記酸化処理としては、例えば、大気中な
どの酸化雰囲気での加熱が採用でき、より具体的には、
SiNx とBi微粒子よりなる遮光膜の場合には、大気
中,250℃で2時間保持することにより、比抵抗10
15Ωcm以上の遮光膜を得ることができ、光学濃度(O
D)値は膜厚500nmで2.5を示す特性を得ることが
可能である。
【0045】この酸化膜の膜厚などは、その意図する遮
光膜の特性により適宜選択することが可能である。ま
た、本発明の少なくともいずれか一面の遮光膜の絶縁体
中の少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれ
た1種または2種以上の元素の微粒子の膜表面での濃度
が膜内部での濃度より小さいことが好ましい。
【0046】これは、絶縁体中の少くとも金属微粒子ま
たは半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元
素の微粒子の膜表面での濃度を膜内部での濃度より小さ
くすることにより、光の反射を抑えた遮光膜を簡単に得
ることが可能となるためである。
【0047】また、本発明の遮光膜としては、遮光部の
みを本発明の遮光膜で構成することも可能であるが、非
遮光部を併せて有する構造であっても良い。この場合、
例えば、遮光膜より得られた非遮光部を有する構造、す
なわち遮光部と非遮光部が平坦構造のものも採用でき
る。
【0048】これは、例えば遮光部のみを本発明の遮光
膜で形成する場合、意図する面の全面に遮光膜を形成し
た後、非遮光部となる部分をエッチング除去する必要が
ある。しかし、この場合には、遮光部と非遮光部との間
に段差が生じるため、上層のカバレージが低下する恐れ
がある。これを改善する方法としては遮光膜の膜厚を薄
くしたり、段差部をテーパー加工することで改善される
が、膜厚と吸光度は比例する量であり、膜厚を薄くして
十分な遮光膜を得るのは一般には困難である。また、膜
厚が厚くなるほど大きなテーパーをつける必要がある
が、そのためのテーパー加工が困難となる可能性があっ
た。
【0049】このため、遮光部と非遮光部が同一層の平
坦構造を採用することにより、上記問題の発生を解決す
ることが可能となる。上記遮光部と非遮光部が同一層の
平坦構造を有する遮光膜は、例えば遮光膜中の少くとも
金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または
2種以上の元素の微粒子を選択的にエッチング除去す
る、あるいは遮光膜中の少くとも金属微粒子または半金
属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒
子を選択的に酸化させることにより容易に得ることが可
能である。
【0050】まず、遮光膜中の少くとも金属微粒子また
は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
の微粒子を選択的にエッチング除去する方法は、以下の
通りである。
【0051】一般に遮光膜中の少くとも金属微粒子また
は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
の微粒子の界面は欠陥が多い構造となるので、遮光膜中
に溶液等を容易に浸透し得る。したがって、遮光膜中の
少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1
種または2種以上の元素の微粒子を選択的に溶解し、絶
縁体を溶解しないような溶液中に浸漬することにより、
少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1
種または2種以上の元素の微粒子を選択的にエッチング
除去することにより、遮光膜を脱色、すなわち絶縁体の
みよりなる非遮光部を得ることが可能となる。微粒子は
金属結合で結合しており、絶縁体の共有結合あるいはイ
オン結合とは結合方法が異なるため、このような選択性
を持つ溶液を選択するのは当業者においては容易であ
る。
【0052】例えば、SiNx とBi微粒子よりなる遮
光膜の場合には、HCl,H22,NH4 Cl混合溶
液を使用すれば、この溶液はBi微粒子のみを選択的に
溶解するので、この方法で遮光膜を脱色することが可能
である。この際、エッチング除去を行わない部分はあら
かじめエッチングされないような被膜で覆っておくだけ
で良い。
【0053】また、溶液に限る必要はなく、気体プラズ
マによるエッチングなどを利用することも可能である。
例えばBi微粒子の場合には、CF4 /O2 /HCl系
ガスが有効である。
【0054】また、他の方法である遮光膜中の少くとも
金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または
2種以上の元素の微粒子を選択的に酸化する方法は、例
えば遮光膜の非遮光部のみを選択的に酸化することによ
りバンドギャップを広げることが可能であるので、これ
を利用して遮光膜を脱色、すなわち遮光膜と非遮光部を
得るのである。この際、酸化処理を行わない部分はあら
かじめ酸化されないような被膜で覆っておくだけで良
い。
【0055】このように、遮光部と非遮光膜を同一層の
平坦構造とすることにより、遮光部と非遮光部の間に段
差を生じるという問題を生じず、遮光膜の膜厚を厚くす
ることで遮光特性を向上することも可能になる。さらに
この方法で得られた遮光膜は非遮光部も絶縁性であるた
め、屈折率が1に近い絶縁体を使用した場合には反射を
弱める効果があるため、映り込みを抑えることも可能と
なる。
【0056】以上説明した本発明の遮光膜は、各構成を
組合せることにより優れた特性を得ることが可能である
が、例えば、(1) 絶縁体中に、少くとも平均粒径800
0Å以下の金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた
1種または2種以上の元素の微粒子が、原子パーセント
(at%)で5〜40at%分散してなる構成、(2) 絶縁体
中に、少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ば
れた1種または2種以上の元素の微粒子が分散してな
り、かつ水素を含有する構成、(3) 絶縁体中に、少くと
も金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種また
は2種以上の元素の微粒子が分散してなり、かつ前記絶
縁体と金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種
または2種以上の元素の微粒子の界面に酸化物が存在し
ている構成ことを特徴とする遮光膜、(4) 絶縁体中に、
少くとも平均粒径8000Å以下の金属微粒子または半
金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微
粒子が、原子パーセント(at%)で5〜40at%分散し
てなり、かつ水素を含有する構成、(5) 絶縁体中に、少
くとも平均粒径8000Å以下の金属微粒子または半金
属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒
子が、原子パーセント(at%)で5〜40at%分散して
なり、かつ金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた
1種または2種以上の元素の微粒子の界面に酸化物が存
在している構成、あるいは、(6) 絶縁体中に、少くとも
平均粒径8000Å以下の金属微粒子または半金属微粒
子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子が、
原子パーセント(at%)で5〜40at%分散し、水素を
含有し、かつ前記絶縁体と金属微粒子または半金属微粒
子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子の界
面に酸化物が存在している構成、など種々の構成のもの
を採用することができる。
【0057】このような本発明の遮光膜は、絶縁性でか
つ黒色であるため、各種液晶表示装置に使用される遮光
膜に使用することが可能であり、また液晶表示装置に限
らず他の同様な特性が要求される遮光膜に適用すること
が可能である。
【0058】本発明の遮光膜を使用した液晶表示装置の
具体的構成に関して以下に説明する。まず、本発明の第
1の液晶表示装置は、少くとも、スイッチング素子およ
び前記スイッチング素子に接続されマトリックス状に配
列形成された表示画素電極を第1の基板上に有する表示
画素電極アレイ基板と、対向電極を一主面上に有する第
2の基板上に有する対向基板と、前記表示画素電極アレ
イ基板と対向基板の対向電極との間に液晶を有する液晶
表示装置において、前記表示画素電極アレイ基板上に、
絶縁体中に少くとも金属微粒子または半金属微粒子より
選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子が分散して
なる遮光膜を有することを特徴とする。
【0059】次に、本発明の第2の液晶表示装置は、少
くとも、スイッチング素子および前記スイッチング素子
に接続されマトリックス状に配列形成された表示画素電
極を第1の基板上に有する表示画素電極アレイ基板と、
対向電極を一主面上に有する第2の基板上に有する対向
基板と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の対向
電極との間に液晶を有する液晶表示装置において、前記
第1の基板に、絶縁体中に少くとも金属微粒子または半
金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微
粒子が分散してなる遮光膜を有することを特徴とする。
【0060】次に、本発明の第3の液晶表示装置は、少
くとも、スイッチング素子および前記スイッチング素子
に接続されマトリックス状に配列形成された表示画素電
極を第1の基板上に有する表示画素電極アレイ基板と、
対向電極を一主面上に有する第2の基板上に有する対向
基板と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の対向
電極との間に液晶を有する液晶表示装置において、前記
液晶表示装置を構成するために使用される絶縁体の少く
とも一部が、絶縁体中に少くとも金属微粒子または半金
属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒
子が分散してなる遮光膜であることを特徴とする。
【0061】次に、本発明の第4の液晶表示装置は、少
くとも、スイッチング素子,前記スイッチング素子に接
続されマトリックス状に配列形成された表示画素電極お
よび前記スイッチング素子上に形成されたパッシベーシ
ョン膜を第1の基板上に有する表示画素電極アレイ基板
と、対向電極を一主面上に有する第2の基板上に有する
対向基板と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の
対向電極との間に液晶を有する液晶表示装置において、
前記パッシベーション膜の少くとも一部が、絶縁体中に
少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1
種または2種以上の元素の微粒子が分散してなる遮光膜
であることを特徴とする.次に、本発明の第5の液晶表
示装置は、少くとも、能動層上にエッチングストッパ膜
を有する薄膜トランジスタおよび前記薄膜トランジスタ
に接続されマトリックス状に配列形成された表示画素電
極を第1の基板上に有する薄膜トランジスタアレイ基板
と、対向電極を一主面上に有する第2の基板上に有する
対向基板と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の
対向電極との間に液晶を有する液晶表示装置において、
前記薄膜トランジスタのエッチングストッパ膜の少くと
も一部が、絶縁体中に少くとも金属微粒子または半金属
微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子
が分散してなる遮光膜であることを特徴とする。
【0062】次に、本発明の第6の液晶表示装置は、少
