有源矩陣基板、液晶顯示裝置以及有源矩陣基板的制造方法
【專利摘要】有源矩陣基板(100A)具備：薄膜晶體管(20)；掃描配線(11)，其與第1方向大致平行；信號配線(12)，其與正交于第1方向的第2方向大致平行；第1層間絕緣層(16)，其覆蓋薄膜晶體管；下層電極(17)，其設(shè)置在第1層間絕緣層上；電介質(zhì)層(18)，其設(shè)置在下層電極上；以及上層電極(19)，其隔著電介質(zhì)層與下層電極的至少一部分重疊。用于將上層電極與薄膜晶體管的漏極電極(24)電連接的第1接觸孔(31)包含：第1開口部(16a)，其形成于第1層間絕緣層；以及第2開口部(18a)，其形成于電介質(zhì)層。第1開口部的沿著第1方向和第2方向中的一個方向的寬度比第2開口部的沿著上述一個方向的寬度小。從基板的法線方向觀看時，第2開口部的輪廓的一部分位于第1開口部的輪廓的內(nèi)側(cè)。
【專利說明】有源矩陣基板、液晶顯示裝置以及有源矩陣基板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有源矩陣基板，特別是，涉及具有包含上層電極和下層電極的2層結(jié)構(gòu)電極的有源矩陣基板。另外，本發(fā)明涉及具備這種有源矩陣基板的液晶顯示裝置、這種有源矩陣基板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示裝置具有薄型且低功耗的特征，廣泛用于各種各樣的領(lǐng)域。特別是，有源矩陣型液晶顯示裝置具有高對比度比和優(yōu)異的響應(yīng)特性，是高性能的，因此用于電視機(jī)、監(jiān)視器、筆記本電腦，近年來，其市場規(guī)模在擴(kuò)大。
[0003]有源矩陣型液晶顯示裝置一般具備:有源矩陣基板(有時也被稱為“TFT基板”)，其按每個像素形成有薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)元件；相對基板(有時也被稱為“彩色濾光片基板”)，其形成有彩色濾光片等；以及液晶層，其設(shè)置在有源矩陣基板和相對基板之間。將與電連接于薄膜晶體管的像素電極和共用電極的電位差相應(yīng)的電場施加到液晶層，利用該電場使液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)變化，由此能夠控制各像素的光透射率來進(jìn)行顯
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[0004]在有源矩陣型液晶顯示裝置中，根據(jù)其用途已提出并采用各種各樣的顯示模式。作為顯示模式，可以舉出TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式、VA(Vertical Alignment:垂直取向)模式、IPS (In-Plane-Switching:面內(nèi)開關(guān))模式、FFS (Fringe FieldSwitching:邊緣場開關(guān))模式等。
[0005]在一部分顯示模式中，在有源矩陣基板中采用“2層電極結(jié)構(gòu)”。2層電極結(jié)構(gòu)是如下結(jié)構(gòu):其在覆蓋薄膜晶體管的層間絕緣層上設(shè)置有下層電極、覆蓋下層電極的電介質(zhì)層以及隔著電介質(zhì)層與下層電極重疊的上層電極。例如，在一般的FFS模式中，如專利文獻(xiàn)I所公開的那樣，設(shè)置共用電極作為下層電極，設(shè)置形成有多個狹縫的像素電極作為上層電極。共用電極和像素電極均由透明的導(dǎo)電材料形成。此外，如專利文獻(xiàn)2所公開的那樣，在FFS模式中也已知如下構(gòu)成:設(shè)置像素電極作為下層電極，設(shè)置形成有多個狹縫的共用電極作為上層電極。
[0006]另外，出于在后面詳述的理由，不論哪種顯示模式(即在VA模式等中)，都可以考慮采用2層電極結(jié)構(gòu)。
[0007]在采用上層電極為像素電極的2層電極結(jié)構(gòu)的情況下，為了將像素電極和薄膜晶體管的漏極電極電連接，需要將用于使漏極電極的一部分露出的開口部形成于覆蓋薄膜晶體管的層間絕緣層和位于電極間的電介質(zhì)層兩者。以在包含層間絕緣層的開口部和電介質(zhì)層的開口部的接觸孔內(nèi)與漏極電極接觸的方式形成像素電極，由此能夠?qū)⑾袼仉姌O與漏極電極電連接。
[0008]在該情況下，形成電介質(zhì)層的開口部時的蝕刻會導(dǎo)致層間絕緣層的開口部的錐形部(傾斜側(cè)面)也被挖掘，接觸孔的側(cè)面形狀變陡。因此，厚度相對較小的像素電極有時在接觸孔內(nèi)斷線(被稱為“斷開”)。因此，為了避免像素電極的斷開所伴有的連接不良，電介質(zhì)層的開口部形成為在從基板的法線方向觀看時其整體位于層間絕緣層的開口部的內(nèi)側(cè)。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:特開2002-182230號公報
[0012]專利文獻(xiàn)2:特開2011-53443號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的問題
[0014]然而，電介質(zhì)層的蝕刻膜厚較大，因此，電介質(zhì)層的開口部在基板面內(nèi)方向的完成直徑容易較大。因此，對于將電介質(zhì)層的開口部包含在其內(nèi)側(cè)的、層間絕緣層的開口部，也必然需要使其直徑變大。
[0015]另一方面，漏極電極不僅是發(fā)揮與像素電極電連接的作用，還發(fā)揮對層間絕緣層的開口部的錐形部附近的、液晶分子的取向發(fā)生了紊亂的區(qū)域進(jìn)行遮光的作用。因此，若層間絕緣層的開口部的直徑擴(kuò)大，則也需要擴(kuò)大漏極電極的尺寸。
[0016]漏極電極典型的是與信號配線為同層(即是通過對相同導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案化而形成的)。因此，若在精細(xì)度高的液晶顯示裝置中，采用水平方向的像素間距與垂直方向的像素間距之比(Η/V比)為1:3的標(biāo)準(zhǔn)的像素構(gòu)成，則在漏極電極的尺寸因上述的理由而較大的情況下，無法充分地確保水平方向的同層間空間。因此，產(chǎn)生對精細(xì)度的限制，高精細(xì)度的制造變得困難。具體地說，像素密度為370ppi以上的制造變得困難。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供盡管具有2層電極結(jié)構(gòu)也能以比以往高的精細(xì)度制造的有源矩陣基板。
[0018]用于解決問題的方案
[0019]本發(fā)明的實(shí)施方式的有源矩陣基板具備:基板；薄膜晶體管，其支撐于上述基板，具有半導(dǎo)體層、柵極電極、源極電極以及漏極電極；掃描配線，其與第I方向大致平行地延伸設(shè)置，與上述薄膜晶體管的上述柵極電極電連接；信號配線，其與正交于上述第I方向的第2方向大致平行地延伸設(shè)置，與上述薄膜晶體管的上述源極電極電連接；第I層間絕緣層，其以覆蓋上述薄膜晶體管的方式設(shè)置；下層電極，其設(shè)置在上述第I層間絕緣層上；電介質(zhì)層，其設(shè)置在上述下層電極上；以及上層電極，其設(shè)置在上述電介質(zhì)層上，隔著上述電介質(zhì)層與上述下層電極的至少一部分重疊，在上述第I層間絕緣層和上述電介質(zhì)層中形成有第I接觸孔，該第I接觸孔使上述漏極電極的一部分露出，用于將上述上層電極與上述漏極電極電連接，上述第I接觸孔包含形成于上述第I層間絕緣層的第I開口部和形成于上述電介質(zhì)層的第2開口部，上述第I開口部的沿著上述第I方向和上述第2方向中的一個方向的寬度比上述第2開口部的沿著上述一個方向的寬度小，從上述基板的法線方向觀看時，上述第2開口部的輪廓的一部分位于上述第I開口部的輪廓的內(nèi)側(cè)。
