[发明专利]有源矩阵基板、液晶显示装置和有源矩阵基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及有源矩阵基板，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，本发明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。

背景技术

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(Twisted Nematic：扭转向列)模式、VA(Vertical Alignment：垂直取向)模式、IPS(In-Plane-Switching：面内开关)模式、FFS(Fringe Field Switching：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

发明内容

发明要解决的技术问题

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。

本发明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