くとも、ゲート電極,ゲート絶縁膜および能動層を有す
る薄膜トランジスタおよび前記薄膜トランジスタに接続
されマトリックス状に配列形成された表示画素電極を第
1の基板上に有する薄膜トランジスタアレイ基板と、対
向電極を一主面上に有する第2の基板上に有する対向基
板と、前記表示画素電極アレイ基板と対向基板の対向電
極との間に液晶を有する液晶表示装置において、前記薄
膜トランジスタのゲート絶縁膜の少くとも一部が、絶縁
体中に少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ば
れた1種または2種以上の元素の微粒子が分散してなる
遮光膜であることを特徴とする。
【0063】上記各液晶表示装置は、遮光膜として従来
に比較し遮光特性を劣化することなく、「映り込み」を
抑え、しかも液晶配光特性を劣化させることのない、熱
的に安定な遮光膜を使用しているため、従来に比較し優
れた特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【0064】また、液晶表示装置を構成するために使用
される絶縁体の少くとも一部を、絶縁体中に少くとも金
属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または2
種以上の元素の微粒子が分散してなる遮光膜で構成する
ことができるため、その液晶表示装置の構成が簡略化で
きると共に、薄型化を図ることができる。これは、本発
明の液晶表示装置に使用する遮光膜が、その組成,構造
さらには製造条件など各種の条件により、比較的高い比
抵抗を有するものを得ることができるためである。
【0065】さらに、例えば遮光膜を構成する絶縁体と
してSiNx を使用し、液晶表示装置のパッシベーショ
ン膜もSiNx 膜を使用した場合には、新たなフォトリ
ソグラフィー、エッチング加工などを必要とせずに同一
工程で加工できるというメリットがある。
【0066】上記本発明の液晶表示装置においては、第
2の基板上の表示領域外部に遮光膜を形成することによ
り表示領域周辺部の黒色度を向上することができる。す
なわち、表示画素電極アレイ基板に遮光膜を形成した場
合、従来に比し優れた特性を得ることができるが、この
場合においても表示領域外部の光遮蔽が十分ではないた
め、表示領域外部が灰色に視認され、この度合いが暗い
場合に著しいという問題が発生することを本発明者らは
さらに見出したのである。
【0067】液晶表示装置においては、表示領域端とモ
ジュール額縁との間に通常1〜3mmの間隙がある。これ
は、液晶表示装置を例えばパーソナルコンピュータなど
のシステムに組み込んだ場合にも表示領域とシステム開
口端との間には同様の間隙がある。これは、液晶表示領
域とモジュール額縁あるいはシステム開口端をμm単位
で機械的に合わせるのが困難かつ高価になるためであ
る。
【0068】この表示領域外部の遮光は、表示画素電極
アレイ基板上の遮光膜が担っており、この点は画素電極
−配線間でも同様である(配線部分では、配線自体とブ
ラックマトリックスとが遮光膜となる)。ところが、表
示領域内におけるブラックマトリックスのみによる遮光
領域が3〜5μm幅で散在しているのに対し、表示領域
外部ではmm幅であることが理由である。
【0069】このため、本発明の液晶表示装置において
は、第2の基板上の表示領域外部の少なくとも一部に第
1の発明の遮光膜を設けることにより、表示画素電極ア
レイ基板側に設けた遮光膜のみでは遮光できない光を遮
光し、表示領域外部の黒色度を増加させることができる
のである。
【0070】ここで、本発明の表示領域外部とは表示画
素電極アレイ基板の表示画素電極の最外周より外側のこ
とをいう。なお、この第2の絶縁基板上の表示領域外部
の遮光膜は、本発明の遮光膜を用いても良く、従来使用
されている遮光膜を使用しても、十分その表示領域外部
の黒色度を増加させることが可能である。
【0071】さらに、この第2の絶縁基板上の表示領域
外部の遮光膜を形成する構成は、本発明の液晶表示装置
に限らず、従来の液晶表示装置においても適用可能であ
る。以上説明した本発明の液晶表示装置は、スイッチン
グ素子としてa−SiTFTを用いたものに限らず、多
結晶シリコン(poly−Si)やCdSeを使用した
薄膜トランジスタあるいは金属−絶縁体−金属(例えば
Ta−TaOx −金属)構造(MIM)を有する薄膜ダ
イオードなどを使用したものなど各種構成のものに適用
可能である。
【0072】さらに、本発明の液晶表示装置は、例えば
液晶表示装置上の所望の座標位置を指定する座標入力手
段と、この入力手段の位置を検出するための駆動装置を
有するもの、より具体的には、キーボードとは別に入力
ペンのような座標入力手段を用いて画面に所望の図形や
文字などを手書する、あるいは画面より情報を入力する
ことにより、その手書入力された図形や文字などの座標
を読みとって表示画面に表示することのできる液晶表示
装置においても適用可能である。
【0073】この場合、一般には入力ペンの位置の検出
のための走査電極をマトリックス状に形成し、この電極
に走査された走査信号と入力ペンの先端に設置された検
出電極との静電結合により入力ペンの位置の検出を行っ
ている。この構造としては、表示パネルとペン入力パネ
ル(タブレットパネル)を積層する構造があるが、小型
軽量化,低コスト化の点に問題があり、表示パネルとペ
ン入力パネルを共用する構造が必要とされており、この
構造を実現するための方法の一つとして、液晶表示装置
にアクティブマトリックス型のものを使用し、マトリッ
クス状に配置された液晶駆動用のゲート電極線,信号電
極線を入力ペンの位置を検出する走査線を兼ねる方法が
開発されている。
【0074】このような表示パネルとペン入力パネルを
共用する構造においては、液晶駆動用の電極線が操作者
側に形成される必要があるが、外光の反射のためコント
ラストが低下するという問題がある。
【0075】このため、本発明の遮光膜を例えば表示画
素電極アレイ基板上の絶縁基板と、走査電極および信号
電極との間に形成することにより、走査電極および信号
電極を遮光膜により覆い隠すことが可能となり、電極の
外光の反射のためのコントラストの低下を防止すること
ができるのである。
【0076】本発明の遮光膜は、例えばCVD法,スパ
ッタリング法,イオン注入法のいずれか1種または2種
以上の方法により形成することが可能である。ここで、
CVD法,スパッタ法は、特に大面積の基板に均一な組
成,構造を持った膜を形成することに適した方法であ
る。
【0077】これらの方法により、本発明の絶縁体中
に、少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ばれ
た1種または2種以上の元素の微粒子が分散した遮光膜
を得ることができる。それは、例えばAlNx ,SiN
x ,BNx などが共有結合性の強い化合物で、少くとも
金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または
2種以上の元素の微粒子とはその表面エネルギーが大き
く異なり、この表面エネルギー差によって容易に金属ま
たは半金属より選ばれた1種または2種以上の元素の微
粒子が凝集し、それらの微粒子を絶縁体中に得ることが
できるからである。
【0078】また、イオン注入法は、少くとも金属微粒
子または半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上
の元素の微粒子を構成するイオンを、直接ガラスなどの
絶縁基板などにイオン注入する方法であり、絶縁基板を
その遮光膜の構成として使用することができる。
【0079】この方法によれば、イオンの深さ方向の分
布をイオン源からのイオン引き出し電圧によって制御で
きることが可能で、絶縁体中の少くとも金属微粒子また
は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
の微粒子の膜表面の濃度を膜内部での濃度より小さくす
ることができ、光の反射を抑えた遮光膜を簡単に形成す
ることができる。
【0080】本発明の遮光膜は、上記製造方法により製
造することができるが、この際に使用される遮光膜形成
用材料は、少くとも金属または半金属より選ばれた1種
または2種以上の元素と、絶縁体を構成する元素よりな
るものを使用するものであれば何ら限定されるものでは
ない。例えば、SiNx とBi微粒子より遮光膜をスパ
ッタ法により形成する場合は、SiとBiよりなるスパ
ッタリングターゲットを使用し、窒素を含有する雰囲気
中でスパッタする、あるいはさらに水素を含有させる場
合は、窒素と水素を含有する雰囲気中でスパッタする方
法などが採用できる。
【0081】この場合、一体として見た場合に少くとも
金属または半金属より選ばれた1種または2種以上の元
素、残部絶縁体および不可避不純物よりなることを特徴
とする遮光膜形成用材料を使用することもでる。
【0082】この薄膜形成用材料の組成は、遮光膜形成
時、例えばスパッタにおける雰囲気,印加電圧など各種
の条件により、得られる遮光膜の組成などは種々変化す
るものであり、一概に決定されるものではないが、例え
ば、原子パーセントで、一体として見た場合に、少くと
も金属または半金属より選ばれた1種または2種以上の
元素の含有率が5〜80at%、残部絶縁体および不可避
不純物よりなる遮光膜形成用材料を使用することができ
る。好ましくは、少くとも金属または半金属より選ばれ
た1種または2種以上の元素の含有率は5〜50at%で
あることが好ましい。
【0083】この遮光膜形成用材料の少くとも金属また
は半金属より選ばれた1種または2種以上の元素と絶縁
体は、意図する遮光膜の組成により種々選択されるもの
であるが、例えば、金属および/または半金属として
は、Al,B,Bi,Cd,Co,Cr,Fe,In,
Mn,Ni,Pd,V,Nb,Taなどを挙げることが
でき、また絶縁体としては、SiNx ,AlNx ,YO
x ,AlOx ,MgOx,BaTixy などを挙げることが
できる。
【0084】ここで、スパッタ法に使用される遮光膜形
成用材料としてのスパッタリングターゲットに関して説
明する。この遮光膜形成用スパッタリングターゲットに
おける形態としては、種々の形態を採用することが可能
であるが、例えば、 (1) 少くとも金属または半金属より選ばれた1種または
2種以上の元素と、絶縁体よりなる原料粉末を一体とし
てみた場合に所定の組成となるように配合し、粉末冶金
法により製造したスパッタリングターゲット。 (2) 少くとも金属または半金属より選ばれた1種または
2種以上の元素と、絶縁体よりなる原料粉末を一体とし
てみた場合に所定の組成となるように配合し、溶解法に
より製造したスパッタリングターゲット。 (3) 少くとも金属または半金属より選ばれた1種または
2種以上の元素と、絶縁体よりなる各構成元素の1種ま
たは2種以上よりなるターゲット片を分割して複合的に
配列してなり、所定の組成となるように各ターゲット片
の面積比で調整して製造したスパッタリングターゲッ
ト。 (4) 少くとも金属または半金属より選ばれた1種または
2種以上の元素と、絶縁体よりなる原料粉末を一体とし
てみた場合に所定の組成となるように配合し、スパッタ
リングターゲット用基板に溶射することにより製造した
スパッタリングターゲット。 (5) 絶縁体よりなる多孔質の焼結体に、少くとも金属ま
たは半金属より選ばれた1種または2種以上の元素を、
所定の組成となるように含浸させたスパッタリングター
ゲット。 などを採用することができる。
【0085】上記第1の粉末冶金法によりスパッタリン
グターゲットを製造する方法の一例としては、まず、少
くとも金属または半金属より選ばれた1種または2種以
上の元素と、絶縁体よりなる原料粉末を一体としてみた
場合に所定の組成となるように配合し、ボールミルなど
により混合し、均一な混合粉末を得る。この際、ボール
ミルの混合装置の少くとも内壁または使用するボールの
表面、またはそのものの材質を、各構成元素の1種また
は2種以上のもので形成することにより、スパッタリン
グターゲット中への不純物の混入を低減することが可能
となる。
【0086】その後、この混合粉末をカーボンモールド
に充填して、真空ホットプレスを用いて、例えば加熱温