[0020]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，從上述基板的法線方向觀看時，上述第I開口部和上述第2開口部各自的輪廓是矩形。
[0021]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，從上述基板的法線方向觀看時，上述第2開口部的輪廓包含與上述一個方向大致平行的2個邊，上述2個邊中的一邊部分地位于上述第I開口部的輪廓的內(nèi)側(cè)。
[0022]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，從上述基板的法線方向觀看時，上述第2開口部的輪廓包含與上述一個方向大致平行的2個邊，上述2個邊均部分地位于上述第I開口部的輪廓的內(nèi)側(cè)。
[0023]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述第I開口部的沿著上述第I方向和上述第2方向中的另一個方向的寬度比上述第2開口部的沿著上述另一個方向的寬度大。
[0024]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，在上述第I接觸孔內(nèi)，上述上層電極與上述漏極電極接觸。
[0025]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣基板還具備連接電極，由同一導(dǎo)電膜形成上述連接電極與上述下層電極，在上述第I接觸孔內(nèi)，上述連接電極與上述漏極電極接觸，上述上層電極與上述連接電極接觸。
[0026]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣基板還具備:柵極絕緣層，其設(shè)置在上述半導(dǎo)體層和上述柵極電極之間；以及第2層間絕緣層，其以覆蓋上述柵極電極或者上述半導(dǎo)體層的方式設(shè)置，在上述柵極絕緣層和上述第2層間絕緣層中的至少上述第2層間絕緣層中形成有第2接觸孔，該第2接觸孔使上述半導(dǎo)體層的一部分露出，用于將上述漏極電極與上述半導(dǎo)體層電連接，從上述基板的法線方向觀看時，上述第2接觸孔的至少一部分與上述第I接觸孔重疊。
[0027]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，從上述基板的法線方向觀看時，上述第I接觸孔的中心和上述第2接觸孔的中心錯開。
[0028]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述上層電極和上述下層電極均由透明的導(dǎo)電材料形成。
[0029]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述第I開口部的沿著上述第I方向的寬度比上述第2開口部的沿著上述第I方向的寬度小。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置具備:有源矩陣基板，其具有上述構(gòu)成；相對基板，其以與上述有源矩陣基板相對的方式配置；以及液晶層，其設(shè)置在上述有源矩陣基板和上述相對基板之間。
[0031]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置具有矩陣狀配置的多個像素，上述上層電極作為像素電極發(fā)揮功能。
[0032]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述上層電極具有多個狹縫。
[0033]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述下層電極、上述電介質(zhì)層以及上述上層電極構(gòu)成輔助電容。
[0034]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置以VA模式進(jìn)行顯示。
[0035]在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置以FFS模式進(jìn)行顯示。
[0036]本發(fā)明的實(shí)施方式的有源矩陣基板的制造方法是如下有源矩陣基板的制造方法，上述有源矩陣基板具備:薄膜晶體管，其具有半導(dǎo)體層、柵極電極、源極電極以及漏極電極；掃描配線，其與第I方向大致平行地延伸設(shè)置，與上述薄膜晶體管的上述柵極電極電連接；以及信號配線，其與正交于上述第I方向的第2方向大致平行地延伸設(shè)置，與上述薄膜晶體管的上述源極電極電連接；上述有源矩陣基板的制造方法包含:工序(A)，在基板上形成上述薄膜晶體管；工序(B)，形成層間絕緣層，該層間絕緣膜覆蓋上述薄膜晶體管，具有第I開口部；工序(C)，在上述層間絕緣層上形成下層電極；工序(D)，在上述下層電極上形成具有第2開口部的電介質(zhì)層；以及工序(E)，在上述電介質(zhì)層上形成上層電極，該上層電極隔著上述電介質(zhì)層與上述下層電極的至少一部分重疊，在包含上述第I開口部和上述第2開口部的接觸孔中與上述漏極電極電連接，上述工序(B)和上述工序(D)以如下方式執(zhí)行:使得上述第I開口部的沿著上述第I方向和上述第2方向中的一個方向的寬度比上述第2開口部的沿著上述一個方向的寬度小，且從上述基板的法線方向觀看時，上述第2開口部的輪廓的一部分位于上述第I開口部的輪廓的內(nèi)側(cè)。
[0037]發(fā)明效果
[0038]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供盡管具有2層電極結(jié)構(gòu)也能以比以往高的精細(xì)度制造的有源矩陣基板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的有源矩陣基板100A的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0040]圖2是示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的有源矩陣基板100A的圖，(a)是沿著圖1中的2A-2A’線的截面圖，(b)是沿著圖1中的2B-2B’線的截面圖。
[0041]圖3是示意性地示出比較例的有源矩陣基板1000的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0042]圖4是示意性地示出比較例的有源矩陣基板1000的圖，是沿著圖3中的4A-4A’線的截面圖。
[0043]圖5是用于說明有源矩陣基板100A的制造方法的工序截面圖，(al)?(a3)與沿著圖1中的2A-2A’線的截面對應(yīng)，(bl)?(b3)與沿著圖1中的5B-5B’線的截面對應(yīng)。
[0044]圖6是用于說明有源矩陣基板100A的制造方法的工序截面圖，(al)?(a3)與沿著圖1中的2A-2A’線的截面對應(yīng)，(bl)?(b3)與沿著圖1中的5B-5B’線的截面對應(yīng)。
[0045]圖7是用于說明有源矩陣基板100A的制造方法的工序截面圖，(al)和(a2)與沿著圖1中的2A-2A’線的截面對應(yīng)，(bl)和(b2)與沿著圖1中的5B-5B’線的截面對應(yīng)。
[0046]圖8是用于說明有源矩陣基板100A的制造方法的工序截面圖，(al)和(a2)與沿著圖1中的2A-2A’線的截面對應(yīng)，(bl)和(b2)與沿著圖1中的5B-5B’線的截面對應(yīng)。
[0047]圖9是示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的有源矩陣基板100B的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0048]圖10是示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的有源矩陣基板100B的圖，(a)是沿著圖9中的10A-10A’線的截面圖，(b)是沿著圖9中的10B-10B’線的截面圖。
