WO2011074336A1 - アクティブマトリクス基板、及び製造方法 - Google Patents

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WO2011074336A1
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wiring
layer
electrode
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家根田剛士
勝井宏充
中村渉
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シャープ株式会社
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    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Definitions

  • the present invention relates to an active matrix substrate used for a display panel such as a liquid crystal panel and a manufacturing method thereof.
  • liquid crystal display devices have been widely used in liquid crystal televisions, monitors, mobile phones and the like as flat panel displays having features such as thinness and light weight compared to conventional cathode ray tubes.
  • a plurality of source wirings (data wirings) and a plurality of gate wirings (scanning wirings) are wired in a matrix, and a thin film transistor as a switching element in the vicinity of the intersection of the source wirings and the gate wirings.
  • TFT Thin Film Transistor
  • an active matrix substrate in which pixels having pixel electrodes connected to the thin film transistor are arranged in a matrix are used for a liquid crystal panel as a display panel.
  • the gate wiring is connected to the gate driver via the terminal portion.
  • a gate insulating film and a protective layer are sequentially formed on a gate electrode of a thin film transistor and a gate wiring integrally formed with the gate electrode, and an interlayer insulating film Is formed on the protective layer.
  • an opening portion is provided in the gate insulating film, the protective layer, and the interlayer insulating film, so that the ITO connected to the gate wiring and the gate driver is provided.
  • the gate wiring and the gate driver are connected via ITO.
  • ITO is deposited across the gate insulating film and the protective layer in the opening. For this reason, in a conventional active matrix substrate, disconnection may occur in the ITO due to a step generated between the gate insulating film and the protective layer.
  • a semiconductor layer is provided between the gate insulating film and the protective layer, so that between the gate insulating film and the protective layer is provided. It has been proposed to improve the step coverage and prevent the ITO from being disconnected.
  • FIG. 16 is a plan view for explaining a terminal portion provided on a conventional active matrix substrate.
  • 17 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII in FIG.
  • the conventional active matrix substrate 80 includes a gate wiring 81 formed on the substrate 80a and an ITO 82 connected to the gate wiring 81 through a contact hole portion.
  • a metal film having a three-layer structure of a titanium film 84a, an aluminum film 84b, and a titanium film 84c sequentially formed on the substrate 80a is used.
  • the titanium film 84c is directly connected to the ITO 82 in the opening H0 of the contact hole portion, and is configured to prevent the occurrence of corrosion due to the contact between the ITO 82 and the aluminum film 84b. Yes.
  • the gate insulating film 85, the protective layer 86, and the interlayer insulating film 87 are sequentially formed on the titanium film 84c of the gate wiring 81, and the contact hole portion in the opening H0. Except for the connecting portion between the ITO 82 and the titanium film 84 c, the ITO 82 and the gate wiring 81 are insulated by the gate insulating film 85, the protective layer 86, and the interlayer insulating film 87.
  • the semiconductor layer 83 is formed between the gate insulating film 85 and the protective layer 86.
  • the semiconductor layer 83 is formed at the same time as the semiconductor layer of a thin film transistor (not shown) provided on the active matrix substrate 80.
  • the semiconductor layer 83 is provided to provide a gate.
  • the step coverage between the insulating film 85 and the protective layer 86 has been improved.
  • the ITO 82 when the ITO 82 is formed, it is possible to prevent disconnection of the ITO 82 due to a step between the gate insulating film 85 and the protective layer 86.
  • the opening H0 of the contact hole is formed by etching the gate insulating film 85, the protective layer 86, and the interlayer insulating film 87 together. . Therefore, in this conventional active matrix substrate 80, as illustrated in FIG. 17, the surfaces of the gate insulating film 85, the protective layer 86, and the interlayer insulating film 87 that face the opening H 0 are in contact with the gate wiring 81. The steep slope is almost 90 degrees. As a result, in the conventional active matrix substrate 80, when the ITO 82 is formed by using, for example, a sputtering method, the ITO 82 may not be appropriately formed on a part of each of the surfaces, and the ITO 82 is disconnected. was there.
  • the conductive layer cannot be reliably connected.
  • an object of the present invention is to provide an active matrix substrate capable of reliably connecting a plurality of conductive layers provided with an insulating layer interposed therebetween, and a method for manufacturing the same.
  • an active matrix substrate is an active matrix substrate having a first conductive layer and a second conductive layer connected to the first conductive layer, Comprising at least one insulating layer provided to cover the first conductive layer; In the first conductive layer, an end thereof is provided so as to protrude into an opening formed in the insulating layer, The second conductive layer is provided so as to cover at least a part of an edge of the opening and to be directly connected to the end of the first conductive layer inside the opening. It is characterized by that.
  • the end of the first conductive layer is provided so as to protrude into the opening formed in the insulating layer.
  • the second conductive layer is provided so as to cover at least a part of the edge of the opening and to be directly connected to the end of the first conductive layer inside the opening.
  • the second conductive layer can be connected to the first conductive layer while preventing disconnection of the second conductive layer.
  • an active matrix substrate that can reliably connect a plurality of conductive layers provided with an insulating layer interposed therebetween can be configured.
  • the active matrix substrate includes a thin film transistor and a pixel electrode connected to the thin film transistor, As the first conductive layer, an electrode connection wiring for connecting the drain electrode of the thin film transistor and the pixel electrode is used, The pixel electrode may be used as the second conductive layer.
  • the electrode connection wiring and the pixel electrode can be reliably connected.
  • the active matrix substrate includes an auxiliary capacitance wiring for generating an auxiliary capacitance, and a drive unit connected to the auxiliary capacitance wiring,
  • the auxiliary capacitance wiring is used as the first conductive layer,
  • an electrode member that connects the auxiliary capacitance line and the drive unit may be used.
  • the auxiliary capacitance wiring and the electrode member can be reliably connected.
  • the active matrix substrate further includes a third conductive layer connected to the second conductive layer,
  • the insulating layer includes a first insulating layer provided to cover the first conductive layer and a second insulating layer provided to cover the second conductive layer, In the first conductive layer, an end thereof is provided so as to protrude into the opening formed in the first insulating layer,
  • the second conductive layer covers at least a part of an edge of the opening formed in the first insulating layer, and the first conductive layer is formed inside the opening formed in the first insulating layer.
  • the third conductive layer covers the second conductive layer so as to cover at least a part of an edge of the opening formed in the second insulating layer and within the opening formed in the second insulating layer. It may be provided to be directly connected to the layer.
  • the second conductive layer can be connected to the first conductive layer while preventing the second conductive layer from being disconnected, and the third conductive layer can be prevented from being disconnected while the third conductive layer is prevented from being disconnected.
  • the conductive layer can be connected to the second conductive layer.
  • the active matrix substrate includes a thin film transistor, a gate wiring connected to the gate electrode of the thin film transistor, and a gate driver connected to the gate wiring.
  • the gate wiring is used as the first conductive layer
  • An intermediate electrode member connected to the gate wiring is used as the second conductive layer
  • an electrode member connected to the intermediate electrode member and the gate driver may be used.
  • the gate wiring and the intermediate electrode member can be reliably connected, and the intermediate electrode member and the electrode member can be reliably connected.
  • the active matrix substrate includes a thin film transistor, a source wiring connected to the source electrode of the thin film transistor, and a source driver connected to the source wiring.
  • the source wiring is used as the first conductive layer
  • An intermediate electrode member connected to the source wiring is used as the second conductive layer
  • As the third conductive layer an electrode member connected to the intermediate electrode member and the source driver may be used.
  • the source wiring and the intermediate electrode member can be reliably connected, and the intermediate electrode member and the electrode member can be reliably connected.
  • the method for manufacturing an active matrix substrate of the present invention is a method for manufacturing an active matrix substrate having a first conductive layer and a second conductive layer connected to the first conductive layer, Forming the first conductive layer; Forming an insulating layer so as to cover the first conductive layer; Etching the insulating layer to form an opening in the insulating layer so that an end of the first conductive layer is exposed; Forming a second conductive layer so as to cover at least a part of an edge of the opening and to be directly connected to the end of the first conductive layer inside the opening; It is characterized by comprising.
  • the opening is formed in the insulating layer so that the end of the first conductive layer is exposed.
  • the second conductive layer is formed so as to cover at least a part of the edge of the opening and to be directly connected to the end of the first conductive layer inside the opening.
  • the second conductive layer can be connected to the first conductive layer while preventing disconnection of the second conductive layer.
  • the manufacturing method of an active matrix substrate of the present invention is a manufacturing method of an active matrix substrate including a thin film transistor, a first conductive layer, and a second conductive layer connected to the first conductive layer, A first step of forming a gate electrode of the thin film transistor and predetermined electrical wiring by patterning the first conductive layer after forming the first conductive layer on the substrate; A second step of sequentially forming a first insulating layer, a first semiconductor layer, and a second semiconductor layer so as to cover the gate electrode and the electrical wiring; The first insulating layer, the first semiconductor layer, and the second semiconductor layer are etched to form a semiconductor layer and an electrode contact layer of the thin film transistor.
  • the semiconductor layer, the electrode contact layer, and the opening so as to cover at least a part of the edge and to be directly connected to the end of the electric wiring inside the opening.
  • the opening is formed in the first insulating layer so that the end of the electric wiring is exposed.
  • a second conductive layer is formed so as to cover at least a part of the edge of the opening and to be directly connected to the end of the electric wiring inside the opening. Yes. Thereby, the second conductive layer can be connected to the electric wiring while preventing disconnection of the second conductive layer.
  • an auxiliary capacitance wiring for generating an auxiliary capacitance is used as the electric wiring
  • an electrode member that connects the auxiliary capacitance wiring and a drive unit connected to the auxiliary capacitance wiring is used,
  • a connection portion between the auxiliary capacitance wiring and the electrode member may be formed.
  • the auxiliary capacitance wiring and the electrode member can be reliably connected.
  • a third conductive layer is formed so as to cover at least part of the edge of the opening of the second insulating layer and to be directly connected to the second conductive layer inside the opening.
  • an opening is formed in the second insulating layer so that the end of the electrical wiring and the connection portion of the second conductive layer are exposed.
  • the third conductive layer is formed so as to cover at least a part of the edge of the opening of the second insulating layer and to be directly connected to the two conductive layers inside the opening. Is forming. Accordingly, it is possible to connect the third conductive layer to the second conductive layer while preventing disconnection from occurring in the third conductive layer.
  • a gate wiring connected to the gate electrode of the thin film transistor is used as the electrical wiring.
  • An intermediate electrode member connected to the gate wiring is used as the second conductive layer, As the third conductive layer, an electrode member connected to the gate driver and the intermediate electrode member is used, By performing the eighth step, a gate terminal portion that connects the gate wiring and the gate driver may be formed.
  • the gate wiring and the intermediate electrode member can be reliably connected, and the intermediate electrode member and the electrode member can be reliably connected.
  • a source wiring connected to the source electrode of the thin film transistor is used as the electrical wiring.
  • An intermediate electrode member connected to the source wiring is used as the second conductive layer, As the third conductive layer, an electrode member connected to a source driver and the intermediate electrode member is used, By performing the eighth step, a source terminal portion that connects the source wiring and the source driver may be formed.
  • the source wiring and the intermediate electrode member can be reliably connected, and the intermediate electrode member and the electrode member can be reliably connected.
  • an electrode connection wiring for connecting the drain electrode of the thin film transistor and the pixel electrode connected to the thin film transistor using the second conductive layer formed in the fourth step is provided.
  • the pixel electrode is formed using the third conductive layer formed in the eighth step, and the eighth step is performed to form a connection portion between the electrode connection wiring and the pixel electrode. Also good.
  • the electrode connection wiring and the pixel electrode can be reliably connected.
  • halftone masks having different resist film thicknesses are used in the third step.
  • the manufacturing process can be simplified, and the manufacturing time of the active matrix substrate can be easily reduced.
  • an active matrix substrate capable of reliably connecting a plurality of conductive layers provided with an insulating layer interposed therebetween, and a manufacturing method thereof.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the liquid crystal panel shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view for explaining a main configuration of the active matrix substrate shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart showing main manufacturing steps of the main part configuration of the active matrix substrate.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process of the thin film transistor shown in FIG. 4, and FIGS. 10A to 10E illustrate a series of main manufacturing processes.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a manufacturing process of the connecting portion between the auxiliary capacitor wiring and the electrode member shown in FIG. 5, and FIGS. 11 (a) to 11 (d) show a series of main manufacturing processes.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a manufacturing process of the connection portion between the electrode connection wiring and the pixel electrode shown in FIG. 6, and FIGS. 12 (a) to 12 (e) explain a series of main manufacturing processes. is doing.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a manufacturing process of the gate terminal portion shown in FIG. 7, and FIGS.
  • FIG. 14 is a plan view showing a configuration of a modification of the source terminal portion shown in FIG.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration of another modified example of the source terminal portion.
  • FIG. 16 is a plan view for explaining a terminal portion provided on a conventional active matrix substrate. 17 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII in FIG.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment includes a liquid crystal panel 2 in which the upper side of FIG. 1 is installed as a viewing side (display surface side), and a non-display surface side of the liquid crystal panel 2 (lower side of FIG. 1). And a backlight device 3 that generates illumination light for illuminating the liquid crystal panel 2.
  • the liquid crystal panel 2 includes a color filter substrate 4 constituting the pair of substrates and the active matrix substrate 5 of the present invention, and polarizing plates 6 and 7 provided on the outer surfaces of the color filter substrate 4 and the active matrix substrate 5, respectively. I have.
  • a liquid crystal layer (not shown) is sandwiched between the color filter substrate 4 and the active matrix substrate 5.
  • the color filter substrate 4 and the active matrix substrate 5 are made of a transparent transparent resin such as a flat transparent glass material or an acrylic resin.
  • Resin films such as TAC (triacetyl cellulose) or PVA (polyvinyl alcohol) are used for the polarizing plates 6 and 7 and correspond to cover at least the effective display area of the display surface provided in the liquid crystal panel 2. It is bonded to the color filter substrate 4 or the active matrix substrate 5.
  • the active matrix substrate 5 constitutes one of the pair of substrates.
  • pixel electrodes and thin film transistors thin film transistors (in accordance with a plurality of pixels included in the display surface of the liquid crystal panel 2) are provided.