度 300℃以上,面圧200kg/mm2 以上の条件で加圧焼結し
て焼結体を得る。あるいはこの混合粉末を成形用型に充
填し、これをwet−CIPなどを用いて成形した後、
焼結して焼結体を得る。なお、wet−CIP後焼結し
て得られる焼結体をより緻密化するためには、さらに熱
間静水圧プレス(HIP)処理することが好ましい。
【0087】その後、得られた焼結体に研削などの機械
加工を施し、さらに必要により表面をラッピングにより
平滑化して、所定形状のスパッタリングターゲットとす
る。この第1の方法により得られるスパッタリングター
ゲットの組織などにより、得られる遮光膜の特性は影響
される。このため、意図する遮光膜を得るために、その
スパッタリングターゲットの製造時において、その使用
される各原料粉末の粒径,成形条件,焼結条件,加工条
件などの各製造条件を適宜選択することができる。
【0088】次に、第2の溶解法によりスパッタリング
ターゲットを製造する方法の一例としては、例えば、ま
ず、少くとも金属または半金属より選ばれた1種または
2種以上の元素を直接電子線溶解,高周波溶解,真空溶
解などの溶解法を用いて溶解し、その溶湯に絶縁体より
なる原料粉末を一体としてみた場合に所定の組成となる
ように添加混合し、インゴットを製造する。
【0089】その後、必要により研削などの機械加工を
施し、さらに必要により表面をラッピングにより平滑化
して、所定形状のスパッタリングターゲットとする。上
記第1の方法あるいは第2の方法により得られるスパッ
タタリングーゲットは、一体で製造することが薄膜形成
時のダストの発生を防止する上で好ましいものである
が、スパッタリングターゲットの大型化の目的で複数の
同一のスパッタリングターゲットを組合せて使用しても
良い。この場合、複数の組合されるスパッタリングター
ゲットは、バッキングプレートなどへろう付などにより
固定されるが、ターゲット同志の接合部、特にエッジ部
からのダストの発生を防止するために、その接合部は拡
散接合,電子線溶接あるいは焼きばめなど各種機械的ま
たは物理的方法により接合されることが好ましい。
【0090】ここで、拡散接合の方法としては、直接接
合する方法、接合部に各構成元素の1種,2種以上また
は各構成元素以外の第3元素などの被接合物との濡れ性
の良好な材料を介在させ接合する方法、あるいは接合部
に各構成元素の1種,2種以上または各構成元素以外の
第3元素などの被接合物との濡れ性の良好な材料よりな
るメッキ層を介在させ接合する方法など、種々の方法を
採用できる。
【0091】次に、第3の各ターゲット片の面積比で調
整してスパッタリングターゲットを製造する方法の一例
としては、例えば、少くとも金属または半金属より選ば
れた1種または2種以上の元素と、絶縁体よりなるター
ゲット片を粉末冶金法あるいは電子線溶解,高周波溶
解,真空溶解などの溶解法によりインゴットを製造し、
得られたインゴットを必要により機械加工を施した後、
各インゴット毎に分割してターゲット片を得、そのター
ゲット片を複合的に配列し、所定の組成となるように各
ターゲット片の面積比で調整する。そして、さらに必要
により、研削などの機械加工、さらには必要により表面
をラッピングにより平滑化して、所定形状のスパッタリ
ングターゲットを得る。
【0092】この場合、各ターゲット片の組織などによ
り、得られる遮光膜の特性は影響される。このため、こ
のターゲット片の製造条件は適宜選択される。上記第3
の方法においては、複合的に配列されるために、接合
部、特にエッジ部からのダストの発生を防止するため
に、その接合部は拡散接合,電子線(EB)溶接あるい
は焼きばめなど各種機械的または物理的方法により接合
されることが好ましい。
【0093】ここで、拡散接合の方法としては、直接接
合する方法、接合部に各構成元素の1種,2種以上また
は各構成元素以外の第3元素などの被接合物との濡れ性
の良好な材料を介在させ接合する方法、あるいは接合部
に各構成元素の1種,2種以上または各構成元素以外の
第3元素などの被接合物との濡れ性の良好な材料よりな
るメッキ層を介在させ接合する方法など、種々の方法を
採用できる。
【0094】次に、第4の溶射によりスパッタリングタ
ーゲットを製造する方法の一例としては、少くとも金属
または半金属より選ばれた1種または2種以上の元素
と、絶縁体が一体としてみた場合に所定の組成となるよ
うに配合し、スパッタリングターゲット用基板に溶射、
あるいは各構成元素の1種または2種以上を個々に準備
し、同時にスパッタリングターゲット用基板に溶射した
後、さらに必要により研削などの機械加工、さらには必
要により表面をラッピングにより平滑化して、所定形状
のスパッタリングターゲットを得る。
【0095】次に、第5の溶浸によりスパッタリングタ
ーゲットを製造する方法の一例としては、まず、絶縁体
よりなる多孔質の焼結体を粉末冶金法によりに製造し、
その焼結体に、少くとも金属または半金属より選ばれた
1種または2種以上の元素を、所定の組成となるように
含浸させ、さらに必要により、研削などの機械加工、さ
らには必要により表面をラッピングにより平滑化して、
所定形状のスパッタリングターゲットを得る。この含浸
の方法は焼結体を少くとも金属または半金属より選ばれ
た1種または2種以上の元素の溶湯中に浸漬し含浸、あ
るいは焼結体に少くとも金属片または半金属片より選ば
れた1種または2種以上を接触させそれら金属片または
半金属片の溶解温度以上に加熱し含浸するなど、常法の
方法を採用することができる。
【0096】以上のような各種製造方法を採用すること
により、本発明の遮光膜形成用のスパッタリングターゲ
ットを得ることができる。なお、上記遮光膜形成用材料
の、一体として見た場合とは、少なくともそのスパッタ
される部分においてその範囲となっていれば良い。
【0097】この本発明の遮光膜形成用材料の組織によ
り、得られる遮光膜の特性は影響される。このため、上
記遮光膜形成用材料としては少くとも金属または半金属
より選ばれた1種または2種以上の元素が絶縁体中に分
散する組織,絶縁体が少くとも金属または半金属より選
ばれた1種または2種以上の元素中に分散する組織、あ
るいはそれらの複合組織など、さらにはその分散時の粒
径,密度などは意図する特性によって適宜選択すること
が可能である。
【0098】上記の組織のいずれの場合においても、少
くとも金属または半金属より選ばれた1種または2種以
上の元素は、単独または合金の形態で遮光膜形成用材料
中に存在することが好ましい。
【0099】上記遮光膜形成用スパッタリングターゲッ
トの説明は、少くとも金属または半金属より選ばれた1
種または2種以上の元素と、絶縁体により構成されたも
のに関して説明したが、これに限らず、少くとも金属ま
たは半金属より選ばれた1種または2種以上よりなるス
パッタリングターゲットを上記各種方法により製造し、
反応性スパッタなどを用いることにより本発明の遮光膜
を形成することも可能である。
【0100】以下に、さらに詳細な本発明の実施例を示
す。 実施例1 反応性スパッタ成膜によって得られた、厚さ5000Å
のSiNx とBi微粒子よりなる遮光膜(Bi−SiN
x 遮光膜)の、光学濃度(OD)値,比抵抗(Ωcm)の
基板温度(℃)および微粒子濃度(at%)との関係を図
3および図4に示す。図3および図4の横軸はそれぞれ
基板温度および微粒子濃度であり、各図面の縦軸は比抵
抗および光学濃度値である。
【0101】図3および図4より明らかなように、例え
ばBi原子濃度が10〜25at%の領域では、室温の基
板温度でもスパッタ時の真空チャンバーの雰囲気中の水
素分圧を5%とすることによって、比抵抗109 Ωcm以
上でOD値が2.5を越える優れた特性を有する遮光膜
を形成することができる。
【0102】さらに、これらの遮光膜を、大気中,25
0℃で2時間保持することによりBi微粒子の表面にB
i酸化物を形成することができ、その結果、比抵抗10
15Ωcm以上の遮光膜を形成することができた。また、O
D値は2.5を示す特性を有する遮光膜を形成すること
ができた。
【0103】また、反応性スパッタ成膜によって得られ
た、厚さ4600ÅのBi−SiNx 遮光膜の、熱処理
(アニール)による比抵抗と透過スペクトルの変化を図
5に示す。図5の横軸は波長(Wave-length :nm)であ
り、縦軸は光学濃度(OD)値である。図5より明らか
なように、成膜直後の比抵抗は6Ωcm程度の低い値を示
すが、250℃で1時間のアニール後の比抵抗は4.6
×109 Ωcmまで増加し、しかもOD値に大きな差はな
く、むしろ波長700〜800nmの光は透過しに難くな
っている。すなわち、OD値に大きな影響を与えずにア
ニールによって抵抗を増加させることが可能である。
【0104】また、これらのBi−SiNx 遮光膜を真
空中(0.1Pa)でBiの融点(270℃)以上の温
度である350℃で1時間アニールし、SEMにて観察
したところ、そのBi−SiNx 遮光膜には変化は見ら
れなかった。
【0105】このことは、本発明の遮光膜が非常に熱安
定性が高く、遮光膜を形成した後においても、高温の処
理が可能であることが理解できる。 実施例2 例えば、スイッチング素子としてのアモルファスシリコ
ン(a−Si)などを用いた薄膜トランジスタをマトリ
ックス配線の交点に設けた、いわゆるアクティブマトリ
クス型電極構造を有し液晶を動作させる液晶表示装置と
しては、図1および図2に概略的に示すような構造が用
いられている。図1は表示画素電極アレイ基板の表示画
素部分の概略平面図、図2は液晶表示装置の概略断面図
である。
【0106】すなわち、図1に示すように、複数の平行
な信号線1およびこれら複数の信号線1に直交する走査
線2を有し、それら信号線1と走査線2のマトリックス
の交点にはスイッチング素子としての薄膜トランジスタ
(TFT)3が配設されて、このTFT3のドレインが
信号線1に接続され、ゲートが走査線2に接続されてい
る。そして、このTFT3のソースにはインジウム−錫
酸化物(ITO)などよりなる表示画素電極4が接続さ
れている。
【0107】そして、上記図1に示すような電気的接続
を有する液晶表示装置は、例えば図2に示すように構成
されている。すなわち、図2に示す液晶表示装置は、表
示画素電極アレイ基板5および対向基板6を平行に対向
させ、これら表示画素電極アレイ基板5および対向基板
6の間に電気,光変調物質としての液晶7が挟持されて
いる。
【0108】そして、上記表示画素電極アレイ基板5
は、ガラス基板,プラスチック基板などの絶縁基板19
を有し、この絶縁基板19の一主面側には信号線(図示
せず),走査線(図示せず),TFT3,表示画素電極
4が配設されている。また、絶縁基板19の他主面側に
は偏光板20が配設されている。
【0109】一方、対向基板6は、ガラス基板,プラス
チック基板などの絶縁基板22を有し、この絶縁基板2
2の一主面側にはカラー表示用の赤(R),緑(G),
青(B)のカラーフィルタ23が配設されている。この
カラーフィルタ23上には対向電極24が配設されてい
る。また、絶縁基板22の他主面側には偏向板21が配
設されている。
【0110】さらに、TFT部に関して詳細に説明す
る。8はBi−SiNx 遮光膜であり、その下に9のS
iNx パッシベーション膜が同一パターンで形成されて
いる。12はソース電極、10はドレイン電極である。
11はエッチングストッパ膜であり、13は低抵抗n+
a−Siである。14は能動層、16,17はゲート絶
縁層であり、例えば16をSiOx 膜、17をSiNx
膜の2層構造とすることにより、薄膜化と耐電圧特性の
向上を図っている。15はゲート電極、4はITO表示
画素電極、18はコンタクト電極である。
【0111】本実施例においては、パッシベーション膜
をプラズマCVD法により形成した後、引き続き反応性
スパッタ法により25at%Bi−SiNx 膜を5000
Å形成し、プラズマエッチング装置によって同時エッチ
ングして表示画素電極4などの不要な部分をエッチング
除去することによってパターン化した。
【0112】Bi−SiNx 膜の形成は、Bi片とSi
片を一体としてみた場合に所定の組成となるようモザイ
ク状に並べたスパッタリングターゲットを使用し、その
ターゲットをAr/N2 /H2 (ガス比2:1:0.