[0049]圖11是示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的有源矩陣基板100C的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0050]圖12是示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的有源矩陣基板100C的圖，(a)是沿著圖11中的12A-12A’線的截面圖，(b)是沿著圖11中的12B-12B’線的截面圖。
[0051]圖13是示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的有源矩陣基板100D的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0052]圖14是示意性地示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的有源矩陣基板100D的圖，(a)是沿著圖13中的14A-14A’線的截面圖，(b)是沿著圖13中的14B-14B’線的截面圖。
[0053]圖15是示意性地示出可使用本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的有源矩陣基板100A?100D的液晶顯示裝置200的截面圖。
[0054]圖16是示出液晶顯示裝置200采用VA模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的例子的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0055]圖17是示出液晶顯示裝置200采用VA模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的其它例子的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0056]圖18是示出液晶顯示裝置200采用VA模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的又一其它例子的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0057]圖19是示出液晶顯示裝置200采用VA模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的又一其它例子的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0058]圖20是示出液晶顯示裝置200采用FFS模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的例子的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
[0059]圖21是示出液晶顯示裝置200采用FFS模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的其它例子的圖，是示出與I個像素對應(yīng)的區(qū)域的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060]以下，一邊參照附圖，一邊說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明不限于以下的實(shí)施方式。
[0061](實(shí)施方式I)
[0062]圖1和圖2示出本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A。圖1是示意性地示出有源矩陣基板100A的俯視圖，圖2(a)和圖2(b)分別是沿著圖1中的2A-2A’線和2B-2B’線的截面圖。
[0063]有源矩陣基板100A用于以VA模式進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置。液晶顯示裝置具有矩陣狀配置的多個像素，圖1示出與液晶顯示裝置的I個像素對應(yīng)的區(qū)域。
[0064]如圖1、圖2(a)以及圖2(b)所不，有源矩陣基板100A具備基板10、薄I旲晶體管(TFT) 20、掃描配線11以及信號配線12。
[0065]基板10透明且具有絕緣性?；?0典型的是玻璃基板。
[0066]TFT20支撐于基板10。TFT20具有半導(dǎo)體層21、柵極電極22、源極電極23以及漏極電極24。本實(shí)施方式的TFT20是頂柵型TFT。另外，TFT20為具有2個柵極(即設(shè)置有2個柵極電極22)的所謂雙柵極結(jié)構(gòu)。
[0067]掃描配線(有時也被稱為“柵極總線”)11與某方向(第I方向)大致平行地延伸設(shè)置。在本實(shí)施方式中，第I方向是液晶顯示裝置的顯示面的水平方向。掃描配線11與TFT20的柵極電極22電連接。
[0068]信號配線(有時也被稱為“源極總線”)12與正交于第I方向的方向(第2方向)大致平行地延伸設(shè)置。在本實(shí)施方式中，第2方向是液晶顯示裝置的顯示面的垂直方向。信號配線12與TFT20的源極電極23電連接。
[0069]在基板10的表面形成有底涂層13，在底涂層13上設(shè)置有TFT20的半導(dǎo)體層21。作為半導(dǎo)體層21的材料，能夠使用公知的各種半導(dǎo)體材料，例如能夠使用非晶硅、多晶硅、連續(xù)晶粒娃(CGS Continuous Grain Silicon)等。另外，也可以使用In-Ga-Zn-O類半導(dǎo)體(IGZO)等氧化物半導(dǎo)體。
[0070]以覆蓋半導(dǎo)體層21的方式形成有柵極絕緣層14，在柵極絕緣層14上設(shè)置有掃描配線11和柵極電極22。即，柵極絕緣層14設(shè)置在半導(dǎo)體層21和柵極電極22之間。在本實(shí)施方式中，掃描配線11的與半導(dǎo)體層21重疊的部分作為柵極電極22發(fā)揮功能。
[0071]以覆蓋掃描配線11、柵極電極22的方式設(shè)置有層間絕緣層15，在層間絕緣層15上設(shè)置有信號配線12、源極電極23以及漏極電極24。在柵極絕緣層14和層間絕緣層15中形成有使半導(dǎo)體層21的一部分露出的接觸孔32和33。作為前者的接觸孔32用于將漏極電極24與半導(dǎo)體層21電連接。在本實(shí)施方式中，在接觸孔32內(nèi)，漏極電極24與半導(dǎo)體層21接觸，由此，半導(dǎo)體層21和漏極電極24相互電連接。作為后者的接觸孔33用于將源極電極23與半導(dǎo)體層21電連接。在本實(shí)施方式中，在接觸孔33內(nèi)，源極電極23與半導(dǎo)體層21接觸，由此，半導(dǎo)體層21和源極電極23相互電連接。
[0072]如圖1、圖2(a)以及圖2(b)所示，有源矩陣基板100A還具備層間絕緣層16、下層電極17、電介質(zhì)層18以及上層電極19。
[0073]層間絕緣層16以覆蓋TFT20的方式設(shè)置。更具體地說，層間絕緣層16形成在信號配線12、源極電極23、漏極電極24等之上。以下，將相對位于上側(cè)的層間絕緣層16稱為“第I層間絕緣層”，將相對位于下側(cè)的層間絕緣層15稱為“第2層間絕緣層”。
[0074]下層電極17設(shè)置在第I層間絕緣層16上。下層電極17以在全部的像素中連續(xù)的方式形成。但是，下層電極17不形成于后述的接觸孔31附近。
[0075]電介質(zhì)層18設(shè)置在下層電極17上。
