WO2007069362A1 - 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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WO2007069362A1
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active matrix
matrix substrate
contact hole
pixel electrode
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PCT/JP2006/314987
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Toshihide Tsubata
Yoshihiro Okada
Atsushi Ban
Toshinori Sugihara
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Sharp Kabushiki Kaisha
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Publication date
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    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
    • H01L29/41733—Source or drain electrodes for field effect devices for thin film transistors with insulated gate

Definitions

  • Active matrix substrate display device, television receiver
  • the present invention relates to an active matrix substrate used for a display device such as a liquid crystal display device.
  • FIG. 14 shows a configuration of a conventional active matrix substrate used in a liquid crystal display device.
  • the active matrix substrate 100 is formed in the vicinity of the intersection of a plurality of scanning signal lines 116 and a plurality of data signal lines 115 arranged in an intersecting manner and each signal line (115 ⁇ 116).
  • a TFTl 12 Thin Film Transistor
  • the TFT 112 has its source electrode 119 connected to the data signal line 115 and its drain electrode 108 connected to the pixel electrode 117 via the drain lead electrode 107.
  • the scanning signal line 116 also serves as the gate electrode of the TFT 112.
  • a hole is formed in the insulating film disposed between the drain lead electrode 107 and the pixel electrode 117, thereby forming a contact hole 110 that connects the drain lead electrode 107 and the pixel electrode 117.
  • the pixel electrode 117 is a transparent electrode such as ITO, and transmits light (backlight) from the active matrix substrate.
  • TFT 112 turns TFT 112 on (source electrode 119 and drain electrode 108 are in a conductive state), and in this state a data signal (signal voltage) sent to data signal line 115 1S source electrode 119, drain electrode Data is written to the pixel electrode 117 via 108 and the drain extraction electrode 107.
  • the storage capacitor (Cs) wiring 118 has a function of avoiding self-discharge of the liquid crystal layer during the OFF period of the TFT 112.
  • the portion where the drain extraction electrode 107 and the storage capacitor wiring 118 are formed in the lower layer is because the drain extraction electrode 107 and the storage capacitor wiring 118 (metal) block light. It does not contribute as a light transmission part. Therefore, considering only the improvement in aperture ratio, the drain extraction electrode 107 under the pixel electrode 117 is as small as possible. It is preferable to form. However, if the drain extraction electrode 107 is made smaller, then the displacement between the drain extraction electrode 107 and the contact hole 110 is likely to occur. This misalignment leads to a decrease in display quality such as an increase in contact resistance and a decrease in response speed.
  • Patent Document 1 discloses a configuration for increasing the aperture ratio during knocklight display in a transflective liquid crystal display device.
  • the contact hole region acts as a reflective part, but the display is different from other reflective parts (the reason is that there is no interlayer film in this part),
  • An electrode non-formation region is provided in the drain electrode in the hole to increase the aperture ratio during transmissive display.
  • Patent Document 1 Japanese Published Patent Publication “JP 2004-144965 Publication (Publication Date: May 20, 2004)”
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to avoid or greatly suppress the variation (decrease) in the contact area between the drain electrode and the pixel electrode, and the opening.
  • the object is to provide an active matrix substrate capable of improving the rate.
  • the active matrix substrate of the present invention includes a transistor, a pixel electrode, an electrode region connected to one conduction electrode of the transistor, and a contact hole connecting the electrode region and the pixel electrode.
  • the electrode region for example, the drain lead electrode
  • the electrode region that does not transmit light is provided with the stabbed portion (light transmitting portion) where no electrode is locally formed.
  • the transmittance (aperture ratio) can be improved.
  • the contact hole is formed so that the opening of the contact hole intersects the pierced part, so that it is resistant to misalignment in the manufacturing process (photolithography, etc.). Contact area variation (decrease) can be avoided or greatly reduced. As a result, the display quality of the display device using the present active matrix substrate can be improved.
  • An active matrix substrate of the present invention includes an active matrix including a transistor, a pixel electrode, an electrode region connected to one conduction electrode of the transistor, and a contact hole connecting the electrode region and the pixel electrode.
  • the electrode region is provided with a notch in which no electrode is formed, and an opening of the contact hole intersects the notch.
  • the notched portion (light transmitting portion) in which no electrode is formed is provided in the electrode region where light does not transmit, the light transmittance (aperture ratio) can be improved. it can. Since the contact hole is formed so that the opening intersects the notch, the contact area between the electrode region and the pixel electrode, which is resistant to misalignment in the manufacturing process (photolithography, etc.) The fluctuation (decrease) in the volume can be avoided or greatly reduced. As a result, the display quality of the display device using the present active matrix substrate can be improved.