1)の混合ガス中でDCスパッタすることで容易に形成
することが可能である。このスパッタの際の基板温度は
50℃であった。さらに得られた膜の反射を一層抑える
ために、成膜後200℃の酸素雰囲気中で10分間保持
することによって、表面を酸化している。
【0113】あるいは、成膜時のチャンバー圧力を0.
6〜0.8Paの比較的高い圧力を制御することによっ
てスパッタ粒子の斜め入射成分を増やし、膜密度を低下
させることによって鏡面反射から拡散反射支配に変える
ことができる。この圧力の制御はArガスの流量の調整
で容易にできる。
【0114】本実施例の構造によれば、従来に比較し、
遮光膜による反射を抑え、さらに遮光膜の膜圧を500
0Å程度と薄くできるので、液晶配光欠陥の発生もな
く、信頼性の高い液晶表示装置を得ることができた。
【0115】実施例3 図6に本発明の他の実施例を示す。なお、図6は表示画
素電極アレイ基板を詳細に説明した断面図であり、他の
構成は実施例2の構成と同一であると共に、実施例2と
同一の構成のものは同一符号を付した。
【0116】本実施例においては、パッシベーション膜
を設けず、本発明のBi−SiNx遮光膜8でこれを代
用した構造となっている以外は、上記実施例2と同一の
構造である。なお、Bi−SiNx 遮光膜8の膜厚は9
000Åとした。
【0117】ソース電極12からこの遮光膜8を通して
容量カップリングによって流れる電流によるITO電位
の降下速度は19msにおいて0.1%以下であり、実用
上問題とならない値である。
【0118】このリーク電流をさらに下げるためには、
例えばBi濃度を15at%以下に下げた膜を形成する
か、あるいは水素濃度を10%程度に高めることによっ
て可能である。
【0119】なお、この遮光膜は暗時の比抵抗は1012
Ωcmであり、3×104 ルクスの光照射下でも全く抵抗
の変化は見られていない。本発明は、上記の実施例の構
造に限定されることはなく、例えば、スタガー型構造に
おいて、絶縁基板の直ぐ上に遮光膜を乗せてa−Siを
遮光した構造のものにも適用可能である。また、能動層
としてa−Siに限らず、マイクロクリスタルSi,多
結晶Siを使用、あるいはスイッチング素子として金属
/絶縁体/金属(MIM)ダイオードを使用した液晶表
示装置においても、本発明の遮光膜を適用することがで
きる。
【0120】実施例4 図7に本発明の他の実施例を示す。なお、図7は表示画
素電極アレイ基板を詳細に説明した断面図であり、他の
構成は他の実施例の構成と同一であると共に、他の実施
例と同一の構成のものは同一符号を付した。
【0121】ガラスからなる絶縁基板19上の一主面上
に、AlNx とBi微粒子よりなる遮光膜(Bi−Al
x 遮光膜)8を形成する。この遮光膜8は、BiとA
lを窒素雰囲気中でコ・スパッタすることによって形成
し、次に、フォトリソグラフィーによってエッチング加
工して得られている。得られた遮光膜の膜厚は5000
Å,比抵抗は109 Ωcm以上、OD値は3の遮光膜が得
られた。エッチングは、Cl系のガス、例えばBCl3
/ArやHClガスを使用したプラズマエッチングによ
り容易に加工できる。
【0122】そして、この遮光膜8の上を覆うように透
明絶縁膜25を形成する。透明絶縁膜25には、ステッ
プカバレッジの優れた膜が好ましく、例えばTEOS
(Tetraethylorthosilicate:Si[OC254 )と
2 との混合ガスを使用したプラズマCVDで形成する
SiOx 膜を使用することができる。また、環状フッ化
樹脂も濡れ性が良く、例えばスピンコートによって膜形
成を行う場合には非常に平坦な透明膜を形成することが
可能となる。
【0123】さらに、これらの酸化膜あるいは窒化膜の
上に、さらにSiNx 膜をプラズマCVDで積層するこ
とで、チャンネル部のa−Si層との良好な界面を得る
ことができる。
【0124】こうしたプロセスを行った後、ITOとモ
リブデン・タングステン(Mo−W)合金を積層成膜
し、フォトリソグラフィーによってエッチング加工し
て、表示画素電極4と一体化したソース電極12および
ドレイン電極10を形成する。
【0125】次に、これらを覆うように、能動層14と
しての膜厚0.1μmのa−Siを、低抵抗層13とし
てのn+ poly−Siを、ゲート絶縁膜26としての
膜厚0.4μmのSiNx 膜を順次形成する。
【0126】続いてAlとMoを積層し、フォトリソグ
ラフィーによってエッチング加工してゲート電極15を
形成する。次に、同一パターンでSiNx 膜をエッチン
グし、ゲート電極15のない部分にa−Siを露出させ
る。そして、レジスト剥離後、ゲート電極15をマスク
としてa−Si層にPをドーピングし、さらXeClエ
キシマレーザーを照射して結晶化させる。
【0127】そして、N型多結晶シリコンを、フォトリ
ソグラフィーによってエッチング加工して、ソース領域
10とドレイン領域12を形成する。最後に、全体を例
えばSiNx などの保護膜27で覆い、画素部と周辺電
極部上の保護膜を除去する。
【0128】この時点では、ソース,ドレイン電極と同
様に、表示画素電極4はITO上に不透明Mo−Wが乗
っているので、これもエッチング除去する。以上の工程
により、本発明の遮光膜をガラス基板上に乗せた液晶表
示装置を得ることができた。
【0129】実施例5 図8に本発明の他の実施例を示す。なお、図8は表示画
素電極アレイ基板を詳細に説明した断面図であり、他の
構成は他の実施例の構成と同一であると共に、他の実施
例と同一の構成のものは同一符号を付した。
【0130】まず.透明なガラス板からなる絶縁基板1
9に、厚さ1000〜3000Åのゲート電極28が形
成され、その後プラズマCVD法によって厚さ1000
Åのゲート絶縁膜16および第2絶縁膜17とa−Si
よりなる能動層14とを堆積し、エッチング加工する。
続いてエッチンクストッパー膜11を堆積加工する。続
いて、パッドを作成するために絶縁層17に穴を開け、
+ a−Si層29およびソース電極金属であるAlを
堆積加工し、さらに保護膜27を積層してパターン化し
た後、ITOよりなる透明導電膜4をスパッタ蒸着す
る。そして、ネガ型レジストを塗布し、信号線とゲート
電極をマスクにガラス絶縁基板19裏面から露光し、さ
らに、ガラス絶縁基板19の表面から露光する方法で、
表示画素電極4と補助容量電極を作成する。すなわち、
表示画素電極4と補助容量電極は同一のITO膜から形
成されている。
【0131】さらに、この上に本発明のSiOx とBi
微粒子よりなる遮光膜(Bi−SiOx 遮光膜)8を5
000Åスパッタ成膜する。このBi−SiOx 遮光膜
8の形成方法は、BiターゲットおよびSiOx ターゲ
ットを使用し、H2 /Ar(ガス比0.1:1)の混合
ガス中で同時スパッタすることで容易に形成することが
可能である。
【0132】これをリソグラフィー法によって画素部位
以外の部分をエッチング除去する。エッチング液として
はフッ酸溶液でフッ化アンモニウムを添加してpHを調
整した緩衝液で容易にエッチング除去することが可能で
ある。
【0133】実施例6 図9および図10に本発明の他の実施例を示す。なお、
図9は本実施例における表示画素電極アレイ基板の表示
画素部分の概略平面図、図10は表示画素電極アレイ基
板を詳細に説明した断面図であり、他の構成は他の実施
例の構成と同一であると共に、他の実施例と同一の構成
のものは同一符号を付した。
【0134】透明なガラス板よりなる絶縁基板19上に
信号線1と走査線2がマトリックス状に配設されてい
る。これらの配線の各交差点にa−Si膜よりなるTF
T3が形成されている。TFT3のドレイン電極は信号
線1に接続され、ゲート電極には、各表示画素電極4と
液晶容量30および補助容量31が接続されている。こ
のように構成されたアレイ基板を図10に沿って、その
製造方法を以下に説明する。
【0135】プラズマCVD法によるSiOx 膜を形成
したガラス絶縁基板19上に、スパッタ法によりMo−
Ta合金膜を3000Å堆積させる。そして、リソグラ
フィ法によりMo−Ta合金膜をテーパエッチングし、
ゲート電極15および補助容量電極を形成する。続い
て、プラズマCVD法によりSiOx ゲート絶縁膜1
6,SiNx ゲート絶縁膜17,a−Si能動層14お
よびSiNx エッチングストッパ膜11の4層を連続堆
積する。上層のSiNx エッチングストッパ膜11をパ
ターニングし、前処理後にソース・ドレイン電極のコン
タクトとして、n+a−Si膜13をプラズマCVDに
より堆積する。次に、a−Siをパターニングする。透
明表示画素電極4としてITOを使用する。この電極は
補助容量の一方の電極の一部としても使用する。続い
て、アドレス配線パッド部の開口をCF4系のドライエ
ッチングで行う。次に、スパッタ法によりドレイン電極
10およびソース電極12としてのMo/Al/Moの
3層を堆積させ、これをIE(Reactive Ion Etching)
によりバックチャンネル上のn+ a−Si膜を除去す
る。次に、パッシベーション膜9としてプラズマCVD
法によりSiNx 膜を形成した。
【0136】さらに、この上に本発明のBi−SiOx
遮光膜8を5000Åスパッタ成膜する。このBi−S
iOx 遮光膜の形成方法は、BiターゲットおよびSi
xターゲットを使用し、H2 /Ar(ガス比0.1:
1)の混合ガス中で同時スパッタすることで容易に形成
することが可能である。
【0137】これをリソグラフィー法によって画素部位
以外の部分をエッチング除去する。エッチング液として
はフッ酸溶液でフッ化アンモニウムを添加してpHを調
整した緩衝液で容易にエッチング除去することが可能で
ある。
【0138】以上の方法によって、液晶表示装置用の表
示画素電極アレイ基板が完成する。なお、本発明の遮光
膜は必ずしもパッシベーション保護膜上にある必要はな
く、ゲート絶縁膜,エッチングストッパ膜あるいは絶縁
基板上に形成することも可能である。すなわち、表面画
素電極アレイ基板上、さらには液晶表示装置を構成する
ために使用される絶縁層の表示画素部を除くパターンに
本発明の遮光膜を形成することができるのである。
【0139】上記方法により得られた液晶表示装置を用
いて、テストパターン部に設けられた遮光膜の膜厚を5
000Åとした場合の光学濃度(OD)値は、成膜直後
(As−Depo)の状態で既にOD値は2.5以上、
比抵抗は109 Ωcm以上の値を示した。さらに、基板を
250℃に10分間アニールしたものは光学濃度にほと
んど差がないものの、比抵抗は1011Ωcm以上まで増加
した。
【0140】このように、アニールによって遮光膜の特
性はさらに向上することが可能である。なお、スパッタ
成膜時に雰囲気ガスとして水素を10%混入させたもの
は成膜直後の状態での比抵抗が1.2×1011Ωcmを示
し、アニール処理を施さなくとも実用上の問題のない特
性を持った遮光膜が得られることが分かる。
【0141】実施例7 図11に本発明の他の実施例を示す。なお、図11は表
示画素電極アレイ基板を詳細に説明した断面図であり、
他の構成は他の実施例の構成と同一であると共に、他の
実施例と同一の構成のものは同一符号を付した。
【0142】本実施例の遮光膜の製造方法は、Bi2+
オンを用い、イオン注入法によりガラス絶縁基板内部に
Biを埋め込み、その後、熱処理によって絶縁基板中に
拡散することを基本としている。
【0143】まず、ガラス絶縁基板19上にMo−Ta
をスパッタ成膜し、リソグラフィー法によって画素に相
当する部分を残してエッチング除去する。次に、Bi2+
イオンをイオン注入する。この時の真空度は10-7Torr
程度,イオンの引き出し電圧としては320keV 程度
で、ドーズ量としては1017ionns/cm2 程度である。
【0144】ガラス絶縁基板19は絶縁体であるので、
導電性を持たせるために予めBiを50Å程度スパッタ
成膜しておくことが好ましい。そして、CF4 +O2
ス系によってガラス絶縁基板表面の残留Biおよびその
酸化物とMo−Ta合金を全てエッチング除去する。そ
して、5eVのKrFエキシマレーザを200パルス照射
してアニールする。この時のパワーは150mJ/cm2
で、周波数は10Hz、パルス幅は20ns程度が一つの
目安である。
【0145】この様にして、ガラス絶縁基板19内の画
素部位以外に相当する遮光膜(パターン)8がガラス絶
縁基板19内に形成される。この後の製造工程は、実施
例6に記述したのと同様である。
【0146】この遮光膜の特徴は、ガラス絶縁基板内に
埋め込まれているので、ガラス表面の屈折率はイオン注
入前と同様であることから、映り込みが小さく、さらに
遮光膜のパターンによる凹凸が無く平坦であって、厚い
遮光膜が下層に設定されている場合よりもその後の工程
で堆積させる膜のカバレージを悪化させることがなく、
強いては、液晶表示装置の信頼性を改善させることが可
能などの多くのメリットがある。
【0147】実施例8 本発明の他の実施例を示す。本実施例の遮光膜の製造方
法は、MOCVDとPECVDを組合せた成膜法によっ
て、遮光膜を形成することを特徴としている。
【0148】実施例6と同様の製造方法によって、パッ
シベーション層を形成する前工程までの一連の工程を踏
んだ後、パッシベーションを兼ねたBi−SiNx 遮光
膜を以下のようにして形成する。
【0149】BiのソースガスとしてはBi(NO3
3 ・H2 Oの溶液の蒸気を供給し、SiNx のソースガ
スとしてはSiH4 ,NH3 ,N2 ,H2 を例えば1:
5:30:1の割合で供給する。Biのソースガスの供
給のためのキャリアガスとしてはArガスを使用する。
ガラス絶縁基板温度300℃に加熱し、RFパワー1.
4kW、圧力3.5Paにて10分間成膜し、約450
0Åの厚さの遮光膜を形成することができた。
【0150】実施例9 図12に本発明の他の実施例を示す。なお、図12は表
示画素電極アレイ基板を詳細に説明した断面図であり、
他の構成は他の実施例の構成と同一であると共に、他の
実施例と同一の構成のものは同一符号を付した。
【0151】ガラスからなる絶縁基板19の一主面上
に、SiNx と25at%のBi微粒子を分散させたBi
−SiNx 遮光膜8を5000Å程度反応性スパッタ法
により堆積する。
【0152】脱色を行わない部分をフォトレジストで覆