[0076]上層電極19設(shè)置在電介質(zhì)層18上。上層電極19隔著電介質(zhì)層18與下層電極17的至少一部分重疊。按每個像素獨(dú)立地(分離地)形成有上層電極19。在本實(shí)施方式中，上層電極19占每個像素的大致整個像素，是不形成狹縫、開口部的所謂全面電極。另外，上層電極19與TFT20的漏極電極24電連接，經(jīng)由TFT20從信號配線11被供應(yīng)顯示信號電壓。即，上層電極19作為像素電極發(fā)揮功能。
[0077]而另一方面，下層電極17被供應(yīng)輔助電容電壓(Cs電壓)，作為輔助電容配線和輔助電容電極發(fā)揮功能。即，下層電極17及上層電極19與位于它們之間的電介質(zhì)層18構(gòu)成輔助電容。作為像素電極發(fā)揮功能的上層電極19和作為輔助電容電極發(fā)揮功能的下層電極17均由透明的導(dǎo)電材料(例如ΙΤ0)形成。
[0078]在第I層間絕緣層16和電介質(zhì)層18中形成有使漏極電極24的一部分露出的接觸孔31。該接觸孔31用于將上層電極19與漏極電極24電連接。在本實(shí)施方式中，在接觸孔31內(nèi)，上層電極19與漏極電極24接觸，由此，漏極電極24和上層電極19相互電連接。
[0079]以下，將用于將上層電極19與漏極電極24電連接的接觸孔31稱為“第I接觸孔”。另一方面，將用于將漏極電極24與半導(dǎo)體層21電連接的接觸孔32稱為“第2接觸孔”，將用于將源極電極23與半導(dǎo)體層21電連接的接觸孔33稱為“第3接觸孔”。
[0080]第I接觸孔31包含:第I開口部16a，其形成于第I層間絕緣層16 ;以及第2開口部18a，其形成于電介質(zhì)層18。在本實(shí)施方式中，在從基板10的法線方向觀看時，第I開口部16a和第2開口部18a各自的輪廓是矩形。
[0081]如圖1所示，第I開口部16a的沿著水平方向(第I方向)的寬度WIh比第2開口部18a的沿著水平方向的寬度W2H小。即，構(gòu)成第I開口部16a的輪廓的4個邊中的與水平方向大致平行的2個邊比構(gòu)成第2開口部18a的輪廓的4個邊中的與水平方向大致平行的2個邊短。
[0082]另外，在從基板10的法線方向觀看時，第2開口部18a的輪廓的一部分位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)。更具體地說，第2開口部18a的輪廓的與水平方向大致平行的2個邊中的一方(在此為上邊)，部分地位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)。這樣，第2開口部18a的輪廓和第I開口部16a的輪廓交叉。
[0083]在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A中，以如上所述的形狀/配置形成第I層間絕緣層16的第I開口部16a和電介質(zhì)層18的第2開口部18a，由此能夠提高可制造的精細(xì)度，能進(jìn)行比以往高的精細(xì)度的制造。以下，一邊參照比較例，一邊說明其理由。
[0084]圖3和圖4示出比較例的有源矩陣基板1000。圖3是示意性地示出有源矩陣基板1000的俯視圖，圖4是沿著圖3中的4A-4A’線的截面圖。
[0085]在比較例的有源矩陣基板1000中，第I層間絕緣層16的第I開口部16a和電介質(zhì)層18的第2開口部18a的 形狀/配置與本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A的第I開口部16a和第2開口部18a的形狀/配置不同。
[0086]在有源矩陣基板1000中，為了避免上層電極19的斷開所伴有的連接不良，如圖3和圖4所示，電介質(zhì)層18的第2開口部18a形成為在從基板10的法線方向觀看時其整體位于第I層間絕緣層16的第1開口部16a的內(nèi)側(cè)。即，第2開口部18a的輪廓的全部位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)。因此，不僅第1開口部16a的沿著垂直方向(第2方向)的寬度Wlv比第2開口部18a的沿著垂直方向的寬度胃2￥大，第I開口部16a的沿著水平方向(第I方向)的寬度WIh也比第2開口部18a的沿著水平方向的寬度W2H大。
[0087]因此，為了以合適的遮光寬度(第I開口部16a的輪廓至漏極電極24的外緣的距離)SW對第1開口部16a的錐形部附近進(jìn)行遮光，需要使漏極電極24的沿著水平方向的寬度W3H&變大。因此，在采用了水平方向的像素間距與垂直方向的像素間距之比(Η/V比)為1:3的標(biāo)準(zhǔn)的像素構(gòu)成的情況下，若精細(xì)度變高，則無法充分地確保水平方向的同層間空間S。因此，在比較例的有源矩陣基板1000中，產(chǎn)生對精細(xì)度的限制，高精細(xì)度的制造變得困難。具體地說，像素密度為370ppi以上的制造變得困難。
[0088]而另一方面，在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A中，第I開口部16a的沿著水平方向(第1方向)的寬度WIh比第2開口部18a的沿著水平方向的寬度W2^j、，因此，能夠在確保使遮光寬度SW與以往相同的狀態(tài)下(即不會伴有因取向紊亂而導(dǎo)致的對比度比的下降地)，使漏極電極24的沿著水平方向的寬度W3H變小。因此，能夠確保充分的同層間空間S，從而能夠使可制造的精細(xì)度(不會使同層間的漏電不良增加的上限值)變高。具體地說，即使將像素密度提高至450ppi程度，也完全能夠制造。
[0089]此外，在第I開口部16a的寬度比第2開口部18a的寬度小這樣的截面(W1H < W2H的圖2(a)所示的截面)中，有可能發(fā)生因第I接觸孔31的側(cè)面形狀的變陡而導(dǎo)致的上層電極19的斷開。然而，在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A中，第2開口部18a的輪廓的一部分位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)，在第2開口部18a的輪廓位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)這樣的截面(圖2(b)所示的截面)中抑制了上層電極19的斷開的發(fā)生。在圖
2(b)中，要注意第I接觸孔31的左側(cè)的側(cè)面形狀與比較例的有源矩陣基板1000是相同的。因此，能夠以這部分(第2開口部18a的輪廓中的位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)的部分，在此為第2開口部18a的輪廓的上邊的一部分)為起點(diǎn)充分地(與比較例相比同等以上地)確保上層電極19與漏極電極24的接觸面積，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)與比較例相比同等以上的連接電阻。
[0090] 這樣，在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A中，能夠在確保了與比較例的有源矩陣基板1000同等的性能、連接電阻的基礎(chǔ)上，提聞可制造的精細(xì)度。另外，在以相同的像素間距(即相同的精細(xì)度)進(jìn)行比較的情況下，在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A中，同層間空間S被擴(kuò)大，因此，能夠降低同層間的漏電不良，能夠謀求成品率的提高。
[0091 ] 而且，在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A中，構(gòu)成輔助電容的上層電極19和下層電極17均由透明的導(dǎo)電材料形成，因此，能夠不使開口率下降地確保充分的輔助電容值。另外，能夠利用下層電極17將作為像素電極發(fā)揮功能的上層電極19從掃描配線11和信號配線12電屏蔽，因此，能夠防止在上層電極19與掃描配線11、信號配線12之間形成靜電電容(寄生電容)。因此，能夠降低掃描配線11、信號配線12的負(fù)載，能降低功耗。