  • the active matrix substrate of the present invention it is preferable that at least one of the pierced portion and the opening portion has an elongated shape. In this way, the variation in the contact area between the electrode region and the pixel electrode can be more effectively suppressed. Further, it is more effective if the extending direction of the opening and the extending direction of the pierced IJ cross each other at a substantially right angle.
  • the active matrix substrate of the present invention it is preferable that at least one of the notch and the opening has an elongated shape. By so doing, it is possible to more effectively suppress fluctuations in the contact area between the electrode region and the pixel electrode. Further, if the extending direction of the opening and the extending direction of the notch intersect at a substantially right angle, a further effect is obtained. Is.
  • the stretched shape is a rectangular shape, the variation in the contact area between the electrode region and the pixel electrode can be more effectively suppressed.
  • a plurality of contact holes and a through hole corresponding to each contact hole are provided for one pixel electrode, and an opening of each contact hole extends. It is also possible to adopt a configuration in which the opening is formed in a shape and intersects with a corresponding pierced portion.
  • the transistor is a field effect transistor, and the electrode region is connected to the drain electrode of the field effect transistor.
  • a semiconductor layer in contact with the electrode region is provided below the electrode region in the contact hole.
  • the semiconductor layer has a stacked structure of a high resistance semiconductor layer and a low resistance semiconductor layer.
  • the electrode region has a laminated structure of a metal layer mainly composed of A1 and Ti and a metal layer mainly composed of Ta.
  • the pixel electrode is preferably composed mainly of Ti or Ta! /.
  • a display device of the present invention includes the above active matrix substrate.
  • a front television receiver of the present invention includes the display device and a tuner that receives a television broadcast.
  • the electrode is formed in the electrode region (drain) where light is not transmitted, and the piercing portion (light transmitting portion) is provided. Therefore, the light transmittance (aperture ratio) can be improved.
  • Karo contact hole, that Since the opening is formed so as to intersect with the above-mentioned pierced part, fluctuations (reduction) in the contact area between the electrode region and the pixel electrode, which are resistant to misalignment in the manufacturing process (photolitho-draft, etc.) It can be avoided or greatly reduced. Thereby, the display quality of the display device using the present active matrix substrate can be improved.
  • FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an active matrix substrate according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the active matrix substrate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the active matrix substrate.
  • FIG. 4 (a) is a plan view showing the structure of the present active matrix substrate.
  • [4 (b)] is a plan view showing a reference configuration for explaining the effect of the present active matrix substrate.
  • FIG. 5 (a) is a schematic diagram showing the strength against displacement of the active matrix substrate.
  • FIG. 5 (b) is a reference diagram used for explaining FIG. 5 (a).
  • FIG. 6 (a) is a plan view showing a design example of the present active matrix substrate.
  • [6 (b)] is a plan view showing a reference configuration for explaining the effect of the present active matrix substrate.
  • FIG. 7 (a) is a plan view showing a modification of the present active matrix substrate.
  • FIG. 7 (b) is a plan view showing a modification of the present active matrix substrate.
  • FIG. 7 (c) is a plan view showing a modification of the present active matrix substrate.
  • FIG. 8 (a) is a plan view showing a modification of the active matrix substrate.
  • FIG. 8 (b) is a plan view showing a modification of the present active matrix substrate.
  • FIG. 8 (c) is a plan view showing a modification of the present active matrix substrate.
  • FIG. 9 is a plan view showing a modification of the present active matrix substrate.
  • FIG. 10 (a) is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor layer of the active matrix substrate.
  • FIG. 10 (b) is a schematic graph showing the relationship between the configuration of the semiconductor layer of the active matrix substrate and the contact resistance.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a television receiver according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view showing a configuration of a conventional active matrix substrate.
  • FIG. 1 is a perspective plan view showing the configuration of the active matrix substrate according to the present embodiment.
  • the active matrix substrate 10 includes a plurality of scanning signal lines 16 formed in the horizontal direction in the figure so as to be orthogonal to each other and data signal lines 15 formed in the vertical direction in the figure.
  • a TFT 12 Thin Film Transistor
  • the source electrode 9 is connected to the data signal line 15, and the drain electrode 8 is connected to the pixel electrode 17 via the drain lead electrode 7 (electrode region).
  • the scanning signal line 16 also serves as the gate electrode of the TFT12.
  • the pixel electrode 17 is a transparent electrode such as ITO, and transmits light (backlight light) under the active matrix substrate 10.
  • the drain lead-out electrode 7 is partially formed into a rectangular piercing portion 5 (an electrode is locally formed with the BB '(vertical) direction as the longitudinal direction! ⁇ area) is provided.
  • an insulating film (not shown) disposed between the drain extraction electrode 7 and the pixel electrode 17 crosses the piercing portion 5 at a substantially right angle, and the longitudinal direction is the A—A ′ direction (left-right direction).
  • a rectangle A hole with a shape is provided. That is, the hole in the insulating film formed so as to cross the central portion of the piercing portion 5 becomes a hole opening, and a contact hole 11 is formed. In this contact hole 11, the drain extraction electrode 7 and The pixel electrode 17 is connected.
  • the TFT 12 is turned on (the source electrode 9 and the drain electrode 8 are in a conductive state) by the scanning signal (gate ON voltage) sent to the scanning signal line 16, and in this state, the data signal A data signal (signal voltage) sent to the line 15 is written to the pixel electrode 17 via the source electrode 9, the drain electrode 8 and the drain lead electrode 7.
  • the storage capacitor (Cs) wiring 18 functions as one electrode (storage capacitor lower electrode) of the storage capacitor element
  • the pixel electrode 17 functions as the other electrode (storage capacitor upper electrode).
  • This storage capacitor element functions as an auxiliary capacitor for holding the potential written in the pixel electrode 17 until the next data signal is input to the pixel electrode 17.
  • FIG. 2 shows a cross section taken along line AA ′ shown in FIG. 1
  • FIG. 3 shows a cross section taken along line BB ′ shown in FIG.
  • the gate insulating film 23 is formed on the glass substrate 20
  • the drain extraction electrode 7 is formed on the gate insulating film 23 through the semiconductor layer 30. Since the drain extraction electrode 7 is provided with a through hole 5, the drain extraction electrode 7 is divided into two parts with the through hole 5 interposed therebetween in FIG.
  • the drain lead electrode 7 has a first metal layer 7a mainly composed of Ti or Ta and a second metal layer 7b mainly composed of A1, and the first metal layer 7a is in contact with the semiconductor layer 30.
  • the second metal layer 7b is formed on a part of the first metal layer 7a (the side part far from the piercing part 5).
  • a pixel electrode 17 is formed on the drain extraction electrode 7 via an insulating film 26 (passivation film).
  • the A-A ′ direction is the longitudinal direction of the insulating film 26.
  • a rectangular hole 19 is provided so as to intersect the piercing part 5 (which has a rectangular shape with the BB ′ direction as the longitudinal direction) at a right angle. That is, the width of the hole 19 in the A—A ′ direction is larger than the width in the A—A ′ direction of the through hole 5 of the hole 19 and the width of the hole 19 in the B—B ′ direction is larger than the width of the Narrower than the width in the B—B 'direction.
  • the second metal layer 7b is formed on the outer side of the first metal layer 7a (the side far from the piercing portion 5), and is surrounded by the insulating film 26 on the upper surface and the cavity X on the side surface. As a result, the pixel electrode 17 (ITO) is not in contact with the pixel electrode 17 (ITO).
  • the hole 19 has a shape (rectangular shape) extending in the direction AA ', and the width in the direction B-B' is ⁇ ! J
  • the drain extraction electrode 7 and the pixel electrode 17 are in contact with each other because they are narrower than the width in the direction.
  • FIG. 4A shows an enlarged view of the contact region of the active matrix substrate
  • FIG. 4B shows a reference configuration for explaining the advantages of the configuration of FIG. 4A.
  • the area Sl of the contact region (outer frame), the area S2 of the contact portion (filled portion) between the drain extraction electrode 7 and the pixel electrode 17, And the area S3 of the pierced part 5 (white part) are all shown equally.
  • the rectangular contact hole 11 having an opening direction in the rectangular shape with the horizontal direction as the extending direction and the rectangular piercing portion 5 with the extending direction in the upward and downward direction and the inside thereof are shown.
  • the drain extraction electrode 7 and the pixel electrode 17 are connected at both end portions in the longitudinal (stretching) direction of the contact hole 11.
  • the maximum deviation width where the area S2 of the contact portion does not change (the misalignment margin M) i is very large compared to the reference configuration. .
  • the misalignment as shown in Fig. 5 (a) 'Fig. 5 (b) is large, the position deviation margin (My +, My-) in the vertical direction is large.
