有源矩阵基板、液晶显示装置和有源矩阵基板的制造方法制造方法及图纸

有源矩阵基板(100A)具备：TFT(20)；与第一方向大致平行的扫描配线(11)；与正交于第一方向的第二方向大致平行的信号配线(12)；覆盖TFT的第一层间绝缘层(16)；在第一层间绝缘层上设置的下层电极(17)；在下层电极上设置的电介质层(18)和隔着电介质层与下层电极的至少一部分重叠的上层电极(19)。第一接触孔(31)包含：形成于第一层间绝缘层的第一开口部(16a)；和形成于电介质层的第二开口部(18a)。第一开口部的沿着第一方向和第二方向中的一个方向的宽度小于第二开口部的沿着上述一个方向的宽度。第二开口部的轮廓的一部分位于第一开口部的轮廓的内侧，第二开口部的轮廓不是矩形状。第二开口部中的与第一开口部不重叠的部分的面积比在将第二开口部的轮廓假想成矩形状时小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有源矩阵基板、液晶显示装置和有源矩阵基板的制造方法
本专利技术涉及有源矩阵基板，特别涉及具有包含上层电极和下层电极的2层结构电极的有源矩阵基板。此外，本专利技术涉及具备这样的有源矩阵基板的液晶显示装置、这样的有源矩阵基板的制造方法。
技术介绍
液晶显示装置具有薄型且低耗电这样的特征，被广泛应用于各种领域。特别是，有源矩阵型的液晶显示装置由于具有高对比度和优异的响应特性，是高性能的，因此被应用于电视机和显示屏、笔记本电脑，近年来其市场规模正在扩大。有源矩阵型的液晶显示装置通常具备：按每个像素形成有薄膜晶体管(TFT)作为开关元件的有源矩阵基板(有时称为“TFT基板”)；形成有彩色滤光片等的对置基板(有时称为“彩色滤光片基板”)；和设置在有源矩阵基板与对置基板之间的液晶层。通过在液晶层施加与电连接于薄膜晶体管的像素电极和共用电极之间的电位差相应的电场，液晶层中的液晶分子的取向状态根据该电场发生变化，由此对各像素的光透射率进行控制，从而能够进行显示。在有源矩阵型的液晶显示装置中，根据其用途提出并采用了各种显示模式。作为显示模式，可以举出TN(TwistedNematic：扭转向列)模式、VA(VerticalAlignment：垂直取向)模式、IPS(In-Plane-Switching：面内开关)模式、FFS(FringeFieldSwitching：边缘场开关)模式等。在一部分的显示模式中，有源矩阵基板采用“2层电极结构”。2层电极结构是指如下结构，即，在覆盖薄膜晶体管的层间绝缘层上设置有：下层电极；覆盖下层电极的电介质层；和隔着电介质层与下层电极重叠的上层电极。例如，在通常的FFS模式中，如专利文献1所公开的那样，共用电极作为下层电极设置，形成有多个狭缝的像素电极作为上层电极设置。共用电极和像素电极均由透明的导电材料形成。另外，如专利文献2所公开的那样，在FFS模式中，像素电极作为下层电极设置，形成有多个狭缝的共用电极作为上层电极设置的结构也是已知的。此外，根据将在后面详细叙述的理由，可以认为无论何种显示模式都(即在VA模式等中也)能够采用2层电极结构。在采用上层电极为像素电极的2层电极结构的情况下，为了将像素电极与薄膜晶体管的漏极电极电连接，需要在覆盖薄膜晶体管的层间绝缘层和位于电极间的电介质层两者中形成用于使漏极电极的一部分露出的开口部。在包含层间绝缘层的开口部和电介质层的开口部的接触孔内以与漏极电极接触的方式形成像素电极，由此能够使像素电极与漏极电极电连接。在此情况下，由于形成电介质层的开口部时的蚀刻，层间绝缘层的开口部的楔部(倾斜侧面)也被挖掘，接触孔的侧面形状变得陡峭化。因此，厚度相对小的像素电极有时在接触孔内发生断线(称为“台阶式切断”)。于是，为了避免与像素电极的台阶式切断相伴的连接不良，电介质层的开口部以从基板的法线方向看时其整体位于层间绝缘层的开口部的内侧的方式形成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-182230号公报专利文献2：日本特开2011-53443号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，电介质层的蚀刻膜厚大，因而电介质层的开口部在基板面内方向上的形成后的直径容易变大。因此，对于在内侧包含电介质层的开口部的、层间绝缘层的开口部，也必然需要使其直径变大。另一方面，漏极电极不仅起到与像素电极电连接的作用，还起到对层间绝缘层的开口部的楔部附近的液晶分子的取向紊乱的区域进行遮光的作用。