[0092]接著，一邊參照圖5?圖8，一邊說明本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A的制造方法的例子。圖5?圖8是用于說明有源矩陣基板100A的制造方法的工序截面圖。圖5和圖6的(al)?(a3)以及圖7和圖8的(al)和(a2)與沿著圖1中的2A-2A’線的截面(包含第I接觸孔31的截面)對應(yīng)，圖5和圖6的(bl)?(b3)以及圖7和圖8的(bl)和(b2)與沿著圖1中的5B-5B’線的截面(包含TFT20的截面)對應(yīng)。
[0093]首先，如圖5(al)和圖5(bl)所示，在基板10上形成底涂層13。例如，使用玻璃基板作為基板10，在該玻璃基板的表面利用CVD法形成厚度為50nm?IOOnm的SiON膜(下層)與厚度為50nm?200nm的SiO2膜(上層)的層疊膜(Si02/Si0N膜)作為底涂層13。
[0094]其次，如圖5(a2)和圖5(b2)所示，在底涂層13上形成半導(dǎo)體層21。例如，利用公知的方法，形成厚度為30nm?60nm的島狀的多晶娃(poly-Si)層作為半導(dǎo)體層21。
[0095]接著，如圖5(a3)和圖5(b3)所示，形成覆蓋半導(dǎo)體層21的柵極絕緣層14。例如，利用CVD法形成厚度為50nm?IOOnm的SiO2膜作為柵極絕緣層14。
[0096]其后，如圖6(al)和圖6(bl)所示，在柵極絕緣層14上形成掃描配線11和柵極電極22。例如，利用濺射法沉積厚度為30nm?50nm的TaN膜(下層)與厚度為300nm?400nm的W膜(上層)的層疊膜，利用光刻法將該層疊膜(W/TaN膜)圖案化，由此，形成掃描配線11和柵極電極22。
[0097]其次，如圖6(a2)和圖6(b2)所示，形成覆蓋掃描配線11和柵極電極22的第2層間絕緣層15。例如，利用CVD法形成厚度為IOOnm?300nm的SiNx膜(下層)與厚度為400nm?700nm的SiO2膜(上層)的層疊膜(Si02/SiNx膜)作為第2層間絕緣層15。其后，在柵極絕緣層14和第2層間絕緣層15中，利用蝕刻形成使半導(dǎo)體層21的一部分露出的接觸孔32和33(在圖6(a2)和圖6(b2)中未圖示)。
[0098]接著，如圖6(a3)和圖6(b3)所示，在第2層間絕緣層15上形成信號配線12、源極電極23(在圖6(a3)和圖6(b3)中未圖示)以及漏極電極24。例如，利用濺射法沉積厚度為3Onm?5Onm的Ti膜(下層)、厚度為300nm?5OOnm的Al層(中間層)以及厚度為30nm?50nm的Ti膜(上層)的層疊膜，利用光刻法將該層疊膜(Ti/Al/Ti膜)圖案化，由此，形成信號配線12、源極電極23以及漏極電極24。這樣，在基板10上能夠形成TFT20。[0099]其次，如圖7(al)和圖7(bl)所示，形成覆蓋TFT20且具有第I開口部16a的第I層間絕緣層16。優(yōu)選第I層間絕緣層16包含:包括樹脂等有機(jī)材料的層。例如，作為第I層間絕緣層16，能夠使用厚度為2 μ m?3 μ m的正型感光性樹脂膜形成具有第I開口部16a的第I層間絕緣層16。
[0100]接著，如圖7(a2)和圖7(b2)所示，在第I層間絕緣層16上形成下層電極(作為輔助電容配線和輔助電容電極發(fā)揮功能)17。例如，利用濺射法形成厚度為50nm?200nm的ITO膜作為下層電極17。此外，在之后成為第I接觸孔31的區(qū)域附近(即第I開口部16a附近)除去了下層電極17的導(dǎo)電膜。
[0101]其次，如圖8(al)和圖8(bl)所示，在下層電極17上形成具有第2開口部18a的電介質(zhì)層18。例如，利用CVD法沉積厚度為IOOnm?300nm的SiNx膜，在該SiNx膜中利用蝕刻形成第2開口部18a，由此，形成電介質(zhì)層18。
[0102]其后，如圖8(a2)和圖8(b2)所示，在電介質(zhì)層18上形成隔著電介質(zhì)層18與下層電極17的至少一部分重疊的上層電極(作為像素電極發(fā)揮功能)19。例如，利用濺射法沉積厚度為50nm?200nm的ITO膜，利用光刻法將該ITO膜圖案化，由此，形成上層電極19。上層電極19在包含第I層間絕緣層16的第I開口部16a和電介質(zhì)層18的第2開口部18a的第I接觸孔31中與漏極電極24電連接。
[0103]形成第I層間絕緣層16的工序和形成電介質(zhì)層18的工序以如下方式執(zhí)行:使第I開口部16a的沿著水平方向(第I方向)的寬度WIh比第2開口部18a的沿著水平方向的寬度W2H小。另外，這2個工序以如下方式執(zhí)行:在從基板10的法線方向觀看時，使第2開口部18a的輪廓的一部分位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)。
[0104]這樣，能夠制造本實(shí)施方式的有源矩陣基板100A。
[0105]此外，在本實(shí)施方式中，示例了第I開口部16a的沿著水平方向(第I方向)的寬度WIh比第2開口部18a的沿著水平方向的寬度W2H小的情況，但本發(fā)明不限于此。在如本實(shí)施方式這樣，漏極電極24由與信號配線12相同的導(dǎo)電膜形成的情況下，為了充分地確保水平方向的同層間空間，優(yōu)選使第I開口部16a的沿著水平方向的寬度WIh比第2開口部18a的沿著水平方向的寬度W2h小，但在要充分地確保垂直方向的同層間空間的情況下，只要使第I開口部16a的沿著垂直方向(第2方向)的寬度比第2開口部18a的沿著垂直方向的寬度小即可。即，也可以采用使圖1所示的第I開口部16a和第2開口部18a旋轉(zhuǎn)90°的構(gòu)成。
[0106]另外，在本實(shí)施方式中，示例了 VA模式的液晶顯示裝置用的像素結(jié)構(gòu)，但即使是其它顯示模式的液晶顯示裝置用的像素結(jié)構(gòu)，也能夠適合應(yīng)用本發(fā)明，例如，也可以是FFS模式的液晶顯示裝置用的像素結(jié)構(gòu)。VA模式的液晶顯示裝置具備垂直取向型液晶層，而FFS模式的液晶顯示裝置具備水平取向型液晶層。另外，像素內(nèi)的漏極電極24的位置也沒有限制，不限于如圖1等所示例的那樣限于像素的中央附近，也可以是與各顯示模式用的像素結(jié)構(gòu)(電極結(jié)構(gòu))相應(yīng)的最佳的位置。
[0107](實(shí)施方式2)
[0108]圖9和圖10示出本實(shí)施方式的有源矩陣基板100B。圖9是示意性地示出有源矩陣基板100B的俯視圖，圖10(a)和圖10(b)分別是沿著圖9中的10A-10A，線和10B-10B，線的截面圖。以下，以有源矩陣基板100B與實(shí)施方式I的有源矩陣基板100A的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
[0109]在有源矩陣基板100B中，與實(shí)施方式I的有源矩陣基板100A同樣，第I開口部16a的沿著水平方向(第I方向)的寬度WIh比第2開口部18a的沿著水平方向的寬度W2h小。S卩，構(gòu)成第I開口部16a的輪廓的4個邊中的與水平方向大致平行的2個邊比構(gòu)成第2開口部18a的輪廓的4個邊中的與水平方向大致平行的2個邊短。
[0110]而且，在有源矩陣基板100B中，第I開口部16a的沿著垂直方向(第2方向)的寬度Wlv比第2開口部18a的沿著垂直方向的寬度W2V大。即，構(gòu)成第I開口部16a的輪廓的4個邊中的與垂直方向大致平行的2個邊比構(gòu)成第2開口部18a的輪廓的4個邊中的與垂直方向大致平行的2個邊長。
[0111]因此，在有源矩陣基板100B中，在從基板10的法線方向觀看時，第2開口部18a的輪廓的與水平方向大致平行的2個邊(上邊和下邊)均是部分地位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)。