い、37%HCl:36%H22:5mol NH4 Cl
=5:1:1の混合溶液に2分間程度浸漬することによ
りBi微粒子のみを溶解除去することにより非遮光部8
´の脱色を行い平坦な遮光膜8を形成する。得られた遮
光膜の透過スペクトルを図13に示す。
【0153】図13より明らかなように、非遮光部の透
過率としてはほとんど100%が得られ、十分な特性が
得られている。図13において、横軸は波長(nm)、縦
軸は透過率(%)を示す。
【0154】遮光膜8上にSiNx 絶縁膜29、ITO
膜とMo−W合金膜を成膜し、フォトリソグラフィーに
よってITO膜、Mo−W膜をエッチング加工して、表
示画素電極4と一体化したソース電極12およびドレイ
ン電極10を形成する。続いてa−Si能動層14、n
+ poly−Si低抵抗13、SiNx 膜、Al−Mo
膜を成膜し、フォトリソグラフィーでSiNx 膜、Al
−Mo膜をエッチング加工し、ゲート電極15およびゲ
ート絶縁膜17を形成すると共に、ゲート電極のない部
分のa−Si層にPをドープし、XeClエキシマレー
ザーを照射して結晶化する。得られたN型多結晶シリコ
ンをフォトリソグラフィーによって加工してソース領域
とドレイン領域を形成する。全体をSiNx などの保護
膜27で覆い、フォトリソグラフィーによって画素部と
周辺電極部のSiNx 膜を除去し、最後にITO上のM
o−W膜を除去する。
【0155】以上の製造工程により、本発明の遮光膜を
設けた表示画素電極アレイ基板を作成し、液晶表示装置
を製造した。本実施例においては、遮光部と非遮光部を
同一層の平坦構造とすることが可能であるため、遮光部
と非遮光部の間に段差を生じるという問題を生じず、遮
光膜の膜厚を厚くすることで遮光特性を向上することも
可能になる。さらにこの方法で得られた遮光膜は非遮光
部も絶縁性であるため、屈折率が1に近い絶縁体を使用
した場合には反射を弱める効果があるため、映り込みを
抑えることも可能となる。
【0156】実施例10 図14に本発明の他の実施例を示す。なお、本実施例に
おける表示画素電極アレイ基板は実施例2における構造
(図2)と同一である。
【0157】図14は、本発明の液晶表示装置の概略断
面図である。表示画素電極アレイ基板5上の遮光膜は、
図14に示したように表示領域周辺にも3mm幅で広げて
ある。さらに対向基板6の絶縁基板22上にはカラーフ
ィルタ23が表示画素電極アレイ基板の絶縁基板19の
表示画素電極4と対置するように形成されており、表示
領域外部は2000μmのクロム膜による遮光膜32が
形成されている。カラーフィルター23および遮光膜3
2の上にはアクリル系樹脂からなるコート層33があ
り、対向電極24としてITO膜が形成されている。図
示してはいないが、表示画素電極アレイ基板5および対
向基板6のそれぞれの上層には配光膜が形成され、両基
板間隙に液晶組成物が注入挟持されている。
【0158】以上のような本実施例の液晶表示装置およ
び対向基板に遮光膜が形成されていない液晶表示装置を
製作し、背景色を変化させてテキスト表示を行い、表示
領域外部の違和感の有無を被検者100人に対して調査
した。その結果を図15に示す。図15において縦軸が
表示領域周辺異常認識率(%),横軸が背景色黒レベル
の明暗の変化レベルを示す。同図(a)が本実施例の液
晶表示装置の結果であり、(b)が対向基板に遮光膜が
形成されていない液晶表示装置の結果である。
【0159】図15より明らかなように、(a)の本実
施例の液晶表示装置においては、背景色によらず違和感
を示す被検者はほぼ現れなかったのに対し、(b)の対
向電極に遮光膜が形成されていない液晶表示装置では背
景が黒くなるにしたがい違和感を示す被検者が増加し
た。
【0160】このように、本実施例においては、液晶表
示装置の表示領域周辺部の黒色度を向上することができ
る。 実施例11 図16および図17に本発明の他の実施例を示す。な
お、図面において、他の実施例と同一の構成のものは同
一符号を付した。
【0161】図16は入力ペンのような座標入力位置を
用いて画面に所望の図形や文字などを手書することによ
り、その手書入力された図形や文字の座標を読みとって
表示画面に表示することのできる液晶表示装置の構成を
示す概略斜視図であり、図17は表示画素電極アレイ基
板の表示画素部分の詳細断面図である。
【0162】図16において、34は入力ペンであり、
35はアンプ、36は検出電極である。37は液晶表示
装置を保護するための保護板、2は走査線、1は信号線
であり、この走査線2および信号線1と入力ペン34の
先端に設置された検出電極36との静電結合により入力
ペン34の位置の検出を行っている。そして、20は偏
向板、19は絶縁基板、3はTFT、4は表示画素電極
であり、これらにより表示画素電極アレイ基板を構成し
ている。そして、24は対向電極、23はカラーフィル
ター、22は絶縁基板、21は偏光板であり、これらに
より対向基板を構成している。
【0163】そして、図17に示す表示画素電極アレイ
基板の表示画素部分を説明すると以下の通りである。8
が本発明の遮光膜であり、ガラスからなる絶縁基板の一
主面上に、SiNxとBiをコ・スパッタすることによ
りBi−SiNx 遮光膜8を堆積し、エッチング加工し
た。2はゲート電極、16,17はゲート絶縁膜、14
はa−Siからなる能動層、11はエッチングストッパ
ー膜、29はn+ a−Si低抵抗、12はソース電極、
10はドレイン電極であり、信号線に接続している。4
はITOからなる画素電極、9はSiNx からなるパッ
シベーション膜、18はコンタクト電極である。27は
保護膜である。図示してはいないが、パッシベーション
膜の上に配光膜があり、このような構成の表示画素電極
アレイ基板を用いて、図16に示すような液晶表示装置
を製造した。
【0164】上記構成により、走査電極および信号電極
を遮光膜により覆い隠すことが可能となり、電極の外光
の反射のためのコントラストの低下を防止することがで
きた。
【0165】実施例12 本発明の遮光膜形成用スパッタリングターゲットを下記
の方法により製造した。
【0166】すなわち、平均粒径1〜2μmのBi粉末
と、平均粒径1〜2μmのSi34 粉末を所定の重量
比になるように配合し、ボールミルを用い30時間混合
することにより、均一な混合粉末を得た。得られた混合
粉末をカーボンモールドの型に充填して面圧250kg/
cm2 ,温度250℃の条件でホットプレスを行い、Bi
とSiNx よりなる焼結体を得た。得られた焼結体に切
削加工、研削加工を施し、直径127mm,厚さ5mmの遮
光膜形成用Bi−SiNx スパッタリングターゲットを
得た。
【0167】次に、得られたスパッタリングターゲット
を無酸素胴製パッキングプレートにIn系ろう材により
ボンディングする。このようにして得られたスパッタリ
ングターゲットをスパッタリング装置に取り付け、実施
例1乃至実施例11のような構成の遮光膜および液晶表
示装置を製造する。
【0168】
【発明の効果】本発明によれば、従来の遮光膜の遮光特
性を劣化することなく、「映り込み」を抑え、しかも液
晶配光特性を劣化させることのない、熱的に安定な遮光
膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料を提供するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 表示画素電極アレイ基板の表示画素部分の概
略平面図である。
【図2】 実施例2の液晶表示装置の概略断面図であ
る。
【図3】 光学濃度値,比抵抗の基板温度との関係を示
す図である。
【図4】 光学濃度値,比抵抗の微粒子濃度との関係を
示す図である。
【図5】 熱処理による比抵抗と光学濃度値の変化を示
す図である。
【図6】 実施例3の表示画素電極アレイ基板を詳細に
説明した断面図である。
【図7】 実施例4の表示画素電極アレイ基板を詳細に
説明した断面図である。
【図8】 実施例5の表示画素電極アレイ基板を詳細に
説明した断面図である。
【図9】 実施例6の表示画素電極アレイ基板の表示画
素部分の概略平面図である。
【図10】 実施例6の表示画素電極アレイ基板を詳細
に説明した断面図である。
【図11】 実施例7の表示画素電極アレイ基板を詳細
に説明した断面図である。
【図12】 実施例9の表示画素電極アレイ基板を詳細
に説明した断面図である。
【図13】 実施例9の遮光膜の透過スペクトルを示す
図である。
【図14】 実施例10の液晶表示装置の概略断面図で
ある。
【図15】 実施例10の液晶表示装置の表示領域外部
の違和感の有無を調査した結果を示すグラフである。
【図16】 実施例11の液晶表示装置の構成を示す概
略斜視図である。
【図17】 実施例11の表示画素電極アレイ基板の表
示画素部分の詳細断面図である。
【符号の説明】
1…信号線 2…走査線 3…TFT 4…表示画素電極 5…表示画素電極アレイ基板 6…対向基板 7…液晶 8…遮光膜 9…パッシベーション膜 10…ドレイン電
極 11…エッチングストッパ膜 12…ソース電極 13…低抵抗 14…能動層 15…ゲート電極 16…ゲート絶縁
膜 17…ゲート絶縁膜 18…コンタクト
電極 19…絶縁基板 20…偏向板 21…偏向板 22…絶縁基板 23…カラーフィルタ 24…対向電極 25…透明絶縁膜 26…ゲート絶縁
膜 27…保護膜 28…ゲートパス
ライン 29…絶縁膜 30…液晶容量 31…補助容量 32…表示領域外
部の遮光膜 33…コート層 34…入力ペン 35…アンプ 36…検出電極 37…保護板 38…給電電極配
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝内 清継 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 小林 道哉 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 石上 隆 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 酒井 亮 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 菊池 誠 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (47)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁体中に、少くとも金属微粒子または
    半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の
    微粒子が分散してなることを特徴とする遮光膜。
  2. 【請求項2】 絶縁体は周期律表でIA族,IIA族, I
    IIA族,IVA族,VIA族より選ばれた1種または2種以
    上の元素の化合物であることを特徴とする請求項1記載
    の遮光膜。
  3. 【請求項3】 少くとも金属微粒子または半金属微粒子
    より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子は、ア
    ルミニウム,ボロン,ビスマス,カドニウム,コバル
    ト,クロム,鉄,インジウム,マンガン,ニッケル,パ
    ラジウム,ニオブ,タンタル,バナジウム,炭素より選
    ばれた1種または2種以上の元素の微粒子であることを
    特徴とする請求項1記載の遮光膜。
  4. 【請求項4】 窒化アルミニウム,窒化ケイ素,窒化硼
    素のいずれか1種または2種以上からなる絶縁体中にビ
    スマス微粒子が分散していることを特徴とする請求項1
    記載の遮光膜。
  5. 【請求項5】 窒化アルミニウムからなる絶縁体中に鉄
    微粒子が分散していることを特徴とする請求項1記載の
    遮光膜。
  6. 【請求項6】 窒化硼素からなる絶縁体中に硼素微粒子
    が分散していることを特徴とする請求項1記載の遮光
    膜。
  7. 【請求項7】 絶縁体のバンドギャップは3.8eV以
    上であることを特徴とする請求項1記載の遮光膜。
  8. 【請求項8】 少くとも金属微粒子または半金属微粒子
    より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子の平均
    粒径は8000Å以下であることを特徴とする請求項1
    記載の遮光膜。
  9. 【請求項9】 原子パーセント(at%)で、少くとも金
    属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または2
    種以上の元素の微粒子の含有率が5〜40at%、残部絶
    縁体および不可避不純物よりなることを特徴とする請求
    項1記載の遮光膜。
  10. 【請求項10】 遮光膜は、光学濃度(Optical Densit
    y :OD)値が2.0以上であり、かつ比抵抗が109
    Ωcm以上であることを特徴とする請求項1記載の遮光
    膜。
  11. 【請求項11】 少くとも金属微粒子または半金属微粒
    子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子の膜
    表面での濃度が膜内部での濃度より小さいことを特徴と
    する請求項1記載の遮光膜。
  12. 【請求項12】 遮光膜には、遮光部および非遮光部を
    有することを特徴とする請求項1乃至請求項11いずれ
    か記載の遮光膜。
  13. 【請求項13】 遮光膜には、前記遮光膜より得られた
    非遮光部を有すること特徴とする請求項12記載の遮光
    膜。
  14. 【請求項14】 遮光膜中の、少くとも金属微粒子また
    は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
    の微粒子を選択的にエッチング除去することにより形成
    された非遮光部を有することを特徴とする請求項13記
    載の遮光膜。
  15. 【請求項15】 遮光膜中の、少くとも金属微粒子また
    は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