因此，当层间绝缘层的开口部的直径扩大时，需要使漏极电极的尺寸也扩大。漏极电极典型的是与信号配线同层(即，通过将相同的导电膜图案化而形成)。因此，在分辨率高的液晶显示装置中，当采用水平方向的像素间距与垂直方向的像素间距之比(H/V比)为1：3的标准的像素结构时，在漏极电极的尺寸由于上述的理由而大的情况下，不再能够充分确保水平方向上的同层间间隔。因此，产生对分辨率的限制，难以进行高分辨率的制造。具体而言，难以进行像素密度为370ppi以上的制造。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供尽管具有2层电极结构也能够以比以往高的分辨率制造的有源矩阵基板。解决技术问题的技术手段本专利技术的实施方式的有源矩阵基板具备：基板；由上述基板支承，具有半导体层、栅极电极、源极电极和漏极电极的薄膜晶体管；与第一方向大致平行地延伸设置，与上述薄膜晶体管的上述栅极电极电连接的扫描配线；与正交于上述第一方向的第二方向大致平行地延伸设置，与上述薄膜晶体管的上述源极电极电连接的信号配线；以覆盖上述薄膜晶体管的方式设置的第一层间绝缘层；设置在上述第一层间绝缘层上的下层电极；设置在上述下层电极上的电介质层；和设置在上述电介质层上，隔着上述电介质层与上述下层电极的至少一部分重叠的上层电极，在上述第一层间绝缘层和上述电介质层形成有使上述漏极电极的一部分露出且用于将上述上层电极与上述漏极电极电连接的第一接触孔，上述第一接触孔包含形成于上述第一层间绝缘层的第一开口部和形成于上述电介质层的第二开口部，上述第一开口部的沿着上述第一方向和上述第二方向中的一个方向的宽度，小于上述第二开口部的沿着上述一个方向的宽度，在从上述基板的法线方向看时，上述第二开口部的轮廓的一部分位于上述第一开口部的轮廓的内侧，上述第二开口部的轮廓不是矩形状，上述第二开口部中的与上述第一开口部不重叠的部分的面积比在将上述第二开口部的轮廓假想成矩形状时小，其中，该矩形状的沿着上述第一方向的宽度和沿着上述第二方向的宽度与上述第二开口部的轮廓相同。在某实施方式中，在从上述基板的法线方向看时，上述第一开口部的轮廓为矩形状。在某实施方式中，在从上述基板的法线方向看时，上述第二开口部具有：与上述第一开口部重叠的第一部分；和从上述第一部分延伸，与上述第一开口部不重叠的多个第二部分，上述多个第二部分包含：相对于上述第一部分位于上述一个方向的一侧的至少1个第二部分(即，位于上述第一部分的上述一个方向的一侧的至少1个第二部分)；和相对于上述第一部分位于上述一个方向的另一侧的其他的至少1个第二部分。在某实施方式中，上述多个第二部分为4个第二部分，上述4个第二部分中的2个相对于上述第一部分位于上述一个方向的一侧，剩余的2个位于另一侧。在某实施方式中，在从上述基板的法线方向看时，上述第二开口部的轮廓为H字状。在某实施方式中，上述多个第二部分为2个第二部分，上述2个第二部分中的1个相对于上述第一部分位于上述一个方向的一侧，剩余的1个位于另一侧。在某实施方式中，在从上述基板的法线方向看时，上述第二开口部的轮廓为平行四边形状。在某实施方式中，在从上述基板的法线方向看时，上述第二开口部的轮廓包含与上述一个方向大致平行且分别部分地位于上述第一开口部的轮廓的内侧的2个边。在某实施方式中，在从上述基板的法线方向看时，上述第二开口部的轮廓包含相对于上述一个方向倾斜且分别部分地位于上述第一开口部的轮廓的内侧的2个边。在某实施方式中，上述第一开口部的沿着上述第一方向和上述第二方向中的另一个方向的宽度，大于上述第二开口部的沿着上述另一个方向的宽度。在某实施方式中，在上述第一接触孔内，上述上层电极与上述漏极电极接触。在某实施方式中，具有上述结构的有源矩阵基板还包括：在上述半导体层与上述栅极电极之间设置的栅极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源矩阵基板，其特征在于，包括：基板；由所述基板支承，具有半导体层、栅极电极、源极电极和漏极电极的薄膜晶体管；与第一方向大致平行地延伸设置，且与所述薄膜晶体管的所述栅极电极电连接的扫描配线；与正交于所述第一方向的第二方向大致平行地延伸设置，且与所述薄膜晶体管的所述源极电极电连接的信号配线；以覆盖所述薄膜晶体管的方式设置的第一层间绝缘层；设置在所述第一层间绝缘层上的下层电极；设置在所述下层电极上的电介质层；和设置在所述电介质层上，隔着所述电介质层与所述下层电极的至少一部分重叠的上层电极，在所述第一层间绝缘层和所述电介质层形成有使所述漏极电极的一部分露出的第一接触孔，该第一接触孔用于将所述上层电极与所述漏极电极电连接，所述第一接触孔包含形成于所述第一层间绝缘层的第一开口部和形成于所述电介质层的第二开口部，所述第一开口部的沿着所述第一方向和所述第二方向中的一个方向的宽度，小于所述第二开口部的沿着所述一个方向的宽度，在从所述基板的法线方向看时，所述第二开口部的轮廓的一部分位于所述第一开口部的轮廓的内侧，所述第二开口部的轮廓不是矩形状，所述第二开口部中的与所述第一开口部不重叠的部分的面积比在将所述第二开口部的轮廓假想成矩形状时小，其中，所述矩形状的沿着所述第一方向的宽度和沿着所述第二方向的宽度与所述第二开口部的轮廓相同。