JP4668280B2 - アクティブマトリクス基板、表示装置、テレビジョン受像機 - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置等の表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板に関する。
図１４は、液晶表示装置に用いられる従来のアクティブマトリクス基板の構成である。同図に示されるように、アクティブマトリクス基板１００には、交差配置された複数の走査信号線１１６および複数のデータ信号線１１５と、各信号線（１１５・１１６）の交点近傍に形成されたＴＦＴ１１２（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）と、画素電極１１７とを備える。ＴＦＴ１１２は、そのソース電極１１９がデータ信号線１１５に接続され、そのドレイン電極１０８がドレイン引き出し電極１０７を介して画素電極１１７に接続される。なお、走査信号線１１６がＴＦＴ１１２のゲート電極を兼ねている。ドレイン引き出し電極１０７と画素電極１１７との間に配される絶縁膜には穴が開けられており、これによってドレイン引き出し電極１０７と画素電極１１７とを接続するコンタクトホール１１０が形成されている。画素電極１１７はＩＴＯ等の透明電極であり、アクティブマトリクス基板下からの光（バックライト光）を透過させる。
このアクティブマトリクス基板１００においては、走査信号線１１６に送られる走査信号（ゲートＯＮ電圧）によってＴＦＴ１１２がＯＮ（ソース電極１１９とドレイン電極１０８とが導通状態）状態となり、この状態においてデータ信号線１１５に送られるデータ信号（信号電圧）が、ソース電極１１９、ドレイン電極１０８およびドレイン引き出し電極１０７を介して画素電極１１７に書き込まれる。なお、保持容量（Ｃｓ）配線１１８は、ＴＦＴ１１２のオフ期間中における液晶層の自己放電を回避する等の機能を有する。
ここで、画素電極１１７において、その下層にドレイン引き出し電極１０７や保持容量配線１１８が形成される部分は、このドレイン引き出し電極１０７や保持容量配線１１８（金属）が光を遮断するため、光透過部として寄与しない。したがって、開口率向上の点のみを考えると画素電極１１７下層のドレイン引き出し電極１０７はできるだけ小さく形成することが好ましい。しかし、ドレイン引き出し電極１０７を小さくすると、今度はドレイン引き出し電極１０７とコンタクトホール１１０との位置ずれが発生し易くなる。この位置ずれは、コンタクト抵抗の増大、ひいては応答速度の低下等表示品位の低下を招来する。
特許文献１には、半透過型液晶表示装置において、バックライト表示時の開口率を上げる構成が開示されている。すなわち、半透過型液晶表示装置ではコンタクトホール領域は反射部として作用するものの他の反射部とは表示が異なる（この部分には層間膜が存在しないこと等が要因）点に着目し、コンタクトホール内のドレイン電極に、電極非形成領域（透過部）を設け、透過表示時の開口率を上げている。
日本国公開特許公報「特開２００４−１４４９６５号公報（公開日：２００４年５月２０日）」
しかし、特許文献１記載のようにコンタクトホール内のドレイン電極に電極非形成領域（透過部）を設けると、ドレイン電極と画素電極とのコンタクト面積が小さくなり、位置ずれによるコンタクト面積の変動（減少）が起こり易くなる。半透過型液晶表示装置に限っていえば、これを避けるためにドレイン電極を大きくしてコンタクトホール領域も大きくすることも考えられようが（ドレイン電極が存在する部分は反射部であるためドレイン電極を大きく形成しても透過表示時の開口率には影響しないため）、透過型液晶表示装置ではそうはいかない。上記のとおり透過型液晶表示装置ではドレイン電極の面積増大が開口率低下に直結するからである。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドレイン電極および画素電極間のコンタクト面積の変動（減少）を回避あるいは大幅に抑えることができ、かつ開口率を向上させることができるアクティブマトリクス基板を提供する点にある。