    の微粒子を選択的にCF4 /O2 /HCl系ガスを用い
    た気体プラズマによってエッチング除去することにより
    形成された非遮光部を有することを特徴とする請求項1
    3記載の遮光膜。
  16. 【請求項16】 遮光膜中の、少くとも金属微粒子また
    は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
    の微粒子を選択的に酸化させることにより形成された非
    遮光部を有することを特徴とする請求項13記載の遮光
    膜。
  17. 【請求項17】 絶縁体中に、少くとも平均粒径800
    0Å以下の金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた
    1種または2種以上の元素の微粒子が、原子パーセント
    (at%)で5〜40at%分散してなることを特徴とする
    遮光膜。
  18. 【請求項18】 絶縁体中に、少くとも金属微粒子また
    は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
    の微粒子が分散してなり、かつ水素を含有することを特
    徴とする遮光膜。
  19. 【請求項19】 絶縁体中に、少くとも金属微粒子また
    は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
    の微粒子が分散してなり、かつ前記絶縁体と金属微粒子
    または半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の
    元素の微粒子の界面に酸化物が存在していることを特徴
    とする遮光膜。
  20. 【請求項20】 絶縁体中に、少くとも平均粒径800
    0Å以下の金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた
    1種または2種以上の元素の微粒子が原子パーセント
    (at%)で5〜40at%分散してなり、かつ水素を含有
    することを特徴とする遮光膜。
  21. 【請求項21】 絶縁体中に、少くとも平均粒径800
    0Å以下の金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた
    1種または2種以上の元素の微粒子が原子パーセント
    (at%)で5〜40at%分散してなり、かつ絶縁体と金
    属微粒子および/または半金属微粒子の界面に酸化物が
    存在していることを特徴とする遮光膜。
  22. 【請求項22】 絶縁体中に、少くとも平均粒径800
    0Å以下の金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた
    1種または2種以上の元素の微粒子が原子パーセント
    (at%)で5〜40at%分散し、水素を含有し、かつ前
    記絶縁体と金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた
    1種または2種以上の元素の微粒子の界面に酸化物が存
    在していることを特徴とする遮光膜。
  23. 【請求項23】 少くとも、スイッチング素子および前
    記スイッチング素子に接続されマトリックス状に配列形
    成された表示画素電極を第1の基板上に有する表示画素
    電極アレイ基板と、対向電極を一主面上に有する第2の
    基板上に有する対向基板と、前記表示画素電極アレイ基
    板と対向基板の対向電極との間に液晶を有する液晶表示
    装置において、前記表示画素電極アレイ基板上に、絶縁
    体中に少くとも金属微粒子または半金属微粒子より選ば
    れた1種または2種以上の元素の微粒子が分散してなる
    遮光膜を有することを特徴とする液晶表示装置。
  24. 【請求項24】 少くとも、スイッチング素子および前
    記スイッチング素子に接続されマトリックス状に配列形
    成された表示画素電極を第1の基板上に有する表示画素
    電極アレイ基板と、対向電極を一主面上に有する第2の
    基板上に有する対向基板と、前記表示画素電極アレイ基
    板と対向基板の対向電極との間に液晶を有する液晶表示
    装置において、前記第1の基板に、絶縁体中に少くとも
    金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または
    2種以上の元素の微粒子が分散してなる遮光膜を有する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  25. 【請求項25】 少くとも、スイッチング素子および前
    記スイッチング素子に接続されマトリックス状に配列形
    成された表示画素電極を第1の基板上に有する表示画素
    電極アレイ基板と、対向電極を一主面上に有する第2の
    基板上に有する対向基板と、前記表示画素電極アレイ基
    板と対向基板の対向電極との間に液晶を有する液晶表示
    装置において、前記液晶表示装置を構成するために使用
    される絶縁体の少くとも一部が、絶縁体中に少くとも金
    属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または2
    種以上の元素の微粒子が分散してなる遮光膜であること
    を特徴とする液晶表示装置。
  26. 【請求項26】 少くとも、スイッチング素子,前記ス
    イッチング素子に接続されマトリックス状に配列形成さ
    れた表示画素電極および前記スイッチング素子上に形成
    されたパッシベーション膜を第1の基板上に有する表示
    画素電極アレイ基板と、対向電極を一主面上に有する第
    2の基板上に有する対向基板と、前記表示画素電極アレ
    イ基板と対向基板の対向電極との間に液晶を有する液晶
    表示装置において、前記パッシベーション膜の少くとも
    一部が、絶縁体中に少くとも金属微粒子または半金属微
    粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子が
    分散してなる遮光膜であることを特徴とする液晶表示装
    置。
  27. 【請求項27】 少くとも、能動層上にエッチングスト
    ッパ膜を有する薄膜トランジスタおよび前記薄膜トラン
    ジスタに接続されマトリックス状に配列形成された表示
    画素電極を第1の基板上に有する薄膜トランジスタアレ
    イ基板と、対向電極を一主面上に有する第2の基板上に
    有する対向基板と、前記表示画素電極アレイ基板と対向
    基板の対向電極との間に液晶を有する液晶表示装置にお
    いて、前記薄膜トランジスタのエッチングストッパ膜の
    少くとも一部が、絶縁体中に少くとも金属微粒子または
    半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の
    微粒子が分散してなる遮光膜であることを特徴とする液
    晶表示装置。
  28. 【請求項28】 少くとも、ゲート電極,ゲート絶縁膜
    および能動層を有する薄膜トランジスタおよび前記薄膜
    トランジスタに接続されマトリックス状に配列形成され
    た表示画素電極を第1の基板上に有する薄膜トランジス
    タアレイ基板と、対向電極を一主面上に有する第2の基
    板上に有する対向基板と、前記表示画素電極アレイ基板
    と対向基板の対向電極との間に液晶を有する液晶表示装
    置において、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜の少
    くとも一部が、絶縁体中に少くとも金属微粒子または半
    金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素の微
    粒子が分散してなる遮光膜であることを特徴とする液晶
    表示装置。
  29. 【請求項29】 液晶表示装置の第2の基板上の表示領
    域外部に、遮光膜が形成されていることを特徴とする請
    求項23乃至請求項28いずれか記載の液晶表示装置。
  30. 【請求項30】 絶縁体は周期律表でIA族,IIA族,
    IIIA族,IVA族,VIA族より選ばれた1種または2種
    以上の元素の化合物であることを特徴とする請求項23
    乃至請求項29いずれか記載の液晶表示装置。
  31. 【請求項31】 少くとも金属微粒子または半金属微粒
    子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子は、
    アルミニウム,ボロン,ビスマス,カドニウム,コバル
    ト,クロム,鉄,インジウム,マンガン,ニッケル,パ
    ラジウム,バナジウム,ニオブ,タンタル,炭素より選
    ばれた1種または2種以上の元素の微粒子であることを
    特徴とする請求項23乃至請求項29いずれか記載の液
    晶表示装置。
  32. 【請求項32】 窒化アルミニウム,窒化ケイ素,窒化
    硼素のいずれか1種または2種以上からなる絶縁体中に
    ビスマス微粒子が分散している遮光膜を有することを特
    徴とする請求項23乃至請求項29いずれか記載の液晶
    表示装置。
  33. 【請求項33】 窒化アルミニウムからなる絶縁体中に
    鉄微粒子が分散している遮光膜を有することを特徴とす
    る請求項23乃至請求項29いずれか記載の液晶表示装
    置。
  34. 【請求項34】 窒化硼素からなる絶縁体中に硼素微粒
    子が分散している遮光膜を有することを特徴とする請求
    項23乃至請求項29いずれか記載の液晶表示装置。
  35. 【請求項35】 絶縁体のバンドギャップは3.8eV
    以上であることを特徴とする請求項23乃至請求項29
    いずれか記載の液晶表示装置。
  36. 【請求項36】 金属微粒子または半金属微粒子より選
    ばれた1種または2種以上の元素の微粒子の平均粒径は
    8000Å以下であることを特徴とする請求項23乃至
    請求項29いずれか記載の液晶表示装置。
  37. 【請求項37】 原子パーセント(at%)で、少くとも
    金属微粒子または半金属微粒子より選ばれた1種または
    2種以上の元素の微粒子の含有率が5〜40at%、残部
    絶縁体および不可避不純物よりなることを特徴とする請
    求項23乃至請求項29いずれか記載の液晶表示装置。
  38. 【請求項38】 遮光膜は、光学濃度(OD)値が2.
    0以上であり、かつ比抵抗が109 Ωcm以上であること
    を特徴とする請求項23乃至請求項29いずれか記載の
    液晶表示装置。
  39. 【請求項39】 少くとも金属微粒子または半金属微粒
    子より選ばれた1種または2種以上の元素の微粒子の膜
    表面での濃度が膜内部での濃度より小さいことを特徴と
    する請求項23乃至請求項29いずれか記載の液晶表示
    装置。
  40. 【請求項40】 遮光膜には、遮光部および非遮光部を
    有することを特徴とする請求項23乃至請求項39いず
    れか記載の液晶表示装置。
  41. 【請求項41】 遮光膜には、前記遮光膜より得られた
    非遮光部を有すること特徴とする請求項40記載の液晶
    表示装置。
  42. 【請求項42】 遮光膜中の、少くとも金属微粒子また
    は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
    の微粒子を選択的にエッチング除去することにより形成
    された非遮光部を有することを特徴とする請求項41記
    載の液晶表示装置。
  43. 【請求項43】 遮光膜中の、少くとも金属微粒子また
    は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
    の微粒子を選択的にエッチング除去することにより形成
    された前記遮光膜を構成する絶縁体よりなる非遮光部を
    有することを特徴とする請求項41記載の液晶表示装
    置。
  44. 【請求項44】 遮光膜中の、少くとも金属微粒子また
    は半金属微粒子より選ばれた1種または2種以上の元素
    の微粒子を選択的に酸化させることにより形成された非
    遮光部を有することを特徴とする請求項41記載の液晶
    表示装置。
  45. 【請求項45】 請求項23乃至請求項44いずれか記
    載の液晶表示装置は、液晶表示装置上の所望の座標位置
    を指定する座標入力手段と、この入力手段の位置を検出
    するための駆動装置を有するものであることを特徴とす
    る液晶表示装置。
  46. 【請求項46】 原子パーセント(at%)で、一体とし
    て見た場合に、少くとも金属または半金属より選ばれた
    1種または2種以上の元素の含有率が5〜80at%、残
    部絶縁体および不可避不純物よりなることを特徴とする
    遮光膜形成用材料。
  47. 【請求項47】 遮光膜形成用材料はスパッタリングタ
    ーゲットであることを特徴とする請求項46記載の遮光
    膜形成用材料。
JP7077451A 1995-04-03 1995-04-03 遮光膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料 Pending JPH08271880A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7077451A JPH08271880A (ja) 1995-04-03 1995-04-03 遮光膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料