[0112]在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100B中也是:第I開口部16a的沿著水平方向(第I方向)的寬度WIh比第2開口部18a的沿著水平方向的寬度W2H小。因此，能夠在確保使遮光寬度SW與以往相同的狀態(tài)下(即不會伴有因取向紊亂而導(dǎo)致的對比度比的下降地)，使漏極電極24的沿著水平方向的寬度W3H變小。因此，能夠確保充分的同層間空間S，因此能夠提聞可制造的精細(xì)度。
[0113]另外，在本實(shí)施方式中也是:第2開口部18a的輪廓的一部分位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)。而且，在本實(shí)施方式中，在從基板10的法線方向觀看時，第2開口部18a的輪廓的與水平方向大致平行的2個邊均是部分地位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)。因此，在第2開口部18a的輪廓位于第I開口部16a的輪廓的內(nèi)側(cè)這樣的截面(圖10(b)所示的截面)中進(jìn)一步抑制了上層電極19的斷開的發(fā)生。在圖10(b)中，要注意第I接觸孔31的左側(cè)和右側(cè)的側(cè)面形狀與比較例的有源矩陣基板1000是相同的。因此，能夠以這些部分(第2開口部18a的輪廓的上邊和下邊的一部分)為起點(diǎn)使上層電極19與漏極電極24的接觸面積比實(shí)施方式I的有源矩陣基板100A進(jìn)一步變大，從而能夠使連接電阻進(jìn)一步變低。
[0114]另外，在比較例的有源矩陣基板1000中，上層電極19與漏極電極24的接觸面積依賴于電介質(zhì)層18的第2開口部18a的完成直徑。在此，接觸面積也包含與矩形的角部對應(yīng)的部分的面積。因此，除非應(yīng)用0PC(0ptical Proximity Correction:光學(xué)鄰近校正)等微細(xì)化技術(shù)，否則會有如下問題:角部變圓，其結(jié)果是，接觸面積也變小，完成偏差變大。
[0115]在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100B中，是上層電極19與漏極電極24的接觸面積不包含矩形的角部的結(jié)構(gòu)，因此，即使不應(yīng)用OPC等微細(xì)化技術(shù)也能夠使連接電阻變低，并且還能夠降低完成偏差。
[0116](實(shí)施方式3)
[0117]圖11和圖12示出本實(shí)施方式的有源矩陣基板100C。圖11是示意性地示出有源矩陣基板100C的俯視圖，圖12(a)和圖12(b)分別是沿著圖11中的12A-12A’線和12B-12B’線的截面圖。以下，以有源矩陣基板100C與實(shí)施方式2的有源矩陣基板100B的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
[0118]如圖11、圖12(a)以及圖12(b)所示，有源矩陣基板100C還具備用于將上層電極19與漏極電極24電連接的連接電極17’。連接電極17’由與下層電極17相同的導(dǎo)電膜形成。即，連接電極17’是在形成下層電極17的工序中，使用與下層電極17相同的導(dǎo)電材料(在此為透明導(dǎo)電材料)同時形成的。
[0119]在第I接觸孔31內(nèi)，該連接電極17’與漏極電極24接觸，并且上層電極19與連接電極17’接觸，由此，上層電極19與漏極電極24電連接。
[0120]在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100C中，設(shè)置有如上所述的連接電極17’，因此，在電介質(zhì)層18中利用蝕刻形成第2開口部18a時，第I開口部16a的錐形部被連接電極17’覆蓋。因此，防止了第I開口部16a的錐形部被挖掘而變陡。因此，在第I開口部16a的寬度比第2開口部18a的寬度小這樣的截面(W1H < W2H的圖12(a)所示的截面)中，也能夠抑制上層電極19的斷開的發(fā)生。另外，通過將連接電極17’與上層電極19層疊實(shí)現(xiàn)了冗長結(jié)構(gòu)，從而還可得到由此帶來的提高可靠性的效果。
[0121](實(shí)施方式4)
[0122]圖13和圖14示出本實(shí)施方式的有源矩陣基板100D。圖13是示意性地示出有源矩陣基板100D的俯視圖，圖14(a)和圖14(b)分別是沿著圖13中的14A-14A’線和14B-14B，線的截面圖。以下，以有源矩陣基板100D與實(shí)施方式2的有源矩陣基板100B的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
[0123]在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100D中，形成于柵極絕緣層14和第2層間絕緣層15的第2接觸孔32的配置與實(shí)施方式2的有源矩陣基板100B不同。
[0124]在實(shí)施方式2的有源矩陣基板100B中，如圖9和圖10(b)所示，在從基板10的法線方向觀看時，第2接觸孔32與第I接觸孔31不重疊。
[0125]而另一方面，在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100D中，如圖13和圖14(b)所示，在從基板10的法線方向觀看時，第2接觸孔32的至少一部分與第I接觸孔31重疊。另外，在從基板10的法線方向觀看時，第I接觸孔31的中心與第2接觸孔32的中心錯開。
[0126]在本實(shí)施方式的有源矩陣基板100D中，如上所述，第2接觸孔32的至少一部分與第I接觸孔31重疊，因此能夠使漏極電極24的尺寸進(jìn)一步變小。因此，能夠謀求開口率的進(jìn)一步提聞。
[0127]此外，在如本實(shí)施方式這樣采用第2接觸孔32的至少一部分與第I接觸孔31重疊的構(gòu)成的情況下，如圖13和圖14(b)所示例的那樣，優(yōu)選第I接觸孔31的中心與第2接觸孔32的中心錯開。這是因?yàn)?，若第I接觸孔31的中心與第2接觸孔32的中心一致，則在電介質(zhì)層18中形成第2開口部18a時有如下可能:蝕刻膜厚極度增加，無法使電介質(zhì)層18形成開口。
[0128]另外，在上述實(shí)施方式I?4中，示例了頂柵型TFT20，但本發(fā)明不限于此。作為TFT20，也可以使用底柵型TFT。在該情況下，柵極絕緣層14以覆蓋柵極電極22的方式設(shè)置。另外，第2層間絕緣層15以覆蓋半導(dǎo)體層21的方式設(shè)置。而且，第2接觸孔32不形成于柵極絕緣層14，而僅形成于第2層間絕緣層15。
[0129](液晶顯示裝置的構(gòu)成)
[0130]在此，說明可使用實(shí)施方式I?4的有源矩陣基板100A?100D的液晶顯示裝置的具體構(gòu)成。
[0131]圖15所不的液晶顯不裝置200具備有源矩陣基板100、相對基板110以及液晶層120。
[0132] 有源矩陣基板100例如是實(shí)施方式I~4的有源矩陣基板100A~100D中的任一種。
[0133]相對基板110以與有源矩陣基板100相對的方式配置。在相對基板110中，典型的是設(shè)置有彩色濾光片(未圖示)。另外，在對液晶層120施加縱電場的顯示模式(例如VA模式)中，在相對基板110中設(shè)置有與像素電極(圖1等所示的上層電極19)相對的相對電極(共用電極；未圖示)。在對液晶層120施加橫電場的顯示模式(例如FFS模式)中，在有源矩陣基板100中設(shè)置有共用電極。例如，能夠使2層電極結(jié)構(gòu)中的下層電極17作為共用電極發(fā)揮功能。