すなわち、本発明のアクティブマトリクス基板は、トランジスタと、画素電極と、上記トランジスタの一方の導通電極に接続する電極領域と、該電極領域および上記画素電極を接続するコンタクトホールとを備えたアクティブマトリクス基板であって、上記電極領域には光透過部となる刳り貫き部が設けられ、上記コンタクトホールの開口部が上記刳り貫き部と交差していることを特徴とする。
上記構成によれば、光が透過しない電極領域（例えば、ドレイン引き出し電極）に、局所的に電極が形成されていない刳り貫き部（光透過部）が設けられているため、光透過率（開口率）を向上させることができる。加えて、上記コンタクトホールは、その開口部が刳り貫き部と交差するように形成されているため、製造工程（フォトリソグラフ等）での位置ずれに強く、電極領域および画素電極間のコンタクト面積の変動（減少）を回避あるいは大幅に抑えることができる。これにより、本アクティブマトリクス基板を用いた表示装置において、その表示品位を向上させることができる。
本発明のアクティブマトリクス基板は、トランジスタと、画素電極と、上記トランジスタの一方の導通電極に接続する電極領域と、該電極領域および上記画素電極を接続するコンタクトホールとを備えたアクティブマトリクス基板であって、上記電極領域には光透過部となる切り欠き部が設けられ、上記コンタクトホールの開口部が上記切り欠き部と交差していることを特徴とする。
上記構成によれば、光が透過しない電極領域に電極が形成されていない切り欠き部（光透過部）が設けられているため、光透過率（開口率）を向上させることができる。加えて、上記コンタクトホールは、その開口部が上記切り欠き部と交差するように形成されているため、製造工程（フォトリソグラフ等）でのアライメントずれに強く、電極領域および画素電極間のコンタクト面積の変動（減少）を回避あるいは大幅に抑えることができる。これにより、本アクティブマトリクス基板を用いた表示装置において、その表示品位を向上させることができる。
本発明のアクティブマトリクス基板においては、上記刳り貫き部および上記開口部の少なくとも一方が延伸形状であることが好ましい。こうすれば、電極領域および画素電極間のコンタクト面積の変動をより効果的に抑えることができる。また、上記開口部の延伸方向と刳り貫き部の延伸方向とが略直角に交差していれば一層効果的である。
同様に、本発明のアクティブマトリクス基板においては、上記切り欠き部および上記開口部の少なくとも一方が延伸形状であることが好ましい。こうすれば、電極領域および画素電極間のコンタクト面積の変動をより効果的に抑えることができる。また、上記開口部の延伸方向と切り欠き部の延伸方向とが略直角に交差していれば一層効果的である。
また、上記延伸形状が長方形形状であれば、電極領域および画素電極間のコンタクト面積の変動をより一層効果的に抑えることができる。
また、本発明のアクティブマトリクス基板においては、１つの画素電極に対して複数のコンタクトホールと各コンタクトホールに対応する刳り貫き部とが設けられ、各コンタクトホールの開口部が延伸形状に形成されるとともに該開口部が対応する刳り貫き部と交差している構成とすることもできる。
こうすれば、各コンタクトホール間において位置ずれによるコンタクト面積の変動を補償し合うことができる。この場合、各コンタクトホールの開口部の延伸方向を互いに直交させることで、コンタクト面積の変動をより精度よく補償し合うことができる。
本発明のアクティブマトリクス基板においては、上記トランジスタは電界効果トランジスタであり、上記電極領域は電界効果トランジスタのドレイン電極に接続している構成とすることもできる。
また、本発明のアクティブマトリクス基板においては、コンタクトホール内において、上記電極領域の下層に該電極領域に接触する半導体層が設けられていることが好ましい。
こうすれば、コンタクト抵抗を小さくすることができる。この場合、この半導体層を、高抵抗半導体層と低抵抗半導体層との積層構造にすることがより好ましい。
また、本発明のアクティブマトリクス基板においては、上記電極領域は、Ａｌを主成分とする金属層とＴｉあるいはＴａを主成分とする金属層との積層構造を有し、該ＴｉあるいはＴａを主成分とする金属層が上記画素電極に接続されていることが好ましい。
また、本発明の表示装置は、上記アクティブマトリクス基板を備えることを特徴とする。
また、本発明の表テレビジョン受像機は、上記表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナとを備えることを特徴とする。
以上のように、本発明のアクティブマトリクス基板によれば、光が透過しない電極領域（ドレイン）に電極が形成されていない刳り貫き部（光透過部）が設けられているため、光透過率（開口率）を向上させることができる。加えて、コンタクトホールを、その開口部が上記刳り貫き部と交差するように形成しているため、製造工程（フォトリソグラフ等）での位置ずれに強く、電極領域および画素電極間のコンタクト面積の変動（減少）を回避あるいは大幅に抑えることができる。これにより、本アクティブマトリクス基板を用いた表示装置において、その表示品位を向上させることができる。
１０ アクティブマトリクス基板
５ 刳り貫き部
７ ドレイン引き出し電極（電極領域）
８ ドレイン電極
１１ コンタクトホール
１２ ＴＦＴ
１５ データ信号線
１６ 走査信号線
１７ 画素電極
５５ 切り欠き部
５ 刳り貫き部
７ ドレイン引き出し電極（電極領域）
８ ドレイン電極
１１ コンタクトホール
１２ ＴＦＴ
１５ データ信号線
１６ 走査信号線
１７ 画素電極
５５ 切り欠き部
本発明の実施の一形態を図１〜図１３に基づいて説明すれば以下のとおりである。
図１は、本実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の構成を示す透視平面図である。図１に示されるように、アクティブマトリクス基板１０には、互いに直交するように図中左右方向に形成された複数の走査信号線１６および図中上下方向に形成されたデータ信号線１５と、各信号線（１５・１６）の交点近傍に形成されたＴＦＴ１２（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）と、画素電極１７とを備える。ＴＦＴ１２は、そのソース電極９がデータ信号線１５に接続され、そのドレイン電極８がドレイン引き出し電極７（電極領域）を介して画素電極１７に接続される。なお、走査信号線１６はＴＦＴ１２のゲート電極を兼ねる。画素電極１７はＩＴＯ等の透明電極であり、アクティブマトリクス基板１０下からの光（バックライト光）を透過させる。
ここで、ドレイン引き出し電極７には、その一部に、Ｂ−Ｂ’（上下）方向を長手方向とする長方形形状の刳り貫き部５（局所的に電極が形成されていない領域）を設ける。また、ドレイン引き出し電極７と画素電極１７との間に配される絶縁膜（図示せず）に、刳り貫き部５と略直角に交差する、Ａ−Ａ’方向（左右方向）を長手方向とする長方形形状の穴を設ける。すなわち、刳り貫き部５の中央部分を横切るように形成された絶縁膜の穴がホール開口部となって、コンタクトホール１１が形成され、このコンタクトホール１１内でドレイン引き出し電極７と画素電極１７とが接続される。
このアクティブマトリクス基板１０においては、走査信号線１６に送られる走査信号（ゲートＯＮ電圧）によってＴＦＴ１２がＯＮ（ソース電極９とドレイン電極８とが導通状態）状態となり、この状態においてデータ信号線１５に送られるデータ信号（信号電圧）が、ソース電極９、ドレイン電極８およびドレイン引き出し電極７を介して画素電極１７に書き込まれる。なお、保持容量（Ｃｓ）配線１８は保持容量素子の一方の電極（保持容量下電極）として、画素電極１７が他方の電極（保持容量上電極）として機能する。この保持容量素子は、画素電極１７に次のデータ信号が入力されるまでの間、画素電極１７に書き込まれた電位を保持するための補助的な容量として機能する。
図１のアクティブマトリクス基板１０を図２・図３を用いてより詳細に説明する。図２は、図１に示すＡ−Ａ’線での断面を示し、図３は、図１に示すＢ−Ｂ’線での断面を示す。図２に示すように、ガラス基板２０上にゲート絶縁膜２３が形成され、このゲート絶縁膜２３上に、半導体層３０を介してドレイン引き出し電極７が形成される。なお、ドレイン引き出し電極７には、刳り貫き部５が設けられているため、図２では、ドレイン引き出し電極７が刳り貫き部５を挟んで２つの部分に分かれている。また、ドレイン引き出し電極７は、ＴｉあるいはＴａを主成分とする第１金属層７ａおよびＡｌを主成分とする第２金属層７ｂを有し、第１金属層７ａが半導体層３０と接触しており、第１金属層７ａの一部（刳り貫き部５から遠い側部分）上に第２金属層７ｂが形成されている。
ドレイン引き出し電極７上には絶縁膜２６（パッシベーション膜）を介して画素電極１７が形成されるが、この絶縁膜２６には、上記のとおり、Ａ−Ａ’方向を長手方向とする長方形形状の穴１９が（Ｂ−Ｂ’方向を長手方向とする長方形形状の）刳り貫き部５と直角に交差するように設けられている。すなわち、穴１９のＡ−Ａ’方向の幅は刳り貫き部５のＡ−Ａ’方向の幅より広く、穴１９のＢ−Ｂ’方向の幅は刳り貫き部５のＢ−Ｂ’方向の幅より狭い。これにより、引き出し電極７における穴１９との重畳部分３２ａ・３２ａ’（第１金属層７ａの一部）と、画素電極１７とが直接接触することになり、穴１９がホール開口部（ＩＴＯの厚みは無視）となって、コンタクトホール１１が形成される。
また、第２金属層７ｂは、第１金属層７ａの外側（刳り貫き部５から遠い側）部分上に形成されており、上面の絶縁膜２６と側面の空洞ｘに囲まれることで画素電極１７（ＩＴＯ）とは接触しない構成となっている。
なお、上記のように、穴１９はＡ−Ａ’方向に延伸した形状（長方形形状）であり、そのＢ−Ｂ’方向の幅は刳り貫き部５のＢ−Ｂ’方向の幅より狭いため、図３においては、ドレイン引き出し電極７と画素電極１７とは接触していない。
本アクティブマトリクス基板のコンタクト領域の拡大図を図４（ａ）に示し、図４（ｂ）に、図４（ａ）の構成の利点を説明するための参考構成を示す。なお、図４（ａ）および図４（ｂ）の両図においては、コンタクト領域（外枠）の面積Ｓ１、ドレイン引き出し電極７と画素電極１７とのコンタクト部分（塗りつぶし部分）の面積Ｓ２、および刳り貫き部５（白色部分）の面積Ｓ３を全て等しく記載している。図４（ａ）に示すとおり、本構成においては、左右方向を延伸方向とする長方形形状のコンタクトホール１１の開口部が、上下方向を延伸方向とする長方形形状の刳り貫き部５とその中程で略直角に交差するように形成され、コンタクトホール１１の長手（延伸）方向の両端部分においてドレイン引き出し電極７と画素電極１７とが接続される。
したがって、図４（ｂ）との比較からも明らかであるように、コンタクト部分の面積Ｓ２が変動しない最大のズレ幅（位置ずれマージンＭ）が、参考構成に比較して非常に大きい。特に、上下方向の位置ずれマージン（Ｍｙ＋、Ｍｙ−）が大きく、図５（ａ）・図５（ｂ）のように位置ずれした場合、本構成では、図５（ａ）のようにコンタクト部分の面積Ｓ２が変動しないのに対し、参考構成では、図５（ｂ）のようにコンタクト部分の面積Ｓ２が大きく減少してしまう。左右方向に位置ずれした場合も、コンタクトホール１１がドレイン引き出し電極７から踏み外さない範囲ならコンタクト部分の面積Ｓ２は変動しない。また、本構成によれば、刳り貫き部５（光透過部）を、その延伸方向（上下方向）に広くとることができる。したがって、ドレイン引き出し電極７と画素電極１７（コンタクトホール１１）との適切なアライメントを担保しつつ、刳り貫き部５による開口率向上を実現することができる。
ここで、一例として、本構成における各部のサイズを図６（ａ）に示す。単位はμｍである。図６（ｂ）は比較構成で考えられるサイズである。この場合、走査信号線１６を含む平面パターンに対してドレイン引き出し電極７を含む平面パターンをアライメント（フォトリソグラフ工程での位置合わせ）し、走査信号線１６を含む平面パターンに対してコンタクトホール１１を含むパターンをアライメントすれば、各アライメントのずれが最大１．５μｍであれば、ドレイン引き出し電極７とコンタクトホール１１とのズレは最大３μｍとなる。上下方向へ３μｍずれた場合、本構成ではドレイン引き出し電極７と画素電極１７のコンタクト面積（Ｓ２）は変わらないが、比較構成では約３５％のコンタクト面積低下を生じる。
以上では、左右方向を延伸方向とする長方形形状のコンタクトホール１１（その開口部）が、上下方向を延伸方向とする長方形形状の刳り貫き部５と、その中央部分で略直角に交差する構成を説明してきたがこれに限定されない。例えば、図７（ａ）に示すように、左右方向を延伸方向とする長方形形状のコンタクトホール１１（その開口部）が、上下方向を延伸方向とする長方形形状の切り欠き部５５とその中程部分で略直角に交差するように形成されていても構わない。また、図７（ｂ）に示すように、左右方向を延伸方向とする長方形形状のコンタクトホール１１（その開口部）が、上下方向を延伸方向とする楕円形状の刳り貫き部５とその中程部分で略直角に交差するように形成されていても構わない。また、図７（ｃ）に示すように、正方形形状（非延伸形状）のコンタクトホール１１（その開口部）が、左右方向を延伸方向とする長方形形状の刳り貫き部５とその中程部分で略直角に交差するように形成されていても構わない。
また、図８（ａ）に示すように、左右方向を延伸方向とする楕円形状のコンタクトホール１１（その開口部）が、上下方向を延伸方向とする楕円形状の刳り貫き部５とその中程部分で略直角に交差するように形成されていても構わない。また、図８（ｂ）に示すように、左右方向を延伸方向とする長方形形状のコンタクトホール１１（その開口部）が、正方形形状（非延伸形状）の刳り貫き部５とその中程部分で略直角に交差するように形成されていても構わない。また、図８（ｃ）に示すように、右４５度方向を延伸方向とする長方形形状のコンタクトホール１１（その開口部）が、上下方向を延伸方向とする長方形円形状の刳り貫き部５と交差するように形成されていても構わない。すなわち、コンタクトホール１１の開口部と刳り貫き部５とが斜めに交差する（直交しない）構成も可能である。
また、図９に示すように、コンタクト領域Ｃ１・Ｃ２を複数設けても構わない。すなわち、１つの画素電極１７に２つのコンタクトホール１１ａ・１１ｂと、各コンタクトホール（１１ａ・１１ｂ）に対応する刳り貫き部５ａ・５ｂとを設ける。この構成では、Ｃ１において、左右方向を延伸方向とする長方形形状のコンタクトホール１１ａ（その開口部）が、上下方向を延伸方向とする長方形形状の刳り貫き部５ａと、その中程部分で略直角に交差する。また、Ｃ２において、上下方向を延伸方向とする長方形形状のコンタクトホール１１ｂ（その開口部）が、左右方向を延伸方向とする長方形形状の刳り貫き部５ｂと、その中程部分で略直角に交差する。このように、各コンタクトホール１１ａ・１１ｂ（その開口部）の延伸方向を異ならせておく（好ましくは図９のように直交関係となるようにする）ことで、左右方向にアライメントがずれてもＣ２でのコンタクト面積が変わりにくく、上下方向（データ信号線に平行な方向）にアライメントがずれてもＣ１でのコンタクト面積が変わりにくい。これにより、コンタクト領域が１つの場合に比較して、コンタクト不良の低減を図ることができる。
なお、本発明を、マルチピクセル駆動（１つの画素（サブピクセル）内に輝度の異なる複数の領域を形成する駆動）用のアクティブマトリクス基板に応用することもできる。この場合、１つの画素領域に、第１および第２のトランジスタと、第１および第２の画素電極と、第１のトランジスタのドレイン電極に接続するドレイン引き出し電極と、第２のトランジスタのドレイン電極に接続する第２のドレイン引き出し電極と、上記第１の画素電極および第１のドレイン引き出し電極を接続する第１のコンタクトホールと、上記第２の画素電極および第２のドレイン引き出し電極を接続する第２のコンタクトホールとを設ける。ここで、上記第１のドレイン引き出し電極に局所的に電極が形成されていない第１の刳り貫き部を設けるとともに、上記第２のドレイン引き出し電極にも局所的に電極が形成されていない第２の刳り貫き部を設けておき、上記第１のコンタクトホールを、その開口部が第１の刳り貫き部と交差するような延伸形状とし、上記第２のコンタクトホールを、その開口部が第２の刳り貫き部と交差するような延伸形状とする。
こうすれば、光透過率（開口率）が高く、製造工程（フォトリソグラフ等）においてドレイン引き出し電極と画素電極間とのコンタクト面積が変動（減少）しにくい構成とすることができる。これにより、マルチプクセル駆動の表示装置において、その表示品位を向上させることができる。
次に、本アクティブマトリクス基板１０の製造方法の一例について説明する。図１〜図３に示すように、本実施の形態では、ガラスやプラスチック等、透明で絶縁性の基板１０上に、ＴＦＴ１２のゲート電極としても機能する走査信号線１６が設けられている。走査信号線１６（ＴＦＴ１２のゲート電極）は、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅等の金属膜、それらの合金膜、あるいはそれらの積層膜を１０００Å〜３０００Åの膜厚でスパッタリング法等の方法にて成膜し、これをフォトエッチング法等にて必要な形状にパターニングすることで形成される。
ゲート絶縁膜２３となる窒化シリコン膜と半導体層３０とは、プラズマＣＶＤ（化学的気相成長）法等により連続して成膜され、フォトエッチング法等によりパターン形成される。この半導体層３０は、図１０に示すように、アモルファスシリコンやポリシリコン等からなり、ゲート絶縁膜２３上に形成される高抵抗半導体層３０ａと、ｎ＋アモルファスシリコン等の低抵抗半導体層３０ｂとの積層構造を有する。ここで、ゲート絶縁膜２３としての窒化シリコン膜の厚みは、例えば３０００Å〜５０００Å程度とし、高抵抗半導体層としてのアモルファスシリコン膜の厚みは、例えば１０００Å〜３０００Å程度とし、低抵抗半導体層としてのｎ＋アモルファスシリコン膜の厚みは、例えば４００Å〜７００Å程度とする。
データ信号線１５、ドレイン引き出し電極７、ソース電極９、およびドレイン電極８は同一工程により形成される。データ信号線１５およびドレイン引き出し電極７は、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅等の金属膜、それらの合金膜、又は、それらの積層膜を１０００Å〜３０００Åの膜厚でスパッタリング法等の方法にて形成し、フォトエッチング法等にて必要な形状にパターニングすることで形成される。
ドレイン引き出し電極７は、第１金属層７ａである５００Å〜１５００Åのチタン上に１０００Å〜２０００Åのアルミニウムを第２金属層７ｂとして成膜し、フォトエッチング法により、刳り貫き部５等をパターン形成する。なお、第１金属層７ａである５００Å〜１５００Åのタンタル上に、第２金属層７ｂとして１０００Å〜２０００Åのアルミニウム形成しても良い。
ＴＦＴ１２は、アモルファスシリコン膜等の高抵抗半導体層、ｎ＋アモルファスシリコン膜等の低抵抗半導体層に対して、データ信号線１５、ソース電極９、ドレイン電極８、およびドレイン引き出し電極７のパターンをマスクにし、ドライエッチングにてチャネルエッチングを行うことで形成する。さらに、（層間）絶縁膜２６として、感光性アクリル樹脂等の樹脂膜や、窒化シリコン、酸化シリコン等の無機絶縁膜、あるいはそれらの積層膜等が設けられる。積層膜としては、例えば、プラズマＣＶＤ法等により成膜した２０００Å〜５０００Åの膜厚の窒化シリコン膜と、この窒化シリコン膜の上にスピンコート法により形成した２００００Å〜４００００Åの膜厚の感光性アクリル樹脂膜との積層膜等を用いることができる。
本実施の形態では２０００Å〜５０００Åの窒化シリコン膜２６のみを設けた。この場合、画素電極１７と保持容量配線１８との間の絶縁層（誘電層）が積層構造の場合よりも薄く形成できる。よって、保持容量配線（保持容量下電極）１８の面積を小さくでき、開口率向上の点で有利である。
コンタクトホール１１は、ＴＦＴ１２、走査信号線１６、データ信号線１５、およびドレイン引き出し電極７の上部を覆うように形成された絶縁膜２６を貫いて形成される。絶縁膜２６の穴１９は、フォトエッチング法によりパターニングすることで形成する。そして、穴１９によって露出した第1金属層７ｂ（アルミニウム）を、絶縁膜２６をマスクとして、燐酸、硝酸、および酢酸を主体とする混合液からなるエッチャントによりエッチング除去する。このとき、第1金属層７ｂ（アルミニウム）の下にチタンやタンタルといったエッチング選択比の高い膜を配置することでコンタクト領域部のドレイン引き出し電極７を形成し、ＩＴＯからなる画素電極１７との電食の発生しがたいコンタクト構造とすることができる。なお、画素電極１７は、層間絶縁膜２６の上層に形成される。
なお、本実施の形態では画素電極１７をＩＴＯで形成したが、例えば、ＩＺＯ、酸化亜鉛、酸化スズ等の透明性を有する導電膜を、スパッタリング法等により１０００Å〜２０００Å程度の膜厚で成膜し、これをフォトエッチング法等にて必要な形状にパターニングすることによっても形成できる。
図２に示すように、上記工程によれば、第１金属層７ｂ（アルミニウム）は領域ｘの部分がエッチング除去されているので、ＩＴＯとアルミニウムの接触を防ぎ、電食を起こし難くすることができる。
また、コンタクトホール１１内のドレイン引き出し電極７下には、図１０（ａ）示す半導体層３０（アモルファスシリコンやポリシリコン等からなる高抵抗半導体層３０ａと、ｎ＋アモルファスシリコン等からなる低抵抗半導体層３０ｂとの積層構造を有する半導体層）が配置されているため、画素電極１７とドレイン電極８とのコンタクト抵抗を下げることができる。その要因としては、例えば、半導体層３０の上に金属層（ＴｉやＴａ）をスパッタリング等で成膜することで金属層の結晶性が向上するためと考えられる。なお、図１０（ｂ）に示すように、高抵抗半導体層３０ａの厚みが増加するのに伴ってコンタクト抵抗が下がる。よって、高抵抗半導体層３０ａを低抵抗半導体層３０ｂより厚くすることが好ましい。例えば、高抵抗半導体層３０ａを１３００〜１８００Å、低抵抗半導体層３０ｂを４００Åとする。
なお、上記実施の形態で得られるアクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板の各画素に対応するようにマトリクス状に設けられた赤、緑、青のうちのいずれか１つの着色層と、各着色層の間に設けられた遮光性のブラックマトリクスからなるように形成されたカラーフィルタ基板を貼り合わせ、液晶を注入・封止することで、液晶パネルが形成される。この液晶パネルにドライバ（液晶駆動用ＬＳＩ）等を接続し、偏光板やバックライトを装着することで本発明の液晶表示装置が形成される。
本液晶表示装置およびこれを備えたテレビジョン受信機について、図１１〜図１３を参照しながら以下に説明する。
図１１は、本液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。本液晶表示装置６０１は、図１１に示すように、Ｙ／Ｃ分離回路５００、ビデオクロマ回路５０１、Ａ／Ｄコンバータ５０２、液晶コントローラ５０３、本アクティブマトリクス基板を有する液晶パネル５０４、バックライト駆動回路５０５、バックライト５０６、マイコン５０７、階調回路５０８を備えた構成となっている。液晶表示装置６０１において、まず、テレビ信号の入力映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路５００に入力され、輝度信号と色信号に分離される。輝度信号と色信号はビデオクロマ回路５０１にて光の３原色である、Ｒ、Ｇ、Ｂ に変換され、さらに、このアナログＲＧＢ信号はＡ／Ｄコンバータ５０２により、デジタルＲＧＢ信号に変換され、液晶コントローラ５０３に入力される。液晶パネル５０４では液晶コントローラ５０３からのＲＧＢ信号が所定のタイミングで入力されると共に、階調回路５０８からのＲＧＢそれぞれの階調電圧が供給され、画像が表示されることになる。これらの処理を含め、システム全体の制御はマイコン５０７が行うことになる。なお、映像信号として、テレビジョン放送に基づく映像信号、カメラにより撮像された映像信号、インターネット回線を介して供給される映像信号など、様々な映像信号に基づいて表示可能である。
さらに、本テレビジョン受像機は、図１２に示すように、チューナ部６００と液晶表示装置６０１を備えており、チューナ部６００はテレビジョン放送を受信して映像信号を出力し、液晶表示装置６０１はチューナ部６００から出力された映像信号に基づいて画像（映像）表示を行う。
また、本テレビジョン受信機は、例えば、図１３に示すように、液晶表示装置６０１を第１筐体３０１と第２筐体３０６とで包み込むようにして挟持した構成となっている。第１筐体３０１は、液晶表示装置６０１で表示される映像を透過させる開口部３０１ａが形成されている。また、第２筐体３０６は、液晶表示装置６０１の背面側を覆うものであり、該液晶表示装置６０１を操作するための操作用回路３０５が設けられるとともに、下方に支持用部材３０８が取り付けられている。