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.25 JP 2012-1420461.一种有源矩阵基板，其特征在于，包括：基板；由所述基板支承，具有半导体层、栅极电极、源极电极和漏极电极的薄膜晶体管；与第一方向大致平行地延伸设置，且与所述薄膜晶体管的所述栅极电极电连接的扫描配线；与正交于所述第一方向的第二方向大致平行地延伸设置，且与所述薄膜晶体管的所述源极电极电连接的信号配线；以覆盖所述薄膜晶体管的方式设置的第一层间绝缘层；设置在所述第一层间绝缘层上的下层电极；设置在所述下层电极上的电介质层；和设置在所述电介质层上，隔着所述电介质层与所述下层电极的至少一部分重叠的上层电极，在所述第一层间绝缘层和所述电介质层形成有使所述漏极电极的一部分露出的第一接触孔，该第一接触孔用于将所述上层电极与所述漏极电极电连接，所述第一接触孔包含形成于所述第一层间绝缘层的第一开口部和形成于所述电介质层的第二开口部，所述第一开口部的沿着所述第一方向和所述第二方向中的一个方向的宽度，小于所述第二开口部的沿着所述一个方向的宽度，在从所述基板的法线方向看时，所述第二开口部的轮廓的一部分位于所述第一开口部的轮廓的内侧，所述第二开口部的轮廓不是矩形状，所述第二开口部中的与所述第一开口部不重叠的部分的面积比在将所述第二开口部的轮廓假想成矩形状时小，其中，所述矩形状的沿着所述第一方向的宽度和沿着所述第二方向的宽度与所述第二开口部的轮廓相同。2.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于：在从所述基板的法线方向看时，所述第一开口部的轮廓为矩形状。3.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于：在从所述基板的法线方向看时，所述第二开口部具有：与所述第一开口部重叠的第一部分；和从所述第一部分延伸，与所述第一开口部不重叠的多个第二部分，所述多个第二部分包含：相对于所述第一部分位于所述一个方向的一侧的至少1个第二部分；和相对于所述第一部分位于所述一个方向的另一侧的其他的至少1个第二部分。4.如权利要求3所述的有源矩阵基板，其特征在于：所述多个第二部分为4个第二部分，所述4个第二部分中的2个相对于所述第一部分位于所述一个方向的一侧，剩余的2个位于另一侧。5.如权利要求1～4中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于：在从所述基板的法线方向看时，所述第二开口部的轮廓为H字状。6.如权利要求3所述的有源矩阵基板，其特征在于：所述多个第二部分为2个第二部分，所述2个第二部分中的1个相对于所述第一部分位于所述一个方向的一侧，剩余的1个位于另一侧。7.如权利要求1～3、6中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于：在从所述基板的法线方向看时，所述第二开口部的轮廓为平行四边形状。8.如权利要求1～4、6中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于：在从所述基板的法线方向看时，所述第二开口部的轮廓包含与所述一个方向大致平行的2个边，该2个边分别部分地位于所述第一开口部的轮廓的内侧。9.如权利要求1～4、6中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于：在从所述基板的法线方向看时，所述第二开口部的轮廓包含相对于所述一个方向倾斜的2个边，该2个边分别部分地位于所述第一开口部的轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：天野彻，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP