JPH09244062A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ばらつきなく良好なコンタクトホールの電気
的接続を実現することにより、絵素欠陥の少ない高画質
の液晶表示装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 絶縁性基板と、該絶縁性基板上に配置さ
れ、少なくとも２つの電極を有する駆動素子と、該駆動
素子を覆うように形成され、コンタクトホールを有する
絶縁性保護膜と、該絶縁性保護膜上に形成され、該コン
タクトホールを通して該駆動素子に電気的に接続される
画素電極と、を有するアクティブマトリクス基板を備え
た液晶表示装置である。該アクティブマトリクス基板
は、該コンタクトホールが形成される領域において、該
絶縁性保護膜の下に、該駆動素子の該少なくとも２つの
電極の一方から延長した導体層を含む２種類以上の異な
る導体層を含む多層構造を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、特に、各表示用画素電極に駆動素子を介して駆動信
号を印加することにより画像を表示するアクティブマト
リクス型の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来の液晶表示装置２００の
断面を示している。図１２は、図１１に示される液晶表
示装置２００のアクティブマトリクス基板２０１を示す
平面図である。図１１に示されるように、液晶表示装置
２００は、アクティブマトリクス基板２０１、対向基板
２０２、及び両基板間に挟持された液晶層３５を備えて
いる。アクティブマトリクス基板２０１は、ガラス基板
２１と、ガラス基板２１の上に形成された駆動信号配線
３０、画素電極２７、及び駆動素子（スイッチング素
子）２９とを有しており、対向基板２０２は、基板３８
と、基板３８上に形成された対向電極３６及びカラーフ
ィルタ３７とを有している。

【０００３】図１２に示すように、アクティブマトリク
ス基板２０１上において、画素電極２７はマトリクス状
に配置されており、各画素電極２７は対応する駆動素子
２９を介して駆動信号配線３０に接続されている。液晶
表示装置２００は、駆動素子２９としてダイオード方式
の２端子素子を用いている。

【０００４】図１３は、アクティブマトリクス基板２０
１の１画素に対応する領域を示す平面図であり、図１４
は、図１３のＢ−Ｂ’線に沿った駆動素子２９部分の断
面を示している。図１３及び１４を参照しながら、駆動
素子２９近傍の構成について説明する。

【０００５】図１３に示されるように、駆動信号配線３
０は分岐を有しており、この分岐が能動素子２９の下層
電極２２となる。図１３及び１４に示されるように、駆
動素子２９部分において、ガラス基板２１上に下層電極
２２が形成され、その上に絶縁膜２３が形成されてい
る。絶縁膜２３上には、上層電極２４がパターン形成さ
れている。このようにして、下層電極２２、絶縁膜２
３、及び上層電極２４を有するダイオード方式の２端子
素子２９が構成される。駆動素子２９を覆うように、ガ
ラス基板２１の全面に、絶縁性保護膜２６が形成され
る。絶縁性保護膜２６上には、画素電極２７がパターン
形成される。画素電極２７は、絶縁性保護膜２６に設け
られたコンタクトホール２８を通じて駆動素子２９の上
層電極２４に電気的に接続される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】絶縁性保護膜２６とし
て無機絶縁膜や熱硬化性樹脂材料を用いる場合、パター
ニングによってコンタクトホール２８を形成するため
に、フォトリソ工程等のプロセスが別に必要になる。絶
縁性保護膜２６として感光性樹脂材料を用いる場合は、
露光及び現像によってコンタクトホール２８を形成でき
るため、プロセス工程を簡略化できる。しかし、感光性
樹脂材料を用いて絶縁性保護膜２６を形成すると、コン
タクトホール２８内部に感光性樹脂材料の現像残渣が生
じた場合、画素電極２７と上層電極２４との間で良好な
コンタクトが得られなくなる。このような絶縁性保護膜
２６の現像残渣によるコンタクト不良によって画素欠陥
が生じると、液晶表示装置の表示画質が劣化することに
なる。

【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、コンタクトホー
ルの形成工程を簡略化し、且つコンタクトホールにおけ
るコンタクト不良を防止することにより、画素欠陥の少
ない高画質の液晶表示装置及びその製造方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス基板は、絶縁性基板と、該絶縁性基板上に配置さ
れ、少なくとも２つの電極を有する駆動素子と、該駆動
素子を覆うように形成され、コンタクトホールを有する
絶縁性保護膜と、該絶縁性保護膜上に形成され、該コン
タクトホールを通して該駆動素子に電気的に接続される
画素電極と、を有する。該アクティブマトリクス基板
は、該コンタクトホールが形成される領域において、該
絶縁性保護膜の下に、該駆動素子の該少なくとも２つの
電極の一方から延長した導体層を含む２種類以上の異な
る導体層を含む多層構造を有しており、そのことにより
上記目的が達成される。

【０００９】前記駆動素子の前記一方の電極は、同時に
パターン形成された２種類以上の異なる導体層を含む積
層構造を有してもよい。

【００１０】前記絶縁性保護膜は、好ましくは、感光性
樹脂材料によって形成されている。

【００１１】前記一方の電極から延長した前記導体層
は、好ましくは、前記多層構造の最下層に位置する。

【００１２】前記多層構造は、好ましくは、前記駆動素
子の他方の電極を形成する金属層を含まない。

【００１３】本発明の液晶表示装置は、上記のアクティ
ブマトリクス基板と、対向基板と、該アクティブマトリ
クス基板及び該対向基板間に挟持された液晶層と、を備
えており、そのことにより上記目的が達成される。

【００１４】本発明のアクティブマトリクス基板の製造
方法は、絶縁性基板と、該絶縁性基板上に配置され、少
なくとも第１及び第２の電極を有する駆動素子と、該駆
動素子を覆うように形成され、コンタクトホールを有す
る絶縁性保護膜と、該コンタクトホールを通して該駆動
素子に電気的に接続された画素電極と、を有するアクテ
ィブマトリクス基板の製造方法である。該方法は、該絶
縁性基板上に、駆動信号配線及び該駆動信号配線に接続
した第１の電極を形成する工程と、該第１の電極上に絶
縁膜を形成する工程と、該絶縁膜に重畳し、延長部を有
する第２の電極を形成する工程と、該延長部の所定の領
域上に補助導体層を形成する工程と、該絶縁性基板全面
を覆い、該補助導体層上にコンタクトホールを有する絶
縁性保護膜を形成する工程と、該コンタクトホール内の
該補助導体層の少なくとも表面部分が除去されるように
エッチングを行う工程と、該絶縁性保護膜上に導体層を
パターン形成することにより、該コンタクトホールを通
して該駆動素子に電気的に接続された画素電極を形成す
る工程と、を含んでおり、そのことにより上記目的が達
成される。

【００１５】前記補助導体層を形成する工程は、前記第
２の電極を形成する工程と共に行なわれ、該補助導体層
が該第２の電極上に積層されて同時にパターニングされ
てもよい。

【００１６】前記絶縁性保護膜は感光性樹脂材料を用い
て形成されてもよい。

【００１７】前記エッチングを行う工程は、前記コンタ
クトホールを有する絶縁性保護膜をマスクとして行なわ
れてもよい。

【００１８】前記駆動信号配線に接続する外部接続端子
を形成する工程を更に含んでいる場合があり、前記補助
導体層を形成する工程において、同時に、接続補助導体
層が該外部接続端子上に形成されてもよい。

【００１９】以下、作用について説明する。

【００２０】本発明のアクティブマトリクス基板及び液
晶表示装置の製造方法に於いては、絶縁性保護膜にコン
タクトホールを形成した後、これをマスクとしてコンタ
クトホール下部の導体層をエッチングする。コンタクト
ホール下部に形成された駆動素子の第２電極は多層構造
を有しており、エッチング工程によって多層構造のうち
の上層導体層が除去される。その際、上層導体層は、少
なくともその表面部分が除去されればよく、あるいは完
全に除去されてもよい。このことにより、絶縁性保護膜
にコンタクトホールを形成する際に生じるコンタクトホ
ール内の感光性樹脂材料の現像残渣が除去されるため、
コンタクトホールにおいて画素電極と駆動素子の第２電
極との良好な電気的接続を得ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を実施例によって
説明する。

【００２２】（実施例１）第１図は、本発明の１つの実
施例による液晶表示装置１００のアクティブマトリクス
基板１０１の１画素部分の平面図である。図２は、図１
のＡ−Ａ’線に沿ったアクティブマトリクス基板１０１
の断面を示している。

【００２３】図１及び２に示されるように、アクティブ
マトリクス基板１０１は、ガラス基板１と、ガラス基板
１の上に形成された駆動信号配線１０、画素電極７、及
び駆動素子（スイッチング素子）９とを有している。図
１に示されるように、駆動信号配線１０は分岐を有して
おり、この分岐部が能動素子９の下層電極２となる。図
１及び２に示されるように、駆動素子９部分において、
ガラス基板１上に下層電極２が形成され、その上に絶縁
膜３が形成されている。絶縁膜３上には、上層電極４が
パターン形成されている。このようにして、下層電極
２、絶縁膜３、及び上層電極４を有するダイオード方式
の２端子素子９が構成される。上層電極４は画素電極７
側に向かって延長しており、この延長部分上に金属層５
が形成されている。本実施例において金属層５はＩＴＯ
膜から形成される。

【００２４】駆動素子９を覆うように、ガラス基板１の
全面に絶縁性保護膜６が形成されている。絶縁性保護膜
６上には、画素電極７がパターン形成される。画素電極
７は、絶縁性保護膜６及び金属層５に設けられたコンタ
クトホール８を通じて駆動素子９の上層電極４に電気的
に接続されている。

【００２５】アクティブマトリクス基板１０１の全体的
な構成は図１２に示される従来のアクティブマトリクス
基板２０１と同様であり、画素電極７がマトリクス状に
配置され、各画素電極７は対応する駆動素子９を介して
駆動信号配線１０に接続されている。また、液晶表示装
置１００は、従来の液晶表示装置２００の場合と同様
に、アクティブマトリクス基板１０１と対向基板１０２
との間に液晶層１０４を挟持して、本実施例による液晶
表示装置が形成される（図３）。

【００２６】次に、本実施例による表示装置の製造方法
を説明する。図４（ａ）〜（ｆ）は、アクティブマトリ
クス基板１０１の製造工程を示す断面図である。

【００２７】まず、ガラス基板１上に、スパッタリング
法によってタンタル（Ｔａ）を３００ｎｍの厚さに堆積
させる。このＴａ膜を、フォトマスクを用いてパターニ
ングすることにより、駆動信号配線１０及びその分岐部
である下層電極２を形成する（図４（ａ））。

【００２８】次に、下層電極２を覆うように、ガラス基
板１の全面に、プラズマＣＶＤ法によってＳｉＮ_xから
成る厚さ８０ｎｍの絶縁膜を堆積する。このＳｉＮ_x 絶
縁膜をフォトマスクを用いてパターニングすることによ
り、絶縁層３を形成する（図４（ｂ））。

【００２９】次に、スパッタリング法により、３００ｎ
ｍの厚さのチタン（Ｔｉ）をガラス基板１の全面に堆積
する。このＴｉ膜をフォトマスクを用いてパターニング
することにより、上層電極４を形成する（図４
（ｃ））。上層電極４は、下層電極２及び絶縁層３に重
畳する部分４ａ及び延長部分４ｂを有するように形成さ
れる。

【００３０】次に、スパッタリング法により、１００ｎ
ｍの厚さのインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）からなる透明
導電膜を基板１の全面に堆積する。このＩＴＯ膜をフォ
トマスクを用いてパターニングすることにより、上層電
極４の延長部４ｂ上に金属層５を形成する（図４
（ｄ））。この金属層５の部分に、コンタクトホール８
が形成されることになる。

【００３１】以上のようにして、下層電極２、絶縁膜
３、及び上層電極４のＭＩＭ（Metal-Insulator-Meta
l）構造を有する駆動素子９が形成される。次に、駆動
素子９を覆うように、感光性樹脂材料をスピンコーター
等によって１μｍの厚さに塗布する。塗布された感光性
樹脂材料をフォトマスクを用いて露光し、更に現像及び
焼成を行う。フォトマスクはコンタクトホールのパター
ンを有しており、このパターニング工程によって、上層
電極４上に積層された金属層５部分の上にコンタクトホ
ール８ａが形成される。このようにして、金属層５上に
コンタクトホール８ａを有する絶縁性保護膜６が形成さ
れる（図４（ｅ））。

【００３２】続いて、コンタクトホール８ａが形成され
た絶縁性保護膜６をマスク材として、コンタクトホール
８ａ底部の金属層５をエッチングによって除去し、上層
電極４を露呈させる。このことにより、絶縁性保護膜６
及び金属層５にあけられ、上層金属４に達するコンタク
トホール８が形成される（図４（ｆ））。

【００３３】このエッチング工程は、以下のようにして
行なわれる。ガラス基板１を、金属層５をエッチングす
るエッチング液に浸積する。本実施例において金属層５
がＩＴＯで形成されている場合は、例えば、エッチング
液として臭化水素（ＨＢｒ）や塩酸（ＨＣｌ）等を用い
ることができる。また、液温は、約４０〜５０℃が好ま
しい。コンタクトホール８ａ部の金属層５のエッチング
工程において、コンタクトホール８ａ底部における絶縁
性保護膜６の現像残渣は、エッチング液が染み込むこと
によってリフトオフされる。

【００３４】その後、金属層５のエッチングが進み、下
層電極４のＴｉまで達する。このエッチング処理工程に
おいて、有機絶縁膜の現像残渣がほとんどない部分、あ
るいは存在しない部分の金属層５は急速にエッチングさ
れることになるが、金属層５（ＩＴＯ）と上層電極４
（Ｔｉ）とのエッチング選択比により、金属層５が除去
された時点で、上層電極４の表面においてエッチングが
実質的に停止する。

【００３５】次に、コンタクトホール８が形成された絶
縁性保護膜６を覆うように、ガラス基板１の全面にイン
ジウム錫酸化物（ＩＴＯ）からなる透明導電膜を１００
ｎｍの厚さで堆積する。このＩＴＯ膜をフォトマスクを
用いてパターニングすることにより、画素電極７を形成
する。画素電極７は、コンタクトホール８を通して上層
電極４に電気的に接続される（図２）。

【００３６】更に、画素電極７及び絶縁性保護膜６を覆
うように、アクティブマトリクス基板１０１上に配向膜
１０３を形成し、対向基板１０２との間に液晶１０４を
封入することにより、本実施例の液晶表示装置１００が
完成する（図３）。

【００３７】本実施例では、コンタクトホール８ａを形
成した絶縁性保護膜６をマスク材としたエッチング工程
において、上層電極４上に積層されたＩＴＯ層５をすべ
て除去している。しかし、 駆動素子９の上層電極４と
画素電極７とが電気的に良好に接続されれば、ＩＴＯ層
５をすべて除去する必要はない。ＩＴＯ層５の下の下層
電極４を露呈させなくても、ＩＴＯ層５の表面部分のみ
をエッチングすることによって、コンタクトホール８部
分の感光性樹脂材料の現像残渣は十分に除去される。

【００３８】コンタクトホール部分の駆動素子の上層電
極４が１層のみの導体で形成されている場合、エッチン
グが過度になると、上層電極４の導体がすべて除去され
てしまい、画素電極７との良好な電気的接続が得られな
くなる。従って、絶縁性保護膜の現像残渣を除去するた
めのエッチング工程において、エッチング量やエッチン
グ時間の細かな制御が必要となる。更に、各コンタクト
ホール内の絶縁性保護膜の現像残渣の量が一定であると
は限らないため、同一のエッチング条件によって全ての
コンタクトホールで同様の結果が得られるとは限らな
い。

【００３９】本発明のように、コンタクトホールが形成
される部分を多層構造とする（上層電極４上にＩＴＯ層
５を積層させる）ことにより、エッチング工程によって
上層金属層（ＩＴＯ層５）の表面のみを除去した状態
（これにより感光性樹脂材料の残渣は十分に除去され
る）から、上層金属層を完全に除去した状態までの広い
範囲で、良好なコンタクト接続を得ることができる。従
って、エッチング条件を詳細に設定しなくても、各コン
タクトホールでばらつくことなく良好なコンタクト接続
を実現することができる。

【００４０】尚、エッチングによって除去されるべき上
層金属（ＩＴＯ層５）のエッチャントに対して、下層の
上層電極４は選択性（耐性）のある導体で形成されてい
る必要がある。

【００４１】（実施例２）第５図は、本発明のもう１つ
の実施例による液晶表示装置１１０のアクティブマトリ
クス基板１１１の断面を示している。アクティブマトリ
クス基板１１１の平面的な構成は実施例１によるアクテ
ィブマトリクス基板１１０（図１）と同様なので、以下
は、断面図に基づいて説明する。

【００４２】図５に示されるように、アクティブマトリ
クス基板１１１は、ガラス基板１１と、ガラス基板１１
の上に形成された分岐１２を有する駆動信号配線、画素
電極１７、及び駆動素子（スイッチング素子）１９とを
有している。駆動信号配線の分岐１２は能動素子１９の
下層電極１２となっている。

【００４３】アクティブマトリクス基板１１１は、駆動
素子１９部分において、ガラス基板１１上に下層電極１
２が形成され、その上に絶縁膜１３が形成されている。
絶縁膜２３上には、上層電極１４’がパターン形成され
ている。上層電極１４’は、下側の第１の層１４と上側
の第２の層１５とからなる２層構造を有している。下層
電極１２、絶縁膜１３、及び２層構造の上層電極１４’
により、ダイオード方式の２端子素子１９が構成され
る。上層電極１４’は画素電極１７側に向かって延長し
ている。この延長した部分の上にコンタクトホール１８
が設けられる。

【００４４】駆動素子１９を覆うように、ガラス基板１
１の全面に絶縁性保護膜１６が形成されている。絶縁性
保護膜１６上には、画素電極１７がパターン形成され
る。画素電極１７は、絶縁性保護膜１６及び上層電極１
４’の第２の層１５に設けられたコンタクトホール１８
を通じて駆動素子１９の上層電極１４’の第１の層１４
に電気的に接続されている。

【００４５】アクティブマトリクス基板１１１の全体的
な構成は図１２に示される従来のアクティブマトリクス
基板２０１と同様であり、画素電極１７がマトリクス状
に配置され、各画素電極１７は対応する駆動素子１９を
介して駆動信号配線に接続されている。また、液晶表示
装置１１０は、従来の液晶表示装置２００の場合と同様
に、アクティブマトリクス基板１１１と対向基板１１２
との間に液晶層１１４を挟持して、本実施例による液晶
表示装置１１０が形成される（図７）。

【００４６】次に、本実施例による表示装置の製造方法
を説明する。図６（ａ）〜（ｆ）は、アクティブマトリ
クス基板１１１の製造工程を示す断面図である。

【００４７】まず、ガラス基板１１上に、スパッタリン
グ法によってタンタル（Ｔａ）を３００ｎｍの厚さに堆
積させる。このＴａ膜を、フォトマスクを用いてパター
ニングすることにより、駆動信号配線及びその分岐部で
ある下層電極１２を形成する（図６（ａ））。

【００４８】次に、下層電極１２を覆うように、ガラス
基板１１の全面に、プラズマＣＶＤ法によってＳｉＮ_x
から成る厚さ８０ｎｍの絶縁膜を堆積する。このＳｉＮ
_x 絶縁膜をフォトマスクを用いてパターニングすること
により、絶縁層１３を形成する（図６（ｂ））。

【００４９】次に、スパッタリング法により、３００ｎ
ｍの厚さのチタン（Ｔｉ）をガラス基板１１の全面に堆
積する（図６（ｃ））。このＴｉ膜は、後に、上層電極
１４’の第１の層１４になる。次に、スパッタリング法
により、１００ｎｍの厚さのインジウム錫酸化物（ＩＴ
Ｏ）からなる透明導電膜をＴｉ膜上の全面に堆積する
（図６（ｃ））。このＩＴＯ膜は、後に、上層電極１
４’の第２の層１５になる。

【００５０】上記のように堆積したＴｉ膜及びＩＴＯ膜
をフォトマスクを用いてパターニングすることにより、
第１の層１４及び第２の層１５を有する上層電極１４’
が形成される（図６（ｄ））。上層電極１４’は、下層
電極１２及び絶縁層１３に重畳する部分１４ａ’と、延
長部分１４ｂ’とを有するように形成される。この延長
部分１４ｂ’上に、コンタクトホール１８’が形成され
ることになる。

【００５１】以上のようにして、下層電極１２、絶縁膜
１３、及び上層電極１４’のＭＩＭ（Metal-Insulator-
Metal）構造を有する駆動素子１９が形成される。次
に、駆動素子１９を覆うように、感光性樹脂材料をスピ
ンコーター等によって１μｍの厚さに塗布する。塗布さ
れた感光性樹脂材料をフォトマスクを用いて露光し、更
に現像及び焼成を行う。フォトマスクはコンタクトホー
ルのパターンを有しており、このパターニング工程によ
って、上層電極１４’の延長部分１４ｂ’上にコンタク
トホール１８ａが形成される。このようにして、コンタ
クトホール１８ａを有する絶縁性保護膜６が形成される
（図６（ｅ））。

【００５２】続いて、コンタクトホール１８ａが形成さ
れた絶縁性保護膜１６をマスク材として、コンタクトホ
ール１８ａ底部の上層電極１４’の第２の層１５をエッ
チングによって除去し、第１の層１４を露呈させる。こ
のことにより、絶縁性保護膜６及び第２の層１５にあけ
られ、第１の層１４に達するコンタクトホール１８が形
成される（図６（ｆ））。このエッチング工程は、実施
例１の場合と同様である。

【００５３】次に、コンタクトホール１８が形成された
絶縁性保護膜１６を覆うように、ガラス基板１１の全面
にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）からなる透明導電膜を
１００ｎｍの厚さで堆積する。このＩＴＯ膜をフォトマ
スクを用いてパターニングを行うことにより、画素電極
１７を形成する。画素電極１７は、コンタクトホール１
８を通して、上層電極１４に電気的に接続される（図
５）。

【００５４】更に、画素電極１７及び絶縁性保護膜１６
を覆うように、アクティブマトリクス基板１１１上に配
向膜１１３を形成し、対向基板１１２との間に液晶１１
４を封入することにより、本実施例の液晶表示装置１１
０が完成する（図７）。

【００５５】本実施例では、アクティブマトリクス基板
１１１における駆動素子１９の形成において、２種類の
異なる導体を積層し、これらを１つの工程において同時
にパターニングすることによって、多層構造の上層電極
１４’を形成している。本実施例では上層電極１４’を
２層構造としたが、３層以上の多層構造であってもよ
い。コンタクトホール１８内において、２種類以上の異
なる導体によって形成された多層構造の上層電極１４’
の上層の導体層１５を除去し、その下層の導体層１４に
画素電極１７を接続することにより、実施例１と同様、
各コンタクトホールにおいてばらつきのない良好な電気
的接続を得ることができる。

【００５６】本実施例では、コンタクトホール１８ａを
形成した絶縁性保護膜１６をマスク材としたエッチング
工程において、上層電極１４’の上側の第２の層１５を
すべて除去している。しかし、駆動素子１９の上層電極
１４’と画素電極１７とが電気的に良好に接続されれ
ば、第２の層１５をすべて除去する必要はない。第２の
層１５の下の第１の層１４を露呈させなくても、第１の
層１５の表面部分のみをエッチングすることによって、
コンタクトホール１８部分の感光性樹脂材料の現像残渣
は十分に除去される。

【００５７】本実施例のように、上層電極１４’を少な
くとも第１の層１４と第２の層１５を含む多層構造とす
ることにより、このエッチング工程において、第１の層
１５の表面が除去された状態（これにより感光性樹脂材
料の残渣は十分に除去される）から、第１の層１５が完
全に除去されてしまうまでの範囲で、良好なコンタクト
接続が得られる。従って、エッチング条件を詳細に設定
しなくても、各コンタクトホールでばらつくことなく良
好なコンタクト接続を実現することができる。

【００５８】尚、エッチングによって除去されるべき上
層として形成される第２の層１５の金属（ＩＴＯ）のエ
ッチャントに対して、その下層の第１の層１４は選択性
（耐性）のある導体で形成されている必要がある。

【００５９】このようにして、本実施例によるアクティ
ブマトリクス基板１１１及びその製造方法によれば、絵
素欠陥の少ない高画質の液晶表示装置が得られる。ま
た、本実施例においては、積層形成した導体層を同時に
パターン形成して上層電極１４’を形成しているので、
実施例１によるアクティブマトリクス基板１０１に比べ
てパターニング工程を簡略化できる。

【００６０】（実施例３）図８は、また別の実施例によ
る、反射型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板１
２１の断面を示している。図９は、アクティブマトリク
ス基板１２１の全体的な構成を示す平面図である。本実
施例のアクティブマトリクス基板１２１において、画素
電極は遮光性金属膜を用いて形成されている。

【００６１】図８及び９に示されるように、アクティブ
マトリクス基板１２１は、ガラス基板４１と、ガラス基
板４１の上に形成された駆動信号配線４０、画素電極４
７、及び駆動素子（スイッチング素子）４９とを有して
いる。各画素部分の構成は、図１に示されるアクティブ
マトリクス基板１０１の同様であり、駆動信号配線４０
から分岐した部分が能動素子４９の下層電極４２となっ
ている。

【００６２】図８に示されるように、駆動素子４９部分
において、ガラス基板４１上に下層電極４２が形成さ
れ、その上に絶縁膜４３が形成されている。絶縁膜４３
上には、上層電極４４がパターン形成されている。上層
電極４４は、絶縁膜４３を介して下層電極４２に重畳す
る部分４４ａと、画素電極４７側に向かって延長した延
長部分４４ｂとを有している。下層電極４２、絶縁膜４
３、及び上層電極４４によってダイオード方式の２端子
素子４９が構成される。上層電極４４の延長部分４４ｂ
上に金属層４５が形成されている。

【００６３】駆動素子４９を覆うように、ガラス基板４
１の全面に絶縁性保護膜４６が形成されている。絶縁性
保護膜４６上には、画素電極４７がパターン形成され
る。画素電極４７は、絶縁性保護膜４６及び金属層４５
に設けられたコンタクトホール４８を通じて駆動素子４
９の上層電極４４に電気的に接続されている。

【００６４】また、図９に示されるように、アクティブ
マトリクス基板１２１においては、画素電極４７がマト
リクス状に配置され、各画素電極４７は対応する駆動素
子４９を介して駆動信号配線４０に接続されている。各
駆動配線４０の端部には、外部接続端子５０が形成され
ている。本実施例による液晶表示装置は、上述の実施例
による液晶表示装置１００及び１１０の場合と同様に、
アクティブマトリクス基板１２１と対向基板との間に液
晶層を挟持して構成される（図示せず）。

【００６５】次に、本実施例によるアクティブマトリク
ス１２１の製造方法を説明する。図１０（ａ）〜（ｆ）
は、アクティブマトリクス基板１２１の製造工程を示す
断面図である。

【００６６】まず、ガラス基板４１上に、スパッタリン
グ法によってタンタル（Ｔａ）を５００ｎｍの厚さに堆
積させる。このＴａ膜をフォトマスクを用いてパターニ
ングすることにより、駆動信号配線４０、その分岐部で
ある下層電極４２、及び外部接続端子５０を形成する
（図１０（ａ））。

【００６７】次に、下層電極４２を覆うように、ガラス
基板４１の全面に、プラズマＣＶＤ法によってＳｉＮ_x
から成る厚さ１００ｎｍの絶縁膜を堆積する。このＳｉ
Ｎ_x絶縁膜をフォトマスクを用いてパターニングするこ
とにより、絶縁層４３を形成する（図１０（ｂ））。

【００６８】次に、スパッタリング法により、５００ｎ
ｍの厚さのチタン（Ｔｉ）をガラス基板４１の全面に堆
積する。このＴｉ膜をフォトマスクを用いてパターニン
グすることにより、上層電極４４を形成する（図１０
（ｃ））。上層電極４４は、下層電極４２及び絶縁層４
３に重畳する部分４４ａ及び延長部分４４ｂを有するよ
うに形成される。このようにして、下層電極４２、絶縁
膜４３、及び上層電極４４のＭＩＭ（Metal-Insulator-
Metal）構造を有する駆動素子４９が形成される。

【００６９】次に、スパッタリング法により、１００ｎ
ｍの厚さのインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）からなる透明
導電膜を基板４１の全面に堆積する。このＩＴＯ膜をフ
ォトマスクを用いてパターニングすることにより、上層
電極４４の延長部４４ｂ上に金属層４５を形成し、同時
に外部接続端子５０上に補助導体層５１を形成する（図
１０（ｄ））。金属層４５の部分に、コンタクトホール
４８が形成されることになる。下層電極４２と同時に形
成される外部接続端子５０は、それだけでは良好な電気
的接続を得ることが困難な場合があるため、補助導体層
５１を形成することによって電気的接続を向上させてい
る。このように、金属層４５を補助導体層５１と同一工
程において形成することにより、製造プロセスを簡略化
することができる。尚、補助導体層５１を形成する金属
層として画素電極４７と同一の導体層を用いると、画素
電極４７のパターニング工程において補助導体層５１が
除去されてしまう恐れがある。従って、補助導体層５１
は、画素電極４７とは異なる金属層から形成することが
好ましい。

【００７０】次に、駆動素子４９を覆うように、感光性
樹脂材料をスピンコーター等によって１μｍの厚さに塗
布する。塗布された感光性樹脂材料をフォトマスクを用
いて露光し、更に現像及び焼成を行うことにより、絶縁
性保護膜４６が形成される。絶縁性保護膜４６は、後の
工程でマトリクス状に画素電極４７形成される領域のみ
を覆い、外部接続端子５０及びその上の補助導体層５１
が形成された部分を露呈させるようにパターニングされ
る。また、フォトマスクはコンタクトホールのパターン
を有しており、このパターニング工程によって、上層電
極４４上に積層された金属層４５部分の上に同時にコン
タクトホール４８ａが形成される。このようにして、金
属層４５上にコンタクトホール４８ａを有する絶縁性保
護膜４６が形成される（図１０（ｅ））。

【００７１】続いて、コンタクトホール４８ａが形成さ
れた絶縁性保護膜４６をマスク材として、コンタクトホ
ール４８ａ底部の金属層４５をエッチングによって除去
し、上層電極４４を露呈させる。このことにより、絶縁
性保護膜４６及び金属層４５にあけられ、上層金属４４
に達するコンタクトホール４８が形成される（図１０
（ｆ））。

【００７２】このエッチング工程は、以下のようにして
行なわれる。ガラス基板４１を、金属層４５をエッチン
グするエッチング液に浸積する。本実施例において金属
層４５がＩＴＯで形成されている場合は、例えば、エッ
チング液として臭化水素（ＨＢｒ）や塩酸（ＨＣｌ）等
を用いることができる。また、液温は、約４０〜５０℃
が好ましい。コンタクトホール４８ａ部の金属層４５の
エッチング工程において、コンタクトホール４８ａ底部
における絶縁性保護膜４６の現像残渣は、エッチング液
が染み込むことによってリフトオフされる。

【００７３】その後、金属層４５のエッチングが進み、
下層電極４４のＴｉまで達する。このエッチング処理工
程において、有機絶縁膜の現像残渣がほとんどない部
分、あるいは存在しない部分の金属層４５は急速にエッ
チングされることになるが、金属層４５（ＩＴＯ）と上
層電極４４（Ｔｉ）とのエッチング選択比により、金属
層４５が除去された時点で、上層電極４４の表面におい
てエッチングが実質的に停止する。

【００７４】次に、コンタクトホール４８が形成された
絶縁性保護膜４６を覆うように、ガラス基板４１の全面
にアルミニウム（Ａｌ）を３００ｎｍの厚さで堆積す
る。このＡｌ膜をフォトマスクを用いてパターニングす
ることにより、画素電極４７を形成する。画素電極４７
は、コンタクトホール４８を通して上層電極４４に電気
的に接続される（図８）。

【００７５】以下の工程は実施例１の場合と同様であ
り、アクティブマトリクス基板１２１上に配向膜を形成
し、対向基板との間に液晶を封入することにより、本実
施例の液晶表示装置が完成する（図示せず）。

【００７６】本実施例では、コンタクトホール４８ａを
形成した絶縁性保護膜４６をマスク材としたエッチング
工程において、上層電極４４上に積層されたＩＴＯ層４
５をすべて除去している。しかし、 駆動素子４９の上
層電極４４と画素電極４７とが電気的に良好に接続され
れば、ＩＴＯ層４５をすべて除去する必要はない。ＩＴ
Ｏ層４５の下の下層電極４４を露呈させなくても、ＩＴ
Ｏ層４５の表面部分のみをエッチングすることによっ
て、コンタクトホール４８部分の感光性樹脂材料の現像
残渣は十分に除去される。

【００７７】本実施例においても、実施例１の場合と同
様に、コンタクトホールが形成される部分を多層構造と
する（上層電極４４上にＩＴＯ層４５を積層させる）こ
とにより、エッチング工程によって上層金属層（ＩＴＯ
層４５）の表面のみを除去した状態（これにより感光性
樹脂材料の残渣は十分に除去される）から、上層金属層
を完全に除去した状態までの広い範囲で、良好なコンタ
クト接続を得ることができる。従って、エッチング条件
を詳細に設定しなくても、各コンタクトホールでばらつ
くことなく良好なコンタクト接続を実現することができ
る。

【００７８】尚、エッチングによって除去されるべき上
層金属（ＩＴＯ層４５）のエッチャントに対して、下層
の上層電極４４は選択性（耐性）のある導体で形成され
ている必要がある。

【００７９】本発明は上記の実施例に限定されるもので
はなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形が可
能である。上記の実施例では、駆動素子について２端子
駆動素子を用いた液晶表示装置について説明したが、例
えばＴＦＴを用いた３端子駆動素子の場合でも本特許の
特性を損なわれる事は無く、駆動素子を限定する必要は
ない。

【００８０】上記の実施例では、基板１、１１、及び４
１としてガラス基板を用いたが、必要に応じて石英基
板、プラスチック基板、Ｓｉ基板等を用いることも可能
である。

【００８１】また、上記の実施例１及び２では、画素電
極に透明導電膜を用いた透過型液晶表示装置を用いた
が、画素電極にＡｌ等の遮光性金属膜を用いた反射型液
晶表示装置にも、本特許の効果は十分得られ、それらに
限定したものではない。また、実施例３において、画素
電極に透明導電膜を用いることにより透過型液晶表示装
置として構成してもよい。

【００８２】

【発明の効果】本発明のアクティブマトリクス基板、そ
れを用いた液晶表示装置、及びその製造方法によれば、
各コンタクトホールでばらつくことなく良好なコンタク
ト接続を実現することができ、絵素欠陥の少ない高画質
の液晶表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の一実施例によるアクテ
ィブマトリクス基板の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。

【図３】本発明の一実施例による液晶表示装置の断面図
である。

【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施例によるア
クティブマトリクス基板の製造工程を示す図である。

【図５】本発明の液晶表示装置のもう一つの実施例によ
るアクティブマトリクス基板の断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｆ）は、本発明のもう一つの実施例
によるアクティブマトリクス基板の製造工程を示す図で
ある。

【図７】本発明のもう一つの実施例による液晶表示装置
の断面図である。

【図８】本発明の液晶表示装置のまた別の実施例による
アクティブマトリクス基板の断面図である。

【図９】図８に示すアクティブマトリクス基板の全体的
な構成を示す平面図である。

【図１０】（ａ）〜（ｆ）は、図８及び９に示すアクテ
ィブマトリクス基板の製造工程を示す図である。

【図１１】従来の液晶表示装置の断面図である。

【図１２】従来のアクティブマトリクス基板の全体的な
構成を示す平面図である。

【図１３】従来の液晶表示装置のアクティブマトリクス
基板の平面図である。

【図１４】第１３図のＢ−Ｂ’線に沿った断面図であ
る。

【符号の説明】

１，１１，２１，４１…ガラス基板 ２，１２，２２，４２…下層電極 ３，１３，２３，４３…絶縁膜 ４，１４’，１５，２４，４４…上層電極 ５，４５…金属層 ６，１６，２６，４６…絶縁性保護膜 ７，１７，２７，４７…画素電極 ８，１８，２８，４８…コンタクトホール ９，１９，２９，４９…駆動素子 １０，３０，４０…駆動素子配線 ３５，１０４，１１４…液晶 ３６…対向電極 ３７…カラーフィルタ ３８…対向基板 ５０…補助導体層

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板と、 該絶縁性基板上に配置され、少なくとも２つの電極を有
   する駆動素子と、 該駆動素子を覆うように形成され、コンタクトホールを
   有する絶縁性保護膜と、 該絶縁性保護膜上に形成され、該コンタクトホールを通
   して該駆動素子に電気的に接続される画素電極と、 を有するアクティブマトリクス基板であって、 該コンタクトホールが形成される領域において、該絶縁
   性保護膜の下に、該駆動素子の該少なくとも２つの電極
   の一方から延長した導体層を含む２種類以上の異なる導
   体層を含む多層構造を有する、 アクティブマトリクス基板。
2. 【請求項２】 前記駆動素子の前記一方の電極は、同時
   にパターン形成された２種類以上の異なる導体層を含む
   積層構造を有している、 請求項１及び２の何れかに記載のアクティブマトリクス
   基板。
3. 【請求項３】 前記絶縁性保護膜は、感光性樹脂材料に
   よって形成されている、請求項１に記載のアクティブマ
   トリクス基板。
4. 【請求項４】 前記一方の電極から延長した前記導体層
   は、前記多層構造の最下層に位置する、請求項１に記載
   のアクティブマトリクス基板。
5. 【請求項５】 前記多層構造は、前記駆動素子の他方の
   電極を形成する金属層を含まない、請求項１に記載のア
   クティブマトリクス基板。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のアクテ
   ィブマトリクス基板と、 対向基板と、 該アクティブマトリクス基板及び該対向基板間に挟持さ
   れた液晶層と、 を備えた液晶表示装置。
7. 【請求項７】 絶縁性基板と、 該絶縁性基板上に配置され、少なくとも第１及び第２の
   電極を有する駆動素子と、 該駆動素子を覆うように形成され、コンタクトホールを
   有する絶縁性保護膜と、 該コンタクトホールを通して該駆動素子に電気的に接続
   された画素電極と、 を有するアクティブマトリクス基板の製造方法であっ
   て、該方法は、 該絶縁性基板上に、駆動信号配線及び該駆動信号配線に
   接続した第１の電極を形成する工程と、 該第１の電極上に絶縁膜を形成する工程と、 該絶縁膜に重畳し、延長部を有する第２の電極を形成す
   る工程と、 該延長部の所定の領域上に補助導体層を形成する工程
   と、 該絶縁性基板全面を覆い、該補助導体層上にコンタクト
   ホールを有する絶縁性保護膜を形成する工程と、 該コンタクトホール内の該補助導体層の少なくとも表面
   部分が除去されるようにエッチングを行う工程と、 該絶縁性保護膜上に導体層をパターン形成することによ
   り、該コンタクトホールを通して該駆動素子に電気的に
   接続された画素電極を形成する工程と、 を含む、アクティブマトリクス基板の製造方法。
8. 【請求項８】 前記補助導体層を形成する工程は、前記
   第２の電極を形成する工程と共に行なわれ、該補助導体
   層が該第２の電極上に積層されて同時にパターニングさ
   れる、請求項７に記載のアクティブマトリクス基板の製
   造方法。
9. 【請求項９】 前記絶縁性保護膜は感光性樹脂材料を用
   いて形成される、請求項７に記載のアクティブマトリク
   ス基板の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記エッチングを行う工程は、前記コ
    ンタクトホールを有する絶縁性保護膜をマスクとして行
    なわれる、請求項７に記載のアクティブマトリクス基板
    の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記駆動信号配線に接続する外部接続
    端子を形成する工程を更に含んでおり、 前記補助導体層を形成する工程において、同時に、接続
    補助導体層が該外部接続端子上に形成される、 請求項７に記載のアクティブマトリクス基板の製造方
    法。