  • the area S2 of the portion does not change, in the reference configuration, the area S2 of the contact portion is greatly reduced as shown in Fig. 5 (b). Even when the position is displaced in the left-right direction, the contact area S2 does not change if the contact hole 11 does not deviate from the drain lead electrode 7.
  • the piercing portion 5 (light transmission portion) can be widened in the extending direction (vertical direction). Accordingly, it is possible to improve the aperture ratio due to the piercing portion 5 while ensuring proper alignment between the drain extraction electrode 7 and the pixel electrode 17 (contact hole 11).
  • FIG. 6 (a) the size of each part in this configuration is shown in FIG. 6 (a).
  • the unit is ⁇ m.
  • Figure 6 (b) shows the possible sizes for the comparative configuration.
  • the scanning signal line 16 is included. If the planar pattern including the drain extraction electrode 7 is aligned (alignment in the photolithography process) with the planar pattern including the contact hole 11 and the planar pattern including the scanning signal line 16 is aligned, If the displacement of each alignment is a maximum of 1.5 m, the deviation between the drain extraction electrode 7 and the contact hole 11 is a maximum of 3 m. When the vertical displacement is 3 m, the contact area (S2) between the drain extraction electrode 7 and the pixel electrode 17 is not changed in this configuration, but the contact area is reduced by about 35% in the comparative configuration.
  • the rectangular contact hole 11 (the opening) having the left-right direction as the extending direction is substantially perpendicular to the rectangular piercing portion 5 having the vertical direction as the extending direction.
  • intersects has been demonstrated, it is not limited to this.
  • FIG. 7 (a) a rectangular contact hole 11 having an extending direction in the left-right direction (the opening thereof) force A rectangular notch 55 having an extending direction in the up-down direction and its middle portion It may be formed so as to intersect substantially perpendicularly.
  • a rectangular contact hole 11 (its opening) having an extending direction in the left-right direction has an oval penetrating portion 5 having an extending direction in the up-and-down direction. It may be formed so as to intersect at a right angle in the middle part.
  • a square-shaped (non-stretched) contact hole 11 (its opening) has a rectangular-shaped ridge IJ through-hole 5 extending in the left-right direction and its middle. It is formed so that it intersects at a right angle at the part!
  • an elliptical contact hole 11 (the opening thereof) having an extending direction in the left-right direction is an oval penetrating portion having an extending direction in the vertical direction. It may be formed so that 5 and the middle part intersect at a substantially right angle.
  • a rectangular contact hole 11 (the opening thereof) having a horizontal direction as the extending direction, a force of a square shape (non-extended shape), and an intermediate portion 5 thereof. It may be formed so as to intersect at a substantially right angle.
  • FIG. 8 (b) a rectangular contact hole 11 (the opening thereof) having a horizontal direction as the extending direction, a force of a square shape (non-extended shape), and an intermediate portion 5 thereof. It may be formed so as to intersect at a substantially right angle.
  • a rectangular contact hole 11 (its opening) whose extending direction is 45 degrees to the right is a rectangular circular piercing portion whose extending direction is the vertical direction. It may be formed so as to intersect with 5. In other words, a configuration in which the opening of the contact hole 11 and the through hole 5 are obliquely intersected (not orthogonally crossed) is possible. Further, as shown in FIG. 9, a plurality of contact regions C1′C2 may be provided. That is, two contact holes l la ′ l ib and autopsy portions 5a ′ 5b corresponding to the respective contact holes (l la. L ib) are provided in one pixel electrode 17.
  • a rectangular contact hole 11a (its opening) having an extending direction in the left-right direction has a rectangular ridge I ”penetrating portion 5a having an extending direction in the up-down direction, It intersects at a right angle at about the point.
  • a rectangular contact hole l ib (its opening) with the up-and-down direction as the extending direction is substantially perpendicular to the rectangular piercing portion 5b with the left-and-right direction as the extending direction and the middle part thereof. Intersect.
  • the alignment direction of each contact hole 11a 'ib (its opening) is made different (preferably so as to have an orthogonal relationship as shown in FIG. 9).
  • the contact area at C1 is difficult to change even if the alignment is shifted in the upward and downward direction (direction parallel to the data signal line). As a result, contact defects can be reduced as compared with the case of one contact region.
  • the present invention can also be applied to an active matrix substrate for multi-pixel driving (driving in which a plurality of regions having different luminances are formed in one pixel (sub-pixel)).