本アクティブマトリクス基板は、図１１に示すような液晶表示装置に好適であるが、他の表示装置にも適用可能である。例えば、カラーフィルタ基板と、カラーフィルタ基板に対向するように本アクティブマトリクス基板を配置し、両基板間に有機ＥＬ層を配置することで有機ＥＬパネルを構成できる。なお、該パネルの外部引き出し端子にドライバ等を接続することによって有機ＥＬ表示装置を構成することができる。また、上記した液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置以外であっても、アクティブマトリクス基板を備える表示装置であれば、本発明の適用が可能である。
本発明のアクティブマトリクス基板は、例えば液晶テレビに好適である。
Claims (14)
- トランジスタと、画素電極と、上記トランジスタの一方の導通電極に接続する電極領域と、該電極領域および上記画素電極を接続するコンタクトホールとを備えたアクティブマトリクス基板であって、
上記電極領域には光透過部となる刳り貫き部が設けられ、上記コンタクトホールの開口部が上記刳り貫き部と交差していることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 - トランジスタと、画素電極と、上記トランジスタの一方の導通電極に接続する電極領域と、該電極領域および上記画素電極を接続するコンタクトホールとを備えたアクティブマトリクス基板であって、
上記電極領域には光透過部となる切り欠き部が設けられ、上記コンタクトホールの開口部が上記切り欠き部と交差していることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 上記刳り貫き部および上記開口部の少なくとも一方が延伸形状であることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記切り欠き部および上記開口部の少なくとも一方が延伸形状であることを特徴とする請求項２記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記延伸形状が長方形形状であることを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記開口部および刳り貫き部がともに延伸形状を有しており、
上記開口部の延伸方向と刳り貫き部の延伸方向とが略直角に交差していることを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクス基板。 - １つの画素電極に対して複数のコンタクトホールと各コンタクトホールに対応する刳り抜き部とが設けられ、各コンタクトホールの開口部が延伸形状に形成されるとともに対応する刳り抜き部と交差していることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス基板。
- 各コンタクトホールの開口部の延伸方向が互いに直交することを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記トランジスタは電界効果トランジスタであり、上記電極領域は電界効果トランジスタのドレイン電極に接続していることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス基板。
- コンタクトホール内において、上記電極領域の下層に該電極領域に接触する半導体層が設けられていることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記電極領域は、Ａｌを主成分とする金属層とＴｉあるいはＴａを主成分とする金属層との積層構造を有し、該ＴｉあるいはＴａを主成分とする金属層が上記画素電極に接続されていることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記半導体層は、高抵抗半導体層と低抵抗半導体層との積層構造を有することを特徴とする請求項１０記載のアクティブマトリクス基板。
- 請求項１から１２のいずれか１項に記載のアクティブマトリクス基板を備えることを特徴とする表示装置。
- 請求項１３記載の表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナとを備えることを特徴とするテレビジョン受像機。
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