  • a TFT (Thin Film Transistor) or the like is formed between the liquid crystal layer (details will be described later).
  • the color filter substrate 4 constitutes the other of the pair of substrates, and the color filter substrate 4 is formed with a color filter, a counter electrode, and the like between the liquid crystal layer (not shown). )
  • the liquid crystal panel 2 is provided with an FPC (Flexible Printed Circuit) 8 connected to a control device (not shown) for controlling the drive of the liquid crystal panel 2 and operates the liquid crystal layer in units of pixels.
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • the display surface is driven in units of pixels and a desired image is displayed on the display surface.
  • the liquid crystal mode and pixel structure of the liquid crystal panel 2 are arbitrary. Moreover, the drive mode of the liquid crystal panel 2 is also arbitrary. That is, as the liquid crystal panel 2, any liquid crystal panel that can display information can be used. Therefore, the detailed structure of the liquid crystal panel 2 is not shown in FIG.
  • the backlight device 3 includes a light emitting diode 9 as a light source, and a light guide plate 10 disposed to face the light emitting diode 9. Further, in the backlight device 3, the light emitting diode 9 and the light guide plate 10 are sandwiched by the bezel 14 having an L-shaped cross section in a state where the liquid crystal panel 2 is installed above the light guide plate 10. A case 11 is placed on the color filter substrate 4. Thus, the backlight device 3 is assembled to the liquid crystal panel 2 and is integrated as a transmissive liquid crystal display device 1 in which illumination light from the backlight device 3 is incident on the liquid crystal panel 2.
  • the light guide plate 10 for example, a synthetic resin such as a transparent acrylic resin is used, and light from the light emitting diode 9 enters.
  • a reflection sheet 12 is installed on the opposite side (opposite surface side) of the light guide plate 10 to the liquid crystal panel 2.
  • an optical sheet 13 such as a lens sheet or a diffusion sheet is provided on the liquid crystal panel 2 side (light emitting surface side) of the light guide plate 10, and the inside of the light guide plate 10 has a predetermined light guide direction (left side in FIG. 1). The light from the light emitting diode 9 guided in the direction from the right side to the right side is changed to the planar illumination light having uniform luminance and applied to the liquid crystal panel 2.
  • the present embodiment is not limited to this, and a direct type backlight device is used. May be.
  • a backlight device having other light sources such as a cold cathode fluorescent tube and a hot cathode fluorescent tube other than the light emitting diode can also be used.
  • liquid crystal panel 2 of the present embodiment will be specifically described with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the liquid crystal panel shown in FIG.
  • the liquid crystal display device 1 (FIG. 1) includes a panel control unit 15 that performs drive control of the liquid crystal panel 2 (FIG. 1) as the display unit that displays information such as characters and images, and the panel control.
  • a source driver 16 and a gate driver 17 that operate based on an instruction signal from the unit 15 are provided.
  • the panel control unit 15 is provided in the control device, and receives a video signal from the outside of the liquid crystal display device 1. Further, the panel control unit 15 performs predetermined image processing on the input video signal to generate each instruction signal to the source driver 16 and the gate driver 17, and the input video signal. A frame buffer 15b capable of storing display data for one frame included. Then, the panel control unit 15 performs drive control of the source driver 16 and the gate driver 17 according to the input video signal, so that information according to the video signal is displayed on the liquid crystal panel 2.
  • the source driver 16 and the gate driver 17 are installed on the active matrix substrate 5. Specifically, the source driver 16 is installed on the surface of the active matrix substrate 5 along the lateral direction of the liquid crystal panel 2 in the outer region of the effective display area A of the liquid crystal panel 2 as a display panel. . Further, the gate driver 17 is installed on the surface of the active matrix substrate 5 so as to be along the vertical direction of the liquid crystal panel 2 in the outer region of the effective display region A.
  • the source driver 16 and the gate driver 17 are drive circuits that drive a plurality of pixels P provided on the liquid crystal panel 2 side by pixel.
  • the source driver 16 and the gate driver 17 include a plurality of source lines S1 to S1.
  • SM is an integer of 2 or more, hereinafter collectively referred to as “S”
  • G gate wirings G1 to GN
  • S and G constitute a data wiring and a scanning wiring, respectively, on a transparent glass material or a transparent synthetic resin substrate (not shown) included in the active matrix substrate 5.
  • These source wiring S and gate wiring G constitute a data wiring and a scanning wiring, respectively, on a transparent glass material or a transparent synthetic resin substrate (not shown) included in the active matrix substrate 5.
  • the source wiring S is provided on the substrate so as to be parallel to the matrix-like column direction (vertical direction of the liquid crystal panel 2), and the gate wiring G is arranged in the matrix-like row direction (horizontal of the liquid crystal panel 2). Is provided on the substrate so as to be parallel to (direction).
  • the source driver 16 is connected to an auxiliary capacitance wiring for generating an auxiliary capacitance.
  • the source driver 16 is driven to generate an auxiliary capacitance. It is comprised so that it may function also as a part.
  • the thin film transistor 18 as a switching element and the pixel P having the pixel electrode 19 connected to the thin film transistor 18 are provided.
  • the common electrode 20 is configured to face the pixel electrode 19 with the liquid crystal layer provided on the liquid crystal panel 2 interposed therebetween. That is, in the active matrix substrate 5, the thin film transistor 18, the pixel electrode 19, and the common electrode 20 are provided for each pixel.
  • regions of a plurality of pixels P are formed in each region partitioned in a matrix by the source wiring S and the gate wiring G.
  • the plurality of pixels P include red (R), green (G), and blue (B) pixels. These RGB pixels are sequentially arranged in this order, for example, in parallel with the gate wirings G1 to GN. Further, these RGB pixels can display corresponding colors by a color filter layer (not shown) provided on the color filter substrate 4 side.
  • the gate driver 17 scans the gate wirings G1 to GN with respect to the gate wirings G1 to GN based on the instruction signal from the image processing unit 15a (gate signal). Signal) in sequence. Further, the source driver 16 supplies a data signal (voltage signal (gradation voltage)) corresponding to the luminance (gradation) of the display image to the corresponding source wirings S1 to SM based on the instruction signal from the image processing unit 15a. Output.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view for explaining a main configuration of the active matrix substrate shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • the thin film transistor 18 is provided in the vicinity of the intersection of the gate wiring G and the source wiring S.
  • the thin film transistor 18 includes a gate electrode 18g integrally formed with the gate line G, a source electrode 18s integrally formed with the source line S, and a drain electrode 18d provided so as to face the source electrode 18s.
  • An amorphous silicon layer 23 as a semiconductor layer is provided.
  • the gate wiring G and the gate electrode 18g are made of, for example, a metal film having a three-layer structure
  • the source wiring S, the source electrode 18s, and the drain electrode 18d are made of, for example, a metal film having a two-layer structure (details) Will be described later.)
  • the drain electrode 18d is configured at one end of an electrode connection wiring 26 for connecting the drain electrode 18d and the pixel electrode 19. Further, as will be described in detail later, the other end portion of the electrode connection wiring 26 is a pixel inside the openings H2 and H3 of the contact hole portion as the connection portion 34 provided above the auxiliary capacitance wiring CS. It is connected to the electrode 19.
  • the auxiliary capacitor line CS is a line for generating a predetermined auxiliary capacitor for each pixel, and is provided in parallel with the gate line G. Further, the storage capacitor line CS is formed of, for example, a metal film having the same three-layer structure as the gate line G, and an end CS1 of the electrode member 30 is formed inside the opening H1 of the contact hole as the connection part 29. It is connected to the.
  • the electrode member 30 is connected to the source driver 16 as a driving unit via a terminal unit 33.
  • the end portion G 1 of the gate wiring G is connected to the gate driver 17 through the gate terminal portion 38.
  • the end portion G1 of the gate wiring G and the intermediate electrode member 39 connected to the gate wiring G are connected inside the opening H4 of the contact hole portion, and further, the contact hole portion
  • the intermediate electrode member 39 and the electrode member 40 connected to the gate driver 17 are connected inside the openings H5 and H6 (details will be described later).
  • the electrode member 40 is made of the same transparent conductive film (for example, ITO) as the pixel electrode 19.
  • the end S1 of the source wiring S is connected to the source driver 16 via the source terminal portion 42.
  • the end portion S1 of the source wiring S and the intermediate electrode member 43 connected to the source wiring S are connected inside the opening H7 of the contact hole portion, and further the contact hole portion
  • the intermediate electrode member 43 and the electrode member 44 connected to the source driver 16 are connected inside the openings H8 and H9 (details will be described later).
  • the electrode member 44 is made of the same transparent conductive film (for example, ITO) as the pixel electrode 19.
  • a gate electrode 18g made of, for example, a titanium film 21a, an aluminum film 21b, and a titanium film 21c is provided on the base material 5a of the active matrix substrate 5.
  • a gate insulating film 22 is provided so as to cover the gate electrode 18d, and an amorphous silicon layer 23 and electrode contact layers 24a and 24b are formed on the gate insulating film 22.
  • the gate insulating film 22 is made of, for example, silicon nitride (SiNx).
  • the electrode contact layers 24a and 24b are made of, for example, n + amorphous silicon.
  • a source electrode 18s made of, for example, a titanium film 25a and an aluminum film 25b is formed on the electrode contact layer 24a.
  • the source electrode 18s is formed in the source region of the amorphous silicon layer 23 via the electrode contact layer 24a. It is connected.
  • a drain electrode 18d made of, for example, a titanium film 26a and an aluminum film 26b is formed on the electrode contact layer 24b.
  • the drain electrode 18d is formed in the drain region of the amorphous silicon layer 23 via the electrode contact layer 24b. It is connected.
  • a channel region is formed between the source region and the drain region. Above the channel region, the electrode contact layers 24a and 24b are not formed, but a predetermined gap is provided.
  • the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28 are sequentially formed so as to cover the source electrode 18s and the drain electrode 18d.
  • the protective layer 27 is made of, for example, silicon nitride (SiNx).
  • the interlayer insulating film 28 is made of a photosensitive interlayer insulating film material obtained by mixing a photosensitive material with an insulating material such as a novolac resin.
  • an auxiliary capacitance wiring CS made of, for example, a titanium film 31a, an aluminum film 31b, and a titanium film 31c is provided on the base material 5a.
  • the auxiliary capacitor wiring CS forms the first conductive layer, and the end portion CS1 protrudes into the opening H1 provided in the gate insulating film 22 as the first insulating layer. Is provided.
  • the electrode member 30 as the second conductive layer is directly connected to the end portion CS1 of the auxiliary capacitance line CS inside the opening H1.
  • the electrode member 30 is composed of, for example, a titanium film 32a and an aluminum film 32b, and is provided so as to cover at least a part of the edge H1a of the opening H1 as shown in FIG.
  • the end portion of the electrode connection wiring 26 as the first conductive layer has openings H2 provided in the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28 as the insulating layers, respectively. It is provided so as to protrude into the inside of H3. That is, in the openings H2 and H3, the titanium film 26a, which is the end of the electrode connection wiring 26, is formed on the gate insulating film 22 so as to protrude. Note that the auxiliary capacitance line CS is formed on the base material 5 a below the gate insulating film 22.
  • the pixel electrode 19 as the second conductive layer is directly connected to the end portion (titanium film 26a) of the electrode connection wiring 26 inside the openings H2 and H3.
  • the pixel electrode 19 is made of, for example, ITO, and is provided so as to cover at least a part of the edges H2a and H3a of the openings H2 and H3 as shown in FIG.
  • the auxiliary capacitance is configured by the electrode connection wiring 26, the gate insulating film 22, and the auxiliary capacitance wiring CS.
  • the layer 27, the gate insulating film 22, and the auxiliary capacitor wiring CS, or the pixel electrode 19, the interlayer insulating film 28, the protective layer 27, the gate insulating film 22, and the auxiliary capacitor wiring CS may be used.
  • the part 34 may not be provided above the auxiliary capacitance line CS.
  • the end portion G1 of the gate wiring G made of, for example, a titanium film 41a, an aluminum film 41b, and a titanium film 41c is provided on the base material 5a.
  • the gate wiring G constitutes the first conductive layer, and the end portion G1 protrudes into the opening H4 provided in the gate insulating film 22 as the first insulating layer. Is provided.
  • the intermediate electrode member 39 as the second conductive layer is directly connected to the end portion G1 of the gate wiring G inside the opening H4.
  • the intermediate electrode member 39 is made of, for example, a titanium film, and is provided so as to cover at least a part of the edge H4a of the opening H4 as shown in FIG.
  • the electrode member 40 as the third conductive layer is connected to the intermediate electrode member 39 inside the openings H5 and H6 provided in the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28 as the second insulating layer, respectively. Connected directly.
  • the electrode member 40 is made of, for example, ITO, and is provided so as to cover at least a part of the edges H5a and H6a of the openings H5 and H6, as shown in FIG.
  • the end portion S1 of the source wiring S made of, for example, a titanium film 45a, an aluminum film 45b, and a titanium film 45c is provided on the base material 5a.
  • the source wiring S constitutes the first conductive layer, and the end S1 protrudes into the opening H7 provided in the gate insulating film 22 as the first insulating layer. Is provided. That is, a gate source switching unit (not shown) is connected to the source terminal unit 42, and in this gate source switching unit, the source wiring S provided above the gate wiring G on the base material 5 a is provided.
  • the gate wiring G is provided in the same layer as the base material 5a.
  • the edge part S1 of the source wiring S is formed on the base material 5a.
  • the intermediate electrode member 43 as the second conductive layer is directly connected to the end S1 of the source wiring S inside the opening H7.
  • the intermediate electrode member 43 is made of, for example, a titanium film, and is provided so as to cover at least a part of the edge H7a of the opening H7 as shown in FIG.
  • the electrode member 44 as the third conductive layer is connected to the intermediate electrode member 43 inside the openings H8 and H9 provided in the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28 as the second insulating layer, respectively. Connected directly.
  • the electrode member 44 is made of, for example, ITO, and is provided so as to cover at least part of the edges H8a and H9a of the openings H8 and H9, as shown in FIG.
  • the source terminal portion 42 can be configured.
  • the gate-source switching unit is not necessary, and the source terminal unit 42 can be configured.
  • an electrode member 43 'as a first conductive layer is provided inside the opening H7.
  • the electrode member 43 ′ is composed of, for example, a metal film having a three-layer structure of a titanium film, an aluminum film, and a titanium film.
  • the end S1 of the source wiring S as the second conductive layer is connected to the electrode member 43 'within the opening H7.
  • the end S1 is formed of a metal film having a two-layer structure, for example, a titanium film and an aluminum film, and is provided so as to cover at least a part of the edge H7a of the opening H7.
  • the electrode member 43 ′ exposed in the openings H 8 and H 9 is selectively wet-etched with an aluminum film and only a titanium film.
  • the electrode member 44 as the third conductive layer is formed in the openings H8 and H9 provided in the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28 as the second insulating layer, respectively. It is directly connected to the end S1 and the electrode member 43 ′.
  • the electrode member 44 is made of, for example, ITO, and is provided so as to cover at least a part of the edges H8a and H9a of the openings H8 and H9, as shown in FIG.
  • the source terminal portion 42 can be configured. Specifically, in the source terminal portion 42, the end portion S ⁇ b> 1 of the source wiring S as the first conductive layer is provided with an opening H ⁇ b> 10 provided in the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28 as the insulating layers, respectively. It is provided so as to protrude into the inside of H11. For example, a titanium film 45 a ′ and a copper film 45 b ′ are used for the end portion S ⁇ b> 1 of the source wiring S.
  • the electrode member 44 as the second conductive layer is connected to the end portion S1 of the source wiring S inside the openings H10 and H11.
  • the electrode member 44 is made of, for example, ITO, and is provided so as to cover at least a part of the edges of the openings H10 and H11.
  • the intermediate electrode member and the electrode member are provided similarly to the source terminal part 42, and the electrode member 30 is connected to the source driver 16 through these intermediate electrode members and electrode members. Yes.
  • FIG. 9 is a flowchart showing main manufacturing steps of the main part configuration of the active matrix substrate.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process of the thin film transistor shown in FIG. 4, and FIGS. 10A to 10E illustrate a series of main manufacturing processes.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a manufacturing process of the connecting portion between the auxiliary capacitor wiring and the electrode member shown in FIG. 5, and FIGS. 11 (a) to 11 (d) show a series of main manufacturing processes.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a manufacturing process of the connection portion between the electrode connection wiring and the pixel electrode shown in FIG. 6, and FIGS. 12 (a) to 12 (e) explain a series of main manufacturing processes. is doing.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process of the thin film transistor shown in FIG. 4, and FIGS. 10A to 10E illustrate a series of main manufacturing processes.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a manufacturing process of the connecting portion between the auxiliary capacitor wiring and the electrode member
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a manufacturing process of the gate terminal portion shown in FIG. 7, and FIGS. 13 (a) to 13 (e) illustrate a series of main manufacturing processes.
  • FIGS. 13 (a) to 13 (e) illustrate a series of main manufacturing processes.
  • the description of the process of forming the source terminal portion 42 formed in the same manner as the gate terminal portion 38 is omitted for the sake of simplicity.
  • a gate electrode 18g is first formed (step S1).
  • the titanium film 21a, the aluminum film 21b, and the titanium film 21c are formed on the base material 5a made of, for example, a glass substrate by using, for example, a sputtering method. After the deposition, patterning is performed by photolithography, wet etching, and resist peeling cleaning, thereby forming a gate electrode 18g made of the titanium film 21a, the aluminum film 21b, and the titanium film 21c. At the same time as the gate electrode 18g, as shown in FIGS. 11A and 12A, respectively, in the connection portions 29 and 34, the auxiliary capacitance composed of the titanium film 31a, the aluminum film 31b, and the titanium film 31c. Wiring CS is formed on the base material 5a. Further, simultaneously with the gate electrode 18g, as shown in FIG. 13A, an end portion G1 of the gate wiring G made of the titanium film 41a, the aluminum film 41b, and the titanium film 41c is formed in the gate terminal portion 38. .
  • the titanium films 21a, 31a, 41a, the aluminum films 21b, 31b, 41b, and the titanium films 21c, 31c, 41c are each deposited at the same time and configured in a predetermined shape.
  • the first conductive layer (the auxiliary capacitance line CS and the gate line is formed by performing the steps shown in FIGS. 10A, 11A, 12A, and 13A. G) is formed on the base material, and then the first conductive layer is patterned to form the gate electrode 18g of the thin film transistor 18 and predetermined electrical wiring (auxiliary capacitance wiring CS and gate wiring G). The first step is completed.
  • the specific film thickness of the titanium films 21a, 31a, 41a and the titanium films 21c, 31c, 41c is, for example, 30 to 150 nm.
  • the specific film thickness of the aluminum films 21b, 31b, and 41b is, for example, 200 to 500 nm.
  • metals such as molybdenum and copper, preferably wet etching can be performed.
  • a metal with low corrosiveness can be used.
  • a titanium film and an aluminum film, or a metal film having a two-layer structure of titanium and copper, or molybdenum and copper may be used.
  • step S2 of FIG. 9 one island of the gate insulating film 22 and the thin film transistor 18 is formed.
  • a gate insulating film 22 made of silicon nitride (SiNx) is formed so as to cover the gate electrode 18g and the substrate 5a by, for example, a CVD method.
  • an amorphous silicon layer 23 as a first semiconductor layer and an electrode contact layer 24 made of n + amorphous silicon as a second semiconductor layer are sequentially formed on the gate insulating film 22 by, for example, a CVD method.
  • the gate insulating film 22, the amorphous silicon layer 23, and the electrode contact layer 24 are formed on the entire surface of the substrate 5a.
  • the first insulating layer (gate insulating film 22) is formed so as to cover the gate electrode 18g and the electric wiring by performing the step of forming the gate insulating film 22, the amorphous silicon layer 23, and the electrode contact layer 24.
  • the second step of sequentially forming the first semiconductor layer (amorphous silicon layer 23) and the second semiconductor layer (electrode contact layer 24) is completed.
  • the specific film thickness of the gate insulating film 22 is, for example, 200 to 500 nm.
  • the specific film thickness of the amorphous silicon layer 23 is, for example, 30 to 300 nm.
  • the electrode contact layer 24 is doped with, for example, n-type impurities at a high concentration, and its specific film thickness is, for example, 50 to 150 nm.
  • the deposition temperature in the gate insulating film 22, the amorphous silicon layer 23, and the electrode contact layer 24 is, for example, 200 to 300 ° C.
  • one island including the amorphous silicon layer 23 and the electrode contact layer 24 shown in FIG. 10B is formed, and in the connection portion 29 and the gate terminal portion 38, Openings H1 and H4 are formed in the gate insulating film 22, respectively.
  • the electrode contact layer 24 is formed on the entire surface of the substrate 5a, there are three gradations of no resist, a thin resist film (resist half), and a thick resist film (resist full).
  • a halftone mask having a resist pattern is provided above the electrode contact layer 24.
  • the portion without resist corresponds to a portion from which the gate insulating film 22, the amorphous silicon layer 23, and the electrode contact layer 24 are removed.
  • the resist half portion corresponds to a portion from which the amorphous silicon layer 23 and the electrode contact layer 24 are removed.
  • the resist full portion has no layer to be removed, and the gate insulating film 22, the amorphous silicon layer 23, and the electrode contact layer 24 remain as they are.
  • the gate insulating film 22, the amorphous silicon layer 23, and the electrode contact layer 24 are removed, and as shown in FIG. 11B and FIG. In the connection part 29 and the gate terminal part 38, openings H1 and H4 are formed in the gate insulating film 22, respectively. Further, by performing ashing, only a thick resist portion is left, and then dry etching is performed to remove unnecessary amorphous silicon layers and electrode contact layers, and the amorphous structure shown in FIG. One island made of the silicon layer 23 and the electrode contact layer 24 is formed.
  • the end CS1 of the auxiliary capacitance wiring (first conductive layer) CS is exposed to the inside of the opening H1. It has become.
  • the end portion G1 of the gate wiring (first conductive layer) G is exposed inside the opening H4. ing.
  • the first insulating layer (gate insulating film 22), the first semiconductor layer (amorphous silicon layer 23), and the second semiconductor layer (electrode contact layer 24) are etched.
  • the semiconductor layer (amorphous silicon layer 23) and the electrode contact layer 24 of the thin film transistor 18 are formed, and the end portions of the electrical wiring (auxiliary capacitance wiring CS and gate wiring G) in the first insulating layer (gate insulating film 22).
  • the third step of forming the openings H1 and H4 is completed so that is exposed. Furthermore, in the third step, halftone masks having different resist film thicknesses are used, so that the manufacturing process can be simplified and the manufacturing time of the active matrix substrate 5 can be easily shortened. it can.
  • step S3 of FIG. 9 the source electrode 18s and the channel region are formed.
  • FIG. 10 (c) after depositing a titanium film 25a and an aluminum film 25b by using, for example, a sputtering method, patterning is performed by performing photolithography, wet etching, and resist peeling cleaning. Thus, the source electrode 18s composed of the titanium film 25a and the aluminum film 25b is formed. Simultaneously with the source electrode 18s, as shown in FIG. 10C, a drain electrode 18d made of a titanium film 26a and an aluminum film 26b is formed. Further, by performing dry etching, the electrode contact layer 24 above the channel region is removed to form the electrode contact layers 24a and 24b, and the channel region is formed.
  • the electrode member 30 as the second conductive layer made of the titanium film 32a and the aluminum film 32b is formed at the edge of the opening H1. It is formed so as to cover at least a part and to be directly connected to the end CS1 of the auxiliary capacitance line CS inside the opening H1.
  • the electrode connection wiring 26 as the first conductive layer made of the titanium film 26a and the aluminum film 26b is formed on the gate insulating film 22 in the connection portion 34. It is formed. Further, at the same time as the source electrode 18s, as shown in FIG.
  • the titanium film 39 and the aluminum film 39 ′ serving as the intermediate electrode member 39 as the second conductive layer are opened. It is formed so as to cover at least part of the edge of the portion H4 and to be directly connected to the end portion G1 of the gate wiring G inside the opening portion H4.
  • the semiconductor layer (amorphous silicon layer 23), the electrode contact layer 24, and the opening H1 Cover at least part of the edges H1a and H4a of H4 and directly with the ends (CS1 and G1) of the electrical wiring (auxiliary capacitance wiring CS and gate wiring G) inside the openings H1 and H4.
  • the fourth step of forming the second conductive layer (the electrode member 30 and the intermediate electrode member 39) so as to be connected is completed.
  • the fifth step of forming the source electrode 18s and the drain electrode 18d of the thin film transistor 18 is completed by patterning the second conductive layer (titanium films 25a and 26a and aluminum films 25b and 26b).
  • the specific film thickness of the titanium films 25a, 26a, 32a, 39 is, for example, 30 to 150 nm.
  • the specific film thickness of the aluminum films 25b, 26b, 32b, 39 ' is, for example, 100 to 400 nm.
  • metals such as molybdenum and copper, preferably wet etching is possible and corrosive. Less metal can be used.
  • the intermediate electrode member 39 is provided so as to cover the entire opening H4 of the gate insulating film 22 .
  • the present embodiment is limited to this. However, it is only necessary that at least a part of the opening H4 is covered with the intermediate electrode member 39 (the same applies to the source terminal portion 42).
  • the storage capacitor line CS, the gate line G, and the source line S are connected to the electrode member 30 and the intermediate electrode members 39 and 43, respectively. That is, the auxiliary capacitor wiring CS, the gate wiring G, and the source wiring S correspond to the corresponding electrode member 30 and intermediate electrode member 39 from the electrically floating state in the initial stage of the manufacturing process of the active matrix substrate 5. , And 43.
  • the active matrix substrate 5 of the present embodiment it is possible to greatly suppress dielectric breakdown in the auxiliary capacitor wiring CS, the gate wiring G, and the source wiring S, and the production yield of the active matrix substrate 5 is increased. Can be greatly improved.
  • step S4 of FIG. 9 the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28 are formed.
  • a protective layer 27 made of silicon nitride (SiNx) is formed so as to cover the source electrode 18s and the drain electrode 18d by, for example, a CVD method.
  • the specific thickness of the protective layer 27 is 100 to 700 nm.
  • the deposition temperature of the protective layer 27 is 200 to 350 ° C., and is usually lower than the temperatures of the gate insulating film 22, the amorphous silicon layer 23, and the electrode contact layer 24 in order to prevent film peeling. It is deposited with.
  • 3 to 5 ⁇ m of a photosensitive interlayer insulating film material is applied using a coater to form the interlayer insulating film 28.
  • the second insulating layer 18 is covered so as to cover the source electrode 18s, the drain electrode 18d, and the second conductive layer (the electrode member 30 and the intermediate electrode member 39).
  • the sixth step of forming the layers (the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28) is completed.
  • connection portion 29 is completed on the active matrix substrate 5 as shown in FIG.
  • the protective layer 27 and the interlayer insulating layer 28 are patterned into a predetermined shape by performing dry etching. Thereby, in the second insulating layer (the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28), the connection portion between the end portion (G1) of the electric wiring (gate wiring G) and the second conductive layer (intermediate electrode member 39) is exposed. As described above, the seventh step of forming the openings H5 and H6 is completed.
  • the protective layer 27 is dry-etched to form an opening H5, and the interlayer insulating film 28 is formed.
  • the opening H6 is formed by performing dry etching.
  • the aluminum film 39 '(FIG. 13C) exposed in the opening H5 is removed by performing wet etching that selectively etches only aluminum.
  • the electrode member 40 made of ITO deposited in the subsequent process is prevented from coming into contact with the aluminum film 39 ′, and the electrode member 40 is prevented from being corroded. Note that this step is not necessary when copper, titanium, or molybdenum that does not corrode with ITO is used for the wiring.
  • the protective layer 27 is dry-etched at the connection portion 34 to form an opening H2, and the interlayer insulating film 28 is dry-etched. By doing so, the opening H3 is formed.
  • a titanium film 26a which is an end portion of the electrode connection wiring 26 as the first conductive layer, is provided so as to be exposed inside the opening H2.
  • wet etching is performed to remove the aluminum film 26b (FIG. 12C) exposed in the opening H2.
  • the connecting portion between the end portion (G1) of the gate wiring G (first conductive layer) and the intermediate electrode member (second conductive layer) 39 is formed.
  • the openings H5 and H6 are exposed inside.
  • step S5 in FIG. 9 ITO is formed.
  • the pixel electrode 19 is formed on the interlayer insulating film 28 by performing patterning.
  • the pixel electrode 19 as the second conductive layer has an opening H2, with respect to the titanium film (end portion of the first conductive layer) 26a. Connected directly inside H3. Specifically, in the connection portion 34, the pixel electrode 19 covers the edge H2a of the opening H2 of the protective layer 27 and at least a part of the edge H3a of the opening H3 of the interlayer insulating film 28, and The openings H2 and H3 are provided so as to be directly connected to the titanium film 26a. Thereby, the connection portion 34 is completed on the active matrix substrate 5.
  • the electrode member 40 as the third conductive layer has openings H5 and H6 with respect to the intermediate electrode member (second conductive layer) 39. Connected directly inside. Specifically, in the gate terminal portion 38, the electrode member 40 covers at least part of the edge H5a of the opening H5 of the protective layer 27 and the edge H6a of the opening H6 of the interlayer insulating film 28, and It is provided so as to be directly connected to the intermediate electrode member 39 inside the openings H5 and H6.
  • the eighth step of forming the third conductive layer (electrode member 40) is completed so as to be directly connected to the second conductive layer (intermediate electrode member 39). Then, the gate terminal portion 38 is completed on the active matrix substrate 5.
  • the end CS1 of the auxiliary capacitance wiring (first conductive layer) CS is connected to the gate insulating film (first insulating layer) 22 in the connection portion 29. It is provided so as to protrude into the opening H1 provided.
  • the electrode member (second conductive layer) 30 covers at least a part of the edge H1a of the opening H1, and the end CS1 of the auxiliary capacitance line CS inside the opening H1. It is provided so that it may be connected directly.
  • the electrode member 30 can be connected to the auxiliary capacitance line CS while preventing the electrode member 30 from being disconnected.
  • the end portion 26a of the electrode connection wiring (first conductive layer) 26 is provided on the protective layer 27 and the interlayer insulating film 28 (insulating layer), respectively. It is provided so as to protrude into the openings H2 and H3.
  • the pixel electrode (second conductive layer) 19 covers at least a part of the edges H2a and H3a of the openings H2 and H3, and is inside the openings H2 and H3. 26 is provided so as to be directly connected to the end 26a of 26. Thereby, the pixel electrode 19 can be connected to the electrode connection wiring 26 while preventing the pixel electrode 19 from being disconnected.
  • the end portion G1 of the gate wiring (first conductive layer) G is an opening portion H4 provided in the gate insulating film (first insulating layer) 22. It is provided so that it may protrude inside.
  • the intermediate electrode member (second conductive layer) 39 covers at least a part of the edge H4a of the opening H4, and the end portion G1 of the gate wiring G inside the opening H4. It is provided so that it may be connected directly. Accordingly, the intermediate electrode member 39 can be connected to the gate wiring G while preventing the intermediate electrode member 39 from being disconnected.
  • the electrode member (third conductive layer) 40 covers the at least part of the edges H5a and H6a of the openings H5 and H6, and is an intermediate electrode inside the openings H5 and H6. It is provided so as to be directly connected to the member 39. Accordingly, the electrode member 40 can be connected to the intermediate electrode member 39 while preventing the electrode member 40 from being disconnected.
  • the end S1 of the source wiring (first conductive layer) S is an opening H7 provided in the gate insulating film (first insulating layer) 22. It is provided so that it may protrude inside.
  • the intermediate electrode member (second conductive layer) 43 covers at least a part of the edge H7a of the opening H7, and the end S1 of the source wiring S within the opening H7. It is provided so that it may be connected directly. Accordingly, the intermediate electrode member 43 can be connected to the source wiring S while preventing the intermediate electrode member 43 from being disconnected.
  • the electrode member (third conductive layer) 44 covers the at least part of the edges H8a and H9a of the openings H8 and H9, and is an intermediate electrode inside the openings H8 and H9. It is provided so as to be directly connected to the member 43. Accordingly, the electrode member 44 can be connected to the intermediate electrode member 43 while preventing the electrode member 44 from being disconnected.
  • the active matrix substrate 5 that can reliably connect a plurality of conductive layers provided with an insulating layer interposed therebetween.
  • the present invention is applied to a transmissive liquid crystal display device.
  • the active matrix substrate of the present invention is not limited to this, and a transflective or reflective liquid crystal panel is used.
  • the present invention can be applied to various display panels such as an organic EL (Electronic Luminescence) element, an inorganic EL element, and a field emission display.
  • organic EL Electro Luminescence
  • an electrode connection wiring, a storage capacitor wiring, a gate wiring, and a source wiring for connecting the drain electrode and the pixel electrode are used as the first conductive layer, and the pixel electrode
  • the electrode member that connects the storage capacitor wiring and the source driver (driving unit), the intermediate electrode member connected to the gate wiring, and the intermediate electrode member connected to the source wiring has been described.
  • the first conductive layer is provided so that the end thereof protrudes into the opening formed in the insulating layer, and the second conductive layer covers at least a part of the edge of the opening.
  • the common electrode and the common electrode wiring connected thereto can be used for one and the other of the first and second conductive layers.
  • the intermediate electrode member connected to the gate wiring and the intermediate electrode member connected to the source wiring are used as the second conductive layer, and the intermediate conductive member is connected to the gate driver as the third conductive layer.
  • the electrode member connected to the electrode member and the source driver has been described.
  • the second conductive layer covers the at least part of the edge of the opening formed in the first insulating layer, and the first conductive layer is formed inside the opening formed in the first insulating layer.
  • the third conductive layer is provided so as to be directly connected to the end of the conductive layer, and the third conductive layer covers at least a part of the edge of the opening formed in the second insulating layer, and the second insulating layer There is no limitation as long as it is provided so as to be directly connected to the second conductive layer inside the opening formed in the layer.
  • the gate insulating film is used as the first insulating layer and the protective layer and the interlayer insulating film are used as the second insulating layer.
  • the first and second insulating layers of the present invention are However, the present invention is not limited to this, and the first and second insulating layers may be provided so as to cover the first and second conductive layers, respectively.
  • the protective layer is used as the second insulating layer. But you can.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the auxiliary capacitor is used for the gate driver as the driving unit.
  • a configuration may be employed in which the auxiliary capacitance is generated by connecting the wiring or by connecting to a drive unit (driver) dedicated to the auxiliary capacitance wiring.
  • the present invention is useful for an active matrix substrate that can reliably connect a plurality of conductive layers provided with an insulating layer interposed therebetween, and a manufacturing method thereof.

Abstract

 本発明は、絶縁層を介在させて設けられる複数の導電層を確実に接続することができるアクティブマトリックス基板を提供する。 本発明のアクティブマトリックス基板は、第1導電層(CS)と、第2導電層(30)を有し、第1導電層(CS)を覆うように設けられた絶縁層(22)を備え、第1導電層(CS)では、その端部(CS1)が絶縁層(22)に形成された開口部(H1)の内部に突出するように設けられ、第2導電層(30)は、開口部(H1)の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部(H1)の内部で第1導電層(CS)の端部(CS1)と直接的に接続されるように、設けられている。

Description

アクティブマトリクス基板、及び製造方法
 本発明は、液晶パネルなどの表示パネルに用いられるアクティブマトリクス基板、及びその製造方法に関する。
 近年、例えば液晶表示装置は、在来のブラウン管に比べて薄型、軽量などの特長を有するフラットパネルディスプレイとして、液晶テレビ、モニター、携帯電話などに幅広く利用されている。このような液晶表示装置では、複数のソース配線(データ配線)及び複数のゲート配線(走査配線)をマトリクス状に配線するとともに、ソース配線とゲート配線との交差部の近傍にスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)と、この薄膜トランジスタに接続された画素電極を有する画素をマトリクス状に配置したアクティブマトリクス基板を、表示パネルとしての液晶パネルに用いたものが知られている。
 また、上記のようなアクティブマトリクス基板では、例えばゲート配線は端子部を介してゲートドライバに接続されている。具体的にいえば、アクティブマトリクス基板では、一般的に、ゲート絶縁膜及び保護層が薄膜トランジスタのゲート電極及びこのゲート電極に一体的に構成されたゲート配線上に順次形成されるとともに、層間絶縁膜が保護層上に形成されている。また、アクティブマトリクス基板では、コンタクトホール部(端子部)において、ゲート絶縁膜、保護層、及び層間絶縁膜に開口部(接触孔)を設けることにより、ゲート配線と、ゲートドライバに接続されるITOとを接続して、ITOを介してゲート配線とゲートドライバとを接続するようになっていた。
 また、在来のアクティブマトリクス基板では、上記開口部において、ゲート絶縁膜と保護層にまたがってITOを堆積させていた。このため、在来のアクティブマトリクス基板では、ゲート絶縁膜と保護層との間に生じた段差によってITOに断線が発生することがあった。
 そこで、従来のアクティブマトリクス基板では、例えば下記特許文献1に記載されているように、ゲート絶縁膜と保護層との間に半導体層を設けることによって、これらゲート絶縁膜と保護層との間でのステップカバレージを改善して、ITOの断線を防止可能とすることが提案されている。
 ここで、図16及び図17を参照して、従来のアクティブマトリクス基板について具体的に説明する。
 図16は、従来のアクティブマトリクス基板に設けられた端子部を説明する平面図である。図17は、図16のXVII-XVII線断面図である。
 図16及び図17に示すように、従来のアクティブマトリクス基板80は、基板80a上に形成されたゲート配線81と、コンタクトホール部を介してゲート配線81に接続されたITO82を備えている。ゲート配線81には、例えば基板80a上に順次形成されたチタン膜84a、アルミニウム膜84b、及びチタン膜84cの3層構造の金属膜が用いられている。そして、このゲート配線81では、コンタクトホール部の開口部H0において、チタン膜84cがITO82に直接的に接続されており、ITO82とアルミニウム膜84bとの接触による腐食の発生を防止可能に構成されている。
 また、従来のアクティブマトリクス基板80では、ゲート配線81のチタン膜84c上に、ゲート絶縁膜85、保護層86、及び層間絶縁膜87が順次形成されており、コンタクトホール部の開口部H0でのITO82とチタン膜84cとの接続部以外では、ITO82とゲート配線81とは、ゲート絶縁膜85、保護層86、及び層間絶縁膜87によって絶縁されている。
 さらに、従来のアクティブマトリクス基板80では、半導体層83がゲート絶縁膜85と保護層86との間に形成されている。この半導体層83は、アクティブマトリクス基板80に設けられた薄膜トランジスタ(図示せず)の半導体層と同時に形成されたものであり、この従来のアクティブマトリクス基板80では、半導体層83を設けることにより、ゲート絶縁膜85と保護層86との間でのステップカバレージを改善していた。そして、この従来のアクティブマトリクス基板80では、ITO82を形成するときに、ゲート絶縁膜85と保護層86との間の段差によって、当該ITO82に断線が生じるのを防ぐことができるとされていた。
特許第3625598号公報
 しかしながら、上記のような従来のアクティブマトリクス基板80では、ゲート絶縁膜85、保護層86、及び層間絶縁膜87を一括して、エッチングすることにより、コンタクトホール部の開口部H0を形成していた。このため、この従来のアクティブマトリクス基板80では、図17に例示するように、開口部H0に対向するゲート絶縁膜85、保護層86、及び層間絶縁膜87の各表面が、ゲート配線81に対してほぼ90度となるような急斜面に構成された。この結果、従来のアクティブマトリクス基板80では、例えばスパッタ法を用いて、ITO82を形成するときに、上記の各表面の一部でITO82が適切に形成されないことがあり、当該ITO82に断線を生じることがあった。
 以上のように、従来のアクティブマトリクス基板では、絶縁層(ゲート絶縁膜85、保護層86、及び層間絶縁膜87)を介在させて設けられる複数の導電層(ゲート配線81及びITO82)において、これらの導電層を確実に接続できないという問題点を生じることがあった。
 上記の課題を鑑み、本発明は、絶縁層を介在させて設けられる複数の導電層を確実に接続することができるアクティブマトリクス基板、及びその製造方法を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するために、本発明にかかるアクティブマトリクス基板は、第1導電層と、前記第1導電層に接続される第2導電層を有するアクティブマトリクス基板であって、
 前記第1導電層を覆うように設けられた少なくとも1つの絶縁層を備え、
 前記第1導電層では、その端部が前記絶縁層に形成された開口部の内部に突出するように設けられ、
 前記第2導電層は、前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記開口部の内部で前記第1導電層の前記端部と直接的に接続されるように、設けられていることを特徴とするものである。
 上記のように構成されたアクティブマトリクス基板では、第1導電層の端部が絶縁層に形成された開口部の内部に突出するように設けられている。また、第2導電層は、開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部の内部で第1導電層の端部と直接的に接続されるように、設けられている。これにより、第2導電層に断線が生じるのを防ぎつつ、当該第2導電層を第1導電層に接続することができる。この結果、上記従来例と異なり、絶縁層を介在させて設けられる複数の導電層を確実に接続することができるアクティブマトリクス基板を構成することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板において、薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続される画素電極を備え、
 前記第1導電層として、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と前記画素電極を接続するための電極接続配線が用いられ、
 前記第2導電層として、前記画素電極が用いられてもよい。
 この場合、電極接続配線と画素電極とを確実に接続することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板において、補助容量を発生させるための補助容量用配線と、前記補助容量用配線に接続される駆動部を備え、
 前記第1導電層として、前記補助容量用配線が用いられ、
 前記第2導電層として、前記補助容量用配線と前記駆動部を接続する電極部材が用いられてもよい。
 この場合、補助容量用配線と電極部材とを確実に接続することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板において、前記第2導電層に接続される第3導電層を備えるとともに、
 前記絶縁層には、前記第1導電層を覆うように設けられた第1絶縁層と、前記第2導電層を覆うように設けられた第2絶縁層が含まれ、
 前記第1導電層では、その端部が前記第1絶縁層に形成された開口部の内部に突出するように設けられ、
 前記第2導電層は、前記第1絶縁層に形成された前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記第1絶縁層に形成された前記開口部の内部で前記第1導電層の前記端部と直接的に接続されるように、設けられ、
 前記第3導電層は、前記第2絶縁層に形成された開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記第2絶縁層に形成された前記開口部の内部で前記第2導電層と直接的に接続されるように、設けられてもよい。
 この場合、第2導電層に断線が生じるのを防ぎつつ、当該第2導電層を第1導電層に接続することができるとともに、第3導電層に断線が生じるのを防ぎつつ、当該第3導電層を第2導電層に接続することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板において、薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのゲート電極に接続されるゲート配線と、前記ゲート配線に接続されるゲートドライバを備え、
 前記第1導電層として、前記ゲート配線が用いられ、
 前記第2導電層として、前記ゲート配線に接続される中間電極部材が用いられ、
 前記第3導電層として、前記中間電極部材と前記ゲートドライバに接続される電極部材が用いられてもよい。
 この場合、ゲート配線と中間電極部材とを確実に接続することができるとともに、中間電極部材と電極部材とを確実に接続することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板において、薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのソース電極に接続されるソース配線と、前記ソース配線に接続されるソースドライバを備え、
 前記第1導電層として、前記ソース配線が用いられ、
 前記第2導電層として、前記ソース配線に接続される中間電極部材が用いられ、
 前記第3導電層として、前記中間電極部材と前記ソースドライバに接続される電極部材が用いられてもよい。
 この場合、ソース配線と中間電極部材とを確実に接続することができるとともに、中間電極部材と電極部材とを確実に接続することができる。
 また、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、第1導電層と、前記第1導電層に接続される第2導電層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、
 前記第1導電層を形成する工程と、
 前記第1導電層を覆うように、絶縁層を形成する工程と、
 前記絶縁層に対して、エッチングを行うことにより、当該絶縁層において、前記第1導電層の端部が露出されるように、開口部を形成する工程と、
 前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記開口部の内部で前記第1導電層の前記端部と直接的に接続されるように、第2導電層を形成する工程とを具備していることを特徴とするものである。
 上記のように構成されたアクティブマトリクス基板の製造方法では、絶縁層において、第1導電層の端部が露出されるように、開口部を形成している。その後、開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部の内部で第1導電層の前記端部と直接的に接続されるように、第2導電層を形成している。これにより、第2導電層に断線が生じるのを防ぎつつ、当該第2導電層を第1導電層に接続することができる。この結果、上記従来例と異なり、絶縁層を介在させて設けられる複数の導電層を確実に接続することができるアクティブマトリクス基板を製造することができる。
 また、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、薄膜トランジスタを備えるとともに、第1導電層と、前記第1導電層に接続される第2導電層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、
 前記第1導電層を基材上に形成した後、当該第1導電層に対して、パターニングを行うことにより、前記薄膜トランジスタのゲート電極及び所定の電気配線を形成する第1工程と、
 前記ゲート電極及び前記電気配線を覆うように、第1絶縁層、第1半導体層、及び第2半導体層を順次形成する第2工程と、
 前記第1絶縁層、前記第1半導体層、及び前記第2半導体層に対して、エッチングを行うことにより、前記薄膜トランジスタの半導体層及び電極コンタクト層を形成するとともに、前記第1絶縁層において、前記電気配線の端部が露出されるように、開口部を形成する第3工程と、
 前記半導体層、前記電極コンタクト層、及び前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記開口部の内部で前記電気配線の前記端部と直接的に接続されるように、第2導電層を形成する第4工程と、
 前記第2導電層に対して、パターニングを行うことにより、前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極を形成する第5工程とを具備していることを特徴とするものである。
 上記のように構成されたアクティブマトリクス基板の製造方法では、第3工程において、第1絶縁層に対し、電気配線の端部が露出されるように、開口部を形成している。また、第4工程において、開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部の内部で電気配線の端部と直接的に接続されるように、第2導電層を形成している。これにより、第2導電層に断線が生じるのを防ぎつつ、当該第2導電層を電気配線に接続することができる。この結果、上記従来例と異なり、絶縁層を介在させて設けられる複数の導電層(電気配線と第1導電層)を確実に接続することができるアクティブマトリクス基板を製造することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板の製造方法において、前記電気配線として、補助容量を発生させるための補助容量用配線が用いられ、
 前記第2導電層として、前記補助容量用配線と当該補助容量配線に接続される駆動部を接続する電極部材が用いられ、
 前記第4工程が行われることにより、前記補助容量用配線と前記電極部材との接続部が形成されてもよい。
 この場合、補助容量用配線と電極部材とを確実に接続することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板の製造方法において、前記第5工程の後に、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記第2導電層を覆うように、第2絶縁層を形成する第6工程と、
 前記第2絶縁層において、前記電気配線の前記端部と前記第2導電層の接続部が露出されるように、開口部を形成する第7工程と、
 前記第2絶縁層の前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、当該開口部の内部で前記第2導電層と直接的に接続されるように、第3導電層を形成する第8工程とを備えてもよい。
 この場合、第7工程において、第2絶縁層に対し、電気配線の端部と第2導電層の接続部が露出されるように、開口部を形成している。また、第8工程において、第2絶縁層の開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、当該開口部の内部で2導電層と直接的に接続されるように、第3導電層を形成している。これにより、第3導電層に断線が生じるのを防ぎつつ、当該第3導電層を第2導電層に接続することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板の製造方法において、前記電気配線として、前記薄膜トランジスタの前記ゲート電極に接続されるゲート配線が用いられ、
 前記第2導電層として、前記ゲート配線に接続される中間電極部材が用いられ、
 前記第3導電層として、ゲートドライバと前記中間電極部材に接続される電極部材が用いられ、
 前記第8工程が行われることにより、前記ゲート配線と前記ゲートドライバとを接続するゲート端子部が形成されてもよい。
 この場合、ゲート配線と中間電極部材とを確実に接続することができるとともに、中間電極部材と電極部材とを確実に接続することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板の製造方法において、前記電気配線として、前記薄膜トランジスタの前記ソース電極に接続されるソース配線が用いられ、
 前記第2導電層として、前記ソース配線に接続される中間電極部材が用いられ、
 前記第3導電層として、ソースドライバと前記中間電極部材に接続される電極部材が用いられ、
 前記第8工程が行われることにより、前記ソース配線と前記ソースドライバとを接続するソース端子部が形成されてもよい。
 この場合、ソース配線と中間電極部材とを確実に接続することができるとともに、中間電極部材と電極部材とを確実に接続することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板の製造方法において、前記第4工程によって形成された第2導電層を用いて、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と当該薄膜トランジスタに接続される画素電極を接続するための電極接続配線が形成され、
 前記第8工程によって形成された第3導電層を用いて、前記画素電極が形成されて、当該第8工程が行われることにより、前記電極接続配線と前記画素電極との接続部が形成されてもよい。
 この場合、電極接続配線と画素電極とを確実に接続することができる。
 また、上記アクティブマトリクス基板の製造方法において、前記第3工程では、レジストの膜厚が互いに異なるハーフトーンマスクが用いられていることが好ましい。
 この場合、製造工程を簡略化することができ、アクティブマトリクス基板の製造時間の短縮を容易に図ることができる。
 本発明によれば、絶縁層を介在させて設けられる複数の導電層を確実に接続することができるアクティブマトリクス基板、及びその製造方法を提供することが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置を説明する図である。 図2は、図1に示した液晶パネルの構成を説明する図である。 図3は、図1に示したアクティブマトリクス基板の要部構成を説明する拡大平面図である。 図4は、図3のIV-IV線断面図である。 図5は、図3のV-V線断面図である。 図6は、図3のVI-VI線断面図である。 図7は、図3のVII-VII線断面図である。 図8は、図3のVIII-VIII線断面図である。 図9は、アクティブマトリクス基板の要部構成の主な製造工程を示すフローチャートである。 図10は、図4に示した薄膜トランジスタの製造工程を説明する図であり、図10(a)~図10(e)は、一連の主な製造工程を説明している。 図11は、図5に示した補助容量用配線と電極部材との接続部の製造工程を説明する図であり、図11(a)~図11(d)は、一連の主な製造工程を説明している。 図12は、図6に示した電極接続配線と画素電極との接続部の製造工程を説明する図であり、図12(a)~図12(e)は、一連の主な製造工程を説明している。 図13は、図7に示したゲート端子部の製造工程を説明する図であり、図13(a)~図13(e)は、一連の主な製造工程を説明している。 図14は、図3に示したソース端子部の変形例の構成を示す平面図である。 図15は、上記ソース端子部の別の変形例の構成を示す断面図である。 図16は、従来のアクティブマトリクス基板に設けられた端子部を説明する平面図である。 図17は、図16のXVII-XVII線断面図である。
 以下、本発明のアクティブマトリクス基板、及びその製造方法を示す好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
 図1は、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置を説明する図である。図1において、本実施形態の液晶表示装置1は、図1の上側が視認側(表示面側)として設置される液晶パネル2と、液晶パネル2の非表示面側(図1の下側)に配置されて、当該液晶パネル2を照明する照明光を発生するバックライト装置3とが設けられている。
 液晶パネル2は、一対の基板を構成するカラーフィルタ基板4及び本発明のアクティブマトリクス基板5と、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5の各外側表面にそれぞれ設けられた偏光板6、7とを備えている。カラーフィルタ基板4とアクティブマトリクス基板5との間には、図示を省略した液晶層が狭持されている。また、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5には、平板状の透明なガラス材またはアクリル樹脂などの透明な合成樹脂が使用されている。偏光板6、7には、TAC(トリアセチルセルロース)またはPVA(ポリビニルアルコール)などの樹脂フィルムが使用されており、液晶パネル2に設けられた表示面の有効表示領域を少なくとも覆うように対応するカラーフィルタ基板4またはアクティブマトリクス基板5に貼り合わせられている。
 また、アクティブマトリクス基板5は、上記一対の基板の一方の基板を構成するものであり、アクティブマトリクス基板5では、液晶パネル2の表示面に含まれる複数の画素に応じて、画素電極や薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)などが上記液晶層との間に形成されている(詳細は後述。)。一方、カラーフィルタ基板4は、一対の基板の他方の基板を構成するものであり、カラーフィルタ基板4には、カラーフィルタや対向電極などが上記液晶層との間に形成されている(図示せず)。
 また、液晶パネル2では、当該液晶パネル2の駆動制御を行う制御装置(図示せず)に接続されたFPC(Flexible Printed Circuit)8が設けられており、上記液晶層を画素単位に動作することで表示面を画素単位に駆動して、当該表示面上に所望画像を表示するようになっている。
 尚、液晶パネル2の液晶モードや画素構造は任意である。また、液晶パネル2の駆動モードも任意である。すなわち、液晶パネル2としては、情報を表示できる任意の液晶パネルを用いることができる。それ故、図1においては液晶パネル2の詳細な構造を図示せず、その説明も省略する。
 バックライト装置3は、光源としての発光ダイオード9と、発光ダイオード9に対向して配置された導光板10とを備えている。また、バックライト装置3では、断面L字状のベゼル14により、導光板10の上方に液晶パネル2が設置された状態で、発光ダイオード9及び導光板10が狭持されている。また、カラーフィルタ基板4には、ケース11が載置されている。これにより、バックライト装置3は、液晶パネル2に組み付けられて、当該バックライト装置3からの照明光が液晶パネル2に入射される透過型の液晶表示装置1として一体化されている。
 導光板10には、例えば透明なアクリル樹脂などの合成樹脂が用いられており、発光ダイオード9からの光が入光される。導光板10の液晶パネル2と反対側(対向面側)には、反射シート12が設置されている。また、導光板10の液晶パネル2側(発光面側)には、レンズシートや拡散シートなどの光学シート13が設けられており、導光板10の内部を所定の導光方向(図1の左側から右側への方向)に導かれた発光ダイオード9からの光が均一な輝度をもつ平面状の上記照明光に変えられて液晶パネル2に与えられる。
 尚、上記の説明では、導光板10を有するエッジライト型のバックライト装置3を用いた構成について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、直下型のバックライト装置を用いてもよい。また、発光ダイオード以外の冷陰極蛍光管や熱陰極蛍光管などの他の光源を有するバックライト装置も用いることができる。
 次に、図2も参照して、本実施形態の液晶パネル2について具体的に説明する。
 図2は、図1に示した液晶パネルの構成を説明する図である。
 図2において、液晶表示装置1(図1)には、文字や画像等の情報を表示する上記表示部としての液晶パネル2(図1)の駆動制御を行うパネル制御部15と、このパネル制御部15からの指示信号を基に動作するソースドライバ16及びゲートドライバ17が設けられている。
 パネル制御部15は、上記制御装置内に設けられたものであり、液晶表示装置1の外部からの映像信号が入力されるようになっている。また、パネル制御部15は、入力された映像信号に対して所定の画像処理を行ってソースドライバ16及びゲートドライバ17への各指示信号を生成する画像処理部15aと、入力された映像信号に含まれた1フレーム分の表示データを記憶可能なフレームバッファ15bとを備えている。そして、パネル制御部15が、入力された映像信号に応じて、ソースドライバ16及びゲートドライバ17の駆動制御を行うことにより、その映像信号に応じた情報が液晶パネル2に表示される。
 ソースドライバ16及びゲートドライバ17は、アクティブマトリクス基板5上に設置されている。具体的には、ソースドライバ16は、アクティブマトリクス基板5の表面上において、表示パネルとしての液晶パネル2の有効表示領域Aの外側領域で当該液晶パネル2の横方向に沿うように設置されている。また、ゲートドライバ17は、アクティブマトリクス基板5の表面上において、上記有効表示領域Aの外側領域で当該液晶パネル2の縦方向に沿うように設置されている。
 また、ソースドライバ16及びゲートドライバ17は、液晶パネル2側に設けられた複数の画素Pを画素単位に駆動する駆動回路であり、ソースドライバ16及びゲートドライバ17には、複数のソース配線S1~SM(Mは、2以上の整数、以下、“S”にて総称する。)及び複数のゲート配線G1~GN(Nは、2以上の整数、以下、“G”にて総称する。)がそれぞれ接続されている。これらのソース配線S及びゲート配線Gは、それぞれデータ配線及び走査配線を構成しており、アクティブマトリクス基板5に含まれた透明なガラス材または透明な合成樹脂製の基材(図示せず)上で互いに交差するように、マトリクス状に配列されている。すなわち、ソース配線Sは、マトリクス状の列方向(液晶パネル2の縦方向)に平行となるように上記基材上に設けられ、ゲート配線Gは、マトリクス状の行方向(液晶パネル2の横方向)に平行となるように上記基材上に設けられている。
 また、ソースドライバ16には、後に詳述するように、補助容量を発生させるための補助容量用配線が接続されるようになっており、当該ソースドライバ16は、補助容量を発生させるための駆動部としても機能するように構成されている。
 また、これらのソース配線Sと、ゲート配線Gとの交差部の近傍には、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ18と、薄膜トランジスタ18に接続された画素電極19を有する上記画素Pが設けられている。また、各画素Pでは、共通電極20が液晶パネル2に設けられた上記液晶層を間に挟んだ状態で画素電極19に対向するよう構成されている。すなわち、アクティブマトリクス基板5では、薄膜トランジスタ18、画素電極19、及び共通電極20が画素単位に設けられている。
 また、アクティブマトリクス基板5では、ソース配線Sと、ゲート配線Gとによってマトリクス状に区画された各領域に、複数の各画素Pの領域が形成されている。これら複数の画素Pには、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の画素が含まれている。また、これらのRGBの画素は、例えばこの順番で、各ゲート配線G1~GNに平行に順次配設されている。さらに、これらのRGBの画素は、カラーフィルタ基板4側に設けられたカラーフィルタ層(図示せず)により、対応する色の表示を行えるようになっている。
 また、アクティブマトリクス基板5では、ゲートドライバ17は、画像処理部15aからの指示信号に基づいて、ゲート配線G1~GNに対して、対応する薄膜トランジスタ18のゲート電極をオン状態にする走査信号(ゲート信号)を順次出力する。また、ソースドライバ16は、画像処理部15aからの指示信号に基づいて、表示画像の輝度(階調)に応じたデータ信号(電圧信号(階調電圧))を対応するソース配線S1~SMに出力する。
 次に、図3乃至図8も参照して、本実施形態のアクティブマトリクス基板5の要部構成について具体的に説明する。
 図3は、図1に示したアクティブマトリクス基板の要部構成を説明する拡大平面図である。図4は、図3のIV-IV線断面図である。図5は、図3のV-V線断面図である。図6は、図3のVI-VI線断面図である。図7は、図3のVII-VII線断面図である。図8は、図3のVIII-VIII線断面図である。
 図3に示すように、本実施形態のアクティブマトリクス基板5では、薄膜トランジスタ18がゲート配線Gとソース配線Sとの交差部の近傍に設けられている。薄膜トランジスタ18には、ゲート配線Gに一体的に構成されたゲート電極18gと、ソース配線Sに一体的に構成されたソース電極18sと、ソース電極18sに対向するように設けられたドレイン電極18dと、半導体層としてのアモルファスシリコン層23とが設けられている。また、ゲート配線G及びゲート電極18gは、例えば3層構造の金属膜によって構成され、ソース配線S、ソース電極18s、及びドレイン電極18dは、例えば2層構造の金属膜によって構成されている(詳細は後述。)。
 また、ドレイン電極18dは、当該ドレイン電極18dと上記画素電極19を接続するための電極接続配線26の一端部に構成されている。また、この電極接続配線26の他端部は、後に詳述するように、補助容量用配線CSの上方に設けられた、接続部34としてのコンタクトホール部の開口部H2、H3の内部で画素電極19に接続されている。
 補助容量用配線CSは、画素毎に、所定の補助容量を発生させるための配線であり、ゲート配線Gと平行となるように設けられている。また、補助容量用配線CSは、例えばゲート配線Gと同じ3層構造の金属膜によって構成されており、その端部CS1が接続部29としてのコンタクトホール部の開口部H1の内部で電極部材30に接続されている。この電極部材30は、端子部33を介して駆動部としての上記ソースドライバ16に接続されている。
 また、ゲート配線Gでは、その端部G1がゲート端子部38を介して上記ゲートドライバ17に接続されている。具体的には、ゲート端子部38では、そのコンタクトホール部の開口部H4の内部でゲート配線Gの端部G1とゲート配線Gに接続される中間電極部材39が接続され、さらに当該コンタクトホール部の開口部H5、H6の内部で中間電極部材39とゲートドライバ17に接続される電極部材40が接続されている(詳細は後述。)。また、電極部材40は、画素電極19と同一の透明導電膜(例えば、ITO)によって構成されている。
 また、ソース配線Sでは、その端部S1がソース端子部42を介してソースドライバ16に接続されている。具体的には、ソース端子部42では、そのコンタクトホール部の開口部H7の内部でソース配線Sの端部S1とソース配線Sに接続される中間電極部材43が接続され、さらに当該コンタクトホール部の開口部H8、H9の内部で中間電極部材43とソースドライバ16に接続される電極部材44が接続されている(詳細は後述。)。また、電極部材44は、画素電極19と同一の透明導電膜(例えば、ITO)によって構成されている。
 具体的にいえば、図4に示すように、薄膜トランジスタ18では、アクティブマトリクス基板5の基材5a上に、例えばチタン膜21a、アルミニウム膜21b、及びチタン膜21cからなるゲート電極18gが設けられている。また、ゲート絶縁膜22が、ゲート電極18dを覆うように設けられ、このゲート絶縁膜22上には、アモルファスシリコン層23及び電極コンタクト層24a、24bが形成されている。ゲート絶縁膜22は、例えば窒化シリコン(SiNx)によって構成されている。また、電極コンタクト層24a、24bは、例えばn+アモルファスシリコンにより構成されている。
 また、電極コンタクト層24a上には、例えばチタン膜25a及びアルミニウム膜25bからなるソース電極18sが形成されており、このソース電極18sは、電極コンタクト層24aを介してアモルファスシリコン層23のソース領域に接続されている。一方、電極コンタクト層24b上には、例えばチタン膜26a及びアルミニウム膜26bからなるドレイン電極18dが形成されており、このドレイン電極18dは、電極コンタクト層24bを介してアモルファスシリコン層23のドレイン領域に接続されている。また、アモルファスシリコン層23では、チャンネル領域がソース領域とドレイン領域との間に形成されている。このチャンネル領域の上方には、電極コンタクト層24a、24bが形成されずに、所定のギャップが設けられている。
 また、薄膜トランジスタ18では、保護層27及び層間絶縁膜28がソース電極18s及びドレイン電極18dを覆うように、順次形成されている。保護層27は、例えば窒化シリコン(SiNx)によって構成されている。また、層間絶縁膜28は、例えばノボラック樹脂等の絶縁材料に感光材を混ぜた感光性層間絶縁膜材料によって構成されている。
 また、図5に示すように、上記接続部29では、基材5a上に、例えばチタン膜31a、アルミニウム膜31b、及びチタン膜31cからなる補助容量用配線CSが設けられている。この接続部29では、補助容量用配線CSが第1導電層を構成しており、その端部CS1は第1絶縁層としてのゲート絶縁膜22に設けられた開口部H1の内部に突出するように設けられている。また、接続部29では、第2導電層としての電極部材30が開口部H1の内部で補助容量用配線CSの端部CS1と直接的に接続されている。この電極部材30は、例えばチタン膜32a及びアルミニウム膜32bによって構成されており、図3に示すように、開口部H1の縁H1aの少なくとも一部を覆うように設けられている。
 また、図6に示すように、上記接続部34では、第1導電層としての電極接続配線26の端部が絶縁層としての保護層27及び層間絶縁膜28にそれぞれ設けられた開口部H2及びH3の内部に突出するように設けられている。すなわち、開口部H2及びH3の内部では、電極接続配線26の端部である、チタン膜26aが突出するようにゲート絶縁膜22上に形成されている。尚、ゲート絶縁膜22の下方には、上記補助容量用配線CSが基材5a上に形成されている。また、接続部34では、第2導電層としての画素電極19が開口部H2、H3の内部で電極接続配線26の端部(チタン膜26a)と直接的に接続されている。この画素電極19は、例えばITOによって構成されており、図3に示すように、開口部H2、H3の縁H2a、H3aの少なくとも一部を覆うように設けられている。
 また、本実施形態では、補助容量を電極接続配線26とゲート絶縁膜22と補助容量配線CSにより構成したが、画素電極19とゲート絶縁膜22と補助容量配線CS、あるいは、画素電極19と保護層27とゲート絶縁膜22と補助容量配線CS、あるいは、画素電極19と層間絶縁膜28と保護層27とゲート絶縁膜22と補助容量配線CSにより構成してもよく、この場合には、接続部34は、補助容量配線CSの上方に設けなくてよい。
 また、図7に示すように、上記ゲート端子部38では、基材5a上に、例えばチタン膜41a、アルミニウム膜41b、チタン膜41cからなるゲート配線Gの端部G1が設けられている。このゲート端子部38では、ゲート配線Gが第1導電層を構成しており、その端部G1は第1絶縁層としてのゲート絶縁膜22に設けられた開口部H4の内部に突出するように設けられている。また、ゲート端子部38では、第2導電層としての中間電極部材39が開口部H4の内部でゲート配線Gの端部G1と直接的に接続されている。この中間電極部材39は、例えばチタン膜によって構成されており、図3に示すように、開口部H4の縁H4aの少なくとも一部を覆うように設けられている。
 また、ゲート端子部38では、第3導電層としての電極部材40が第2絶縁層としての保護層27及び層間絶縁膜28にそれぞれ設けられた開口部H5及びH6の内部で中間電極部材39と直接的に接続されている。また、この電極部材40は、例えばITOによって構成されており、図3に示すように、開口部H5、H6の縁H5a、H6aの少なくとも一部を覆うように設けられている。
 また、図8に示すように、上記ソース端子部42では、基材5a上に、例えばチタン膜45a、アルミニウム膜45b、チタン膜45cからなるソース配線Sの端部S1が設けられている。このソース端子部42では、ソース配線Sが第1導電層を構成しており、その端部S1は第1絶縁層としてのゲート絶縁膜22に設けられた開口部H7の内部に突出するように設けられている。すなわち、ソース端子部42には、図示を省略したゲートソース切替部が接続されており、このゲートソース切替部において、基材5a上でゲート配線Gよりも上層に設けられているソース配線Sが、基材5a上でゲート配線Gと同層となるように、設けられている。そして、ソース端子部42において、ソース配線Sの端部S1が基材5a上で形成されている。
 また、ソース端子部42では、第2導電層としての中間電極部材43が開口部H7の内部でソース配線Sの端部S1と直接的に接続されている。この中間電極部材43は、例えばチタン膜によって構成されており、図3に示すように、開口部H7の縁H7aの少なくとも一部を覆うように設けられている。
 また、ソース端子部42では、第3導電層としての電極部材44が第2絶縁層としての保護層27及び層間絶縁膜28にそれぞれ設けられた開口部H8及びH9の内部で中間電極部材43と直接的に接続されている。また、この電極部材44は、例えばITOによって構成されており、図3に示すように、開口部H8、H9の縁H8a、H9aの少なくとも一部を覆うように設けられている。
 尚、上記の説明以外に、図14に示すように、例えばソース端子部42を構成することもできる。この構成では、上記のゲートソース切替部は必要なく、ソース端子部42を構成できる。具体的には、図14において、ソース端子部42では、第1導電層としての電極部材43’が開口部H7の内部に設けられている。この電極部材43’は、例えばチタン膜、アルミニウム膜、及びチタン膜の3層構造の金属膜によって構成されている。また、この電極部材43’に対して、第2導電層としてのソース配線Sの端部S1が開口部H7の内部で接続されている。また、この端部S1は、例えばチタン膜、及びアルミニウム膜の2層構造の金属膜によって構成されており、開口部H7の縁H7aの少なくとも一部を覆うように設けられている。なお、後述するように、開口部H8及びH9に露出する電極部材43’は、選択的にアルミニウム膜がウェットエッチされ、チタン膜のみとなっている。また、このソース端子部42では、第3導電層としての電極部材44が第2絶縁層としての保護層27及び層間絶縁膜28にそれぞれ設けられた開口部H8及びH9の内部でソース配線Sの端部S1及び電極部材43’と直接的に接続されている。また、この電極部材44は、例えばITOによって構成されており、図14に示すように、開口部H8、H9の縁H8a、H9aの少なくとも一部を覆うように設けられている。
 また、上記の説明以外に、図15に示すように、例えばソース端子部42を構成することもできる。具体的には、図15において、ソース端子部42では、第1導電層としてのソース配線Sの端部S1が絶縁層としての保護層27及び層間絶縁膜28にそれぞれ設けられた開口部H10及びH11の内部に突出するように設けられている。このソース配線Sの端部S1には、例えばチタン膜45a’及び銅膜45b’が用いられている。また、このソース端子部42では、第2導電層としての電極部材44が開口部H10及びH11の内部でソース配線Sの端部S1と接続されている。この電極部材44は、例えばITOによって構成されており、開口部H10、H11の縁の少なくとも一部を覆うように設けられている。
 尚、上記端子部33では、ソース端子部42と同様に、中間電極部材及び電極部材が設けられており、電極部材30はこれらの中間電極部材及び電極部材を介してソースドライバ16に接続されている。
 以下、図9乃至図13も参照して、上記のように構成された本実施形態のアクティブマトリクス基板5の要部構成の製造方法について具体的に説明する。
 図9は、アクティブマトリクス基板の要部構成の主な製造工程を示すフローチャートである。図10は、図4に示した薄膜トランジスタの製造工程を説明する図であり、図10(a)~図10(e)は、一連の主な製造工程を説明している。図11は、図5に示した補助容量用配線と電極部材との接続部の製造工程を説明する図であり、図11(a)~図11(d)は、一連の主な製造工程を説明している。図12は、図6に示した電極接続配線と画素電極との接続部の製造工程を説明する図であり、図12(a)~図12(e)は、一連の主な製造工程を説明している。図13は、図7に示したゲート端子部の製造工程を説明する図であり、図13(a)~図13(e)は、一連の主な製造工程を説明している。尚、以下の説明では、説明の簡略化のために、ゲート端子部38と同様に形成されるソース端子部42の形成工程の説明は省略する。
 図9に示すように、本実施形態のアクティブマトリクス基板5では、まずゲート電極18gが形成される(ステップS1)。
 具体的にいえば、図10(a)に示すように、例えばガラス基板からなる基材5a上に対して、例えばスパッタ法を用いることにより、チタン膜21a、アルミニウム膜21b、及びチタン膜21cを堆積した後、フォトリソグラフィ、ウェットエッチング、及びレジスト剥離洗浄を行ってパターニングすることにより、チタン膜21a、アルミニウム膜21b、及びチタン膜21cからなるゲート電極18gを形成する。また、このゲート電極18gと同時に、図11(a)及び図12(a)にそれぞれ示すように、上記接続部29及び34において、チタン膜31a、アルミニウム膜31b、及びチタン膜31cからなる補助容量用配線CSが基材5a上に形成される。さらに、ゲート電極18gと同時に、図13(a)に示すように、上記ゲート端子部38において、チタン膜41a、アルミニウム膜41b、及びチタン膜41cからなるゲート配線Gの端部G1が形成される。
 すなわち、チタン膜21a、31a、41a、アルミニウム膜21b、31b、41b、及びチタン膜21c、31c、41cは、各々同時に堆積されて、所定の形状に構成される。言い換えれば、図10(a)、図11(a)、図12(a)、及び図13(a)に示した工程が行われることにより、第1導電層(補助容量用配線CS及びゲート配線G)を基材上に形成した後、当該第1導電層に対して、パターニングを行うことにより、薄膜トランジスタ18のゲート電極18g及び所定の電気配線(補助容量用配線CS及びゲート配線G)を形成する第1工程が完了する。
 また、チタン膜21a、31a、41a及びチタン膜21c、31c、41cの具体的な膜厚は、例えば30~150nmである。また、アルミニウム膜21b、31b、41bの具体的な膜厚は、例えば200~500nmである。
 尚、上記の説明以外に、チタン膜21a、31a、41a、アルミニウム膜21b、31b、41b、及びチタン膜21c、31c、41cに代えて、モリブデン、銅などの金属、好ましくはウェットエッチングが可能で腐食性の少ない金属を用いことができる。また、例えばチタン膜及びアルミニウム膜、あるいはチタンおよび銅、あるいはモリブデンおよび銅の2層構造の金属膜としてもよい。
 次に、図9のステップS2に示すように、ゲート絶縁膜22及び薄膜トランジスタ18の1島の形成が行われる。
 具体的にいえば、図10(b)に示すように、窒化シリコン(SiNx)からなるゲート絶縁膜22が、例えばCVD法により、ゲート電極18g及び基材5aを覆うように、形成される。また、第1半導体層としてのアモルファスシリコン層23、及び第2半導体層としてのn+アモルファスシリコンからなる電極コンタクト層24が、例えばCVD法により、ゲート絶縁膜22上に順次形成される。また、これらのゲート絶縁膜22、アモルファスシリコン層23、及び電極コンタクト層24は、基材5aの全面上に形成されるものである。すなわち、これらのゲート絶縁膜22、アモルファスシリコン層23、及び電極コンタクト層24の形成工程が行われることにより、ゲート電極18g及び上記電気配線を覆うように、第1絶縁層(ゲート絶縁膜22)、第1半導体層(アモルファスシリコン層23)、及び第2半導体層(電極コンタクト層24)を順次形成する第2工程が完了する。
 また、ゲート絶縁膜22の具体的な膜厚は、例えば200~500nmである。また、アモルファスシリコン層23の具体的な膜厚は、例えば30~300nmである。電極コンタクト層24は、例えばn型の不純物が高濃度にドープされており、その具体的な膜厚は、例えば50~150nmである。また、これらのゲート絶縁膜22、アモルファスシリコン層23、及び電極コンタクト層24での堆積温度は、例えば200~300℃である。
 続いて、ハーフトーンマスクを用いて、薄膜トランジスタ18において、図10(b)に示すアモルファスシリコン層23及び電極コンタクト層24からなる1島を形成するとともに、上記接続部29及びゲート端子部38において、ゲート絶縁膜22に開口部H1及びH4をそれぞれ形成する。具体的にいえば、電極コンタクト層24を基材5aの全面上に形成した後、レジスト無し、レジスト膜厚が薄い(レジストハーフ)、及びレジスト膜厚が厚い(レジストフル)の3階調のレジストパターンを有するハーフトーンマスクを電極コンタクト層24の上方に設ける。ここで、レジスト無しの部分は、ゲート絶縁膜22、アモルファスシリコン層23、及び電極コンタクト層24を除去する部分に対応する。レジストハーフの部分は、アモルファスシリコン層23及び電極コンタクト層24を除去する部分に対応する。レジストフルの部分は除去する層はなく、ゲート絶縁膜22、アモルファスシリコン層23、及び電極コンタクト層24がそのまま残る。
 より具体的には、ドライエッチングを行うことにより、ゲート絶縁膜22、アモルファスシリコン層23、及び電極コンタクト層24を除去し、図11(b)及び図13(b)にそれぞれ示すように、上記接続部29及びゲート端子部38において、ゲート絶縁膜22に開口部H1及びH4をそれぞれ形成する。また、アッシングを行うことにより、膜厚の厚いレジスト部分だけを残し、その後、ドライエッチングを行うことにより、不要なアモルファスシリコン層及び電極コンタクト層を除去して、図10(b)に示したアモルファスシリコン層23及び電極コンタクト層24からなる1島を形成する。
 また、開口部H1の形成工程では、図11(b)に示すように、補助容量用配線(第1導電層)CSの端部CS1が、当該開口部H1の内部に露出されるように、なっている。同様に、開口部H4の形成工程では、図13(b)に示すように、ゲート配線(第1導電層)Gの端部G1が、当該開口部H4の内部に露出されるように、なっている。これにより、上記の各第1導電層が、フォト工程での現像液、剥離液等で膜減りしたときでも、対応する後述の第2導電層と確実に接続できるようになっている。これは特に、銅のような比較的腐食性の高い金属を用いるときに有効である。このように、本実施例によれば、種々の金属膜に対して、確実に導通のとれる接続、端子を構成できる。
 以上の工程を行うことにより、第1絶縁層(ゲート絶縁膜22)、第1半導体層(アモルファスシリコン層23)、及び第2半導体層(電極コンタクト層24)に対して、エッチングを行うことにより、薄膜トランジスタ18の半導体層(アモルファスシリコン層23)及び電極コンタクト層24を形成するとともに、第1絶縁層(ゲート絶縁膜22)において、電気配線(補助容量用配線CS及びゲート配線G)の端部が露出されるように、開口部H1、H4を形成する第3工程が完了される。さらに、この第3工程では、レジストの膜厚が互いに異なるハーフトーンマスクが用いられているので、製造工程を簡略化することができ、アクティブマトリクス基板5の製造時間の短縮を容易に図ることができる。
 次に、図9のステップS3に示すように、ソース電極18s及びチャンネル領域の形成が行われる。
 具体的にいえば、図10(c)に示すように、例えばスパッタ法を用いることにより、チタン膜25a及びアルミニウム膜25bを堆積した後、フォトリソグラフィ、ウェットエッチング、及びレジスト剥離洗浄を行ってパターニングすることにより、チタン膜25a及びアルミニウム膜25bからなるソース電極18sを形成する。また、このソース電極18sと同時に、図10(c)に示すように、チタン膜26a及びアルミニウム膜26bからなるドレイン電極18dが形成される。さらに、ドライエッチングを行うことにより、チャンネル領域の上方の電極コンタクト層24を除去して、電極コンタクト層24a、24bを形成するとともに、当該チャンネル領域が形成される。
 また、このソース電極18sと同時に、図11(c)に示すように、上記接続部29において、チタン膜32a及びアルミニウム膜32bからなる第2導電層としての電極部材30が開口部H1の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部H1の内部で補助容量用配線CSの端部CS1と直接的に接続されるように、形成される。また、ソース電極18sと同時に、図12(c)に示すように、上記接続部34において、チタン膜26a及びアルミニウム膜26bからなる第1導電層としての電極接続配線26がゲート絶縁膜22上に形成される。さらに、ソース電極18sと同時に、図13(c)に示すように、上記ゲート端子部38において、第2導電層としての上記中間電極部材39となる、チタン膜39及びアルミニウム膜39’が、開口部H4の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部H4の内部でゲート配線Gの端部G1と直接的に接続されるように、形成される。
 すなわち、チタン膜25a、26a、32a、39及びアルミニウム膜25b、26b、32b、39’は、各々同時に堆積されて、所定の形状に構成される。言い換えれば、図10(c)、図11(c)、及び図13(c)に示した工程が行われることにより、半導体層(アモルファスシリコン層23)、電極コンタクト層24、及び開口部H1、H4の縁H1a、H4aの少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部H1、H4の内部で電気配線(補助容量用配線CS及びゲート配線G)の端部(CS1及びG1)と直接的に接続されるように、第2導電層(電極部材30及び中間電極部材39)を形成する第4工程が完了する。さらに、第2導電層(チタン膜25a、26a及びアルミニウム膜25b、26b)に対して、パターニングを行うことにより、薄膜トランジスタ18のソース電極18s及びドレイン電極18dを形成する第5工程が完了する。
 また、チタン膜25a、26a、32a、39の具体的な膜厚は、例えば30~150nmである。また、アルミニウム膜25b、26b、32b、39’の具体的な膜厚は、例えば100~400nmである。
 尚、上記の説明以外に、チタン膜25a、26a、32a、39、及びアルミニウム膜25b、26b、32b、39’に代えて、モリブデン、銅などの金属、好ましくはウェットエッチングが可能で腐食性の少ない金属を用いことができる。
 また、ゲート端子部38において、図3に示したように、中間電極部材39がゲート絶縁膜22の開口部H4の全てを覆うように設けた場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、開口部H4の少なくとも一部が中間電極部材39によって覆われていればよい(ソース端子部42においても、同様。)。
 さらに、上記第4工程が完了された時点で、補助容量用配線CS、ゲート配線G、及びソース配線Sは、電極部材30、中間電極部材39、及び43にそれぞれ接続されることになる。すなわち、これらの補助容量用配線CS、ゲート配線G、及びソース配線Sは、アクティブマトリクス基板5の製造工程の初期の段階で、電気的に浮いた状態から対応する電極部材30、中間電極部材39、及び43と導通される。この結果、本実施形態のアクティブマトリクス基板5では、補助容量用配線CS、ゲート配線G、及びソース配線Sにおいて、絶縁破壊が生じるのを大幅に抑制することができ、アクティブマトリクス基板5の製造歩留まりを大幅に向上させることができる。
 次に、図9のステップS4に示すように、保護層27及び層間絶縁膜28の形成が行われる。
 具体的にいえば、図10(d)に示すように、窒化シリコン(SiNx)からなる保護層27が、例えばCVD法により、ソース電極18s及びドレイン電極18dを覆うように、形成される。この保護層27の具体的な膜厚は、100~700nmである。また、この保護層27の堆積温度は、200~350℃であり、通常、膜剥がれの防止等のため、上記ゲート絶縁膜22、アモルファスシリコン層23、及び電極コンタクト層24の温度よりも低い温度で堆積される。次いで、コーターを用い感光性層間絶縁膜材料を3~5μm塗付して、層間絶縁膜28を形成する。以上のように、保護層27及び層間絶縁膜28を形成することにより、ソース電極18s、ドレイン電極18d、及び第2導電層(電極部材30及び中間電極部材39)を覆うように、第2絶縁層(保護層27及び層間絶縁膜28)を形成する第6工程が完了される。
 また、この第6工程の終了時点で、図11(d)に示すように、接続部29がアクティブマトリクス基板5に完成される。
 さらに、層間絶縁膜28に対して、フォトリソグラフィを行うことによってパターニングした後、ドライエッチングを行うことにより、保護層27と層間絶縁層28を所定の形状にパターニングする。これにより、第2絶縁層(保護層27及び層間絶縁膜28)において、電気配線(ゲート配線G)の端部(G1)と第2導電層(中間電極部材39)の接続部が露出されるように、開口部H5、H6を形成する第7工程が完了される。
 具体的にいえば、上記ゲート端子部38において、図13(d)に示すように、保護層27に対して、ドライエッチングを行うことにより、開口部H5が形成され、層間絶縁膜28に対して、ドライエッチングを行うことにより、開口部H6が形成される。さらに、ゲート端子部38では、アルミニウムのみを選択的にエッチするウェットエッチングを行うことにより、開口部H5に露出されたアルミニウム膜39’(図13(c))が除去される。これにより、後続の工程で堆積されるITOからなる電極部材40が、アルミニウム膜39’と接触するのが防がれて、電極部材40に腐食が生じるのが防止される。なお、ITOとの腐食のない銅やチタン、モリブデンを配線に使用する場合にはこの行程は不要である。
 また、上記接続部34において、図12(d)に示すように、保護層27に対して、ドライエッチングを行うことにより、開口部H2が形成され、層間絶縁膜28に対して、ドライエッチングを行うことにより、開口部H3が形成される。この接続部34では、第1導電層としての電極接続配線26の端部である、チタン膜26aが開口部H2の内部に露出するように設けられている。また、この接続部34においても、ゲート端子部38と同様に、ウェットエッチングが行われて、開口部H2に露出されたアルミニウム膜26b(図12(c))が除去される。これにより、後続の工程で堆積されるITOからなる画素電極19が、アルミニウム膜26bと接触するのが防がれて、画素電極19に腐食が生じるのが防止される。
 また、開口部H5、H6の形成工程では、図3に示すように、ゲート配線G(第1導電層)の端部(G1)と中間電極部材(第2導電層)39との接続部が、当該開口部H5、H6の内部に露出されるように、なっている。これにより、上記第2導電層が、フォト工程での現像液、剥離液等で膜減りしたときでも、対応する後述の第3導電層と確実に接続できるようになっている。これは特に、銅のような比較的腐食性の高い金属を用いるときに有効である。
 次に、図9のステップS5に示すように、ITOの形成が行われる。
 具体的にいえば、図10(e)に示すように、層間絶縁膜28に対して、例えばスパッタ法により、50~200nmのITOを堆積した後、フォトリソグラフィ、ウェットエッチング、及びレジスト剥離洗浄を行ってパターニングすることにより、画素電極19を層間絶縁膜28上に形成する。
 また、上記接続部34においては、図12(e)に示すように、チタン膜(第1導電層の端部)26aに対して、第2導電層としての画素電極19が、開口部H2、H3の内部で直接的に接続される。具体的には、この接続部34では、画素電極19は、保護層27の開口部H2の縁H2a及び層間絶縁膜28の開口部H3の縁H3aの少なくとも一部を覆うように、かつ、当該開口部H2、H3の内部でチタン膜26aと直接的に接続されるように設けられている。これにより、接続部34がアクティブマトリクス基板5に完成される。
 また、上記ゲート端子部38においては、図13(e)に示すように、中間電極部材(第2導電層)39に対して、第3導電層としての電極部材40が、開口部H5、H6の内部で直接的に接続される。具体的には、このゲート端子部38では、電極部材40は、保護層27の開口部H5の縁H5a及び層間絶縁膜28の開口部H6の縁H6aの少なくとも一部を覆うように、かつ、当該開口部H5、H6の内部で中間電極部材39と直接的に接続されるように設けられている。これにより、第2絶縁層(保護層27及び層間絶縁膜28)の開口部(H5及びH6)の縁(H5a及びH6a)の少なくとも一部を覆うように、かつ、当該開口部(H5及びH6)の内部で第2導電層(中間電極部材39)と直接的に接続されるように、第3導電層(電極部材40)を形成する第8工程が完了される。そして、ゲート端子部38がアクティブマトリクス基板5に完成される。
 以上のように構成された本実施形態のアクティブマトリクス基板5では、上記接続部29において、補助容量用配線(第1導電層)CSの端部CS1はゲート絶縁膜(第1絶縁層)22に設けられた開口部H1の内部に突出するように設けられている。また、接続部29では、電極部材(第2導電層)30が、開口部H1の縁H1aの少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部H1の内部で補助容量用配線CSの端部CS1と直接的に接続されるように、設けられている。これにより、電極部材30に断線が生じるのを防ぎつつ、当該電極部材30を補助容量用配線CSに接続することができる。
 また、本実施形態のアクティブマトリクス基板5では、上記接続部34において、電極接続配線(第1導電層)26の端部26aは保護層27及び層間絶縁膜28(絶縁層)にそれぞれ設けられた開口部H2及びH3の内部に突出するように設けられている。また、接続部34では、画素電極(第2導電層)19が、開口部H2、H3の縁H2a、H3aの少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部H2、H3の内部で電極接続配線26の端部26aと直接的に接続されるように、設けられている。これにより、画素電極19に断線が生じるのを防ぎつつ、当該画素電極19を電極接続配線26に接続することができる。
 また、本実施形態のアクティブマトリクス基板5では、上記ゲート端子部38において、ゲート配線(第1導電層)Gの端部G1はゲート絶縁膜(第1絶縁層)22に設けられた開口部H4の内部に突出するように設けられている。また、ゲート端子部38では、中間電極部材(第2導電層)39が、開口部H4の縁H4aの少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部H4の内部でゲート配線Gの端部G1と直接的に接続されるように、設けられている。これにより、中間電極部材39に断線が生じるのを防ぎつつ、当該中間電極部材39をゲート配線Gに接続することができる。さらに、ゲート端子部38では、電極部材(第3導電層)40が、開口部H5、H6の縁H5a、H6aの少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部H5、H6の内部で中間電極部材39と直接的に接続されるように、設けられている。これにより、電極部材40に断線が生じるのを防ぎつつ、当該電極部材40を中間電極部材39に接続することができる。
 また、本実施形態のアクティブマトリクス基板5では、上記ソース端子部42において、ソース配線(第1導電層)Sの端部S1はゲート絶縁膜(第1絶縁層)22に設けられた開口部H7の内部に突出するように設けられている。また、ソース端子部42では、中間電極部材(第2導電層)43が、開口部H7の縁H7aの少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部H7の内部でソース配線Sの端部S1と直接的に接続されるように、設けられている。これにより、中間電極部材43に断線が生じるのを防ぎつつ、当該中間電極部材43をソース配線Sに接続することができる。さらに、ソース端子部42では、電極部材(第3導電層)44が、開口部H8、H9の縁H8a、H9aの少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部H8、H9の内部で中間電極部材43と直接的に接続されるように、設けられている。これにより、電極部材44に断線が生じるのを防ぎつつ、当該電極部材44を中間電極部材43に接続することができる。
 以上のように、本実施形態では、上記従来例と異なり、絶縁層を介在させて設けられる複数の導電層を確実に接続することができるアクティブマトリクス基板5を構成することができる。
 尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
 例えば、上記の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、本発明のアクティブマトリクス基板はこれに限定されるものではなく、半透過型や反射型の液晶パネルあるいは有機EL(Electronic Luminescence)素子、無機EL素子、電界放出ディスプレイ(Field Emission Display)などの各種表示パネルに適用することができる。
 また、上記の説明では、第1導電層としてドレイン電極と前記画素電極を接続するための電極接続配線、補助容量用配線、ゲート配線、及びソース配線を用いるとともに、第2導電層として画素電極、補助容量用配線とソースドライバ(駆動部)を接続する電極部材、ゲート配線に接続される中間電極部材、及びソース配線に接続される中間電極部材を用いた場合について説明した。しかしながら、本発明は、第1導電層では、その端部が絶縁層に形成された開口部の内部に突出するように設けられ、第2導電層は、開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、開口部の内部で第1導電層の端部と直接的に接続されるように、設けられているものであれば何等限定されない。具体的には、例えば上記共通電極とこれに接続される共通電極用配線とを、第1及び第2導電層の一方及び他方に用いることができる。
 また、上記の説明では、第2導電層としてゲート配線に接続される中間電極部材及びソース配線に接続される中間電極部材を用いるとともに、第3導電層として中間電極部材とゲートドライバに接続される電極部材及びソースドライバに接続される電極部材を用いた場合について説明した。しかしながら、本発明は、第2導電層は、第1絶縁層に形成された開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、第1絶縁層に形成された開口部の内部で第1導電層の端部と直接的に接続されるように、設けられ、第3導電層は、第2絶縁層に形成された開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、第2絶縁層に形成された開口部の内部で第2導電層と直接的に接続されるように、設けられているものであれば何等限定されない。
 また、上記の説明では、第1絶縁層としてゲート絶縁膜を用いるとともに、第2絶縁層として保護層及び層間絶縁膜を用いた構成について説明したが、本発明の第1及び第2絶縁層はこれに限定されるものではなく、第1及び第2絶縁層はそれぞれ第1及び第2導電層を覆うように設けられたものであればよく、例えば第2絶縁層として保護層だけを用いる構成でもよい。
 また、上記の説明では、補助容量用配線をソースドライバ(駆動部)に接続した構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば駆動部としてのゲートドライバに補助容量用配線を接続したり、補助容量用配線専用の駆動部(ドライバ)に接続したりして、補助容量を発生させる構成でもよい。
 本発明は、絶縁層を介在させて設けられる複数の導電層を確実に接続することができるアクティブマトリクス基板、及びその製造方法に対して有用である。
 5 アクティブマトリクス基板
 5a 基材
 16 ソースドライバ(駆動部)
 17 ゲートドライバ
 18 薄膜トランジスタ
 18g ゲート電極
 18s ソース電極
 18d ドレイン電極
 19 画素電極
 22 ゲート絶縁膜(第1絶縁層)
 26 電極接続配線(第1導電層)
 26a 端部
 27 保護層(第2絶縁層)
 28 層間絶縁膜(第2絶縁層)
 30 電極部材(第2導電層)
 39 中間電極部材(第2導電層)
 40 電極部材(第3導電層)
 43 中間電極部材(第2導電層)
 44 電極部材(第3導電層)
 G ゲート配線(第1導電層、電気配線)
 G1 端部
 S ソース配線(第1導電層、電気配線)
 S1 端部
 CS 補助容量用配線(第1導電層、電気配線)
 CS1 端部
 H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9 開口部
 H1a、H2a、H3a、H4a、H5a、H6a、H7a、H8a、H9a (開口部の)縁

Claims (14)

  1. 第1導電層と、前記第1導電層に接続される第2導電層を有するアクティブマトリクス基板であって、
     前記第1導電層を覆うように設けられた少なくとも1つの絶縁層を備え、
     前記第1導電層では、その端部が前記絶縁層に形成された開口部の内部に突出するように設けられ、
     前記第2導電層は、前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記開口部の内部で前記第1導電層の前記端部と直接的に接続されるように、設けられている、
     ことを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  2. 薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続される画素電極を備え、
     前記第1導電層として、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と前記画素電極を接続するための電極接続配線が用いられ、
     前記第2導電層として、前記画素電極が用いられている請求項1に記載のアクティブマトリクス基板。
  3. 補助容量を発生させるための補助容量用配線と、前記補助容量用配線に接続される駆動部を備え、
     前記第1導電層として、前記補助容量用配線が用いられ、
     前記第2導電層として、前記補助容量用配線と前記駆動部を接続する電極部材が用いられている請求項1に記載のアクティブマトリクス基板。
  4. 前記第2導電層に接続される第3導電層を備えるとともに、
     前記絶縁層には、前記第1導電層を覆うように設けられた第1絶縁層と、前記第2導電層を覆うように設けられた第2絶縁層が含まれ、
     前記第1導電層では、その端部が前記第1絶縁層に形成された開口部の内部に突出するように設けられ、
     前記第2導電層は、前記第1絶縁層に形成された前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記第1絶縁層に形成された前記開口部の内部で前記第1導電層の前記端部と直接的に接続されるように、設けられ、
     前記第3導電層は、前記第2絶縁層に形成された開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記第2絶縁層に形成された前記開口部の内部で前記第2導電層と直接的に接続されるように、設けられている請求項1に記載のアクティブマトリクス基板。
  5. 薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのゲート電極に接続されるゲート配線と、前記ゲート配線に接続されるゲートドライバを備え、
     前記第1導電層として、前記ゲート配線が用いられ、
     前記第2導電層として、前記ゲート配線に接続される中間電極部材が用いられ、
     前記第3導電層として、前記中間電極部材と前記ゲートドライバに接続される電極部材が用いられている請求項4に記載のアクティブマトリクス基板。
  6. 薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのソース電極に接続されるソース配線と、前記ソース配線に接続されるソースドライバを備え、
     前記第1導電層として、前記ソース配線が用いられ、
     前記第2導電層として、前記ソース配線に接続される中間電極部材が用いられ、
     前記第3導電層として、前記中間電極部材と前記ソースドライバに接続される電極部材が用いられている請求項4に記載のアクティブマトリクス基板。
  7. 第1導電層と、前記第1導電層に接続される第2導電層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、
     前記第1導電層を形成する工程と、
     前記第1導電層を覆うように、絶縁層を形成する工程と、
     前記絶縁層に対して、エッチングを行うことにより、当該絶縁層において、前記第1導電層の端部が露出されるように、開口部を形成する工程と、
     前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記開口部の内部で前記第1導電層の前記端部と直接的に接続されるように、第2導電層を形成する工程と
     を具備していることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
  8. 薄膜トランジスタを備えるとともに、第1導電層と、前記第1導電層に接続される第2導電層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、
     前記第1導電層を基材上に形成した後、当該第1導電層に対して、パターニングを行うことにより、前記薄膜トランジスタのゲート電極及び所定の電気配線を形成する第1工程と、
     前記ゲート電極及び前記電気配線を覆うように、第1絶縁層、第1半導体層、及び第2半導体層を順次形成する第2工程と、
     前記第1絶縁層、前記第1半導体層、及び前記第2半導体層に対して、エッチングを行うことにより、前記薄膜トランジスタの半導体層及び電極コンタクト層を形成するとともに、前記第1絶縁層において、前記電気配線の端部が露出されるように、開口部を形成する第3工程と、
     前記半導体層、前記電極コンタクト層、及び前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、前記開口部の内部で前記電気配線の前記端部と直接的に接続されるように、第2導電層を形成する第4工程と、
     前記第2導電層に対して、パターニングを行うことにより、前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極を形成する第5工程と
     を具備していることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
  9. 前記電気配線として、補助容量を発生させるための補助容量用配線が用いられ、
     前記第2導電層として、前記補助容量用配線と当該補助容量配線に接続される駆動部を接続する電極部材が用いられ、
     前記第4工程が行われることにより、前記補助容量用配線と前記電極部材との接続部が形成される請求項8に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  10. 前記第5工程の後に、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記第2導電層を覆うように、第2絶縁層を形成する第6工程と、
     前記第2絶縁層において、前記電気配線の前記端部と前記第2導電層の接続部が露出されるように、開口部を形成する第7工程と、
     前記第2絶縁層の前記開口部の縁の少なくとも一部を覆うように、かつ、当該開口部の内部で前記第2導電層と直接的に接続されるように、第3導電層を形成する第8工程とを備えている請求項8に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  11. 前記電気配線として、前記薄膜トランジスタの前記ゲート電極に接続されるゲート配線が用いられ、
     前記第2導電層として、前記ゲート配線に接続される中間電極部材が用いられ、
     前記第3導電層として、ゲートドライバと前記中間電極部材に接続される電極部材が用いられ、
     前記第8工程が行われることにより、前記ゲート配線と前記ゲートドライバとを接続するゲート端子部が形成される請求項10に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  12. 前記電気配線として、前記薄膜トランジスタの前記ソース電極に接続されるソース配線が用いられ、
     前記第2導電層として、前記ソース配線に接続される中間電極部材が用いられ、
     前記第3導電層として、ソースドライバと前記中間電極部材に接続される電極部材が用いられ、
     前記第8工程が行われることにより、前記ソース配線と前記ソースドライバとを接続するソース端子部が形成される請求項10に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  13. 前記第4工程によって形成された第2導電層を用いて、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と当該薄膜トランジスタに接続される画素電極を接続するための電極接続配線が形成され、
     前記第8工程によって形成された第3導電層を用いて、前記画素電極が形成されて、当該第8工程が行われることにより、前記電極接続配線と前記画素電極との接続部が形成される請求項10に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  14. 前記第3工程では、レジストの膜厚が互いに異なるハーフトーンマスクが用いられている請求項8~13のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
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