[0134]液晶層120設(shè)置在有源矩陣基板100和相對基板110之間。作為液晶層120，在VA模式中使用垂直取向型液晶層，在FFS模式中使用水平取向型液晶層。
[0135]在有源矩陣基板100和相對基板110各自的液晶層120側(cè)的表面設(shè)置有取向膜130a和130b。作為取向膜130a和130b，根據(jù)顯示模式使用垂直取向膜或者水平取向膜。
[0136]另外，典型的是設(shè)置有隔著液晶層120相互相對的一對偏振板。而且，根據(jù)需要，在液晶層120的背面?zhèn)群?或者觀察者側(cè)設(shè)置有相位差板。
[0137]以下，說明液晶顯示裝置200采用了 VA模式或FFS模式的情況下的具體的像素結(jié)構(gòu)的例子。在以下說明的例子中，有源矩陣基板100中的第I開口部16a和第2開口部18a的形狀/配置與實(shí)施方式2的有源矩陣基板100B是相同的。當(dāng)然，第I開口部16a和第2開口部18a的形狀/配置也可以與實(shí)施方式1、3以及4的有源矩陣基板100AU00C以及100D相同。
[0138]圖16示出采用了 VA模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的例子。在圖16所示的例子中，作為像素電極發(fā)揮功能的上層電極19是所謂全面電極。在有源矩陣基板100上形成有多個柱狀間隔物41。各柱狀間隔物41配置在掃描配線11與信號配線12的交叉部。即，在各像素的4個角，適當(dāng)?shù)嘏渲糜?個柱狀間隔物41。另外，在相對基板110的相對電極中，在與各像素的中心對應(yīng)的區(qū)域形成有開口部43。
[0139]柱狀間隔物41具有相對于其側(cè)面使液晶分子垂直地取向的取向限制力。另外，相對電極的開口部43在施加電壓時表現(xiàn)出使液晶分子倒下至與其邊緣正交的方向的取向限制力。因此，當(dāng)向液晶層120施加電壓時，在各像素中形成取軸對稱取向(輻射狀傾斜取向)的液晶疇。在圖16中，用箭頭D示出施加電壓時的液晶分子的取向方向。在I個液晶疇內(nèi)，液晶分子在幾乎所有方位取向，因此可得到良好的視角特性。
[0140]圖17示出采用了 VA模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的其它例子。在圖17所示的例子中，也是在相對基板110的相對電極中，在與各像素的中心對應(yīng)的區(qū)域形成有開口部43。但是，在圖17所示的例子中，不是在有源矩陣基板100上形成有多個柱狀間隔物42，而是在相對基板110上形成有多個柱狀間隔物42。另外，各柱狀間隔物42以與信號配線12重疊的方式配置，在垂直方向上位于各像素的中心附近。
[0141]在圖17所示的例子中，也是當(dāng)向液晶層120施加電壓時，利用柱狀間隔物42的取向限制力和相對電極的開口部43的取向限制力，在各像素中形成軸對稱取向的液晶疇。在形成于有源矩陣基板100上的柱狀間隔物41和形成于相對基板110上的柱狀間隔物42中，作用于液晶分子的取向限制力的方向不同，因此，由于這種不同，形成于有源矩陣基板100上的柱狀間隔物41和形成于相對基板110上的柱狀間隔物42的平面配置不同。
[0142]另外，在圖17所示的例子中，在作為像素電極發(fā)揮功能的上層電極19的左上角部和左下角部形成有切口部19c。這是為了限制形成于像素間的取向中心的位置而提高顯示質(zhì)量。在向液晶層120施加電壓時，不僅在相對電極的開口部43的中央(像素的中央)形成取向中心，還在上下方向(顯示面的垂直方向)上相鄰的2個像素之間形成取向中心。用于形成該像素間的取向中心的取向限制力有時因單元厚度、像素電極的電極圖案的完成狀況、預(yù)傾角(在應(yīng)用了如特開2002-357830號公報所公開的PSA技術(shù)的情況下)等諸條件的影響而變?nèi)酰虼?，左右方向的取向中心的位置有時以像素為單位產(chǎn)生偏差。該偏差成為顯示的粗糙、視角偏于左右方向時的色感異常這樣的顯示質(zhì)量下降的原因。通過在上層電極19中形成切口部19c，能夠限制上下像素間的取向中心的位置。具體地說，當(dāng)如上所述將切口部19c形成于上層電極19的左側(cè)(左上角部和左下角部)時，能夠?qū)⑷∠蛑行墓潭ǖ较袼仉姌O彼此(上層電極19彼此)的間隔較窄的一側(cè)(即未形成切口部19c的右側(cè))。
[0143]此外，在圖17所示的例子中，掃描配線11以橫穿像素的中心附近的方式配置，但掃描配線11的位置不限于此。不過，在相對基板Iio上形成有柱狀間隔物42的情況下，為了防止柱狀間隔物42附近的漏光，優(yōu)選在相對基板110側(cè)設(shè)置延伸于水平方向的帶狀的黑矩陣(遮光層)對柱狀間隔物42的周圍3μπι?5μπι的區(qū)域進(jìn)行遮光。因此，如圖17所示，通過將掃描配線11配置為橫穿像素的中心附近而與相對基板110側(cè)的黑矩陣重疊，能夠?qū)崿F(xiàn)高開口率。
[0144]圖18和圖19示出采用了 VA模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的又一其它例子。在圖18和圖19所示的例子中，在有源矩陣基板100上形成有多個柱狀間隔物41。各柱狀間隔物41配置在掃描配線11與信號配線12的交叉部。即，在各像素的4個角適當(dāng)?shù)嘏渲糜?個柱狀間隔物41。另外，在相對基板110的相對電極中，在與各像素的中心對應(yīng)的區(qū)域形成有開口部43。
[0145]而且，在圖18和圖19所示的例子中，作為像素電極發(fā)揮功能的上層電極19具有多個狹縫19s。在圖18所示的例子中，多個狹縫19s與相對于水平方向和垂直方向成45°角的方向大致平行地延伸。另外，在圖19所示的例子中，多個狹縫19s與垂直方向大致平行地延伸。這些狹縫19s在施加電壓時表現(xiàn)出使液晶分子相對于狹縫19s的延伸設(shè)置方向大致平行地倒下的取向限制力。
[0146]在圖18和圖19所示的例子中，當(dāng)向液晶層120施加電壓時，利用柱狀間隔物41的取向限制力、相對電極的開口部43的取向限制力以及上層電極(像素電極)19的多個狹縫19s的取向限制力進(jìn)行取向限制。在圖18和圖19所示的例子中，與圖16所示的例子相t匕，與上層電極19的多個狹縫19s的取向限制力的附加對應(yīng)地，能夠使取向狀態(tài)進(jìn)一步穩(wěn)定化，另外，能夠提聞響應(yīng)速度。另外，在圖18和圖19所不的例子中，在上層電極19的形成有狹縫19s的區(qū)域(位于像素的上側(cè)的部分和位于下側(cè)的部分)和未形成狹縫19s的區(qū)域(位于像素的中央的部分)中，向液晶層120的有效施加電壓不同。因此，在I個像素內(nèi)能夠混雜多個不同的Y特性(顯示亮度的灰度級依賴性)并將它們合成來進(jìn)行顯示，因此能夠降低Y特性的視角依賴性。所謂Y特性的視角依賴性，是從正面方向觀測時的Y特性與從傾斜方向觀測時的Y特性不同這樣的問題，從傾斜方向觀察中間灰度級顯示時的顏色變化(被稱為“泛白”、“顏色偏移”。)被視覺識別。[0147]圖20和圖21示出采用了 FFS模式的情況下的像素結(jié)構(gòu)的例子。在圖20和圖21所示的例子中，作為像素電極發(fā)揮功能的上層電極19具有多個狹縫19s。多個狹縫19s與垂直方向大致平行地延伸。另外，下層電極17作為共用電極發(fā)揮功能。
[0148]在圖20和圖21所示的例子中，當(dāng)向上層電極19和下層電極17之間給予電位差時，生成橫電場(傾斜電場)，利用橫電場控制液晶分子的取向狀態(tài)。在向液晶層120施加橫電場的顯示模式中，液晶分子的取向方向在顯示面內(nèi)(液晶層120的層面內(nèi))變化，因此可得到良好的視角特性。
[0149]此外，在圖20所示的例子中，在有源矩陣基板100上形成有多個柱狀間隔物41，而在圖21所示的例子中，在相對基板110上形成有多個柱狀間隔物42。
[0150]工業(yè)h的可利用件