  • the first and second transistors, the first and second pixel electrodes, the drain lead electrode connected to the drain electrode of the first transistor, and the drain of the second transistor are provided in one pixel region.
  • a second contact hole is provided.
  • the first drain lead electrode is not provided with a first pierced portion where no electrode is locally formed, and the second drain lead electrode is also not locally formed.
  • the second contact hole is provided, the first contact hole is formed in an elongated shape so that the opening intersects the first pierced part, and the second contact hole is The shape of the opening should be such that the opening intersects the second piercing part.
  • the contact area between the drain extraction electrode and the pixel electrode is unlikely to fluctuate (decrease) in a manufacturing process (such as photolithography) where the light transmittance (aperture ratio) is high. it can.
  • the display quality of the display device driven by multiplex cells can be reduced. Can be improved.
  • a scanning signal line 16 that also functions as a gate electrode of the TFT 12 is provided on a transparent and insulating substrate 10 such as glass or plastic.
  • Scan signal line 16 (TFT12 gate electrode) is a sputtering method using a metal film of titanium, chromium, aluminum, molybdenum, tantalum, tungsten, copper, etc., an alloy film thereof, or a laminated film thereof in a thickness of 100 ⁇ to 300 ⁇ .
  • the film is formed by a method such as the above, and this is patterned by a photo etching method or the like into a required shape.
  • the silicon nitride film to be the gate insulating film 23 and the semiconductor layer 30 are continuously formed by a plasma CVD (chemical vapor deposition) method or the like, and a pattern is formed by a photoetching method or the like.
  • the semiconductor layer 30 is made of amorphous silicon, polysilicon, or the like, and includes a high resistance semiconductor layer 30a formed on the gate insulating film 23 and a low resistance semiconductor layer 30b such as n + amorphous silicon. And a laminated structure.
  • the thickness of the silicon nitride film as the gate insulating film 23 is, for example, about 3000A to 5000A, and the thickness of the amorphous silicon film as the high resistance semiconductor layer is, for example, about 1000A to 3000A.
  • the thickness of the n + amorphous silicon film is, for example, about 400 A to 700 A.
  • the data signal line 15, the drain lead electrode 7, the source electrode 9, and the drain electrode 8 are formed by the same process.
  • the data signal line 15 and the drain lead electrode 7 are formed by sputtering a metal film such as titanium, chromium, aluminum, molybdenum, tantalum, tungsten, or copper, a composite film thereof, or a laminated film thereof with a film thickness of 1000 A to 3000 A. It is formed by patterning to the required shape by photo etching or the like.
  • the drain lead electrode 7 is formed by depositing 1000A to 2000A of aluminum as the second metal layer 7b on the first metal layer 7a of 50 ⁇ to 150 ⁇ titanium. Pattern 5 etc.
  • 1000 A to 2000 A of aluminum may be formed as the second metal layer 7b on the tantalum of 500A to 1500A that is the first metal layer 7a.
  • the TFT 12 has a pattern of the data signal line 15, the source electrode 9, the drain electrode 8, and the drain extraction electrode 7 with respect to a high resistance semiconductor layer such as an amorphous silicon film and a low resistance semiconductor layer such as an n + amorphous silicon film.
  • channel etching is performed by dry etching.
  • the (interlayer) insulating film 26 a resin film such as a photosensitive acrylic resin, an inorganic insulating film such as silicon nitride or silicon oxide, or a laminated film thereof is provided.
  • a resin film such as a photosensitive acrylic resin, an inorganic insulating film such as silicon nitride or silicon oxide, or a laminated film thereof is provided.
  • the laminated film for example, a silicon nitride film having a film thickness of 20 ⁇ to 500 ⁇ formed by a plasma CVD method or the like, and a photosensitivity having a thickness of 20000A to 40000A formed by spin coating on the silicon nitride film.
  • a laminated film with an acrylic resin film can be used!
  • the silicon nitride film 26 of 200 ⁇ to 500 ⁇ is provided.
  • the insulating layer (dielectric layer) between the pixel electrode 17 and the storage capacitor wiring 18 can be formed thinner than in the case of the laminated structure. Therefore, the area of the storage capacitor wiring (retention capacitor lower electrode) 18 can be reduced, which is advantageous in improving the opening ratio.
  • the contact hole 11 is formed through the insulating film 26 formed so as to cover the TFT 12, the scanning signal line 16, the data signal line 15, and the drain extraction electrode 7.
  • the hole 19 in the insulating film 26 is formed by patterning by a photoetching method. Then, the first metal layer 7b (aluminum) exposed through the hole 19 is removed by etching with an etchant that is a mixed liquid mainly composed of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid using the insulating film 26 as a mask.
  • a drain extraction electrode 7 in the contact region is formed by disposing a film having a high etching selection ratio such as titanium or tantalum under the first metal layer 7b (aluminum), and the electrode with the pixel electrode 17 having ITO force is formed. It is possible to provide a contact structure that does not easily generate food.
  • the pixel electrode 17 is formed in the upper layer of the interlayer insulating film 26.
  • the force for forming the pixel electrode 17 with scissors for example, a transparent conductive film such as soot, zinc oxide, tin oxide, or the like is formed by a sputtering method or the like from 1000 to 200 OA. It can also be formed by forming a film with a film thickness of about a degree and patterning it into a required shape by a photoetching method or the like.
  • the first metal layer 7b (aluminum) is etched away in the region X, so that the contact between the ITO and the aluminum is prevented and galvanic corrosion occurs. Can be difficult.
  • a semiconductor layer 30 (a high-resistance semiconductor layer 30a having an amorphous silicon or polysilicon equivalent force and an n + amorphous silicon or the like) shown in FIG.
  • the contact resistance between the pixel electrode 17 and the drain electrode 8 can be reduced.
  • a possible reason for this is, for example, that the crystallinity of the metal layer is improved by forming a metal layer (Ti or Ta) on the semiconductor layer 30 by sputtering or the like.
  • the contact resistance decreases as the thickness of the high-resistance semiconductor layer 30a increases. Therefore, it is preferable to make the high resistance semiconductor layer 30a thicker than the low resistance semiconductor layer 30b.
  • the high resistance semiconductor layer 30 & is set to 1300 to 1800
  • the low resistance semiconductor layer 30b is set to 400A.
  • a liquid crystal panel is formed by laminating a color filter substrate formed so as to have a light-shielding black matrix force provided between the colored layers, and injecting and sealing liquid crystal.
  • the liquid crystal display device of the present invention is formed by connecting a driver (liquid crystal driving LSI) or the like to this liquid crystal panel and attaching a polarizing plate or a knock light.
  • the present liquid crystal display device and a television receiver including the same will be described below with reference to FIGS. 11 to 13.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the present liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device 601 includes a YZC separation circuit 500, a video chroma circuit 501, an AZD comparator 502, a liquid crystal controller 503, a liquid crystal panel 504 having the active matrix substrate, a knock light driving circuit 505,
  • the configuration includes a backlight 506, a microcomputer 507, and a gradation circuit 508.
  • an input video signal of a television signal is input to a YZC separation circuit 500 and separated into a luminance signal and a color signal.
  • the luminance signal and the color signal are converted into R, G, and B, which are the three primary colors of light, by the video chroma circuit 501, and this analog RGB signal is converted into a digital RGB signal by the AZD converter 502, and the liquid crystal Input to controller 503.
  • R from LCD controller 503 on LCD panel 504 The GB signal is input at a predetermined timing, and the gradation voltages of RGB from the gradation circuit 508 are supplied to display an image.
  • the microcomputer 507 controls the entire system including these processes.
  • the video signal can be displayed based on various video signals such as a video signal based on a television broadcast, a video signal captured by a camera, and a video signal supplied via an Internet line.
  • the present television receiver includes a tuner unit 600 and a liquid crystal display device 601.
  • the tuner unit 600 receives a television broadcast and outputs a video signal.
  • the liquid crystal display device 601 displays an image (video) based on the video signal output from the tuner unit 600.
  • the present television receiver has a configuration in which a liquid crystal display device 601 is sandwiched between a first housing 301 and a second housing 306. .
  • the first housing 301 is formed with an opening 301 a that transmits an image displayed on the liquid crystal display device 601.
  • the second casing 306 covers the back side of the liquid crystal display device 601.
  • An operation circuit 305 for operating the liquid crystal display device 601 is provided, and a support member 308 is attached below. ing.
  • the present active matrix substrate is applicable to other display devices that are suitable for a liquid crystal display device as shown in FIG.
  • an organic EL panel can be configured by disposing a color filter substrate and the active matrix substrate so as to face the color filter substrate and disposing an organic EL layer between the substrates.
  • An organic EL display device can be configured by connecting a driver or the like to the external lead terminal of the panel.
  • the present invention can be applied to any display device provided with an active matrix substrate.
  • the active matrix substrate of the present invention is suitable for a liquid crystal television, for example.

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Description

明 細 書
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
技術分野
[0001] 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。
背景技術
[0002] 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 TFTl 12 (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 つ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 力もの光 (バックライト光）を透過させる。
[0003] 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） 1S 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のォ 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。
[0004] 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。
[0005] 特許文献 1には、半透過型液晶表示装置において、ノ 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。
特許文献 1 :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）」
発明の開示
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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 領域には電極が形成されていない剖り貫き部が設けられ、上記コンタクトホールの開 口部が上記剖り貫き部と交差して 、ることを特徴とする。 [0009] 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剖り貫き部 (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。カロえて、上記コンタクトホールは、その開 口部が剖り貫き部と交差するように形成されて ヽるため、製造工程 (フォトリソグラフ等 )での位置ずれに強ぐ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。
[0010] 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 電極が形成されていない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 、ることを特徴とする。
[0011] 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 、るため、光透過率（開口率)を向上させることができる。 カロえて、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)でのァライメントずれに強ぐ電極領域 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。
[0012] 本発明のアクティブマトリクス基板においては、上記夸 !J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 の延伸方向と夸 IJ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
[0013] 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。
[0014] 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 タト面積の変動をより一層効果的に抑えることができる。
[0015] 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夸 IJり貫き部とが設けられ、各コンタ タ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夸 !Jり貫き部 と交差して ヽる構成とすることもできる。
[0016] 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。
[0017] 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 ヽる構成 とすることちでさる。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] また、本発明のアクティブマトリクス基板にぉ ヽては、上記電極領域は、 A1を主成分 とする金属層と Tiある ヽは Taを主成分とする金属層との積層構造を有し、上記画素 電極は Tiあるいは Taを主成分とすることが好まし!/、。
[0021] 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
[0022] 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。
[0023] 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 、な 、剖り貫き部 (光透過部）が設けられて 、るた め、光透過率（開口率）を向上させることができる。カロえて、コンタクトホールを、その 開口部が上記剖り貫き部と交差するように形成しているため、製造工程 (フォトリソダラ フ等)での位置ずれに強ぐ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。
図面の簡単な説明
[図 1]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平面図である。
[図 2]本アクティブマトリクス基板の構造を示す断面図である。
[図 3]本アクティブマトリクス基板の構造を示す断面図である。
[図 4(a)]本アクティブマトリクス基板の構造を示す平面図である。
圆 4(b)]本アクティブマトリクス基板の効果を説明するための参考構成を示す平面図 である。
[図 5(a)]本アクティブマトリクス基板の位置ずれに対する強さを示す模式図である。
[図 5(b)]図 5 (a)の説明に用いた参考図である。
[図 6(a)]本アクティブマトリクス基板の設計例を示す平面図である。
圆 6(b)]本アクティブマトリクス基板の効果を説明するための参考構成を示す平面図 である。
[図 7(a)]本アクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
[図 7(b)]本アクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
[図 7(c)]本アクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
[図 8(a)]本アクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
[図 8(b)]本アクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
[図 8(c)]本アクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
[図 9]本アクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
[図 10(a)]本アクティブマトリクス基板の半導体層の構成を示す断面図である。
[図 10(b)]本アクティブマトリクス基板の半導体層の構成とコンタクト抵抗との関係を示 す模式的なグラフである。
[図 11]本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
[図 12]本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 [図 13]本実施の形態に係るテレビジョン受像機の構成を示す斜視図である。
[図 14]従来のアクティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。
符号の説明
[0025] 10 アクティブマトリクス基板
5 剖り貫き部
7 ドレイン引き出し電極 (電極領域）
8 ドレイン電極
11 コンタクトホーノレ
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
発明を実施するための最良の形態
[0026] 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。
[0027] 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下力もの光 (バックライト光)を透過させる。
[0028] 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 する長方形形状の剖り貫き部 5 (局所的に電極が形成されて!ヽな!ヽ領域)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、 剖り貫き部 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、剖り貫き部 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。
[0029] 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。
[0030] 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、夸 !J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が夸 !J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 A1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（ 剖り貫き部 5から遠い側部分)上に第 2金属層 7bが形成されている。
[0031] ドレイン引き出し電極 7上には絶縁膜 26 (パッシベーシヨン膜)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)剖り貫き部 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'方向の幅は夸 !Jり貫 き部 5の A—A'方向の幅より広ぐ穴 19の B— B'方向の幅は夸 !J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。 [0032] また、第 2金属層 7bは、第 1金属層 7aの外側 (剖り貫き部 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 、構成となって 、る。
[0033] 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'方向の幅は夸 !J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 、な 、。
[0034] 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 Sl、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、および夸 !J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の開口部力 上下方 向を延伸方向とする長方形形状の剖り貫き部 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。
[0035] 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) i 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—）が大きぐ図 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、剖り貫き部 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)との適切なァライメントを担保しつつ、剖り貫き部 5による開口率向上を実現する ことができる。
[0036] 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 μ m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ァライメント（フ オ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を含むパターンをァライメントすれば、各ァライメントのずれが最大 1. 5 m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 3 mとなる。上下方向へ 3 m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。
[0037] 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剖り貫き部 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） 力 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剖り貫き部 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夸 IJ 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!、ても構わな!/、。
[0038] 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剖り貫き部 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 ヽても構わな 、。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） 力 正方形形状 (非延伸形状)の剖り貫き部 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 る長方形円形状の剖り貫き部 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の開口部と夸 !1り貫き部 5とが斜めに交差する（直交しな!、)構 成も可能である。 [0039] 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 l la' l ibと、各コンタクトホール（l la. l ib)に対応する剖り貫き部 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 11 a (その開口部）が、上下方向 を延伸方向とする長方形形状の夸 I」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 l ib (その開口部）が、左右方向を延伸方向とする長方形形状の剖り貫き部 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 ' l ib (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、左右方向にァ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ぐ上下方 向（データ信号線に平行な方向）にァ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。
[0040] 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の剖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の夸 !J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の剖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 タトホールを、その開口部が第 2の剖り貫き部と交差するような延伸形状とする。
[0041] こうすれば、光透過率（開口率）が高ぐ製造工程 (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。
[0042] 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 100θΑ〜300θΑの膜厚でスパッタリング法等の方法にて成膜し、これをフォトエツ チング法等にて必要な形状にパター-ングすることで形成される。
[0043] 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 3000A〜5000A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 1000A〜3000A程度とし、低抵抗 半導体層としての n +ァモルファスシリコン膜の厚みは、例えば 400 A〜 700 A程度 とする。
[0044] 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 1000A〜3000A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ユングすることで形成 される。
[0045] ドレイン引き出し電極 7は、第 1金属層 7aである 50θΑ〜150θΑのチタン上に 100 0A〜2000 A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 、剖り貫き部 5等をパターン形成する。なお、第 1金属層 7aである 500A〜1500Aの タンタル上に、第 2金属層 7bとして 1000 A〜2000 Aのアルミニウム形成しても良い [0046] 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、感光性アクリル榭 脂等の榭脂膜や、窒化シリコン、酸ィ匕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 20 ΟθΑ〜500θΑ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 20000A〜40000Aの膜厚の感光性アクリル榭脂膜との積層膜等を 用!/、ることができる。
[0047] 本実施の形態では 200θΑ〜500θΑ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。
[0048] 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ユ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力 なるエツ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力もなる画素電極 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。
[0049] なお、本実施の形態では画素電極 17を ΙΤΟで形成した力 例えば、 ΙΖΟ、酸ィ匕亜 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 1000 Α〜200 OA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〖こよっても形成できる。
[0050] 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。
[0051] 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力もなる高抵抗半導体層 30aと、 n+ァモ ルファスシリコン等カゝ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30&を1300〜1800 、低抵抗半導体層 30bを 400 Aとする。
[0052] 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力 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 ノ 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。
[0053] 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。
[0054] 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、 YZC分離回路 500、ビデオクロマ回路 501、 AZDコンパ一 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、 ノ 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、 YZC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 AZD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 R GB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 、て表示可能である。
[0055] 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。
[0056] 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。
[0057] 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力 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。
産業上の利用可能性
[0058] 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

請求の範囲
[1] 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ァクテ イブマトリクス基板であって、
上記電極領域には電極が形成されていない剖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剖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。
[2] 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ァクテ イブマトリクス基板であって、
上記電極領域には電極が形成されていない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。
[3] 上記剖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。
[4] 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。
[5] 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 タス基板。
[6] 上記開口部および剖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剖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。
[7] 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夸 IJ 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 対応する剖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。
[8] 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。
[9] 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。
[10] 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。
[11] 上記電極領域は、 A1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、上記画素電極は Tiある 、は Taを主成分とす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。
[12] 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。
[13] 請求項 1から 12のいずれ力 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。
[14] 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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