US08/479,463 US5686980A (en) 1995-04-03 1995-06-07 Light-shielding film, useable in an LCD, in which fine particles of a metal or semi-metal are dispersed in and throughout an inorganic insulating film
TW085103509A TW405056B (en) 1995-04-03 1996-03-22 Light-shielding film, liquid crystal display apparatus and the material for forming light-shielding film
KR1019960009933A KR960038464A (ko) 1995-04-03 1996-04-03 차광막, 이 차광막을 구비하는 액정표시장치 및 차광막 형성용 재료

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7077451A JPH08271880A (ja) 1995-04-03 1995-04-03 遮光膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08271880A true JPH08271880A (ja) 1996-10-18

Family

ID=13634389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7077451A Pending JPH08271880A (ja) 1995-04-03 1995-04-03 遮光膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5686980A (ja)
JP (1) JPH08271880A (ja)
KR (1) KR960038464A (ja)
TW (1) TW405056B (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197368A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Samsung Sdi Co Ltd 有機電界発光表示装置
JP2005250461A (ja) * 2004-02-06 2005-09-15 Fuji Photo Film Co Ltd 表示装置用の遮光膜、その作製方法、金属微粒子含有組成物、感光性転写材料、表示装置用基板及びカラーフィルター
JP2005263920A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd 着色組成物及び感光性転写材料、表示装置用遮光層及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びに表示装置用遮光層付き基板
JP2006018201A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Fuji Photo Film Co Ltd 微粒子及びこれを用いたブラックマトリックス
JP2007134278A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Kojima Press Co Ltd 金属調加工された意匠面を有するタッチスイッチ
EP2362247A2 (en) 2010-02-18 2011-08-31 Canon Kabushiki Kaisha Black matrix, manufacturing method thereof, and image display apparatus using the same

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09218425A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Toshiba Electron Eng Corp 液晶表示装置及びその製造方法
US6335445B1 (en) * 1997-03-24 2002-01-01 Societe De Conseils De Recherches Et D'applications Scientifiques (S.C.R.A.S.) Derivatives of 2-(iminomethyl)amino-phenyl, their preparation, their use as medicaments and the pharmaceutical compositions containing them
US6927826B2 (en) * 1997-03-26 2005-08-09 Semiconductor Energy Labaratory Co., Ltd. Display device
US6159825A (en) 1997-05-12 2000-12-12 Silicon Genesis Corporation Controlled cleavage thin film separation process using a reusable substrate
US20070122997A1 (en) 1998-02-19 2007-05-31 Silicon Genesis Corporation Controlled process and resulting device
JP3406492B2 (ja) * 1997-05-26 2003-05-12 シャープ株式会社 液晶パネル
US6057586A (en) * 1997-09-26 2000-05-02 Intel Corporation Method and apparatus for employing a light shield to modulate pixel color responsivity
US6407783B1 (en) * 1998-04-07 2002-06-18 Optrex Corporation Liquid crystal display device
JPH11307782A (ja) * 1998-04-24 1999-11-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置およびその作製方法
JP4246298B2 (ja) * 1998-09-30 2009-04-02 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 液晶ディスプレイパネルの製造方法
JP4332263B2 (ja) * 1998-10-07 2009-09-16 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 薄膜トランジスタの製造方法
US6521913B1 (en) * 1998-11-26 2003-02-18 Seiko Epson Corporation Electro-optical device and electronic equipment
US6518156B1 (en) 1999-03-29 2003-02-11 Hewlett-Packard Company Configurable nanoscale crossbar electronic circuits made by electrochemical reaction
US6475836B1 (en) 1999-03-29 2002-11-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6881644B2 (en) * 1999-04-21 2005-04-19 Silicon Genesis Corporation Smoothing method for cleaved films made using a release layer
US6204151B1 (en) * 1999-04-21 2001-03-20 Silicon Genesis Corporation Smoothing method for cleaved films made using thermal treatment
US6171965B1 (en) 1999-04-21 2001-01-09 Silicon Genesis Corporation Treatment method of cleaved film for the manufacture of substrates
AU4481100A (en) * 1999-04-21 2000-11-02 Silicon Genesis Corporation Treatment method of cleaved film for the manufacture of substrates
US6287941B1 (en) 1999-04-21 2001-09-11 Silicon Genesis Corporation Surface finishing of SOI substrates using an EPI process
JP4118484B2 (ja) * 2000-03-06 2008-07-16 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US6515310B2 (en) * 2000-05-06 2003-02-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and electric apparatus
WO2001095402A2 (en) * 2000-06-08 2001-12-13 Showa Denko K.K. Semiconductor light-emitting device
TWI263336B (en) * 2000-06-12 2006-10-01 Semiconductor Energy Lab Thin film transistors and semiconductor device
US6828587B2 (en) * 2000-06-19 2004-12-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2002083974A (ja) 2000-06-19 2002-03-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US6703265B2 (en) * 2000-08-02 2004-03-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP3460706B2 (ja) * 2000-08-07 2003-10-27 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板の製造方法。
JP2002299632A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びアクティブマトリクス型表示装置
JP4305811B2 (ja) 2001-10-15 2009-07-29 株式会社日立製作所 液晶表示装置、画像表示装置およびその製造方法
TWI244571B (en) * 2002-01-30 2005-12-01 Sanyo Electric Co Semiconductor display device
TW594336B (en) * 2002-01-30 2004-06-21 Sanyo Electric Co Semiconductor display device, method for making the same, and active matrix type display device
US7303945B2 (en) * 2002-06-06 2007-12-04 Nec Corporation Method for forming pattern of stacked film and thin film transistor
JP4220796B2 (ja) * 2003-02-04 2009-02-04 富士フイルム株式会社 ブラックマトリックス作製用組成物及び感光性転写材料、ブラックマトリックス及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びにブラックマトリックス基板
JP2004334181A (ja) * 2003-04-18 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd 表示装置用遮光膜
KR101030718B1 (ko) * 2003-04-18 2011-04-26 후지필름 가부시키가이샤 표시장치용 차광막
KR101030720B1 (ko) * 2003-04-18 2011-04-26 후지필름 가부시키가이샤 표시장치용 차광막, 그 제조방법 및 이것을 형성하기 위한 조성물
US7542197B2 (en) * 2003-11-01 2009-06-02 Silicon Quest Kabushiki-Kaisha Spatial light modulator featured with an anti-reflective structure
JP4813778B2 (ja) 2004-06-30 2011-11-09 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置
KR100672943B1 (ko) * 2004-11-16 2007-01-24 삼성전자주식회사 수광소자를 포함하는 반도체 장치 및 형성 방법
JP4837297B2 (ja) * 2005-03-09 2011-12-14 富士フイルム株式会社 遮光画像付き基板及び遮光画像の形成方法、転写材料、カラーフィルター、並びに表示装置
US8293619B2 (en) 2008-08-28 2012-10-23 Silicon Genesis Corporation Layer transfer of films utilizing controlled propagation
US8993410B2 (en) 2006-09-08 2015-03-31 Silicon Genesis Corporation Substrate cleaving under controlled stress conditions
US7811900B2 (en) 2006-09-08 2010-10-12 Silicon Genesis Corporation Method and structure for fabricating solar cells using a thick layer transfer process
US9362439B2 (en) 2008-05-07 2016-06-07 Silicon Genesis Corporation Layer transfer of films utilizing controlled shear region
KR100791346B1 (ko) * 2006-12-05 2008-01-03 삼성전자주식회사 이미지 센서 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이미지 센서
US8330126B2 (en) 2008-08-25 2012-12-11 Silicon Genesis Corporation Race track configuration and method for wafering silicon solar substrates
US8329557B2 (en) 2009-05-13 2012-12-11 Silicon Genesis Corporation Techniques for forming thin films by implantation with reduced channeling
KR101056250B1 (ko) * 2009-10-21 2011-08-11 삼성모바일디스플레이주식회사 평판 표시 장치 및 그의 제조 방법
DE112011105785B4 (de) * 2011-10-26 2015-05-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Halbleitervorrichtung
KR101983691B1 (ko) * 2012-08-17 2019-05-30 삼성디스플레이 주식회사 차광 부재 및 이를 포함하는 표시 장치
GB201310854D0 (en) * 2013-06-18 2013-07-31 Isis Innovation Photoactive layer production process
TWI556280B (zh) * 2015-07-03 2016-11-01 致伸科技股份有限公司 發光鍵盤
CN105529301B (zh) * 2016-01-04 2019-07-05 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板的制造方法、阵列基板和显示装置
CN106887438B (zh) * 2017-02-24 2020-04-17 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、其制作方法及显示装置
CN107452758B (zh) * 2017-08-08 2020-05-15 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制造方法和显示装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2551956C3 (de) * 1975-11-19 1978-08-03 Heimann Gmbh, 6200 Wiesbaden Photoempfindliche Matrix mit einem Substrat
US4143297A (en) * 1976-03-08 1979-03-06 Brown, Boveri & Cie Aktiengesellschaft Information display panel with zinc sulfide powder electroluminescent layers
US4191452A (en) * 1977-12-28 1980-03-04 Hughes Aircraft Company AC silicon PN junction photodiode light-valve substrate
US4157215A (en) * 1978-04-24 1979-06-05 Rca Corporation Photodeposition of CRT screen structures using cermet IC filter
DE3347862C2 (ja) * 1982-09-17 1988-05-11 Tokuyama Soda K.K., Tokuyama, Yamaguchi, Jp
US4781766A (en) * 1985-10-30 1988-11-01 Astrosystems, Inc. Fault tolerant thin-film photovoltaic cell and method
US5042917A (en) * 1986-04-25 1991-08-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal matrix display unit
DE3800449A1 (de) * 1988-01-09 1989-07-20 Leybold Ag Verfahren und einrichtung zur herstellung magnetooptischer, speicher- und loeschfaehiger datentraeger
JPH07117608B2 (ja) * 1988-07-25 1995-12-18 日本写真印刷株式会社 カラーフィルターとその製造方法
US5084777A (en) * 1989-11-14 1992-01-28 Greyhawk Systems, Inc. Light addressed liquid crystal light valve incorporating electrically insulating light blocking material of a-SiGe:H
JPH0412325A (ja) * 1990-05-01 1992-01-16 Ricoh Co Ltd 液晶表示素子及びその製造方法
KR100264065B1 (ko) * 1991-06-28 2000-08-16 기타지마 요시토시 블랙매트릭스기판 및 그 제조방법과 액정표시패널 및 그 제조방법
JP2944852B2 (ja) * 1992-07-09 1999-09-06 シャープ株式会社 光走査型表示装置
JPH0666471A (ja) * 1992-08-19 1994-03-08 Nippon Kentetsu Co Ltd 冷凍冷蔵オープンショーケース
US5501900A (en) * 1993-03-03 1996-03-26 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Black matrix substrate, and color filter and liquid crystal display device using the same
JPH0743522A (ja) * 1993-05-28 1995-02-14 Nippon Oil Co Ltd 遮光層を有する基板の形成方法、遮光層を有する基板、白黒表示薄膜トランジスタ(tft)アレイ基板用対向電極基板及び白黒表示液晶ディスプレイ装置
US5513040B1 (en) * 1994-11-01 1998-02-03 Deposition Technology Inc Optical device having low visual light transmission and low visual light reflection

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197368A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Samsung Sdi Co Ltd 有機電界発光表示装置
JP2005250461A (ja) * 2004-02-06 2005-09-15 Fuji Photo Film Co Ltd 表示装置用の遮光膜、その作製方法、金属微粒子含有組成物、感光性転写材料、表示装置用基板及びカラーフィルター
JP4602106B2 (ja) * 2004-02-06 2010-12-22 富士フイルム株式会社 表示装置用の遮光膜、その作製方法、金属微粒子含有組成物、表示装置用基板及びカラーフィルター
JP2005263920A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd 着色組成物及び感光性転写材料、表示装置用遮光層及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びに表示装置用遮光層付き基板
JP2006018201A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Fuji Photo Film Co Ltd 微粒子及びこれを用いたブラックマトリックス
JP4663261B2 (ja) * 2004-07-05 2011-04-06 富士フイルム株式会社 ブラックマトリックス、転写材料、微粒子分散組成物、カラーフィルター、表示装置、及びブラックマトリックスの製造方法
JP2007134278A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Kojima Press Co Ltd 金属調加工された意匠面を有するタッチスイッチ
JP4668771B2 (ja) * 2005-11-14 2011-04-13 小島プレス工業株式会社 金属調加工された意匠面を有するタッチスイッチ
EP2362247A2 (en) 2010-02-18 2011-08-31 Canon Kabushiki Kaisha Black matrix, manufacturing method thereof, and image display apparatus using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR960038464A (ko) 1996-11-21
TW405056B (en) 2000-09-11
US5686980A (en) 1997-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08271880A (ja) 遮光膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料
JP3289099B2 (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造方法
US9691794B1 (en) Conductive layer in a semiconductor apparatus, display substrate and display apparatus having the same, and fabricating method thereof
KR100284474B1 (ko) 활성 매트릭스 액정 디스플레이 및 반사방지 블랙 매트릭스의 제조 방법
TWI489189B (zh) Glass substrate and liquid crystal display device with shading film
EP2698666A1 (en) Light blocking member and display panel including the same
JPH11311805A (ja) 半導体装置およびその作製方法
TW515923B (en) Liquid crystal display device
US6757032B1 (en) Electronic device and method for fabricating the same
JPH1090655A (ja) 表示装置
KR20020054852A (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
JPH0990425A (ja) 表示装置
JPH10206889A (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法
JP3102995B2 (ja) 液晶ライトバルブ
JPH06230428A (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
US5856853A (en) Short circuit preventing film of liquid crystal electro-optical device and manufacturing method thereof
EP0736793A2 (en) Light-shielding film, liquid crystal display device and material for forming light-shielding film
JPH0836171A (ja) 液晶表示装置用遮光膜および液晶表示装置
JP2005051223A (ja) 薄膜トランジスタ、tft基板、液晶表示装置、及び、薄膜トランジスタの製造方法
JPH06160876A (ja) 透明電極板及びその製造方法
JPH06214255A (ja) 配線材料および液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法
JPH0950711A (ja) 透明導電膜
JP2005241910A (ja) 薄膜トランジスタアレイ基板、それを用いた液晶パネルおよび液晶プロジェクタ
JPH07209638A (ja) 表示装置
JPH01297623A (ja) アクティブマトリックス形表示パネル