[0151]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供盡管具有2層電極結(jié)構(gòu)也能以比以往高的精細(xì)度制造的有源矩陣基板。本發(fā)明能夠廣泛用于各種顯示模式的液晶顯示裝置用的有源矩陣基板。
[0152]附圖標(biāo)記說明
[0153]10 基板
[0154]11 掃描配線
[0155]12 信號配線
[0156]13 底涂層
[0157]14 柵極絕緣層
[0158]15 第2層間絕緣層
[0159]16 第I層間絕緣層
[0160]16a 第I開口部(第I層間絕緣層的開口部)
[0161]17 下層電極
[0162]18 電介質(zhì)層
[0163]18a 第2開口部(電介質(zhì)層的開口部)
[0164]19 上層電極(像素電極)
[0165]19s 狹縫
[0166]20 薄膜晶體管(TFT)
[0167]21 半導(dǎo)體層
[0168]22 柵極電極
[0169]23 源極電極
[0170]24 漏極電極
[0171]31 第I接觸孔
[0172]32 第2接觸孔
[0173]33 第3接觸孔
[0174]41、42 柱狀間隔物
[0175]43 相對電極的開口部
[0176]100、100A、100B、100C、100D 有源矩陣基板
【權(quán)利要求】
1.一種有源矩陣基板，具備: 基板； 薄膜晶體管，其支撐于上述基板，具有半導(dǎo)體層、柵極電極、源極電極以及漏極電極；掃描配線，其與第I方向大致平行地延伸設(shè)置，與上述薄膜晶體管的上述柵極電極電連接； 信號配線，其與正交于上述第I方向的第2方向大致平行地延伸設(shè)置，與上述薄膜晶體管的上述源極電極電連接； 第I層間絕緣層，其以覆蓋上述薄膜晶體管的方式設(shè)置； 下層電極，其設(shè)置在上述第I層間絕緣層上； 電介質(zhì)層，其設(shè)置在上述下層電極上；以及 上層電極，其設(shè)置在上述電介質(zhì)層上，隔著上述電介質(zhì)層與上述下層電極的至少一部分重疊， 在上述第I層間絕緣層和上述電介質(zhì)層中形成有第I接觸孔，該第I接觸孔使上述漏極電極的一部分露出，用于 將上述上層電極與上述漏極電極電連接， 上述第I接觸孔包含形成于上述第I層間絕緣層的第I開口部和形成于上述電介質(zhì)層的第2開口部， 上述第I開口部的沿著上述第I方向和上述第2方向中的一個方向的寬度比上述第2開口部的沿著上述一個方向的寬度小， 從上述基板的法線方向觀看時，上述第2開口部的輪廓的一部分位于上述第I開口部的輪廓的內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣基板， 從上述基板的法線方向觀看時，上述第I開口部和上述第2開口部各自的輪廓是矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源矩陣基板， 從上述基板的法線方向觀看時，上述第2開口部的輪廓包含與上述一個方向大致平行的2個邊，上述2個邊中的一邊部分地位于上述第I開口部的輪廓的內(nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源矩陣基板， 從上述基板的法線方向觀看時，上述第2開口部的輪廓包含與上述一個方向大致平行的2個邊，上述2個邊均部分地位于上述第I開口部的輪廓的內(nèi)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板， 上述第I開口部的沿著上述第I方向和上述第2方向中的另一個方向的寬度比上述第2開口部的沿著上述另一個方向的寬度大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板， 在上述第I接觸孔內(nèi)，上述上層電極與上述漏極電極接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板， 還具備連接電極，由同一導(dǎo)電膜形成上述連接電極與上述下層電極， 在上述第I接觸孔內(nèi)，上述連接電極與上述漏極電極接觸，上述上層電極與上述連接電極接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板，還具備: 柵極絕緣層，其設(shè)置在上述半導(dǎo)體層和上述柵極電極之間；以及第2層間絕緣層，其以覆蓋上述柵極電極或者上述半導(dǎo)體層的方式設(shè)置， 在上述柵極絕緣層和上述第2層間絕緣層中的至少上述第2層間絕緣層中形成有第2接觸孔，該第2接觸孔使上述半導(dǎo)體層的一部分露出，用于將上述漏極電極與上述半導(dǎo)體層電連接， 從上述基板的法線方向觀看時，上述第2接觸孔的至少一部分與上述第I接觸孔重疊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有源矩陣基板， 從上述基板的法線方向觀看時，上述第I接觸孔的中心和上述第2接觸孔的中心錯開。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板， 上述上層電極和上述下層電極均由透明的導(dǎo)電材料形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板， 上述第I開口部的沿著上述第I方向的寬度比上述第2開口部的沿著上述第I方向的覽度小。
12.一種液晶顯不裝置， 具備: 權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板； 相對基板，其以與上述有源矩陣基板相對的方式配置；以及 液晶層，其設(shè)置在上述有源矩陣基板和上述相對基板之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置， 具有矩陣狀配置的多個像素， 上述上層電極作為像素電極發(fā)揮功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置， 上述上層電極具有多個狹縫。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中的任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置， 上述下層電極、上述電介質(zhì)層以及上述上層電極構(gòu)成輔助電容。
16.一種有源矩陣基板的制造方法， 上述有源矩陣基板具備: 薄膜晶體管，其具有半導(dǎo)體層、柵極電極、源極電極以及漏極電極； 掃描配線，其與第I方向大致平行地延伸設(shè)置，與上述薄膜晶體管的上述柵極電極電連接；以及 信號配線，其與正交于上述第I方向的第2方向大致平行地延伸設(shè)置，與上述薄膜晶體管的上述源極電極電連接； 上述有源矩陣基板的制造方法包含: 工序(A)，在基板上形成上述薄膜晶體管； 工序(B)，形成層間絕緣層，該層間絕緣膜覆蓋上述薄膜晶體管，具有第I開口部； 工序(C)，在上述層間絕緣層上形成下層電極； 工序(D)，在上述下層電極上形成具有第2開口部的電介質(zhì)層；以及工序(E)，在上述電介質(zhì)層上形成上層電極，該上層電極隔著上述電介質(zhì)層與上述下層電極的至少一部分重疊，在包含上述第I開口部和上述第2開口部的接觸孔中與上述漏極電極電連接，上述工序(B)和上述工序(D)以如下方式執(zhí)行:使得上述第I開口部的沿著上述第I方向和上述第2方向中的一個方向的寬度比上述第2開口部的沿著上述一個方向的寬度小，且從上述基板的法線方 向觀看時，上述第2開口部的輪廓的一部分位于上述第I開口部的輪廓的內(nèi)側(cè)。
【文檔編號】G02F1/1368GK103946741SQ201280055897
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月18日
【發(fā)明者】守屋由瑞, 中西登 申請人:夏普株式會社